高速电主轴测试系统的研制.pdf

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1、2011年2月机床与液压Feb．201l第39卷第4期MACHINETOOL&HYDRAULICSV0l_39No．4DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．04．041高速电主轴测试系统的研制余纬，胡秋，王华国(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900)摘要：在国内外没有现成的高速电主轴功能和性能测试系统的情况下，遴选出电主轴测试的主要项目，选用非接触磁阻式编码器与驱动控制器构成速度及位置闭环，实现电主轴速度和位置的控制，在此基础上开发完成一套多功能、经济实用且适用于异步电机电主轴的测试系统。

2、关键词：电主轴；温升；编码器；加减速中图分类号：TP206+．1文献标识码：B文章编号：1001—388l(2011)4—123—3DevelopmentoftheTestSystemforHighSpeedMotorizedSpindleYUWei，HUQiu，wANGHuaguo(ChinaAcademyofEngineeringPhysics，MianyangSichuan621900，China)Abstract：Sincehigh—speedmotorizedspindlefunctionalityandperformancete

3、stsystemwasnotreadilyavailableatthemarketofdomesticandoverseas。themaintestitemsofmotorizedspindlewerecarefullyselected．Anon—contactmagnetic—resistancetypeen—coderwasadoptedtoformvelocityandpositionclosed—loopwithdrivencontroller．Thespeedandpositionofthemotorizedspindlewere

4、controlled．Onthisbasis，atestsystemwasdevelopedwhichwasmuhi—functional，economical，practicalandapplicabletoasyn—ehronousmotorspindletest．Keywords：Motorizedspindle；Temperaturerising；Encoder；Accelerationanddeceleration高速主轴单元是数控机床关键功能部件之一，一测试系统具备了如下功能：般是一套相对独立的、完整的功能部件，其技术含量(1)

5、满足电主轴在全速域范围内平滑调速的功很高，是机、电、气、液、冷却、测量等多项技术的能；组合，其性能直接关系到机床的加工性能。作者自主(2)满足电主轴容量与驱动器容量的匹配准则；开发了一款基于内装式异步电机的加工中心电主轴，(3)能实现定向准停与c轴功能；电主轴的在线功能和性能测试需要测试系统，而国内(4)具有良好的加减速控制能力；目前没有现成的测试系统可供选择，所以作者针对开(5)满足电主轴温升、振动、噪声、转速的测发的电主轴设计了一套适用于内装异步电机的加工中试；心电主轴测试系统。(6)满足电主轴松、拉刀功能及拉刀力测试；1电主轴测试系统

6、的设计要求(7)满足电主轴的水循环冷却功能；电主轴的基本技术指标为：电主轴最大转速(8)完善的安全互锁、状态显示及故障报警。16000r／rain、基速6000r／min、功率20kW、4极电2电主轴测试系统的设计方案机、恒功率型主轴，套筒前端端面温升9℃、套筒前针对电主轴测试系统的设计要求，在温升、振轴承处外周温升9℃，最高转速下噪声不超过72dB。动、噪声、转速测试方面，采用多通道在线温度测量根据加工中心电主轴的功能和设计指标的要求，测试仪在主轴空载、最高转速下运转至热平衡时，进行主系统应该具备电主轴功能及性能指标的全面测试能轴前端端面

7、、前端轴承外周、后端轴承外周的温度在力，但如输出功率／扭矩特性、调速负载特性、过转线测量；采用测振仪在主轴空载运转至最高转速时测矩性能、超速性能测试、寿命试验等项，其测试方法量主轴前端轴承外周处振动速度有效值作为测量标及测试设备目前还不完善，且有许多测试难点需要解准；分别采用非接触转速表和噪声计测量电主轴全速决，也没有一个统一的测试标准，这些项目暂不作测段的转速及噪声水平。采用拉刀力测试计测量实际拉试。作者综合考虑了技术成熟性和开发成本，研制的刀力，设计了压缩气路，由按钮站控制电主轴的松收稿日期：2010—03—09作者简介：余纬(1968

8、一)，男，高级工程师，研究方向为数控技术。电话：0816—2495483，E—mail：yw一9608@l63．coin。·124·机床与液压第39卷刀、拉刀动作。由于电主轴高速