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加工中心主轴在线检测技术研究

朱文营  
【摘要】:利用主轴振动位移的幅值谱和功率谱来分析、判断和预测加工中心的状态是在线检测技术的发展趋势。本文在分析和比较振动测试方法的基础上,结合加工中心的工作情况,设计了光电测振系统,实现了在线检测主轴的运转状态。这种方法具有频率响应快,精度高,非接触、远距离测量的优点。通过对DM1007型数控加工中心的测振实验,结果表明,基于声光调制技术的激光多普勒测振法是一种解决加工中心状态远程在线检测问题的有效技术。 通过分析机床运转时主轴的振动信号来源及影响因素,选用基于激光多普勒效应的光电法测量主轴振动参数;应用光电子调制、光学变换、差动法处理等技术,设计了激光多普勒测振硬件系统;通过对系统校准和补偿,改善了激光测振系统的信噪比,提高了系统的动态频率特性、测量精度及分辨力;实验结果分析表明,激光多普勒测振法能够准确的测量主轴振动位移,该方法可行有效,精度满足要求。 激光多普勒测振系统不仅解决了加工中心状态检测的非接触、远距离、高精度的测量问题,而且为机床加工过程中校准加工中心的XY工作台的平行度提供了新的技术手段,为实现网络远程故障诊断提供了一种新方法,对提高表面加工质量有重要的指导意义。


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