智能主轴部件振动监控技术及产品开发

发布时间: 2023-09-08

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利,新品种,新技术

行业领域：

航空航天技术

成果介绍

本项目构建了智能主轴振动机理、监控与故障诊断理论体系，完成了智能主轴的原理样机开发并进行示范应用。

成果亮点

（1）构建了智能主轴动力学建模理论框架：不同于传统有限元中的梁单元法，发明并构建了一种新的转子单元即刚体单元（Rigid Body Element），解决了主轴转子与轴承动力学模型紧密耦合建模难题，实现智能主轴在不同转速、载荷、温升等条件下的动力学特性预测。（2）提出了智能主轴冲击类/谐波类振动信号特征提取方法：创造性地提出了“移频细化”同步压缩变换方法，突破了海森伯格-盖博测不准原理对时频分辨率的限制，同时获得了高的时间分辨率和频率分辨率，实现谐波类快变信号时频特征的高精度提取。（3）建立了智能主轴振动控制与故障诊断理论体系：提出了基于压电驱动原理的主轴刚度智能控制方法，避免了在线控制精度与效率之间的矛盾，实现了智能主轴颤振的靶向控制。首次提出了智能主轴的完整概念和“工业 4.0”时代下智能主轴工作新模式，开发了智能主轴原理样机进行示范应用。

团队介绍

西安交通大学是我国最早兴办、享誉海内外的著名高等学府，是教育部直属重点大学。是“七五”“八五”重点建设单位，首批进入国家“211”和“985”工程建设学校。2017 年入选国家一流大学建设名单 A 类建设高校，2022 年入选国家第二轮“双一流”建设高校，8 个学科入选“双一流”建设学科。设有32个学院（部、中心）、9个本科书院，开设76个本科招生专业。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”高端装备制造产业科技服务团 (中国机械工程学会) 评价时间：2023-12-01

陈雪峰

西安交通大学

教授

综合评价

通过应用基于模型的数控成形磨齿机主轴高刚性设计技术，有效解决了秦川机床工具集团股份公司数控成形磨齿机主轴设计中的一系列关键难题，提高刚度性能指标 20%以上，缩短产品开发周期 30%以上。智能主轴部件振动监控技术及产品开发的广泛应用将在工业生产中发挥重要作用。

评价单位：- (-) 评价时间：2023-10-18

刘顺

菏泽市科协

员工

综合评价

智能主轴部件振动监控技术可以帮助企业降低生产成本。通过实时监测主轴部件的振动情况，我们可以及时发现设备故障或损坏的迹象，避免因设备停机而带来的生产线下滑。这样一来，企业就能够减少维修和更换零部件的费用，节约大量的资金。智能主轴部件振动监控技术还可以提高生产效率。通过及时检测设备的振动情况，我们可以预测出潜在的故障，并采取相应的措施进行修复，从而避免了由于设备故障而导致的停机时间。这样一来，企业的生产效率将得到极大的提升，生产线的运作将更加稳定和高效。智能主轴部件振动监控技术还可以提高产品质量。通过及时发现设备故障或不正常的振动情况，我们可以避免生产出次品产品，保证产品的质量和稳定性。

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