[发明专利]一种基于机床振动的故障检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于机床振动的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取特征频率，振动传感器采集机床不同转速下工作时的机床振动的特征频率；

获取固有频率，采用主动激励获取机床频响函数，并分析频响函数得到机床结构的固有频率；

故障判断，根据所述特征频率与所述固有频率判断故障，若所述特征频率与所述固有频率一致，则判定故障为共振；若所述特征频率与所述固有频率不一致，则判定故障为装配不良。

2.如权利要求1所述的一种基于机床振动的故障检测方法，其特征在于：所述主动激励为力锤激励或激振器激励，加速度传感器拾取振动信号；所述力锤激励的信号通过力锤传感器传输至采集分析设备，振动信号通过加速度传感器拾取后传输至采集分析设备，采集分析设备根据所述力锤激励的信号或加速度传感器拾取的信号得到所述频响函数。

3.如权利要求1所述的一种基于机床振动的故障检测方法，其特征在于：所述步骤还包括调整机床转速，获取不同转速下的所述机床振动的特征频率，并根据不同转速下的所述机床振动的特征频率判断固有频率是否有效，若不同转速下的所述机床振动的特征频率一致则判定固有频率有效，若不同转速下的所述机床振动的特征频率不一致则判定固有频率无效。

4.如权利要求3所述的一种基于机床振动的故障检测方法，其特征在于：所述步骤获取特征频率具体为传感器采集机床最高转速下的振动量值，通过快速傅里叶变换对所述振动量值进行频谱分析，分析得到位于机床最高转速下的振动幅值中的极大值，并将所述极大值记录为所述特征频率。

5.如权利要求4所述的一种基于机床振动的故障检测方法，其特征在于：所述振动传感器安装于机床主轴前端；所述振动传感器分别采集主轴轴向方向、垂直主轴轴向方向的平面上的振动。

6.一种基于机床振动的故障检测系统，其特征在于：包括力锤传感器、振动传感器、采集分析设备，所述力锤传感器、所述振动传感器分别与所述采集分析设备连接；所述振动传感器安装于机床主轴端部；所述力锤传感器采集力锤发出的力锤激励的信号；所述振动传感器采集机床主轴振动信号；所述采集分析设备用于处理采集到的力锤激励的信号生成频响曲线图，用于处理采集到的机床主轴振动信号生成振动频谱图，并根据频响曲线图与振动频谱图判断机床故障。

7.如权利要求6所述的一种基于机床振动的故障检测系统，其特征在于：所述振动传感器包括主轴轴向方向传感器、垂直主轴轴向方向的平面内传感器。

8.如权利要求6所述的一种基于机床振动的故障检测方法，其特征在于：所述力锤传感器、所述振动传感器分别与所述采集分析设备通过线缆或无线连接。