電主軸綜合性能測(cè)試與評(píng)價(jià)系統(tǒng)的研究.pdf

1、超精密電主軸是超精密機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)之一。電主軸支承軸承的溫升、調(diào)速負(fù)載特性、精度保持性、振動(dòng)烈度、回轉(zhuǎn)誤差等不僅是電主軸性能的關(guān)鍵要求，也是評(píng)價(jià)機(jī)床性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前我國(guó)電主軸國(guó)產(chǎn)化程度較差，電主軸的優(yōu)劣成為影響著我國(guó)高速數(shù)控機(jī)床發(fā)展的關(guān)鍵部件之一，生產(chǎn)高性能電主軸單元已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)各大專業(yè)廠家追求的目標(biāo)，因此開(kāi)發(fā)電主軸綜合性能測(cè)試體統(tǒng)成為企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。 針對(duì)北京第一機(jī)床廠數(shù)控機(jī)床電主軸產(chǎn)品綜合性能測(cè)試與評(píng)價(jià)的實(shí)際要求

2、，完成電主軸前后軸承溫升測(cè)量、調(diào)速負(fù)載特性實(shí)驗(yàn)、回轉(zhuǎn)精度數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)分析、振動(dòng)烈度測(cè)量、軸向竄動(dòng)測(cè)量、軸端跳動(dòng)測(cè)量、動(dòng)靜特性實(shí)驗(yàn)和軸承預(yù)緊狀態(tài)測(cè)量，本文研制了一套電主軸綜合性能測(cè)試系統(tǒng)。 該測(cè)試系統(tǒng)是一套基于PC機(jī)的計(jì)算機(jī)虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)，包括軟硬件兩部分。硬件包括測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)及其附件以及各種測(cè)試儀器設(shè)備。軟件是實(shí)現(xiàn)各測(cè)試實(shí)驗(yàn)功能的電主軸綜合性能測(cè)試軟件系統(tǒng)。該虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)硬件由NI PCI6221數(shù)據(jù)采集卡和通用計(jì)算機(jī)構(gòu)成

3、。測(cè)試軟件在LabVIEW8.5環(huán)境下開(kāi)發(fā)。 為完成電主軸動(dòng)靜特性實(shí)驗(yàn)和軸承預(yù)緊狀態(tài)測(cè)量，本文提出了一種新的激振實(shí)驗(yàn)方案——分時(shí)快速穩(wěn)態(tài)正弦掃頻激振頻響函數(shù)測(cè)量系統(tǒng)及方法。該法采用穩(wěn)態(tài)正弦激振，激振功率大能量集中，高階模態(tài)容易被擊出來(lái)；激勵(lì)響應(yīng)選用穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，具有較高信噪比(高于75dB)；具有較高頻率分辨率(由數(shù)據(jù)采集卡精度決定)，且整周期采樣，測(cè)量結(jié)果精度高，可靠；采用對(duì)數(shù)掃頻可大大縮短測(cè)振時(shí)間。 在本文提出的電主軸綜