1. 测试前准备
冷却系统检查
确认轴芯冷却液(通常为水或油)的流量(建议≥6 L/min)和压力(参考制造商标准,通常0.3-0.5 MPa)。
检查冷却回路是否泄漏,确保进出口温差稳定(建议ΔT < 5°C)。
主轴安装与对中
使用HSK63刀柄适配器,确保刀柄夹紧力符合标准(典型值:18-20 kN)。
用千分表检测径向跳动(要求≤0.002 mm)和轴向窜动(≤0.001 mm)。
传感器校准
振动传感器(如加速度计)安装于主轴轴承座,频响范围≥30 kHz。
红外测温仪对准主轴外壳和刀柄,确保采样率≥1 Hz。
阶梯升速测试
从低速(如5,000 rpm)开始,每档增加2,000 rpm,每档稳定运行5分钟。
记录各转速点的振动值(ISO 10816-3标准:≤2.5 mm/s RMS为良好)。
24,000 rpm稳态测试
维持转速30分钟,监测:
温度:外壳温度应<65°C(冷却条件下),轴承温度<70°C。
振动频谱:重点关注高频成分(如1x、2x转速频率及轴承特征频率)。
使用声级计检测噪声(正常范围≤75 dB(A))。
动态负载测试(可选)
装夹模拟刀具(如平衡棒),施加径向力(如50 N),观察振动变化。
参数 | 标准值 | 实测值 | 备注 |
---|---|---|---|
转速稳定性 | ±0.1%设定值 | 变频器反馈分辨率检查 | |
冷却液流量 | 6 L/min | 流量计校准 | |
轴承振动 | ≤1.5 mm/s (RMS) | FFT分析有无异常峰值 | |
轴芯温差 | ≤3°C(进出口) | 冷却效率指标 |
振动超标
原因:刀柄未平衡(G2.5级平衡要求)、主轴动平衡失效。
对策:重新做动平衡(残余不平衡量≤1 g·mm/kg)。
温升过快
原因:冷却不足或轴承预紧力过大。
对策:检查冷却管路堵塞,调整预紧力(参考厂家预紧曲线)。
异响
原因:轴承磨损或润滑不良(油脂润滑需确认补充周期)。
对策:停机检查轴承状态,更换润滑脂(如Klüber Isoflex NBU 15)。
防护措施:测试区域设置安全围栏,防止高速飞溅。
紧急停机:配置独立于控制系统的急停按钮,响应时间<50 ms。
包含:转速-振动曲线、温度趋势图、冷却参数记录。
结论需明确是否满足ISO 1940-1平衡标准及制造商性能指标。
如需更具体的测试协议或故障诊断支持,建议结合电主轴型号的制造商手册(如Step-Tec、GMN等)进一步细化参数。