一种圆锯床导轨振动测试系统的制作方法

本发明涉及振动测试领域，更具体的说，尤其涉及一种能在卧式金属圆锯床切割金属圆棒过程中记录并分析直线轴承振动情况的圆锯床导轨振动测试系统。

背景技术：

金属圆锯床根据进给方式主要分为立式，卧式以及剪刀式。其中卧式金属圆锯床的变速箱安装在直线轴承上，通过直线轴承在直线导轨上的滑动的方式进给。直线轴承是一种直线运动系统，用于直线行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴承外套点接触，钢球以最小的摩擦阻力滚动，因此直线轴承具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。但直线轴承也有其局限性，主要表现在其冲击载荷能力较差，承载能力也较差，其次直线轴承在高速运动时振动和噪声较大。因此在工作一段时间后，其易发生疲劳损坏，导轨与轴承都会存在一定的磨损，最终导致其疲劳失效而不能正常工作，严重影响设备使用寿命。因此及早发现直线轴承及导轨的磨损，对于改善其工作条件有重要的意义。而在磨损初期无法通过肉眼直接判断，因此，本发文提出一种测试装置，以深入研究卧式金属圆锯床工作时，直线轴承的振动情况，进而判断其磨损情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有卧式金属圆锯床的进给部分中直线轴承的磨损情况难以判断的问题而提供一种圆锯床导轨振动测试系统，能在卧式金属圆锯床工作时，其进给部分中直线轴承的振动情况，从而及早发现直线轴承及导轨的磨损情况。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种圆锯床导轨振动测试系统，包括卧式金属圆锯床、待加工工件、传感器模块、数据采集卡和移动工作站，所述待加工工件安装在卧式金属圆锯床的工件夹具上，所述卧式金属圆锯床包括变速箱、移动工作台、锯片、固定底座和工件夹具，所述变速箱安装在移动工作台上，所述锯片安装在所述变速箱的输出轴上，所述移动工作台安装在所述固定底座的左侧，工件夹具安装在所述固定底座的右侧，移动工作台工作时带动变速箱和锯片沿着直线方向靠近和远离待加工工件；所述待加工工件通过工件夹具进行固定，待加工工件设置在锯片在移动工作台带动时的运动路径上；所述移动工作台底部设置有直线轴承，固定底座上设置有直线导轨，移动工作台底部的直线轴承套装在所述直线导轨上，传感器模块安装在直线轴承上，传感器模块用于检测卧式金属圆锯床的锯片切削待加工工件时直线导轨的振动情况，传感器模块通过数据采集卡连接移动工作站，所述传感器模块检测直线导轨的振动情况经过数据采集卡采集后将振动信号传送到移动工作站，移动工作站对该振动信号进行存储分析。

进一步的，所述直线轴承设置有四个，所述直线导轨设置有平行设置的两条，每条直线导轨上套装有两个直线轴承。

进一步的，所述传感器模块包括八个加速度传感器，每个直线轴承上放置有两个加速度传感器。

进一步的，所述加速度传感器为单向加速度传感器，每个直线轴承上放置的两个单向加速度传感器的方向相反。

进一步的，所述移动工作台通过直线电机或直线气缸驱动沿着直线导轨滑动。

本发明的有益效果在于：本发明可以直接在现有的卧式金属圆锯床的基础上进行改进，生产成本低，结构简单，能在一次切割过程中记录并分析直线轴承的振动变化过程和振动信号的频谱特性，从而确定直线轴承及直线导轨导轨的磨损情况，进而改善其性能，延长圆锯床的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种圆锯床导轨振动测试系统的整体结构示意图。

图2是本发明卧式金属圆锯床和传感器模块的主视图。

图3是本发明卧式金属圆锯床和传感器模块的俯视图。

图中，1-固定底座、2-直线导轨、3-变速箱、4-锯片、5-待加工工件、6-工件夹具、7-直线轴承、8-移动工作台、9-加速度传感器、10-数据采集卡、11-移动工作站。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1～3所示，一种圆锯床导轨振动测试系统，包括卧式金属圆锯床、待加工工件5、传感器模块、数据采集卡10和移动工作站11，所述待加工工件5安装在卧式金属圆锯床的工件夹具6上，所述卧式金属圆锯床包括变速箱3、移动工作台8、锯片4、固定底座1和工件夹具6，所述变速箱3安装在移动工作台8上，所述锯片4安装在所述变速箱3的输出轴上，所述移动工作台8安装在所述固定底座1的左侧，工件夹具6安装在所述固定底座1的右侧，移动工作台8工作时带动变速箱3和锯片4沿着直线方向靠近和远离待加工工件5；所述待加工工件5通过工件夹具6进行固定，待加工工件5设置在锯片4在移动工作台8带动时的运动路径上；所述移动工作台8底部设置有直线轴承7，固定底座1上设置有直线导轨2，移动工作台8底部的直线轴承7套装在所述直线导轨2上，传感器模块安装在直线轴承7上，传感器模块用于检测卧式金属圆锯床的锯片4切削待加工工件5时直线导轨2的振动情况，传感器模块通过数据采集卡10连接移动工作站11，所述传感器模块检测直线导轨2的振动情况经过数据采集卡10采集后将振动信号传送到移动工作站11，移动工作站11对该振动信号进行存储分析。

所述直线轴承7设置有四个，所述直线导轨2设置有平行设置的两条，每条直线导轨2上套装有两个直线轴承7。

所述传感器模块包括八个加速度传感器9，每个直线轴承7上放置有两个加速度传感器9。加速度传感器9粘贴在直线轴承7上。

所述加速度传感器9为单向加速度传感器，每个直线轴承7上放置的两个单向加速度传感器的方向相反。单向加速度传感器的方向沿着直线导轨2的轴心线方向布置。加速度传感器9由于所测的方向为单向，故安装好后应该改移动工作站11中记录加速度传感器9的方向。

所述移动工作台8通过直线电机或直线气缸驱动沿着直线导轨2滑动。

本发明的工作过程为：将待加工工件5安装在工件夹具6内并利用工件夹具6夹紧，加速度传感器9固定在直线轴承7的表面上，加速度传感器9的信号线连接到数据采集卡10，数据采集卡10连接到移动工作站11上，移动工作站11上运行振动信号频谱分析软件，调试设备，标定加速度传感器9，在所述的卧式金属圆锯床上输入加工指令，运行卧式金属圆锯床，利用移动工作站11上运行振动信号频谱分析软件记录分析数据。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种圆锯床导轨振动测试系统，包括卧式金属圆锯床、待加工工件、传感器模块、数据采集卡和移动工作站，所述待加工工件安装在金属圆锯床的工件夹具上，所述卧式金属圆锯床包括变速箱、移动工作台、锯片、固定底座和工件夹具，传感器模块安装在直线轴承上，传感器模块用于检测金属圆锯床的锯片切削待加工工件时直线导轨的振动情况，本发明能在一次切割过程中记录并分析直线轴承的振动变化过程和振动信号的频谱特性，从而确定直线轴承及直线导轨导轨的磨损情况，进而改善其性能，延长圆锯床的使用寿命。

技术研发人员：王扬渝;王焊鵬;饶炎进;倪鹏程;应申舜
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2018.11.02
技术公布日：2019.01.15