JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13826—2020
电主轴 性能试验规范
High-frequency spindlesSpecification of performance and test
2021-01-01实施
2020-04-16发布 目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4符号 5试验要求. 5.1样品... 5.2测量仪器和量具 5.3环境要求 5.4 润滑及冷却， 5.5 样品安装 6测量要求 6.1 电压测量... 6.2 电流测量.. 6.3 功率测量 6.4 转矩测量 6.5 转速或转差的测量. 6.6 抗干扰措施 6.7 绝缘电阻的测定 6.8 直流端电阻的测定. 6.9 位移传感器的安装及数据处理
III
EEE.EEEE.E E EiaeE
6.10 温度测量要求. 7安全 8试验方法
8.1 跑合试验 8.2 空载温升试验 8.3 最大转矩特性试验. 8.4 噪声测试试验 8.5 振动测试 8.6 静刚度试验 8.7 负载温升试验. 8.8 堵转试验 8.9 负载特性试验 8.10 转动惯量的测定 8.11 动态加载试验 8.12 电主轴动态回转精度的测试附录A（资料性附录） 主轴径向热偏移的测定方法附录B（资料性附录） 负载温升试验
E
10 12
B.3试验结束。 附录C（资料性附录）堵转试验. C..1试验目的. C.2试验方法 C.3堵转时的电流、转矩的测定. C..4堵转电流和堵转转矩的确定附录D（资料性附录）负载特性试验.. D.1试验目的.. D.2试验方法.. 附录E（资料性附录）转动惯量的测定.. E..1悬挂转子摆动法 E.2辅助摆锤法附录F（资料性附录）动态加载试验.. F.1试验目的.. F.2加载方法。 F.3试验方法 F.4轴向加载工作刚度试验， F.5径向加载工作刚度试验. 附录G（资料性附录）电主轴动态回转精度的测试. G.1测试目的.. G.2测试方法. G.3电主轴倾斜误差运动的测试参考文献.
14 14 14 14 16 16 16 17 17 18 .19
Ea0aaSEaE.aa0aaaEa.aaa
19 19 19 20 20 ..22 22
量 量量业票量营营主量主更量主
速手大无票业营更手通业更要通业要通手量量理手量量平量手
E
22
23 25
图1 电主轴温度-时间曲线图2 电主轴轴向热伸长测试图.. 图3 温度-热伸长特性曲线.. 图4 转矩-转速特性曲线图5 噪声测试试验图. 图6 静刚度检测示意图. 图A.1 热偏移测量安装图图A.2 温度-径向热偏移曲线图C.1 堵转特性曲线图 D.1 负载特性曲线. 图F.1 轴向加载示意图图F.2 径向加载示意图. 图F.3 轴向位移-加载力曲线.. 图F.4 径向位移-加载力曲线. 图G.1 主轴轴向误差运动 传感器安装示意图图G.2 主轴径向误差运动 传感器安装示意图，图G.3 主轴倾斜误差运动 传感器安装示意图
.00..0
6
**8
8 10
..10 .14
16 19
....19 .20 21
22 2 .24
表B.1 时间间隔. 表G.1
13
EEEE 前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。 本标准起草单位：山东博特精工股份有限公司，国家机床质量监督检验中心。 本标准主要起草人：朱继生、季红丽、秦鹏、李鄄、王美娟、张维、张云峰本标准为首次发布。 电主轴性能试验规范
1范围
本标准规定了电主轴性能试验的项目、试验仪器、试验要求、试验方法本标准适用于滚动轴承支承的电主轴。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件
GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法 GB/T10068一2008轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值 GB/T10069.1一2006旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法 GB/T13574一1992金属切削机床静刚度检验通则 GB/T16768—1997 金属切削机床振动测量方法 GB/T17421.3一2009机床检验通则第3部分：热效应的确定 GB/T17421.52015 机床检验通则第5部分：噪声发射的确定 GB/T17421.7-2016机床检验通则第7部分：回转轴线的几何精度
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
基准定额baserating 在规定的转速、基频电压和转矩或功率的基准运行点处的定额。
3.2
零速转矩breakwaytorque 在变频器或驱动器作用下，电主轴在零转速时产生的转矩。
3.3
径向加载工作刚度workingstiffnessofradial loading 电主轴在某工作转速下，施加径向载荷时造成径向每单位位移变化的载荷值。
3.4
轴向加载工作刚度working stiffness of axial loading 电主轴在某工作转速下，施加轴向载荷时造成轴向每单位位移变化的载荷值。
3.5
主轴轴向热伸长spindleaxial thermalelongation 电主轴在工作转速下，轴伸端端面中心轴向位置随温度变化产生的位移。 4符号
下列符号适用于本文件。 Qo 环境温度，单位为摄氏度（℃）； Q-- 电主轴轴承最高温度，单位为摄氏度（℃）； QFe——电主轴铁芯最高温度，单位为摄氏度（℃）： Qa---温升试验结束时冷却介质温度，单位为摄氏度（℃); Wxd 主轴径向加载工作刚度，单位为牛每微米（N/μm）； Wzd 主轴轴向加载工作刚度，单位为牛每微米（N/um）； Fx 主轴径向加载力，单位为牛（N)； FXN 主轴径向基准载荷，单位为牛（N)； Fz 主轴轴向加载力，单位为牛（N》 FzN 主轴轴向基准载荷：单位为牛（N）； OFXN 基准载荷时电主轴前端中心径向位置变化量，单位为微米（μm）；
OFZN 基准载荷时电主轴前端中心轴向位置变化量，单位为微米（μm）： OFx 径向加载时电主轴前端中心径向位置变化量，单位为微米（um）： Orz 轴向加载时电主轴前端中心轴向位置变化量，单位为微米（μm）； SQz 电主轴回转中心轴向热伸长量，单位为微米（μm)； SQx 电主轴回转中心径向热偏移量，单位为微米（um）： ox 电主轴运转时主轴回转径向误差运动，单位为微米（μm）； oz 电主轴运转时主轴回转轴向误差运动，单位为微米（um）； da- 电主轴运转时主轴倾斜误差运动，单位为微米（μm）；
电主轴转速，单位为转每分（r/min）。 本文件未规定符号应按GB/T1032一2012的附录D和GB/T17421.7—2016的规定。
n
5试验要求
5.1样品 5.1.1样品应为经过检验的合格品。 5.1.2试验前，试验样品和试验台应在试验环境下放置足够长时间（一般不少于12h），以确保试验前各零部件达到热平衡。 5.1.3试验前，样品应经过预跑合。 5.2测量仪器和量具 5.2.1位移传感器：用于测量主轴试棒误差运动，分辨力不大于0.0005mm。 5.2.2力测量计：用于测量加载力，分辨力不大于1N。 5.2.3温度测量仪：用于测量主轴温度，分辨力不大于0.5℃。 5.2.4转速测量仪：用于测量电主轴转速，分辨力不大于1r 5.2.5标准球形测量棒：用于测量主轴位移，圆度误差不大于0.0005mm 5.2.6电气测量仪表应选用与测量频率相适应的电气仪表，并应符合GB/T1032一2012的规定。 5.2.7电主轴以正弦波电源为标准试验电源。 应使用测量电流、电压有效值的仪表和有功功率表。尤其在输入-输出法中，测量结果的准确度取决于功率表、转矩和转速测试设备的准确度。
一使用宽频带的设备，优先使用数字式数据微处理机的电子仪表。
5.2.9温升试验仪器及夹具还应符合GB/T17421.3一2009的规定。 5.2.10温度传感器（含传输线）的测量误差不超出土0.3℃。 5.3环境要求 5.3.13 环境工作温度为20℃～22℃ 5.3.2 空气相对湿度不超过85% 5.3.3 测控设备远离电磁场干扰与机械振动，避免腐蚀性气体的侵蚀。 5.3.4空气中不应有过量的尘埃、酸、盐、腐蚀性及爆炸性气体。 5.4润滑及冷却
电主轴的润滑及冷却条件应符合其技术条件或说明书的规定。 5.5样品安装
样品安装应与电主轴实际工况相符合。
6测量要求
6.1电压测量
测量端电压的信号线应接到电主轴接线端子，取三相电压的算术平均值。三相电压的对称性应符合 GB/T1032-2012中4.2.1.2的要求。 6.2电流测量
应同时测量电主轴的每相线电流，取三相线电流的算术平均值。 6.3功率测量
应采用一台三相功率表或三台单相功率表测量输入功率。对于脉冲频率不高的场合，可忽略电容电流的影响。 6.4转矩测量
测量时，转矩测量仪的标称转矩应不超过被试电主轴额定转矩的2倍。 6.5转速或转差的测量
用数字式测速仪测量转速。如果用感应线圈法或闪光测速仪直接测量转差，其电源应为被试电主轴
电源，并应符合GB/T1032一2012的规定。 6.6抗干扰措施
试验时应充分考虑变频器的干扰辐射对测试的影响，在变频器的安装、试验用电缆线的选用、测量仪器的选用，测量仪器的电源隔离及系统接地等方面应有抗干扰措施。 6.8直流端电阻的测定
应按GB/T1032—2012的规定。 6.9位移传感器的安装及数据处理
应按GB/T17421.7—2016的规定。 6.10温度测量要求 6.10.1温度传感器的放置 6.10.1.1应将温度传感器放置于被测部件（电动机绕组、电动机铁芯、前轴承、后轴承）能测得最高温度的部位。 6.10.1.2对于进出气流的空气或其他冷却介质的温度，温度传感器应放置在测得平均温度的部位（进出气流的位置测多点，取接近平均温度的部位》 6.10.2冷却介质温度的测定 6.10.2.1自然冷却电主轴
对于采用周围空气自然冷却的电主轴：温度传感器应安置在距主轴约1m处于电主轴高度一半的位置，并应防止外来辐射热及气流的影响。 6.10.2.2强制外冷电主轴
对于采用外冷却器及管道通风冷却的电主轴，应在电主轴的冷却介质进口处测量冷却介质的温度。 6.10.2.3强制内冷电主轴
对于采用内冷却器冷却的电主轴，冷却介质的温度应在冷却器的出口处测量。
7安全
7.1由于涉及危险的电流、电压和机械力，对所有试验应采取安全预防措施。 7.2所有试验人员应经过相关知识培训方可操作。 7.3试验台架及设备应可靠接地。
8试验方法
8.1跑合试验 8.1.1 试验目的
试验目的是消除油脂、零件间配合、装配力对电主轴的影响，使各零部件充分磨合，使电主轴达到一个稳定的状态，提高电主轴的精度和稳定性。 8.1.2跑合运转试验 8.1.2.1总则