基于DSP便攜式滾珠絲杠副故障檢測儀設計.pdf

1、滾珠絲杠副是數控加工機床中最重要的部件之一,它是數控加工機床主要的傳動、定位裝置,因其具有傳動效率高、定位精度準、剛度強等特點,在數控機床領域得虱了廣泛應用。數控機床滾珠絲杠副的使用壽命一般規(guī)定在1～1.5萬小時,但是很多數控機床橫向滾珠絲杠副達不到這個運行時間就會發(fā)生故障。
　　 當滾珠絲杠副出現故障,如果不能及時發(fā)現,將會對所加工產品的精度造成嚴重的誤差,從而導致產品合格率下降。這會使數控加工生產企業(yè)的經濟效益大幅度降低。同

2、時由于目前國內數控機床的加工技術遠不能滿足高精度的需求,許多企業(yè)只能依靠進口高精度數控機床進行產品的加工生產。一旦發(fā)現滾珠絲杠副出現問題,再向國外廠家訂購,會大大增加數控加工企業(yè)的停工時間。這也將很大降低數控加工企業(yè)的經濟效益。近年來,國內對滾珠絲杠副故障診斷系統(tǒng)也有一定的研究,但是絕大多數故障診斷系統(tǒng)的文獻都是基于PC機形式來實現的。這大大增加了數控加工企業(yè)的成本,也限制了現場的實際應用的價值。國外也有研究基于便攜式的滾珠絲杠副故障診

3、斷儀,但是由于其價格過于昂貴,難以在國內數控加工企業(yè)普及。
　　 針對上述情況本文提出一種基于DSP便攜式滾珠絲杠副故障測試儀。實現了低成本、高運算能力、高數據傳輸速度等優(yōu)點。
　　 論文完成了滾珠絲杠副故障檢測系統(tǒng)的硬件電路設計工作。系統(tǒng)采用了高共模抑制比前置放大器MAX492進行信號的前置放大處理,并采用LMF90構成50Hz陷波電路濾去工頻干擾信號,同時采用MAX7424開關電容濾波芯片構成低通濾波器,由TMS32

4、0VC5502控制其時鐘信號,從而達到可自調整截止頻率的目的,最后由DAC0832和運算放大器構成程控放大器,達到放大倍數可調,為12位串行A／D轉換器MAX1246提供適合轉換的模擬信號。經過A／D轉換器MAX1246后的得到的數字信號通過TMS320VC5502的多通道緩沖串口,利用DMA控制器將數據搬移到DSP內部存儲器。同時,論文完成了人機交互硬件模塊,使系統(tǒng)能更便于的操作。
　　 論文還完成了TMS320VC5502的

5、自加載程序設計。通過對Boot表設計,使系統(tǒng)程序能順利燒寫到Flash中,并在系統(tǒng)上電后能完成自加載任務。此外,論文在DSP的CCS2.0開發(fā)環(huán)境中用C語言和匯編語言完成了系統(tǒng)軟件的開發(fā)和快速傅里葉算法的編寫。
　　 論文在完成軟硬件系統(tǒng)的基礎上,在數控加工企業(yè)以CNCNNATIV5-3000加工中心的滾珠絲杠副作為實驗對象進行功能測試。測試結果證明,該檢測儀能夠滿足滾珠絲杠副的故障檢測要求。這對提高數控加工企業(yè)的工作效率和經濟