本发明专利技术公开了一种机床主轴振动位移测量方法、装置、存储介质和电子设备，方法包括：同步获取位移信号和三路不同向加速度信号；采用预设的信号变换处理法，将所述三路加速度信号转换成三路长时位移信号；获取所述三路长时位移信号相对所述位移信号的补偿位移；将所述位移信号和所述补偿位移进行矢量相加，确定主轴的振动位移。本发明专利技术通过获取加速度信号从而获得位移传感器相对主轴的振动位移，最后求取位移传感器检测到的主轴的绝对位移，从而获得主轴的振动位移，提高了主轴位移检测的精度。提高了主轴位移检测的精度。提高了主轴位移检测的精度。
【技术实现步骤摘要】
一种机床主轴振动位移测量方法、装置、介质和电子设备
[0001]本专利技术涉及数控机床检测
，具体涉及一种机床主轴振动位移测量方法、装置、存储介质和电子设备。
技术介绍
[0002]主轴的振动位移是机床状态监测与故障诊断的重要指标，精确测量主轴振动位移对于机床振动特性分析，切削稳定性分析，加工质量在线监测等具有重要意义。由于铣削过程工况复杂，主轴位移测量一直是该领域的难点。目前，振动位移的测量方法主要有激光测振仪测量法、电涡流式位移传感器测量法和电容式位移传感器测量法。激光测振仪用于机床主轴振动位移测量存在的问题有：(1)主轴高速旋转导致反射面不固定，聚焦困难；(2)切削过程中刀具路径不一定是直线，激光测振仪无法跟踪测量；(3)激光测振仪价格昂贵。电涡流或者电容式位移传感器价格相对低廉，借助安装夹具，理论上也可以实现切削过程中主轴振动位移的跟踪测量。但是，切削过程中，机床整机都处于振动状态，引起固定于机床上的位移传感器夹具也随之振动，最终导致位移测量结果是相对位移，无法精确测量切削过程中的主轴振动位移，影响机床状态监测与故障诊断的准确度与灵敏度。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种机床主轴振动位移测量方法、装置、电子设备及存储介质，解决现有技术中测量的机床主轴振动位移时因位移传感器也振动导致机床主轴振动位移测量结果不准确的技术问题。
[0004]为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种机床主轴振动位移测量方法，包括：
[0006]同步获取位移信号和三路加速度信号；
[0007]采用预设的信号变换处理法，将所述三路加速度信号转换成三路长时位移信号；
[0008]获取所述三路长时位移信号相对所述位移信号的补偿位移；
[0009]将所述位移信号和所述补偿位移进行矢量相加，确定主轴的振动位移。
[0010]在一些实施例中，所述采用预设的信号变换处理法，将所述三路加速度信号转换成三路长时位移信号，包括：
[0011]采用预设的窗函数对所述加速度信号进行截断，获取加速度信号对应的短时加速度数据段；
[0012]根据所述短时加速度数据段，采用傅里叶变换，获得短时加速度频谱块；
[0013]对所述短时加速度频谱块的首数据进行赋零处理，获得赋零加速度频谱块；
[0014]采用预设的二次频域积分法，对所述赋零加速度频谱块进行积分处理，获得短时位移频谱块；
[0015]采用离散傅里叶逆变换，对短时位移频谱块进行变换，获得短时时域位移数据段；
[0016]根据所述短时时域位移数据段，获得长时位移。
[0017]在一些实施例中，所述获得短时时域位移数据段之后，还包括：
[0018]对所述短时时域位移数据段进行幅值修正处理，获得修正时域位移数据段；
[0019]根据所述修正时域位移数据段，获得长时位移。
[0020]在一些实施例中，所述获取所述三路长时位移信号相对所述位移信号的补偿位移，包括：
[0021]获取第一长时位移、第二长时位移和第三长时位移；
[0022]基于空间向量合成法，根据所述第一长时位移、第二长时位移和第三长时位移，确定第一合位移；
[0023]根据所述第一合位移与所述位移信号之间的关联关系，确定补偿位移。
[0024]在一些实施例中，所述根据所述第一合位移与所述位移信号之间的关联关系，确定补偿位移，包括：
[0025]获取所述第一合位移与所述位移信号之间的夹角；
[0026]基于所述第一合位移，根据所述夹角对所述补偿位移的影响，确定补偿位移。
[0027]在一些实施例中，所述获取所述三路长时位移信号相对所述位移信号的补偿位移，还包括：
[0028]分别获取所述位移信号与第一长时位移、第二长时位移和第三长时位移之间的第一夹角、第二夹角和第三夹角；
[0029]根据所述第一夹角、第二夹角和第三夹角对所述补偿位移的影响程度，确定所述补偿位移。
[0030]在一些实施例中，所述将所述位移信号和所述补偿位移进行矢量相加之前，还包括：
[0031]将所述位移信号和所述补偿位移进行时间对齐。
[0032]第二方面，本专利技术还提供了一种机床主轴振动位移测量装置，包括：
[0033]采集模块，用于同步获取位移信号和三路加速度信号；
[0034]信号变换模块，用于采用预设的信号变换处理法，将所述三路加速度信号转换成三路长时位移信号；
[0035]补偿位移确定模块，用于获取所述三路长时位移信号相对所述位移信号的补偿位移；
[0036]振动位移确定模块，用于将所述位移信号和所述补偿位移进行矢量相加，确定主轴的振动位移。
[0037]第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；
[0038]所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；
[0039]所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上所述的机床主轴振动位移测量方法中的步骤。
[0040]第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的机床主轴振动位移测量方法中的步骤。
[0041]与现有技术相比，本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取一个位移信号以及三个不同方向的加速度信号，随后对加速度信号进行
变换处理，将加速度信号转换为三路长时位移信号，并求得长时位移相对位移信号的补偿位移，即求得位移信号与主轴之间的相对位移，最后将补偿位移和位移信号进行矢量相加，确定主轴的振动位移；本专利技术通过获取加速度信号从而获得位移传感器相对主轴的振动位移，最后求取位移传感器检测到的主轴的绝对位移，从而获得主轴的振动位移，提高了机床主轴振动位移检测的精度。
附图说明
[0042]图1是本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法一实施例中，传感器安装示意图；
[0043]图2是本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法一实施例的流程图；
[0044]图3是本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法中，步骤S202一实施例的流程图；
[0045]图4是本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法中，窗函数重叠移位原理一实施例的示意图；
[0046]图5是本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法中，步骤S203一实施例的流程图；
[0047]图6是本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法中，步骤S503一实施例的流程图；
[0048]图7是本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法中，步骤S203另一实施例的流程图；
[0049]图8是本专利技术提供的机床主轴振动位移测量方法中，位移补偿测量原理一实施例的示意图；
[0050]图9是本专利技术提供的机床主轴振动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机床主轴振动位移测量方法，其特征在于，包括：同步获取位移信号和三路不同向加速度信号；采用预设的信号变换处理法，将所述三路加速度信号转换成三路长时位移信号；获取所述三路长时位移信号相对所述位移信号的补偿位移；将所述位移信号和所述补偿位移进行矢量相加，确定主轴的振动位移。2.根据权利要求1所述的机床主轴振动位移测量方法，其特征在于，所述采用预设的信号变换处理法，将所述三路加速度信号转换成三路长时位移信号，包括：采用预设的窗函数对所述加速度信号进行截断，获取加速度信号对应的短时加速度数据段；根据所述短时加速度数据段，采用傅里叶变换获得短时加速度频谱块；对所述短时加速度频谱块的首数据进行赋零处理，获得赋零加速度频谱块；采用预设的二次频域积分法，对所述赋零加速度频谱块进行积分处理，获得短时位移频谱块；采用离散傅里叶逆变换，对短时位移频谱块进行变换，获得短时时域位移数据段；根据所述短时时域位移数据段，获得长时位移。3.根据权利要求2所述的机床主轴振动位移测量方法，其特征在于，所述获得短时时域位移数据段之后，还包括：对所述短时时域位移数据段进行幅值修正处理，获得修正时域位移数据段；根据所述修正时域位移数据段，获得长时位移。4.根据权利要求1所述的机床主轴振动位移测量方法，其特征在于，所述获取所述三路长时位移信号相对所述位移信号的补偿位移，包括：获取第一长时位移、第二长时位移和第三长时位移；基于空间向量合成法，根据所述第一长时位移、第二长时位移和第三长时位移，确定第一合位移；根据所述第一合位移与所述位移信号之间的关联关系，确定补偿位移。5.根据权利要求4所述的机床主轴振动位移测量方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：高志强，李幸兰，田长留，程雪利，杨志国，
申请(专利权)人：河南工学院，
类型：发明
国别省市：
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