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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN105033763A
(43)申请公布日2015.11.11
(21)申请号CN201510559313.5
(22)申请日2015.09.02
(71)申请人华中科技大学
地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
(72)发明人刘红奇李斌毛新勇刘星彭芳瑜朱海平贺勇军石柏川钟学敏
(74)专利代理机构华中科技大学专利中心
代理人梁鹏
(51)Int.CI
B23Q17/00
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
一种数控机床滚珠丝杠磨损状态的
预测方法
(57)摘要
本发明公开了一种数控机床滚珠丝
杠磨损状态的预测方法,其包括如下步
骤:采集数控机床进给轴电机的三相电流
信号,并进行预处理,然后计算三相电流
的均方根值I
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种数控机床滚珠丝杠磨损状态的预测方法,其特征在于,包括如
下步骤:
(1)采集待测的数控机床进给轴电机的三相电流信号,对所述三相电
流信号进行预处理,然后计算获得三相电流的均方根值IsubRMS/sub;
(2)对所述均方根值IsubRMS/sub进行频域分析,获得所述进给轴的滚珠丝杠
磨损前后的电流信号频域能量分布,根据所述滚珠丝杠磨损后的电流
信号频域能量分布与其磨损前的电流信号频域能量分布的对比,获
取电流信号突变时所对应的频率;
(3)根据步骤(2)中获取的频率选择小波包分解层数,然后根据该
小波包分解层数对所述均方根值IsubRMS/sub进行小波包分解,将所
述均方根值IsubRMS/sub的时域信号分解到不同的频段,由此获得多个小波
包分量,对包含所述频率的小波包分量进行信号重构,获取该信
号重构后的小波包分量的方差特征值,以该方差特征值实现数控机
床滚珠丝杠磨损状态的预测。
2.如权利要求1所述的数控机床滚珠丝杠磨损状态的预测方法,其特
征在于,所述预处理为对所述三相电流信号进行低通滤波,以滤除噪声,
提高信噪比。
3.如权利要求1或2所述的数控机床滚珠丝杠磨损状态的预测方法,
其特征在于,所述三相电流的均方根值其中isubu/sub、isubv/sub、
isubw/sub为电机的三相交流电流。
4.如权利要求3所述的数控机床滚珠丝杠磨损状态的预测方法,其特
征在于,所述小波包分解层数优选为5层。
5.如权利要求4所述的数控机床滚珠丝杠磨损状态的预测方法,其特
征在于,随着所述滚珠丝杠磨损的逐步加大,获取的方差特征值逐步增大,
当所述滚珠丝杠完全达到寿命的终
点时,所述方差特征值为0.2。
6.如权利要求5所述的数控机床滚珠丝杠磨损状态的预测方法,其特
征在于,当更换新的滚珠丝杠后,所述方差特征值会明显减小,趋近于0。
说明书
p技术领域
本发明属于滚珠丝杠磨损状态预测领域,更具体地,涉及一种数控机
床滚珠丝杠磨损状态的预测方法。
背景技术
滚珠丝杠的设计寿命为1-1.5万小时,随着数控机床加工朝着高速、高加速、
高精、重载发展,往往达不到设计寿命滚珠丝杠就出现了损坏。
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