自动控制与检测
基于PXI和LabVIEW的电主轴轴承性能
测控平台的设计
刘广臣，田应仲
（上海大学机电工程与自动化学院，上海200072）
Design of an Integrated Measurement and Control Platform for Bearing of the Electric Spindle
Based on PXI and LabVIEW LIU Guang - chen,TIAN Ying zhong
(School of Mechatronic Engineering and Automation,Shanghai University,Shanghai 20o072,China)
摘要：介绍了基于NI-PXI数据采集系统采集轴承在电主轴高速旋转过程中的温度、转速以及振动等信号，同时根据实际情况调节电机的转速。应用LabVIEW软件编写采集程序，实现了数据的实时采集、处理和保存等功能。
关键词：LabVIEW；PXI总线；轴承；数据采集
中图分类号：TH133.3 文献标识码：A
文章编号：10012257(2011)04003803
Abstract; Introduced based on NI - PXI data acquisition and how to acquisition the temperature, speed, vibration signals of bearing and so on,while bearing is in the high - speed - spindle rotation. Based on the actual situation of bearing,regulating the motor speed. With LabVIEW software develop-ment,this design's function includes real -time data acquisition,processing and preservation of data col-lection procedures.
Key words; LabVIEW; PXI bus; bearing: data
acquisition 0引言
电主轴是由变频电机的空心转子与机床主轴零件直接过盈套装在一起成为一体，带冷却套的定子装配在主轴单元的壳体内直接与机床相连接，便成为集成式电机主轴。
能够保证轴和切削刃在精确的轨道上运行就收稿日期：201011-10
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需要过硬的轴承支撑来实现。在加工过程中，轴承不仅需要承受自重、还需要承受不平衡量和加工过程中由切削力等引起的静态和动态载荷，所以轴承性能的好坏直接决定了电主轴的加工精度、最高转速和整个系统的使用寿命。
传统轴承性能的测试系统与控制系统均分别由人工控制，因此无法根据实际情况自动做出合适的采样率，电机转速等方面的调整，不利于建立采集与控制系统的自动化。同时由于缺少与电脑相连的接口，导致数据读取保存都由人工完成，一定程度上增加了人为误差，面且不利于后期的数据分析。因此设计-套将测试系统与控制系统综合在一起的轴承性能综合测控平台具有更高的实用价值。
测控平台总设计
轴承测控系统是为了各类型轴承在研制和生产阶段检测而设计的。它主要包括数据采集部分、电机转速控制部分、报警处理部分、工作台和软件系统组成[13。数据采集部分主要完成轴承正常运作时的温度、转速、扭矩、振动、变额器电流和功率输出等信号的测试；因为温度的升高会使轴承的润滑效果降低，磨损加剧；转速太快会加剧轴承的振动，系统变得不稳定[2-3]；电机控制部分主要完成启动、停止电机动作报警处理可以保证当采集到的数据超过预设报警值时可以停止电机，给出报警信息以及解决办法；工作台可实现工控机给所有部位发出指令以完成整套测控需求。软件系统包括操作系统Win-dowsXP、软件开发平台LabVIEW、外部设备驱动程序等。轴承测试系统的总体设计方案，如图1所示，下面将从硬件平台的搭建和软件编程详细介绍。
《机械与电子》2011(5）