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工具磨床Y轴机械结构设计,工具,磨床,机械,结构设计
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工具磨床工具磨床 Y 轴结构设计轴结构设计摘摘 要要刀具磨床是滚刀，成型刀等复杂刀具整理机。因为传统刀具磨床的精度低，生产速度低，劳动度高，传统刀具磨床的设计对数控机床的 Y 轴结构提高了缺点。通过对现有工厂磨床的研究，参考数控机床的相关文献，对工件磨床的 Y轴部分的工作原理进行了讨论。计算所选规格的螺杆尺寸，并检查额定动载荷，传动效率，最终选用汉江机床厂生产的滚珠丝杆。通过分析主轴力，选择推力球轴承的轴向力，用于承受径向力。导轨的选择是指由汉江机床厂生产的滚动导轨，检查导轨的使用寿命和额定载荷是否符合要求。马达计算从滚珠丝杠的引线计算的最大速度和传动期间的最大扭矩。选择富士伺服电机，检查惯性矩。由于使用闭环系统，获取光栅的相关参数，FAGOR 光栅的选择可以使指定分辨率内的定位达到要求。通过上述设计实现了刀具磨床 Y 轴结构设计的 NC 转换，满足加工精度要求，具备稳定靠谱的生产速度。关键词：数控刀具磨床; Y 轴结构设计;精加工;闭环系统 Design of Longitudinal Feed System of CNC ReliefGrinding MachineAbstractCNC relief grinding machine is a complex tool finishing machine for hobbing cutter, formed mill cutter. Because traditional relief grinding machines accuracy and production efficiency is low, the workers labor intensity is too big .The purpose of the numerical control reformation for the longitudinal feed system of traditional relief grinding machine is to improve the performance.After the traditional relief grinding machine had been researched in the factory at present, and reference related literature of CNC machine tools, The longitudinal feed part of relief grinding machine of working principle, and in-depth analysis of relief grinding machine in the process of machining force situation of every parts and components.According to the life of screw，chosed the size of screw. And checked the dynamic load rating, transmission efficiency, stiffness. Ultimately chose the ball screw produced by Hanjiang Machine Tool Factory . Through the analysis of the force acting on the spindle. A thrust ball bearing under axial force had been chosed, and a deep groove ball bearings bear radial force. With reference to the rolling guide produced by Hanjiang Machine Tool Factory, and calculating the life of rail and rated load, All parameters of guide can satisfied the requirements. According to the highest speed of the motor which is calculated according to the lead of ball screw and maximum torque of transmission process, The servo motor Fuji Corp had been chosed. And the moment of inertia is checked. Due to the adoption of the closed-loop system, the related parameters of grating ruler lookup, The grating ruler produced by FAGOR company had been chosed, which can satisfied that Positioning resolution meet the requirements stipulated in the distance.Through the design , Implementation of the NC transformation of relief grinding machine longitudinal feed system, It meets the requirement of processing precision , and the processing is stable and reliable, high efficiency.Key words:CNC relief grinding machine; Longitudinal feed system; Finish machining;Closed loop system目目 录录1 绪论绪论.11.1 概述.11.2 数控机床的优点.21.3 数控机床的组成.32 Y Y 轴结构总体设计轴结构总体设计.72.1 机床的运动关系.72.2 传动方案的设计.72.2.1 丝杠的选型及支撑方式的设计.72.2.2 检系统的选取.82.2.3 导轨的选定.82.2.4 丝杠和电机连接零件的选取.92.2.5 轴承类型的选取.93 Y Y 轴轴机械部分计算与校核机械部分计算与校核.103.1 滚珠丝杠螺母副的计算和选型.103.1.1 额定动载荷.103.1.2 传动效率校核.123.2 轴承的计算和选型.123.2.1 推力球轴承的选型.123.2.2 深沟球轴承的选型.133.3 丝杠的刚度和稳定性校核.14 3.3.1 丝杠的刚度校核.143.3.2 稳定性校核.153.4 导轨的计算和选型.153.4.1 滚动直线导轨副行程长度的寿命.153.5 伺服电机的计算和选型.163.5.1 电机转速的选取.173.5.2 电机转矩的计算.173.5.3 转动惯量的校核.183.6 编码器的选型.184 4 进给系统机械部分结构设计进给系统机械部分结构设计.194.1Y 轴装配图的设计.194.2 安装过程中应注意的问题.195 总结总结.21参考文献参考文献.22致致 谢谢.23 1.1 概述概述 随着科学技术和社会消费的开展，机械产品的外形和构造不时改良，对零件加工质量的请求越来越高。为了保证产品的质量，进步消费率和降低本钱，请求机床不只具有较好的通用性和灵敏性，因而产生了数控机床。1952 年，美国麻省理工学院成功制出一套三坐标联动，运用脉动乘法器的实验性数控体系，并把它装在一台立式铣床上。那时用的电子元件是电子管，这就是世界上的第一台数控机床。1959 年，数控装配中普遍选用电子管和印刷电路板，从而跨入数控的第二代。1965 年，涌现了小范围集成电路，由于它体积小、功耗低，使数控系统的牢靠性能够进一步提升，之后数控开展到第三代。1970 年，在美国芝加哥国际机床博览会上初次展出的数控系统选用计算机数控系统的机床，这就是数控的第四代。1974 年，涌现了第五代数控系统（MNC 微处置机控制系统）。 我国是从 1958 年动手研制数控技艺的，60 年代针对壁锥、非圆齿轮等复杂外形的工件研制出了数控机床。70 年代针对航空工业等加工复杂外形零件的需求，消费了 40 多种数控机床。目前我国除具有设计与消费常规的数控机床还消费出了柔性制造系统。我国的机床数控技术曾经进入了一个心的开展时期。估计在不远的就爱你过来，我国将会赶上和超越世界先进国度的程度。 中国目前机器总机速 3.8 亿台，其中数控机床总数仅为 113,400 台，显示中国数控机床的机床率不到 3。大多数制造和产业加工设备都是古老的机床，其中有一半都是 10 年以上的机器。由于这种机床加工产品的品质一般，质量差，品种多，成本低，所以这些产品在国际国内市场缺乏竞争，直接影响着企业的生存和发展。所以我们务必提升数控机床的使用次数。 近几十年来，虽然金属切割的基本原理变化不大，但随着社会生产力的发展，要求制造业向自动化和精准的方向发展，而工具材料和电子技术的进步尤其是微电子，电子计算机技能提高是为了运用于掌握系统，既能帮助机器自动化，又提升了生产密度。这些需要老机器的改造。另外在经济背景下，使用数控机床比更换设备节省 50的资金。加上市场的原因，由于目前机床市场供应不能满足大量机床更新的需求，所以更有必要性的展现数控机床。 CNC 相对于数控机床相变的购买，可以充分发挥设备的潜力，改良后的机器比一般机器有很多特别的优点，由于数控机床具备较高的估算实力，所以能正确的估算每个轴的运动量，解决更困难的曲线和曲面。计算机具有存储容量，可以进入程序的存储器，然后根据程序中指定的顺序自动执行以实现自动化。数控机床只有改变一个程序，就能完成另一个工件生产，从而实现灵活应用的标准。机器的改造不像新机的购买，要重新了解机器的运行和维护，不知道是否符合加工要求。转换可以准确计算出机器的处理能力，另外由于使用年限，操作人员长期以来一直意识到机器的特点，运行维护训练时间短，速度快。另外，CNC 转型可以充分利用现有的基础，需要重新构建基础的新机器，而且还要按照技术创新的步伐，及时提高自动化和生产设备的水平，该机器将转变成今天的机床。由于工具磨床已经停产，所以传统的刀具磨床数控改造是必要的。数控机床不仅在技术上先进，而且在应用中除了传统的自动化程序具有更大的通用性和可用性，加上其投入本钱低，所有用户承担得起。自创办以来已成为中国设备技能改良的关键目标之一。也成为从传统机械制造技术向机电一体化技术转型的主要内容之一。1.2 数控机床的优点数控机床的优点相对于传统机床，数控机床具有以下明显优势：（1）提高生产力。数控机床可缩短生产准备时间，提高切割时间的比例。使用最佳参数和最佳刀路缩短加工时间，提高生产效率。（2）数控机床可提升配件生产的精度，平稳产品品质。因为按照自动处理程序不需要人工干预，处理精度也可以用来纠正和补偿软件，它可以比机器本身的精度更准确。（3）具有广泛的适应性和灵活性。通过更改程序，可以处理产品的新部件，完成很多普通机器根本无法处理复杂表面零件的加工。（4）可实现多功能机。一些数控机床，可以自动更换刀，几乎所有部件的零件完成加工，节省设备和厂房面积。（5）可以准确计算成本和生产进度，减少进程中产品，加快现金流量，提 高经济效益。（6）不需要专用夹具。普通万能夹具的使用可以满足 CNC 加工的要求。节省特殊夹具设计和制造和储存的成本。（7）大大降低了员工的劳动强度。因此数控机床的使用可以降低员工劳动强度，节省人力（个人护理多台机床），减少工具，缩短新产品的生产周期和市场需求快速反应。另外，数控机床或实施 FMC（灵活制造单位），FMS（灵活制造系统）和 CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化转型基础。数控技能已变为自动化的主要技能和基本技能。1.3 数控机床的组成数控机床的组成机器伺服系统一般由控制单元，驱动部件，机械传动部件，执行件和反馈链路等部件的检测驱动。驱动控制单元构成伺服驱动系统。机械传动部件和执行器形成机械传动系统。检查元件和反应电路成分测试系统。因为很多 CNC 机床的生产义务不同，它们对 Y 轴的条件也各不相同，一般情况可概述如下：逆行操作;宽速度周围具备充足的传动刚度和高速平稳性。机床进给驱动系统一般采用 Y 轴。这也是数控机床与普通机床不同的特殊部分。Y 轴按照其掌控可分为开放环系统和关闭环系统。关闭环控制通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置，关闭环系统分为半关闭环系统和全关闭环系统。半关闭环系统具有安装在导螺杆端部并安装在电机轴端的两种位置检测装置。前者包括位置环中的导螺杆，该导螺杆又完全位于定位环的外部。全关闭环系统的方位检查装备安装在工作台上，机械传动部分全面蕴含在位置环中。开放环系统锁定精度比关闭环系统要低，但构造简便，成本低。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损，惯性和间隙，开环系统的精度和牢度差。关闭环系统具备高精度和迅速的机能，但是处于机械传动零件在控制环中，系统的动态机能不但决定于驱动位置的构造和数据，而且还决定于刚度，惯性，间隙和损耗等原因有很大的联系，务必思考机电部位的构造数据，来满足系统的需求。所以整个关闭环系统对机器的条件要求比较高，成本也比较昂贵。方向检查装备中使用的关闭环系统有：脉冲编码器，转动变压器，感应同步器， 磁力秤，光栅和激光干涉仪。机床上使用的 Y 轴机器伺服系统对伺服电机的要求：（1）从最低速度到最高转速电机可以平稳运行，转矩波动小，特别是在0.1r / min 或更低速度的低速下，仍然有平滑的速度没有爬行现象。（2）电机应具有大，长时间的过载能力，以满足低速大扭矩的要求。一般直流伺服电机要求在几分钟内过载 46 次而不损坏。（3）为了满足快速响应的要求，电动机应该具备小的惯性矩和大的失速转矩，并且具备小的时间常数和运行电压。电机应可以承担 4000rad / s2 以上角加速率的技能，以保证电机在 0.2s 以内可以从停止开始到特殊时速。（4）电机应能够起动，制动和反转，频繁启动。伴着微电子技能，计算机技能和限制技能的发扬，数控机床服务系统已经开始运用高速，高精度全数字服务系统。使服务限制技能从模仿形式，同化形式到全数字化。经过方向，速率和目前合成的三环反应全数字，软件处理数字PID，使用方便。数字服务系统选用了大批新的限制技能，提高了服务性能标准，从而远远提升了控制密度和品质。交流服务已经霸占了机器进给服务的抢先地位，伴着新技能的不停变化和不断改善，主要表现在三个方面：1.电力电子仪器中的系统效率驱动配置继续高频方位，智能电源模块得到普遍应用;2.对于微处理器嵌入式平台技能成熟，将推广采用优秀的控制计算;3.最后是制作形式和现场技能的网络推广已成熟，将使网络化的服务限制成为可能。刀具磨床是一种滚刀，成型刀等复杂刀具整理机，Y 轴结构设计是实现螺旋运动的重要组成部分，同时也保证了高精度加工产品和稳定加工关键部件到伺服电机，减速齿轮，滚珠丝杠，滑轨等部件的闭环传动系统，确保系统获得高精度，刚度和稳定性，以满足数控系统的要求。数控机床与普通机床对比，功效增加，技能提高，构造简单。更好地管理繁琐的形状，小批量和形状的材料生产问题。 （1）数控机床价格不菲，一次性花费很大，中小企业一般不够 投资;（2）目前企业有大量普通机床，完全替代数控机床是不可能的，而机器更换时会怠速造成浪费;（3）在国内订购新型数控机床交货周期一般长，往往不能满足生产的迫切需要;（4）一般数控机床为特定类型的生产项目具有冗余功能。数控机床具备一般程度的自动化标准，达到额定生产技能目标。这项产业早在 20 世纪 60 年代就已经快速进展，并且还有一个特别的交易来运营。至今国外已迅速进展成为先进产业，从美国，日本等国家的经历来看，数控机床也是相当重要的，如日本大企业 26的机床通过数控转换，中小型企业达 74。在美国有很多数控公司为全球供应 CNC 转型服务。中国是一个具有三亿多台机床的国家，其中大部分已经积存了多年普通机床的加工，自动化程度低下。最近几年随着自动精密仪器更换现有机床，不管是投资方还是中国机床厂的技能都没有办法做到，所以通常数控机床的转变是有希望的，比较适应中国的经济水平，生产水平和教育水平已成为中国技能装备改变的关键位置之一。（1）空转设备的改造，可以发挥机器的原有功能，（2）提高机床使用价值，提高固定资产使用效率;（3）适应多品种，（4）降低营运水平近几年来随着科技的发展，机床也在在不断发展，数控系统产品的不断完善，在冲破阶段，新经济数控系统功效更加靠谱，效率更平稳，体积增加大，构造简便，修理方便。伴着这项技能的进展，提升经济的活力，依照中国的行情，将来一段时间的技能也将变成中国机械产业转变旧配置的好方法。对于之前的旧数控机床，尤其是八十年代后期的配置改造，由于种种因素耗损很多;在使用配置已经十多年的同时，经过转变的问题进一步改变可以提升原来配置的技能水平和生产速度，创办更大的经济利益。 2 2 Y Y 轴结构总体设计轴结构总体设计2.1 机器的运动机器的运动 数控刀具磨床主要通过砂轮实现刀具加工，加工主体运动过程包括工件主轴旋转，砂轮 Y 轴运动，砂轮水平进给运动，砂轮旋转四部分形成空间运动。工件的旋转和砂轮的 Y 轴运动构成螺旋运动。砂轮的横向进给和砂轮的转动造成铲动机构。两种运动的合成来完成滚刀。2.2 设计传输程序设计传输程序 Y 轴结构的初始设计采用交流伺服电机驱动整个驱动系统的运动，并通过螺丝将电机旋转成直线运动，通过联轴器与电机直接连接到两端螺丝固定在简单的支撑模式下，螺母通过连接部分连接到工作台上，从而实现了工具磨床的 Y 轴运动。初步配置如图 2.1 所示。图 2.1 方案简图2.2.1 螺丝选择和支持设计方式螺丝选择和支持设计方式螺杆是回旋运动和线性运动的快速安装的变换，数控机床的服务进给系统是运用最普遍的传动。滚珠丝杆传动效率高，摩擦损失小，传动精度高，使用寿命长等优点。与滑动螺杆相比，具有小扭矩的滚珠丝杠只能获得较大的轴向推力，功率损耗只有滑动螺丝 1/4 到 1/3。滚动摩擦起始摩擦力非常小，所以滚珠丝杠螺母副作用敏感，滚动摩擦阻碍完全与运动速度没关系，使您可以确保稳定运动，即使在低速下仍能得到均匀的运动，A 传输精度更高。所以本配置选用滚珠丝杠，因为螺丝具备专科性在开发商的生产和相关的国家规定中，选择我指的是汉江机床厂生产的相关设备，并在两侧的螺丝固定地方实行一定的设计。螺钉安装有四种类型：（1）一端固定，一端自由：（2）游泳两端：（3）一端固定，一端游泳：（4）固定在两端。（1）刚性高，轴承无缝隙，螺杆轴向刚度一端固定四次; （2）螺杆通常不压缩，无压杆平稳性（3）可预拉伸，预紧后小螺丝可见自动下垂和热膨胀。2.2.2 抓住系统的选择抓住系统的选择服务系统可分为开放环限制系统，半封闭环限制和封闭环限制系统。开环控制系统，没有反馈电路，没有检测装置，命令信号沿一个方向发送。 目标发出以后不再反应回来，所以称为开放环限制。开放环系统关键由步进电机驱动。关闭环限制系统具备装配在机床的运动配件上的检查反应元件，用于检查实际移动量并补充系统偏差，使服务限制精度高。关闭环系统选用直流服务电机或交流服务电机驱动。半关闭环限制系统和关闭环系统不直接检查台的移位，而是将检查部件分离驱动轴角度，然后间接估算表的实际移位，有反应回路，其实在开放环系统和关闭环系统之间的功能。作为设计，定位分辨率为 1m，因此采取整个闭环系统确保定位分辨率，提升产品的生产密度。2.2.3 轨道选择轨道选择导轨是数控机床的关键部分之一，它在很大水平上确定了数控机床的刚性，精度要维持。哪个是一个直的滚动导轨，在滑块与导轨之间添加适当的球，使滑块与滑轨之间的滚动成摩擦，在很大程度上减少两摩擦之间的摩擦力滑轨滚动导轨具有以下优点：（1）灵敏度高，滚动导轨的摩擦系数远小于滑动导轨的摩擦系数，滚动导轨的动冲突力与静冲突力之间的差别非常小，从动件优异，驱动信号与机械作用之间的间隔非常短，数控系统的反应速度和灵活度。无论是高速还是低速运动，滚动摩擦系数基本相同，一般滚动导轨运动无爬行现象。（2）定位精度高，一般滚动导轨的重复定位误差为 0.10.2m。滑动导轨一般为 1020m。因此，滚动导轨实现高定位精度和重复定位精度。（3）牵引力小，移动灵活。（4）具有高耐磨修复循环的钢硬化钢轨可达 1015 年。所以导轨的磨损小，保持力好。（5）润滑系统简单，维护方便。（6）大部分减少驱动效率只相对于一般机械的十分之一。为符合高速线性运动，瞬时速度比滑动导轨提高约十倍。可以完成无缝隙运动，提升机械系统的动态刚度。所以使用滚动指南。2.2.4 螺丝和电机连接部分的选型螺丝和电机连接部分的选型由于台面的最大线速要求为 500mm / s，所以转速到电机的速度可能很高， 电动机与导螺杆之间的相连。这大大简化了主轴结构，缩短了传动链条，同时提高了传动精度，有效提升了主轴部位的刚度。2.2.5 轴承类型选择轴承类型选择轴承根据外部负载承受不同的分类可分为径向轴承，推力轴承和径向推力轴承。其中关键是承载径向载荷，并且还承担差不多的轴向载荷。推力轴承只能承受轴向载荷。由于设计要求快速进给时极限转速高，所以采用高速实现球轴承。由于螺杆主要用于承受轴向力的作用，为了保证高速机床精度高，左侧两个深沟球轴承接受向心力，两个推力球轴承承受轴向载荷，有权采取两个深沟球轴承和推力球轴承的形式，使机器的工作过程中既保证了力的要求，确保机床在快速进给过程中有更高的速度要求。并保证了机器的高精度和可靠性，同时也提高了传动系统的刚度。3 Y Y 轴机械部分计算与校核轴机械部分计算与校核3.1 滚珠丝杠螺母副的计算和选型滚珠丝杠螺母副的计算和选型由于滚珠丝杠的承载能力用额定负荷表示，故在选取丝杠时根据额定载荷选取。在参考了传统工具磨床的切削力后，对于机床，轴上的切削分 力分别取 500N，500N，600N。由公式 （3.1）可YzXmaxFWF fFF）（得 maxF1008.4N3.1.1 额定动载荷额定动载荷由于要求机床最大工作速度为 500mm/s,工作时最大速度为 200mm/s 考虑到丝杠及电机的转速及实际中工具磨床中丝杠的导程，初次选用丝杠的导程为10mm因此滚珠丝杠工作时的最高转速 n=1200rmin。所以丝杠的工作速度较高。由公式 3akFCaL（3.2）其中 k工况系数；Ca额定动载荷；Fa轴向载荷；k 的取值参见表 3.1表 3.1 工况系数 使用条件 k无撞击的稳定运动 1.11.3一般情况 1.21.5撞击和振动状况 1.62.1通过查表可知 k 一般情况下取 1.5。机床工作台重 1600N，且滚动导轨的耗损系数为 0.00260.006，这里取0.006。切割力为 600N，这次设计对丝杠螺母增加预紧力，预紧力为轴向载荷的三分之一，Fa 为最大轴向载荷。 解得 Fa=1512N4 .10083FaFa15数控机床的使用寿命 L =15000hh由公式 n60L10L6h（3.3）得 L=2700 百万转NFKLCa9 .31593a3因为数控机床对滚珠丝杠副的刚度有比较高的条件，所以选择螺母时要注意其刚度的保障。这里选取插管式外轮回的端法兰双螺母形式，并且螺母取 2.62.1 来确保丝杠的刚度需求。汉江机床厂 HJG-S 系列丝杠的具体参数以及相关尺寸如下图 3.1，图 3.2 所示：图 3.1 滚珠丝杠尺寸图16图 3.2 汉江机床厂滚珠丝杠根据动载荷和公称导程值得核对最后选取的滚珠丝杠的型号 FYC D4010-25。3.1.2 传动效率传动效率校核校核 tantan（3.4）式中螺旋升角=433摩擦角为 713 取 10，滚动摩擦系数 0.0020.004 取 0.004计算得=0.97730.9)01334tan(334tantantan故传动效率合格。3.2 轴承的计算和选轴承的计算和选型型轴承部分丝杠的直径为 25mm。3.2.1 推力球轴承的选推力球轴承的选型型推力轴承的选取时轴向载荷按最大轴向载荷选取，来保证轴承达到相应的强度。17由轴承的估算公式 61060hLnPC（3.5）式中：P轴承所受载荷;C基本额定动载荷;预期计算寿命;hLn轴承的转速;已知：P=1512.6N =15000h n=3000rminhL代入后可得 C=21KN查阅机械零件手册和选取代号为 51205 的推力球轴承，具体参数见表 3.2所示：表 3.2 轴承 51205 参数轴承代码 其它尺寸 装配尺寸 基本额定负荷 极限速度 重量mm mm KN rmin Kg51205 d D da Da Cr Coa 脂 油 m11asrmin min max27 47 38 34 0.6 21.2 40.2 3400 4800 深沟球轴承的选深沟球轴承的选型型因为丝杠、联轴器、推力球轴承等的总重量为 35kg 所以作用在轴承上的径向力的大小为 343N。由公式（3.5）可得，轴承应具有的基本额定动载荷为：=4776.2N61060hLnPC查阅机械零件手册后选取代号为 6205 的深沟球轴承具体参数如下表 3.3 所示：表 3.3 轴承 6205 参数轴承代号 基本尺寸 安装尺寸 基本额定负荷 极限转速 重量mm mm KN rmin Kg186205 d D t da Da Cr Cor 脂 油 masrmin min max25 52 15 31 46 1 10.8 6.95 12000 16000 0.1213.3 丝杠的刚度和稳定性校核丝杠的刚度和稳定性校核3.3 最大切削力 600N,支撑间距 1206mm，丝杠及轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向载荷的三分之一。(1) 滚珠丝杠的轴向刚度.1 丝杠的刚度校核丝杠的刚度校核l 4d211EK式中：丝杠螺纹底径；1dl受力点到推力支撑端的距离；E弹性模量，E=2.1MPa；510当工作台位于两端推力支撑的正中间时刚度为最低。Ld21min1EKL安装间距 mm；已知：=0.033m L=1.23m1d代入得 =718 Nmin1Km(2) 螺母的轴向刚度 K2因对螺母施加预紧力故：312a1 . 0a8 . 0CFKK式中：K尺寸样本中的刚度值；Fa轴向载荷；Ca额定动载荷；已知： K=2250 N Fa=1512.6N Ca=55017Nm代入得=1170.4 N2Km(3) 支撑轴承的轴向刚度 K3312b3FZd17. 4K）（19式中：滚珠直径，单位 mm；bdZ 滚动体数；F 轴向载荷，单位 N；轴承为 6205 带入相关参数得K =619.3 N3m(4) 螺母座、轴承座的轴向刚度 K4在设计中应使安装部位有高刚度，一般可忽略不计。由公式432111111KKKKK可得=0.0038618K1代入公式KFa可得=5.84m对于全长为 1230mm，精度为 2 级的丝杠 300mm 单一导程变动量为14。m3.3.2 稳定性校核稳定性校核滚珠丝杠两侧选用推力球轴承，不会产生不平稳现象，不需作稳定性核对。所以选择丝杠合格。3.4 导轨的计算和选型导轨的计算和选型3.4.1 滚动直线导轨副行程长度的寿命滚动直线导轨副行程长度的寿命31sh1060nLL2L式中 寿命时间，单位为 h;hLL行程的长度，单位为 m；s每分钟往返的次数（1min）：1n由于=15000h L=600mm =10 1minhLs1n所以 L=10800km考虑到使用环境的影响，对寿命的计算采用如下公式：额定寿命50FCffffL3cwcTH）（20式中: 计算载荷（N）;cF接触系数取;cf硬度系数取;Hf载荷系数取;wf温度系数取；Tf已知 =1500N =0.81 =0.9 =2.0 =0.9cFcfHfwfTf解得额定动载荷=27434.8N=27.4KNCTHwCffffFLC350查看汉江机床厂相应滚动导轨的数据后取 DA30AAL 型号导轨具体数据如下图 3.4 所示：图 3.3 汉江机床厂导轨尺寸图 3.4 汉江机床厂滚动导轨额定静载荷的计算=14.5fFoCosf 取 1.3s故选取导轨合适。213.5 伺服电机的计算和选择伺服电机的计算和选择 交流伺服电机可靠性较好,基本上用不着维护,价格低,而且机电时间常数小。因为该次设计的数控磨床的进给伺服系统是随动系统，要求电动机的时间常数小，启动和反转频率高。所以交流伺服电机满足要求。由于直流伺服电机结构复杂，电刷以及换向器要经常维护；由于电刷与换向器间的接触产生火花，造成无线电干扰；由于磁滞回线的影响增加了系统的不稳定性。因此选用交流伺服电机。 进料系统伺服电机一般采用高速，小惯量的电机，以满足运动部件的高精度加工要求。伺服电机的选择包括确定电机的类型，安装，速度，输出转矩和加减速功能。电机安装形式取决于结构的机械部件，一般由机械设计，速度，输出扭矩和加减速能力决定。电机座的设计：223.5.1 选择电机转速选择电机转速一般来说，伺服电机的速度范围和速度性能已经能够满足绝大多数进料控制系统的控制要求。所以伺服电机的选择通常只需要确定最大速度，球已经在特定型号前面被识别并与电机连接，所以电机的最大转速是最大的螺杆转速，由前面的螺杆计算最大转速为 3000r / min。3.5.2 电机转矩的计算电机转矩的计算伺服电机连续额定输出转矩需要通过计算负载转矩后确定，连续输出转矩可以通过负载转矩确定电机的静态转矩，对于输出特性很硬的电机，电机的连续输出转矩几乎与静态输出转矩相等，因此可以通过计算负载转矩来确定LM静态输出转矩。电机负载转矩但是对于理想的进sM 11GRVLMMMM给系统，耗损转矩与电机的静态转矩之间应满意以下关系： sRsM1 . 0MM05. 0（3.14）摩擦阻力折算到电机上的转矩；RM摩擦转矩 RSLAbdRFaRSLAbdRFRMMMiMMMM（3.15）导轨摩擦转矩;RFM防护罩摩擦转矩;AbdM丝杠支撑轴承转矩;RSLM(1) FUVTTwsmSPRFFFgmmhMcos2F（3.16）式中：滚动导轨的预载荷（N）；FUF切削力在垂直方向的分力（N）；VTF工件质量（kg）；wm工作台质量（kg）；Tm丝杠导程（m）；SPh丝杠传动效率；sm与导轨形式有关的导轨摩擦系数；F倾斜角度；已知:=0.005 Fm01. 0hsp9773. 0smN1500gmT00FFUVTF故=1.40510 NmRFM2-23(2) AbdSMspAbdFhM2（3.17）式中： 多级伸缩防护罩产生的阻力；AbdF防护罩所产生的摩擦阻力如下表 3.4 所示：表 3.4 多级伸缩防护罩产生的阻力宽度范围 摩擦阻力AbdF01m 180 Nm12m 220Nm23m 250Nm=180Nm =0.01m =0.85AbdFsphSM故=0.3372 NmAbdM(3)丝杠支撑轴承摩擦转矩可以直接从轴承生产厂家提供的参数中查到=0.5 NmRSLM=0.01405+0.03372+0.54=2.05 NmRMsRsM1 . 0MM05. 0查阅富士电机的相关参数后选取 GYG202CC2-T2 型号电机，即可满足以上要求。电机的具体参数如下表 3.5 所示:表 3.5 电机 GYG202CC2-T2 参数电机型号 GYG202CC2-T2额定输出（KW） 2.0额定转矩（Nm） 9.55最大扭矩（Nm） 28.6额定速度（r/min） 2000最大速度（r/min） 3000惯性矩（Kgm ） 29.511024额定电流（A） 12.3最大电流（A） 36.9243.5.3 转动惯量的校核转动惯量的校核联轴器的转动惯量查阅相关手册后可知 J=0.510 Kgm3-2滚珠丝杆的惯量 LdJC4121077. 0（3.18）已知: d=36.6mm L=1206mm代入数据可得=1.610 KgmCJ3-2直线运动部件的惯量 2w2mJsph（3.19）式中: m运动部件质量；已知: 工作台质量 m=153kgJ=0.38710 KgmW3-2负载总惯量 J =2.48710 Kgm 2.95110 KgmL3-23-2故所选电机合适。3.6 编码器的选编码器的选型型定位分辨率是指测量单元可以检测最小单位的显示测量。精度是指测量的精度。 FAGOR 公司线性刻度精度是指测量范围的长度，选择一米长的最大误差。 不同类型的线性编码器将决定机器的不同分辨率。由于机器进给最大进给速度为 12m / min，要求定位分辨率为 1m，计算螺杆直径为 40mm 后，螺杆行程为 600mm，进入相关线性光栅相关信息，选择小十字 S 系列光栅，型号SY 相关参数如图 3.5 所示：图 3.7 S 系列光栅尺参数254 4 进给系统机械部分结构设计进给系统机械部分结构设计 底座是整个 Y 轴的基础支承件,一般都是用来放置导轨等重要部件。为了满足数控机床高速度、高生产率、高可靠性、高精度和高自动化的要求，同时与普通机床相比，数控机床要有更高的静、动刚度，以及好的抗振性。底座主要在五个方面提出了要求。 1.很高的精度和精度持久性 在底座上有不少安装部件的加工面和活动部件的导轨面,这些面自身的精度以及相互位置精度要求都非常高,并且要能长时间保持.此外,机床在切削加工时,全部动、静载荷最终往往都传到底座上，是以，底座上的受力非常复杂。为此，为确保零部件之间的相互位置或者相对运动精度，除了满足几何尺寸位置精度以外，还要满足静、动刚度、抗振性、热稳定性等等方面的技术要求。 2.应具备足够的静、动刚度 静刚度 包含：底座的自身结构刚度、局部刚度以及接触刚度，都是要采取相应的措施，最终达到有较高的刚度质量比。 3.动刚度直接反映底座的运动特性，为了确保底座在交变载荷作用下拥有较高的抵御变形的能力和抵挡受迫振动和自激振动的能力，同时可以通过适当增加阻尼，提高固有频率等等措施减少共振和因薄臂振动而产身的噪声。 4.较好的热稳定性 对机床来讲，高精度数控机床的热稳定性已成为一个突出的问题，一定要在设计上要使整机的热变形减小，或者使热变形对于加工精度的影响减小。4.1 Y 轴装配图设计轴装配图设计结构设计任务的机械部分是绘制 Y 轴机械装配图，表达设计人员的设计特点和计算结果的重要部分。在绘制机械装配图时，除了整体考虑机器布局和原机床接触外，还要认真考虑具体的结构设计相关的一些问题。（1）了解原机的详细结构。（2）根据负载特性和支撑确定螺杆轴承型号的两端形状。（3）考虑定位，耦合和调整方法的位置。例如应确保螺杆和滚珠丝杠螺母26的两端同轴，以确保螺丝和机床导向件平行考虑螺母座。轴承在安装表面的连接和定位，伺服电机在箱体上的连接和定位。（4）考虑密封，保护，润滑和安全机构等问题。例如螺母润滑，防尘，防铁保护，轴承润滑，齿轮润滑和密封。（5）在设计各部分结构时，要注意装配过程，考虑正确的装配顺序，确保安装，调试和拆卸方便。此外请注意绘制装配图时的一些基本要求。例如，绘图标准，视图布局要求，重要的中心距离，中心高度，接触尺寸和轮廓尺寸标准，重要标签，装配技术要求，标题栏要求。在 Y 轴结构的伺服系统结构设计之前，整机的布局必须了解。 Y 轴结构，伺服电机通过法兰和箱体相连，并通过联轴器与球阀螺丝连接在轴承左侧的轴承深沟球轴承和推力轴承上，设计有箱体在一起轴承安装，安装时应注意顺序，右侧的滚珠丝杠通过轴承座安装在机床上。工作台部分通过您设计的两个连接部分连接到螺母。4.2 安装过程中应注意的问题安装过程中应注意的问题计算后，已知 Y 轴结构设计采用 GYG202CC2-T2 型服务电机，经过联轴器直接相连的滚珠丝杆，滚珠丝杠公称直径= 42mm。滚珠丝杠螺母用于外圈双螺母内包装。在安装过程中，请考虑以下问题：（1）应确保箱体左侧和轴承，轨道准确安装在机床上。（2）为了确保滚珠丝杠和导轨平衡，设计时应小心螺丝中心，并且中心轴的中心轴线从安装的基面尺寸确定为水平螺钉并引导平行。床上箱体左侧的安装螺钉的位置和床上后桥轴承螺钉的安装位置必须根据床的具体情况确定，以确保导螺杆平行于导轨在垂直平面上。平行度在水平面上不能满足要求，可以刮板或床端轴承座安装面，如垂直平面平行度不能满足要求的螺丝可以通过孔安装调整，（3）确保滚珠丝杠旋转平稳，轻便，必须由同轴支架两端的滚珠丝杠螺母和螺丝组成，两侧端部支撑同轴。（4）在水平面上应将螺丝的中心线从导轨的距离尽可能的小，否则会产生颠簸扭矩，增加摩擦力，使运动不光滑，使用凹面床的表面，使箱体孔的左侧中心线与右壳体的中心线和螺母的中心线在同一条线上。（5）伺服电机安装在箱体左侧，采用短圆柱面，定位在箱体上。27滚珠丝杠螺母副选择：滚珠螺母的制造要求高精度，加工更加复杂。由专业工厂通过序列化生产。所以在设备的改造中，要按厂家的生产标准来选择。选择要稍后修改的设备的其他部件的相应结构和尺寸。联轴器安装：驱动螺杆轴的轴上的锥形销孔布置成交叉的曼谷5 5 总结总结该设计是为数控刀具磨床 Y 轴而设计的。本文主要讨论了各种零件的选择，并采用通用数控机床的设计方法分析了刀具磨床 Y 轴设计中的驱动系统，传动系统和反馈系统。选择每个部件的型号，并对所选的主要部件进行计算，设计和检查。计算结果表明，CNC 刀具磨床的 Y 轴结构可以通过选择相应的产品满足相应的进料要求，并可以达到相应的加工精度。与传统的手动换挡和滑动导轨驱动系统相比，在自动化程度方面已经大大提高和满足设计要求。本次毕业设计虽然我对这一块不是很熟悉，但经过长时间的查阅资料和设计准备，让我的课外拓展能力得到了很好的锻炼。毕竟在以后的工作中会遇到很多新领域的问题，这次设计让我充分体验到了发现问题到解决问题的成就感。对以后的工作是一次很好的锻炼！ 在这次设计过程中，同组同学互相帮助，遇到问题大家踊跃发表自己的看法和想法。让我热切地感受到了团队的力量！在自己无法解决的时候求助于老师，老师对我们的观点表示肯定的同时，提出很好的建议。让我们受益非浅，这次设计的完成，离不开老师的帮助！ 在本次设计中，仍有许多的缺陷和不足，但有了这一次的经验，我想，在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备！28参考文献参考文献1 杨贺来主编.数控机床M .北京交通大学出版社：4-52 明兴祖主编.数控加工技术J.化学工业出版社 2001：78.3 吴振彪主编.机电综合设计指导J.中国人民大学社.2000.1：56-57.4 周仁兵主编.C8955 铲磨机床的调整和改装J.重庆工具厂：75 机械零件手册M.中国标准出版社 1995 年 9 月:384-385.6 张君安主编.机电一体化系统设计M：45-47.7 余英良主编.机床数控改造设计与实例J.机械工业出版社.1997:125.8 濮良贵、纪名刚主编.机械设计M.高等教育出版社.2005 年 12 月:307-3089 孙桓主编.机械原理M. 北京：高等教育出版社，2001:99.10 张君安主编.机电一体化系统设计M：109.11 唐增宝、刘元俊主编.机械设计课程设计M（修订版），华中理工大学出版社 1995 年 1 月:22-47.12 机床设计手册M编写组编. 机床设计手册第一册. 械工业出版社.1998:198-200.13 华东纺织工学院、哈尔滨工业大学、天津大学主编.机床设计图册M . 海科学技术出版社 1979 年 6 月:15-16.14 石光源、周积义、彭福荫主编.机械制图M第三版 .高等教育出版社:126-127.15 大连理工大学工程图学教研室编.机械制图M .高等教育出版社 ，2007 年 2 月:145.16 周鹏翔、刘振魁主编.工程制图M第二版 高等教育出版社 ，2000 年 5 月:156-159. 17 王先逵主编.机械制造工艺学J.机械工业出版社.2002:28.18 机械设计手册编写组编.机床设计手册 2M .机械工业出版29社 1980 年:135-136.19 Orlov P. Fundamentals of Machine Design. Moscow: Mir Pub.1987.20 Kollmann F. G. Rotating Elasto-Plastic Interference Fits. Trans.ASME80-C2/DET-11.21 HYUN YT. Know-how feedback based on manufacturing features(STEP-NC Server),2003.致致 谢谢非常感谢这个学期我的导师高老师，是他们用严格的教学精神和对工作的认真态度感染着我。让我不仅接受了新的思路，还树立了坚定的目标。在了解了基本的思维方式让我在学习和工作奠定了一定的基础。在老师的教导下，我学会了如何检查机械零件模型以及通过网络找到设计过程中所需要的零件和制造商，并对刀具磨床有深刻的理解。另外一般在高中老师的讲解中，我也学到了很多专业知识。在本论文中的主题选择构思到最后完成稿的所有过程都在老师的指导下完成。一直给予我们耐心的教导，使我能够快速的完成毕业论文设计。高老师我学习的阶段以严谨的态度，丰富的知识，诚恳工作态度已成为我一辈子学习的榜样。另外还要感谢过去四年来众多教师的支持与帮助。在此我要向我的老师致以衷心感谢和崇高的敬意30使用一种新使用一种新的光谱分析方法对的光谱分析方法对刀具进行故障检测刀具进行故障检测文摘文摘:本文给出了基于动态力在频域和时频域的铣削刀具故障监控调查。一个新的数据分析技术,探求希尔伯特-黄变换(HHT),用于分析这个过程频域和时频域。这种技术与韦尔奇功率谱的方法传统基于傅里叶变换(FT)的频率域的方法很相似。这种方法也包括非线性和非平稳性的切削过程。这种方法旨在跟踪主要峰的频率和时间频率域(HHT)。主要工具的出现打破指示器是新的频率刀具故障。希尔伯特-黄变换的分析技术涵盖了物理性质的切削过程。切割过程中并不像对待理论的过程,这是显而易见的的震荡频率在基本频率的刀具。刀具的发展是显而易见的结果了。关键词关键词: :刀具故障、光谱分析、铣削过程监控,探求希尔伯特-黄变换1.1.说明说明数控机床不能检测刀具在网上的方式。因为一个破碎的工具可能会继续运转而没被检测到.因为错误是由损坏的工具在工作材料成本将提高,产品质量也会降低。降低材料成本,防止切割工具损坏,检测技术的一种无人驾驶、在线刀具破损检测系统是很重要的。刀具磨损监测被广泛研究通过许多不同的方法。主要有两种方法利用传感技术检测。刀具破损:一种是直接法,措施和评估的体积变化的工具,另一种是间接法,测量切削参数的操作过程。在切削过程中断和在冷却剂液体存在一个刀具的条件下。直接过程的缺点是明显的。傅里叶变换(FT)及其改性短时间。傅里叶变换研究日益广泛，为了检测铣刀刀具磨损或刀具破损。该方法的缺限导致了由于切割过程的性质，假设处理过的数据严格线性和平稳是不可能的。另一个缺点是英国金融时报谐波作为一个多个基本频率,这使得它很难识别真正的频率。傅里叶变换演示只局限于频域。研究刀具可能方向是磨损过程，刀具提供了小波变换打破 ,但假设的线性31数据对小波变换使得它难以可靠分析动态切削力信号在监控切削过程。探求希尔伯特-黄变换(HHT)的新方法提出了用于时间序列分析。这个方法克服了的非线性和非平稳性的时间序列数据集的不足。这种方法成功的应用于许多时域分析中:结构健康监测,振动、演讲、生物医学应用,等等。希尔伯特-变换包括两个基本步骤:信号分解用于经验模式分解 (EMD),它实际上是一个二元滤波器组,和瞬时频率计算。2.2.实验方法实验方法2.1刀具磨损识别工具磨损通常由一系列的过程引起的。刀具磨损会逐渐发生并导致严重的故障。可能发生的逐渐磨损附着力、耐磨、或扩散,它可能会出现在两个方面:在一个工具的正面或在它侧面。工具面与芯片接触的地方产生的碎屑。侧面磨损,另一方面,通常归因于工具和工件材料之间的摩擦。一般来说,增加切削速度，加快在接触区温度的升高,从而大大减少了工具的的寿命。铣削切削过程是指定的密集接触工具和刀具工件,并会导致刀具磨损和刀具破损。上述过程适用于改变刀具的几何工具。切牙归纳出切削力的波动部分作为一个受迫振动的结果。变更(刀具磨损或工具打破)切削几何可以观察到光谱分析。物理本质的铣刀刀具磨损会忽略以下这部分研究。2.2希尔伯特-黄变换理论的分析方法上面给出的使用传统的方法例如傅里叶和小波变换是有局限性的。最近的研究5,6带来了一种新方法对于非线性和非平稳数据。HHT被证明能够执行好这些类型的数据。HHT已成功申请了许多关于非线性和非平稳数据的解决方案。这个表示在频率和时频域利用其它转换。重要的是在切割过程中可能归因于特定时间。EMD方法的基本原则是HHT。使用 (EEMD)方法,任何复杂的数据集可以分解到一个有限的和经常小数量的组件:一个收集的固有模态函数(IMF)。IMF代表一个一般简单的振荡模式作为一个对应简谐函数。为了避免模式中的各个组件之间的混合,白噪音的给定的值被添加到研究信号(这个过程被称为EEMD)中。 根据定义,IMF是任何函数相同数量的极值和零交叉,被规定为对称归零5,6。EMD的过程如下:(a)识别极小值和极大值;(b)连接局部最小值和最大值使用样条;(c)找到(m1)的上部和底部信封识别的意思。这个的意思是指定m1和数据间的第一个元素h1：32 (1)在第二个筛选过程中,h1被视为数据,然后 (2)这个筛选过程可以重复k次,直到h1k是一个IMF,这是h1(k1) m1k = h1k;然后它被指定为c1 = h1k,第一个IMF数据分量。检查如果h1k是IMF,以下条件必须满足(5、6):(a)数量的极值和零交叉是小于等于1的;(b)平均值上(和极大值联系在一起)和较低(和最小值联系在一起)是在每一点上的零。第一个IMF c1是减去原始信号r1 = sc1。这种差异被称为残余R1。 现在视为新的信号和接受同样的筛选过程。分解过程最后停止当残余rn成为单调函数或一个函数只有一个极值没有任何更多的IMF可以提取。分解原始信号到n个模型和一个残余R1然后通过 (3)另一个步骤是将希尔伯特变换进行分解。每个组件都有其希尔伯特变换Yi， (4)33图1通过使用各种方法分析切削力信号:(a)原始数据集;(b)傅里叶变换的信号;(c)小波变换;(d)HHT的原始信号用希尔伯特变换,分析信号定义为 (5)其中 (6)并且 (7)在这里,a(t)是瞬时振幅和 (t)相函数和瞬时频率 (8)在表面上的希尔伯特变换每个元素,原始数据可以表示为真正的部分R在下34面的形式： (9)希尔伯特谱定义后,边际光谱可以被定义为： (10)边际谱提供了一个每个频率值衡量的总振幅(或能量)的。这个光谱代表累积振幅在整个数据跨度在概率上的意义。HHT 的所有细节参考文献5和6傅里叶变换、小波和HHT可以展示人工信号。信号对应的切削力x轴(Fig.1(a)。切割条件对应于测试1表1给出;测试 1 在表 1 中给出；一个低碳的钢是考虑切削力仿真。常量的切削力仿真采用参考8。陈述的比较(图 1(b)、(c),(d)是给定的时频域,对比结果真实信号(图 1(a)在频率域比较。图 1(b)显示了在时频表示使用傅里叶变换(图 1(b)为一个非线性但弱平稳信号。图 1(b)显示了基本频率约 132 赫兹和三个谐波作为多个的基本频率。谐波的存在是典型的非对称信号。这种情况下，它没有任何物理意义。傅里叶变换的频率值是与常数在整个时间跨度覆盖范围的集和。作为傅里叶定义的频率不是一个时间的函数,它可以很容易地看到,频率内容自身有意义的只有数据线性和平稳。这就是为什么一个刀具的故障利用傅里叶变换通过增加功率密度 3,而不是频率变化进行研究了。连续的小波变换(图 1(c)和(图 1(a)应用到相同的数据集。小波是非常有用的对于数据的比较和形象处理。该表示方法通常是转向规模。规模的频率和位移时间成正比。小波变换的局部性质是允许在一个频率的变化被检测到，因此它是有用的非平稳数据。小波分析的最严重的缺点又是由不确定性原理的限制（产品的频率分辨率，和时间跨度的频率值的定义，T，不得低于 1 / 2）是局部的和一个小波不能包含太多的波；然而有良好的频率分辨率，小基波也将包含许多波的 7 。图 1（c）具有非常明显的峰，频率对应的理论频率为 132 赫兹。图 1（d）显示的计算结果使用 HHT。在时间线的连续频率明显。计算时频域是基于方程35的过程（1）至（10）；然而瞬时频率可以利用希尔伯特变换计算，过零点，或正交参考 7 。瞬时频率计算的概念允许的频率是在距离不是计算两峰之间，而是在一个高峰，如果数据密度足够高。振荡（图 1（d）是描述的频率在一个峰的变化。2.3 实验设备与设计用于在测试工件材料为 SAE 1045 碳钢的 C = 0.45的名义材料组成，Mn = 0.75 %，P = 0.04为最大，S = 0.05为最大（重量%）。刀具选择铣刀类型是高速钢（含钴高速钢），制造一个直径为 12mm，和四个出屑槽。在连续的一个五轴铣床中心进行试验，通过穿梁制造，具有 20000 r/min 最大主轴转速，以代号为 760 控制系统。数控编程是在 NX 4.0 创建凸轮。进行干切削。实验是在表 1 中给出的两个不同的切削条件下进行的。每个试验重复至少四次。对切割装置冲击试验的固有频率进行自然频率振动。通过对工件在各个方向的冲击锤测定自然频率（X，Y，Z）和工具的固有频率也进行了测量。在所有情况下的频率高于 2.5 千赫。三轴压电测力计基斯特勒 9257b 被连接到电荷放大器。振动是由数据采集单元（）。数据采集单元被连接到 PCI 总线控制卡的PC 机为 5 kHz 的采样率。使用 MATLAB 进行数据处理。实验切削装置如图 2 所示。所有信号被记录加载。一些信号从不同的位置上采集。刀具齿频率应该使用以下公式计算 (11) 是主轴转速以 r/min 为单位，n 是在刀具工具中的牙齿数目。3.3.结果结果36 图 2 实验切割设置 图 3 段切削力数据集损坏刀具工具、时间域 图 4 段切削力数据集未损坏的刀工具,时间域 37 图 5(a)希尔伯特谱的未损坏的刀具工具。(b)希尔伯特谱的损坏刀具工具。 图 6 分解信号受损刀工具,最高能源组件3.1 时间域图 3 显示了一个部分损坏的刀具与图 4 在时间域的对比的数据集,刀具没有什么损坏。这个结果对应于切削条件测试 1,表 1 中给出。振幅的变化在每一个第四38峰对应于刀具破损(图 3)。速度的轴是 =1985 r / min; 因此每个牙齿的频率是:f= 33HZ(方程(11)。这个循环被标记为图 3。标记的时期(0.032 秒)大致对应到循环的一个周期计算(方程(11)，但是,并不代表所有数据集;大部分时间信号不是很稳定,工具破坏估计可能因此不可能的。 傅里叶变换的缺点的提交的数据集(见 2.2 节)是明显的。时间域表示不显示所有的数据集的内容。因此更好的给出了频域和时频域的数据。3.2 时频域图 5(a)显示了损伤
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