数控机床是一种典型的一体化产品,已广泛应用于航空、航天、船舶、兵器、汽车、模具和医疗器械等行业中,是制造业的工作母机。数控机床工作过程中,机械零件长期受到高温、磨损、冲击、腐蚀等多种载荷的作用而加速了机床零件的磨损,减少了机床寿命,会出现无法预料的故障。振动测试和模态分析是工程中常用的排除故障的有效手段,机床机械结构一旦出现故障或损伤,其结构参数则会发生变化,导致系统的模态参数发生改变,所以通过模态分析求解模态参数可以作为设备发生早期故障的判断方法。由此可见,开发针对数控机床的振动测试与模态分析系统具有重要的现实意义和工程应用价值。本文依托国家重大科学仪器开发专项,针对数控机床的主要振动问题,主要做了以下几个方面的工作:(1)本文在总结国内外关于振动测试和模态分析方面研究的基础上,分析了数控机床的结构特点,总结了数控机床的的主要振动部位和振动问题,对数控机床常见的振动测试需求进行了详细的分析,然后对采集及测量所需的硬件进行了选择,组配完成了一套完整的数控机床振动测试与模态分析系统。(2)针对数控机床振动信号的振动机理和振动特点,结合故障诊断技术和模态分析技术,以LabVIEW软件为平台,开发了一套数控机床振动测试与模态分析系统。该系统可以实现多通道高速数据采集、数据分析、数据保存,数据回放、模态分析等功能,详细的完成了了软件设计流程和关键部分设计思路,给出了部分前面板设计图。(3)最后利用所开发的数控机床振动测试与模态分析系统对某公司生产的小型数控机床进行了振动信号采集、数据分析和模态测试等实验,并与PLISE软件测试的结果进行了对比,试验证明,软件的各项功能很好地满足了振动测试、模态测试的要求,进而验证了该软件系统的可靠性和实用性。