[发明专利]一种高速电主轴快速可视化诊断方法

权利要求书

1.一种高速电主轴快速可视化诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、收集电主轴振动信号，t为离散的时间序列，采样频率为；

S2、对电主轴振动信号进行等角度重采样，计算阶次谱，o为阶次序列；

S3、根据电主轴轴承结构特性，将阶次谱分割为n个片段；

S4、以各阶次谱片段为基础计算“渐开折线”顶点，并在极坐标系内绘制各个顶点；

S5、依次连接原点及各顶点构成“渐开折线”，折线的展开程度反映振动能量水平，顶点位置反映振动信号结构，通过对比两条渐开折线的相似程度判断电主轴是否存在故障；

步骤S6、定量描述两渐开折线的相似程度，定义如下相似性度量：

；

式中，表示各顶点的相似性权重；；、表示两条不同渐开折线；当时，认为与相似程度较高，越接近1两者越相似；

阶次谱的计算方式包括如下步骤：

S21、获取转频作为阶次谱的分析基频，设置谱阶次上限；

S22、设计巴特沃斯低通滤波器对进行滤波，截止频率；

S23、转换至角度域得到，其中为与序列对应的角度序列，；

S24、对进行等角度重采样获得，即进行样条插值运算，为等间隔的角度序列；

S25、对进行快速傅里叶变换得到阶次谱；

所述的根据电主轴轴承结构特性，将阶次谱分割为n个片段包括：

以下式为界限将阶次谱分割为4个片段：

；

其中，Z为电主轴轴承滚子数，N为谱阶次上限，、、、、为分割界限；

步骤S4中，按照下式在极坐标系内绘制顶点：

；

其中，为极径，为极角，表示第个分片的阶次谱。

2.根据权利要求1所述的一种高速电主轴快速可视化诊断方法，其特征在于，

步骤S24中，对进行等角度重采样即进行样条插值运算，插值点为，L为插值序列长度。

3.根据权利要求2所述的一种高速电主轴快速可视化诊断方法，其特征在于，步骤S25中，阶次谱的阶次序列表示为：

。