智能主轴振动监控技术研究进展
智能主轴将是下一代主轴的发展方向,正在成为高档数控机床制造领域的研究热点.智能主轴应该具备感知、决策和执行特征.振动监控是智能主轴的核心技术之一,从主轴智能监测与故障诊断和振动智能控制两个方面系统的评述了国内外研究进展.当前，国内外关于智能主轴的研究均处起步阶段，多数具有智能特性的主轴还处于各种传感器的应用和感知阶段，尽管表现出一定的自适应性，但由于其工作机理较为复杂，使决策、自诊断能力有限，智能控制更显不足。主轴状态智能监测与故障诊断方面：主轴轴承磨损是主轴最常见的失效形式之一，主轴轴承磨损故障的输入激励不明确，会引起系统刚度和阻尼的变化，导致振动响应具有强烈的非线性。在颤振识别方面，早期颤振信号特征微弱，在强切削激励干扰下在线识别难度大。需要深入研究非线性故障特征提取及自诊断方法，实现智能高速主轴轴承磨损故障准确诊断和主轴早期颤振故障在线识别。主轴振动智能控制方面：在高速工况下，轴承磨损更显著地影响主轴的动力学行为，并引起振动，使振动控制难度增大。主轴在高速切削时，温升、轴承刚度变化等因素会引起主轴动力学特性改变，可能会使原本稳定的切削状态演变为颤振。需要研究智能高速主轴振动主动控制方法，实现智能高速主轴轴承磨损振动有效抑制和主轴颤振在线主动控制，以降低振动水平、保证工件加工质量。
数控机床 智能主轴 振动监控 故障诊断
曹宏瑞 陈雪峰 张兴武
机械制造系统工程国家重点实验室,西安交通大学,陕西 西安 710049
国内会议
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2014-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）