基于LabVIEW的机床振动信号的分析系统

李冬冬 黄胜 吴东霖

摘要： LabVIEW是当今虚拟仪器开发最流行的一种图形化编程语言。结合机床振动信号的特点，以LabVIEW 8.5为开发平台，设计了机床振动信号的分析系统。系统由硬件和测试分析软件两大部分组成。软件作为虚拟仪器的核心，由控制底层硬件管理模块与分析功能模块组成，完成虚拟仪器特定的逻辑分析处理过程。信号经过LabVIEW 处理后实现了频域、时域分析、相位分析、谱分析、相关性分析等多种功能。相对传统测试方法，本测试系统的灵活性显著增加，测试费用、能耗大大降低。实践证明本系统的测试效果良好。

关键词： LabVIEW； 机床； 振动信号； 分析

中图分类号：TP39文献标志码：B 文章编号：1006-8228（2012）11-37-02

Analysis system of machine vibration signal based on LabVIEW

Li Dongdong， Huang Sheng， Wu Donglin

（Guangzhou College， South China University of Technology， Guangzhou， Guangdong 510800， China）

Abstract： LabVIEW is a graphical programming language which is the most popular one in today's virtual instrument development. A kind of analysis system of machine vibration signal is designed based on LabVIEW 8.5， with the characteristics of the signal. The system consists of hardware and test analysis software， as the core of virtual instrument， which consists of controlling hardware management module and analysis function module， completing virtual instrument-specific logic analysis process. Signal is processed with LabVIEW and a variety of functions are realized， such as frequency domain analysis， time domain analysis， phase analysis， spectral analysis， correlation analysis， etc. Compared with the traditional test methods， a significant increase in the flexibility of the test system is realized. Test costs and energy consumption are reduced by the system. The good test results show that the system works well.

Key words： LabVIEW； machine； vibration signal； analysis

0 引言

机床在加工工件过程中，刀具和工件之间常常发生强烈的振动。振动会使机床和刀具磨损加剧，从而缩短机床和刀具的使用寿命；振动并伴随有噪音，危害工人身心健康，使工作环境恶化。对于超精密机床，虽然具有很高的刚度，但振动会导致加工表面微观特征发生改变，是影响表面粗糙度的主要因素之一。必须采取必要的预防措施来减小或防止机床振动对超精密加工表面质量的影响。所以，对机床振动信号的分析研究具有重要意义。

振动信号分析作为故障诊断的一种方法，以其不拆卸机体，不影响设备的正常工作，测量范围广等优点，广泛应用于各类工业和工程之中。随着计算机技术、信息技术以及虚拟仪器技术的发展，越来越多的人开始通过虚拟仪器对机械的振动信号进行采集与分析[1]。……