机械故障状态监测与故障诊断对保证设备的正常运行具有重要意义。目前，状态监测与故障诊断系统大都针对单一对象的机械故障进行开发，不具有通用性。本文针对现有状态监测与故障诊断系统的特点，提出了一种基于特征量可重构的开放式系统设计思路，突破传统的状态监测与故障诊断系统专用性的限制，使系统适用对象并不局限于某种或某一对象，具有通用性。本文主要研究内容主要有以下几个方面:　　首先通过对传统状态监测与故障诊断系统特征的深入分析，提出基于特征量可重构的开放式系统基本特征，并在此基础上构建了开放式系统的体系构架。　　其次对数据采集、处理及管理的开放性进行了研究，主要体现在数据采集卡与软件系统可选搭配，数据处理功能的可扩展性、数据存取格式的可添加性。对采集卡的连续采集功能进行统一接口设计，不同的数据采集卡连续采集功能函数需根据统一接口的要求进行封装。数据处理可根据实际工况的需要添加到系统以供使用。通过设计数据存取格式可添加助手来实现对数据格式的添加。　　然后针对不同对象故障特征量的多样性，对特征量的可重构方法进行了研究，提出了基于表达式的特征量可重构方法。用户可以利用现有的数据，通过定义表达式运算规则构建与监测对象故障相应的敏感特征量。　　再次对故障库进行了开放性设计，用户可以根据监测对象对相应的故障信息进行归纳、整理后与以往的典型案例进行分析对比，总结故障机理，实现对故障库的增、删、改、查操作，并不断完善故障库信息。　　最后针对数控铣床XK5034，运用开放式通用系统搭建主轴状态监测与故障诊断实验系统，构建与主轴不平衡故障敏感的特征量，实现对铣床主轴不平衡故障的监测与诊断。