以下文章，感謝羅佐良 教授提供
本研究期望藉由機台聲紋檢測所獲得時域頻譜中，具有顯著變化區域之特徵值作為檢驗機台狀態之依據。此種方式較諸於振動頻譜分析，更具創新性，在實務應用上則更具方便性。基於此概念，本研究將結合電腦輔助工程分析與聲紋量測實驗，探討線性滑軌異常狀態導致平台振動聲紋特性變化之力學意義。研究結果顯示，線性滑軌之預壓力等級之不同或不均勻以及珠槽內部鋼珠缺損情況下，確實會影響定位平台運動中的聲紋特性。鋼珠缺損時將降低線軌接觸剛性，導致機台振動聲紋頻率降低，此顯示藉由聲紋特徵分析可以檢測機台中線軌狀態變化。應用此種特性，即可藉由振動實驗檢測機台內部元件是否發生異常，並提供作為設計檢驗的依據。
結論及未來展望
一、結論
本研究應用HHT時域特徵及FFT頻域響應來進行進給平台線性滑軌狀態振動及噪音分析，研究中籍由振動實驗及有限元素分析模型來驗証其結果，並討論其可行性及正確性。綜合研究結果，可以得到下列結論：
1.線性滑軌之預壓力等級及破壞情型，確實會影響定位平台運動中的噪音時頻。低預力平台之共振頻率低於高預力平台。此種現象係來自於線性滑軌中滑塊與鋼珠接觸剛性之不同所導致振動特性之變化。
2.異常預壓狀態下，亦可以從噪音聲紋特徵中得知其明顯地變化，可能因為滑塊內的鋼珠缺少，產生與滑軌間的接觸不良，導致進給平台移動時，整體剛性不足，以致於頻率下降，並可以輕易地觀察出變化的大小，以提供設計檢驗的依據。
3.當進給平台所使用的線軌滑塊，內部滾珠因進給平台移動發生摩擦，使得滾珠長期使用下產生磨耗，導致預壓不均的情形，可從聲紋圖中可以觀察得知，當用使用全低預壓線軌與單顆高預壓線軌時，結構頻率有升高的趨勢，可能因為結構剛性的改變，導致頻率上升。然而使用全高預壓線軌與單顆低預壓線軌時，可從聲紋圖中得知，結構頻率有降低的趨勢，可能因為結構剛性的改變，導致進給平台不如正常使用全高預壓狀態下，頻率有下降的趨勢。此時便可以便預測進給平台內結構剛性是否具有異樣。而其噪音聲紋特徵亦呈現結構振動特徵所具有之意義，並且可以快速檢視其結果，縮短量測時間，及早發現瑕疵解決相關問題。
二、未來展望
本研究建構單軸定位平台，以提供作為振動與聲紋檢測分析實驗之用，包括定位機台在線性滑軌組件預壓力變動因素影響下之結構振動特性以及聲紋特徵。根據現階段結果可確認任何改變線軌預力狀態或接觸剛性之各項因素，例如異常滑塊與預壓力不均時，都會改變機台之結構振動與聲紋特徵。然而，在實務應用中，檢測得知機台振動或聲紋特徵產生變化時，然而改變之原因以及產生此項變化之來源，則可透過力學分析來確認產生振動或聲紋特徵變化之力學意義。後續研究將著重在建構定位平台結構之有限元素模型，進行振動模態分析。並建立定位平台振動聲紋模式與平台結構動態特性及結構組件特性之相關性，以完成聲紋變化力學意義之正確解讀，提升實務應用價值。
資料來源：機械工業雜誌2010年3月第324期第73-86頁 詳細全文內容
作者：
羅佐良 教授
張恩生 教授
洪瑞斌 教授
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