测试标准与测试方法.docx

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1、第九章 电主轴整机测量标准及测量方法1.1 测试技术概述测试包括测量和试验。测量是以确定被测物属性量值为目的的操作，测试那么 是具有试验性质的测量。测最多属被动的、静态的、较孤立的记录性操作，而测 试那么是主动的，涉及过程动态的、较系统的记录与分析的操作。目前，测试技 术正向自动识别和自动组态方向开展，以实现“即插即用”，根据不同应用场合 所需功能灵活配置硬件设备，使测试系统具有更高的智能和通用性。传统的测 试仪器技术的开展大体经历了模拟仪器、数字化仪器两个阶段。模拟仪器主要应 用于20世纪50年代以前，这类仪器大都是电磁机械式，主要借助指针来显示 测量结果。如指针式万用表、晶体管电压表等。2

2、0世纪50年代以后，随着数字 技术和微计算机的引入，电测仪器逐渐由模拟式演化为数字式。1974年前后， 电压、电流波形等时间间隔采样技术开始了数字电子技术在测试仪器领域中的应 用，推进了测试技术的开展。其特点是将模拟信号转化为数字信号来测量，测量 结果以数字方式输出。如数字式万用表、数字式频率计等。20世纪70年代以来，随着微电子技术和微计算机技术的迅速开展，大规 模集成电路技术使计算机能置入测试仪器的内部，使仪器具有了控制、存储、运 算、逻辑判断及自动操作等智能特征，并在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自 动化程度、运算能力及解决测量技术问题的深度和广度等方面均有很大进步。这 类仪器内置有微处

3、理器，既能进行自动测试、又能处理数据，可局部取代人脑劳 动，所以被称为智能化仪器。人们习惯把具有自动化、智能化、可编程化等功能 的测试系统称为现代测试系统。1.2 电主轴整机测试标准电主轴属于高精密机械，每一根电主轴都必须经过严格的检验才能够投入到 实际生产中。由于电主轴行业开展迅速，其种类也日渐增多，逐渐形成了标准供 用户选择，但随着工业的开展，加工环境也来越苛刻，用户对主电轴的要求也越 来越严格，迫切需要厂家提供可靠的精度值、功率、温升、噪声等参数，厂家也 需要一整套的测试标准、测试仪潜以及准确的测试方法来保证产品的出厂质量, 以满足用户的需求。然而，在我国并没有统一的一套电主轴检测标准，

4、并且电主 轴测试本身就有很大的难度，本文以安阳一些电主轴生产厂家为例，例举局部测1 .电压等级：500V, 1000V,2000V,2500V2 .测量范围：019999MC3 .相对误差：4%ld4 .分辨率：0.01 MC, 0.1 Mn, 1.0 MQ, 10.0 MQ5 .电压负载：2500V/20 MQ6 .电压跌落：约10%7 .短路电流： 1.6mA8 .适用范围，功率损耗直流:8xl.5V(AA, R6)电池或充电电池交流：220V/50Hz相对湿度：85%RH测量步骤如下：1、将被测定子搽拭干净装在主轴壳体内，放在测试台上。绝缘阻值测试样品2、兆欧表上的接线端子“E”是接被试

5、品的接地端的，“L”是接高压端的，“G” 是接屏蔽端的。应采用屏蔽线和绝缘屏蔽棒作连接。3、测量线圈叮壳体之间的绝缘阻值时，将兆欧表上的线路“L”叮线圈相接. 线路“E”与主轴壳体相接，线路“G”连接不参与测量的局部，以消除表泄露 所引起的误差。测量线圈间的绝缘阻值时，将兆欧表上的线路“L”与某一相线圈相接，线 路“E”与另一相线圈相接，线路“G”仍连接不参与测量的局部，以消除表泄 露所引起的误差。测量完两相线圈后，用同样的接线方式再测另外两相线圈绝缘 阻值，定子共三相线圈，要测完每两个线圈间的绝缘阻值。4、开启电源开关“ON/OFF，选择所需电压等级，开机默认为500V档，选择 所需电压档位

6、，对应指示灯亮，轻按一下高压“启停”键，高压指示灯亮，LCD 显示的稳定数值乘以10即为被测的绝缘电阻值。当试品的绝缘电阻值超过仪表 量程的上限值时，显示屏首位显示“1”，后三位熄灭。关闭高压时只需再按一下 高压“启停”键，关闭整机电源时按一下电源“ON/OFF”。注：测量时，由于试品有吸收、极化过程，绝缘值读数逐渐向大数值漂移或 有一些上下跳动，系正常现象。上述测量步骤为冷态下的绝缘阻值，对于工作时发热量较大的电主轴来说, 热态下的定子绝缘阻值也必须经过测量，测量方法和上述的一样，唯独不同的是 将定子和壳体加热到一定温度后再进行测量，具体步骤就不再赘述。1.3.5 振动速度有效值测试电主轴整

7、机振动测试可以评价其抗震性能的好坏，为发现电主轴潜在的振动 问题提供数据支持，有利于电主轴的优化设计。电主轴的振动测试使用的仪器和 方法都很简单，主要测试电主轴轴承部位和壳体外圆上的振动值，具体措施如下： 1、测试仪器：测振仪。测振仪图片2、将电主轴固定在测试台上，连接好电路，通上电源，计电主轴到达工作 转速并保持一段时间。o3、用测振仪端部的磁铁吸引在电主轴轴承部位和壳体的外圆上，保持一段时间后读出测振仪上的数值，并记录下来。前轴承振动测试壳体外圆振动测试噪声值测试噪声测试是出厂要求的一项重要指标，噪声过大不仅产生噪声污染，或者在 特殊行业满足不了要求，而且在侧面也反映出某些零件装配精度问题

8、，所以噪声 测试要予以足够的重视才行，具体测试方法如下：1、测试仪器：噪声仪。噪声仪2、将电主轴将电主轴固定在测试台上，连接好电路，通上电源，让电主轴空载到达工作转速并保持一段时间。3、翻开噪声仪，将其放置在距离主轴正前方一米处，待显示屏上的读数稳定后记录数据。温升测试温度对电主轴加工精度的影响是十分巨大的，合格的电主轴温度到达平衡后 主轴转速会在工作转速范围内，此时主轴精度能够到达标准，假设主轴到达工作转 速后，温升仍不停止，那么电主轴的精度就会受到严重的影响。所以温升测试对 电主轴来说必不可少。通过对电主轴温升特性的测试，可分析出电主轴温升到达热稳态时的转数范 围，为电主轴的冷却系统以及实

9、际生产加工过程提供依据。具体步骤如下：1、实验仪器：红外温度仪。2、将电主轴将电主轴固定在测试台上，连接好电路，通上电源，让电主轴 空载到达工作转速并保持2小时。3、翻开红外温度仪，对准主轴壳体接近轴承处的位置和轴小孔底部位置，温度仪立刻显示出温度值，并记录下来。温度测试图138预负荷检测139油膜电阻检测所谓油膜电阻检测其实就是为了检测油膜的厚度，油膜越厚，其阻值越大, 只有油膜厚度到达一定值，也就是油膜电阻到达一定值时，主轴的润滑系统才能 起作用，电主轴才能正常工作。润滑系统的油膜主要分布在轴承内部，附着在轴承内外圈及滚动体上，电主 轴安装好后，假设是直接对油膜的厚度进行测量是极其不便的，

10、但是将电主轴壳体、 轴承外圈看成一个整体，内圈、主轴看成一个整体，二者之间有滚动体，这样测 量就会很方便，具体步骤如下：1、测量仪器：万用表。2、翻开万用表，将转换开关转到阻值测量处。3、把两个测量探头分别放在主轴壳体外圆处，另一个放在主轴上，带显示 器上的读数稳定后记录油膜阻值，如下列图所示。油膜阻值测试空载转矩测定及堵转试验1313绕组温升试验功率因素及效率测定绕组匝间绝缘介电强度试验量标准和测试方法。序号检测工程仪器名 称标准值磨削电主轴加工中心钻铳电 主轴1精度轴端径向跳动(mm)千分表0.030.03轴端轴向窜动(mm)0.020.02轴端端面跳动(mm)0.002轴小径径向跳动(m

11、m)0.0040.02接长杆径向跳动5d处(mm)0.010轴锥孔径向跳动(mm)0.0030.003加验棒后离根部16mm处径向跳动(mm)0.0250.025加验棒300mm处径向跳动(mm)0.010*主轴对壳体外圆的同轴度(mm)0.0300.0302定子三相电流平衡钳形电 流表3%3%100100100热态0.380.380.384振动速度有效 值(mm/s)适用型式：ADW、 ADQ、ADLn 30krpm测振仪0.80.8 30krpm1.01.0适用型式：ADX1.55噪声(dB(A)油脂润滑噪严仪787878油雾润滑、风冷电机836温升()外壳接近轴承处温度计252525轴小

12、孔底部3535 /w = 5.2 A ,平均电流为/=5.1A,maxp/LI -/|/v -/|/w -/| = max|-0.1|0|0.1|=0.1A ,最后得三相电电流不平衡度为：maxr|Zf7-7k|Zv-7k|Av-rn01上X100%=X100%=2.0%/5.1上述方法也就是用钳形电流表测出电主轴的空载电流，再根据公式计算出三 相电流的不平衡度。空载电流的测定也是一项重要的测试标准，额定电流一定的 情况下，可以从空载电流中看出该电主轴电机的好坏，如果定子绝缘电阻测量定子绝缘测量是检查电机绝缘状态最简单和最基本的方法，工厂中普遍采用 兆欧表测量绝缘阻值，其阻值大小准确地反响了定子绝缘情况，能够帮助厂家及 时发现定子是否受潮或被污染，以免电主轴工作时出现绝缘击穿和过热老化等问 题。兆欧按照电源类型可分为发电型和整流电源型两类，前者一般为手摇直流发 电机或交流发电机经倍压整流后输出直流电压。整流电源型是由低压50HZ交流 电经整流稳压、晶体管振荡器升压和倍压整流后输出直流电压。发电型兆欧表HT2671数字兆欧表随着技术的开展，简单易操作的数字兆欧表逐渐取代了使用繁琐的发电型兆 欧表，数字兆欧表无需摇表等操作，只需翻开开关，正确接线即可完成测量，简 单易学且工作效率高，下面就以华天电力的HT2671型数字兆欧表为例说明测量 步骤。HT2671数字兆欧表基本参数：