機械主軸軸承振動監測與故障診斷研究

（航空工業成都飛機工業（集團）有限責任公司數控加工廠，成都 610092）

在數控機床加工中，主軸是機床的重要部件之一，它的性能直接決定了加工工件的表面質量，一旦主軸出現故障，將造成機床長時間停機，為企業帶來巨大的經濟損失。其中主軸的很多機械故障是由于機床關鍵部件磨損、振動、超負荷加工等加工狀態或外部環境改變引起的漸變性故障[1]，因此對主軸進行預防性維修，尤其是監測其振動情況是很有必要的。萬海波等[2]研制了基于HHT時頻分析方法的機床主軸振動分析系統進行振動監測。籍永建等[3]利用EMD的方法對主軸振動信號進行分析。汪順利等[4]利用LabVIEW 對主軸進行振動測量與分析。目前很多學者對數控主軸的狀態監測技術沒有很好地應用在實際生產環境中，對實際發生的突發性故障也缺少實際案例分析。

為了保障數控機床的正常使用，對潛在故障進行預防性維修，本文針對某國外龍門機床的機械主軸展開振動監測與分析研究。基于高效的振動分析裝置對該機械主軸運行過程中振動信號進行采集分析，與廠家允許的振動值對比發現異常位置；通過計算關鍵軸承的特征頻率，診斷得到故障部件；對比歷史故障信息，進一步確定故障部位，指導維修人員提前訂購備件，制定相關維修計劃。

1 振動分析與診斷

1.1 狀態監測

設備狀態監測技術是指機器在運行情況下，了解和確定其狀態的過程。工業領域應用的主要狀態監測技術有振動分析與診斷、潤滑油分析、紅外熱成像技術、超聲波檢測（材料厚度/缺陷檢測）和電機狀態監測與電流特征分析等，其中振動分析是最常用的狀態監測技術。……