基于小波消噪的主轴回转精度动态测量法.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术No．52015年5月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMay2015文章编号：lO01—2265(2015)05—0073—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．05．020基于小波消噪的主轴回转精度动态测量法张丹，侯力，曾颖峰，西庆坤，王瑞。(1．四川工程职业技术学院车辆工程系，四川德阳618000；2．四川大学制造科学与工程学院，成都610065；3．东方电气股份有限公司风电事业部，四川德阳618000)摘要：主轴回转精度是影响零件加工精度的主要因素之一。针对传

2、统的傅里叶变换对主轴回转误差运动的采样信号进行消噪时，使用低通滤波器会损失主轴回转误差运动某些有用成分的问题，提出了基于小波变换的消噪滤波方法对主轴回转误差进行动态测量。文章在分析主轴回转误差的测试原理和信号特点的基础上，通过选用合适的小波基和阈值分离出基准球安装偏心误差，信号的信噪比由初始值15．447db提高为18。105db，去噪效果明显。实验结果表明，采用文中方法对C616主轴回转精度进行测量，其测量结果与DJ—HZ一1型机床回转精度测量分析仪的测量结果基本吻合。关键词：回转精度；动态测量；小波消噪；信噪分离；信噪比中图分类号：TH165；TG806文献标识码：ADynamicMea

3、surementforError·-MotionofSpindleRotationBasedonWaveletDe·-noisingZHANGDan’，HOULi，ZENGYing—feng，XIQing—kun，WANGRui(1．VehicleEngineeringDepartment，SichuanEngineeringTechnicalCollege，Deyang618000，China；2．SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Error—m

4、otionofspindlerotationaffectingthemachiningaccuracyofpartsisoneofmainfactors．Duetode-noisingofspindlerotationerror—-motionwithlowpassfilterintraditionalfouriertransformcausedthelossofsomeusefulsignal，dynamicmeasurementforerror—motionofspindlerotationbasedonwaveletde—noisingisputforward．Afteranalyzi

5、ngthemeasuringprincipleandcharacteristicoftherotationerror，theeccentricityerrorcausedwheninstallingstandardballisseparatedbyselectingappropriatewaveletbaseandthresholdvalue，andthesignal—to—noiseratioisincreasedfrom15．447dbto18．105db．ExperimentalresultshowedthattherotationprecisiononC616withthepropo

6、sedmethodinthispaperwasinaccordancewithDJ—HZ一1machinetoolrotationprecisionmeasuringinstrument．Keywords：rotationprecision；dynamicallymeasure；waveletde—noising；signal—noiseseparation；SNR新兴的应用数学分支，目前已广泛引入到工程振动信O引言号分析等领域中。小波变换具有多尺度特性，通过适主轴回转精度是反映机床主轴回转时轴心线在空当地选择基本小波，可使小波变换在时域和频域都具间所产生的运动误差。一般情况下，主轴回转误差

7、有表征信号局部特征的能力。由于小波变换具有自动运动具有随机性，表现为高频噪声。但主轴回转误变焦功能，利用小波变换对非平稳信号进行消噪，可有差的测量受到主轴安装偏心、测量基准的形状误差等效区分信号中的突变部分和噪声。周期性因素的影响，使得传感器通常采集到的实际信本文以刀具固定的车床为例，从研究主轴回转误号中常含有低频成分，采样信号的频率特性随时间变差运动的测量原理出发，提出利用小波消噪算法对传化的，属于非平稳信