数控机床在长时间运行后,其机械动态性能会发生劣化,从而对加工质量和效率产生显著影响。采用测试分析系统,对机床动态性能进行不定期检测,通过对所测信号进行分析,能够对机床性能及状态做出评估和预测,以便及时地对机床做出适当的调整,以达到提高加工质量和生产效率的目的。本文针对高速数控进给系统,研究和开发了数控机床动态特性测试分析系统。测试分析系统通过数据采集装置,获取机床运行中的动态信号;通过软件对信号进行分析,从而识别机床当前运行的状况、预测其性能发展趋势。在研究了设备状态监测技术和监测方法的基础上,根据数控机床的特点,提出了数控机床动态性能测试分析系统开发的需求,并进行了系统功能设计。对数控机床动态特性测试分析系统进行了总体设计。根据测试需求,进行了硬件搭建,包括选择合适的传感器、采集卡和上位机等;对系统软件部分进行模块划分,详细论述了软件系统登录模块、信号采集模块、图形显示模块和信号分析模块的开发。文中阐述了实现数控机床动态特性测试分析系统软件部分功能的关键技术。系统采用Windows平台,运用面向对象的思想开发。在分析系统流程和数据组织方式的基础上,采用数据库SQL Server2000管理系统数据,并进行了数据库设计和VC++与数据库接口的开发。在分析了MATLAB在工程应用中的优点后,采用VC++和MATLAB混合编程,开发了系统信号分析模块。最后,结合自制的HUST-FS-001准高速进给系统试验台,进行试验研究,结果显示,该系统能测试机床的振动、温度等信号,具有信号时域、频域、时频域和热动态分析等功能。