论文部分内容阅读
一个运动系统无论精密程度如何,在运行过程中都将不可避免地产生振动。为了更好地阐述机床运行状态与加工质量的关系,对机床运行加工状态的监控十分有必要。机床运行状态的稳定与否直接影响加工质量的高低,工艺参数不仅直接影响到加工过程进行的快慢,也是决定生产效率高低的重要因素。因此,分析机床振动状态与工艺参数的关系,根据工艺及实际加工的结果,对机床的工艺进行诊断,从而对机床的加工过程做出整体评价,研究机床的振动情况和工艺诊断对于工程应用具有十分重要的意义。 首先,综述机床振动测试技术国内外研究现状、薄壁件加工问题研究现状,分析机床加工过程各个参数对加工质量的影响。本文根据件机床在加工过程中振动明显的现象,基于LabVIEW软件及多传感器融合技术开发数控机床加工过程状态监控系统,通过活动窗口设计,合理设置系统界面和功能,轻松满足多种功能拓展需求;采用软件二次开发包,与软件支持多通道的数据采集分析仪互连。实现机床加工过程异常状态的监测与预报的目的,并将信号数据进行存储为后续数据分析处理工作奠定基础。 其次,通过开发的机床运行状态监控系统得到机床在不同方向的振动信号、主轴电流信号和温升信号,基于MATLAB软件采取时域、频域、小波包分解方法对存储的数据进行分析。结合机床的复杂工况及机床工艺参数的设置,分析机床振动状态与其的关系,讨论机床运行状态与工件加工质量之间的关系,对机床的切削加工质量做出整体评价,判断工件质量和机床的异常情况,以提高机床加工精度。 然后,根据球头铣刀刀尖形状对切削力进行建模仿真预测,结合刀具进给速度的变化对切削力的影响,建立主轴电流预测切削力的模型,研究电流与切削力之间的关系,综合分析薄壁件加工过程中的振动信号和主轴电流信号,验证基于多传感器监测技术的工艺诊断的实用性和有效性。 最后,对车床在线监测系统所采集的数据进行后期分析处理,为后续的减振工作打下基础。通过对车床信号振动信号、主轴电流信号及温度信号的分析处理,研究车床的运行状态并对加工过程进行诊断。通过时域频域分析对比安装不同顶尖情况的振动形态,实现改善机床结构以提高工件车削刚度,提高加工质量和精度,改善加工条件的目的。