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摘要：在我国社会现代化发展水平不断提高以及科学技术能力不断增强的环境下，车床产品逐渐朝着制定化、集成化、复杂化的方向发展。特别是在市场需求以及期望值越来越高的环境下，机床行业整体发展水平呈现出前所未有的上升势态，相关产品具有的可靠性能也随之提升，客户是否能够通过对机床多样化性能的充分应用创造出具有一定持续性特点的价值，已经成为客户是否购买机床的主要条件。本文以卧式32和40规格的车床为例，针对全机能数控车床的主轴测试方法展开详细分析，为车床产品综合性能的进一步提升奠定坚实的基础。
关键词：全机能;数控车床;主轴;测试方法
引言：全机能数控车床是否具有较高的质量和有效性，直接由主轴是否具有较高的工作性能决定。因此加大对主轴相关零部件以及性能的测试力度，使主轴具有的振动、静刚度、动平衡效果能够满足主轴运行要求，从而使主轴结构具有的作用和价值能够充分发挥到全机能数控车床相关作业中，为企业带来更多的价值。因此相关人士必须对全新的数控车床主轴的测试方法给予足够重视，加大对相关测试方法的研究力度，明确了解测试中存在的问题，深入探索导致相关问题存在的原因，在此基础上，利用多元化的措施将其中存在的问题妥善解决。
一、机床振动测验
（一）测试目的
在车床制造方内部切削规范要求下，对不同削切标准下机床具有的振动烈度进行测试，从而得到规范切削标准下主轴、刀架、尾台具有的振动强度。
（二）测试仪器和测试方法
测试仪器振动测试分析仪，其型号为B-K。测试方法主要利用加速度传感器对振动烈度进行测试。
（三）测试内容和测试过程
32规格车床切削规范：第一，选择的切削工具直径为65毫米。第二，在卡盘端面处100毫米的位置设置切槽，也就是切削工具直径的1.5倍。第三，选择槽刀的宽度为5毫米。第四，主轴转动速度保持在490rpm。第五，主轴的进给速度为0.1mm/rad。第六，切削实际深度为10毫米。
40规格车床切削规范：第一，选择的切削工具直径为80毫米。第二，在卡盘端面处120毫米的位置设置切槽，也就是切削工具直径的1.5倍。第三，选择槽刀的宽度为5毫米。第四，主轴转动速度保持在490rpm。第五，主轴的进给速度为0.1mm/rad。第六，切削实际深度为10毫米。
超40规格车床的切削规范：第一，选择的切削工具直径为100毫米。第二，在卡盘端面处150毫米的位置设置切槽，也就是切削工具直径的1.5倍。第三，选择槽刀的宽度为5毫米。第四，主轴转动速度保持在320rpm。第五，主轴的进给速度为0.1mm/rad。第六，切削实际深度为10毫米。
传感器实际方向指示：将传感器的接线方向设定为X向，传感器吸附方向设定为Z向，并且保证X向和Z向与Y向正相交。
传感器具体布置位置：在主轴端设置1号传感器，在刀架位置设置2号传感器，在柜台位置设置3号传感器。
（四）测试结果和结果分析
在标准规范下对40规格车床进行切削时，从切削结构中能够发现，没有颤动现象存在其中，因此切削测试结果为合格。对40规格车床进行超标准测试的过程中，当直径为100毫米时，对应切削测试结果不合格。接下来会对40规则车床进行极限能力测试，对切削工具的宽度进行加大，并且对主轴的进给速度以及转动速度提升，对其切削振动进行有效测试[1]。
二、测试主轴的静刚度
（一）测试目的
对于主轴的静刚度而言，是指在静态作用力下主轴在X方向和Z方向上，对刀具与相关零件部位之间具有的另一变化进行抵抗的能力。主轴的静刚度是否较高，对机床的表面质量以及加工性能具有直接影响，对装配、工艺、机床机械结构之间具有的可靠性和合理性进行全面呈现。
（二）测试仪器和测试方法
测试过程中所使用的仪器为永正称重传感器，型号为101BH。主軸的静刚度测试方法：通过对变形量力的大小之间近似线性关系的有效利用，对力的增加量以及位移的增加量进行计算，得到静刚度具有的平均值。在对相关数据进行处理的过程中，可以利用最小二乘法以及逐差法进行计算。
（三）测试内容和测试过程
对加持在主轴上方的圆棒通过称重传感器进行加力，在此过程中需要注意，力的大小应该以等间距的方式分别沿着X向和Z向进行增加。每次实验中，在圆棒上放相同位置设置力的作用点，在机床的不同位置分别进行千分表磁力座的固定，并且在进行施力的过程中，对主轴端在对应位置方向上具有的变形值进行准确读取。
（四）测试结果
由于表杆在与千分表进行连接时存在一定的配合误差和灵敏度误差问题，因此在实际载荷发生变化并且读数表指针不发生变化时，得到的读数无效。只有在载荷发生变化时千分表的读数随之改变，此时的数值才具有有效性[2]。
三、测试主轴的动平衡
（一）测试目的
对车床主轴旋转部件失衡现象进行解决，使主轴在运行中具有的摇摆振动现象彻底消除。
（二）测试仪器和测试方法
使用的测试仪器为申克便携式动平衡仪，由于在旋转过程中，不平衡量存在一定角度，因此根据平衡等级存在差异，对相应的转速也提出不同要求。
（三）测试内容及测试过程
通过试重法测试车床主轴动平衡性能，在转速为3000rmp时，利用平衡仪德对初始振动速度和相位值进行测试。
（四）测试结果
根据实际测试可知，当转速在3000rpm时，通过试重法的有效应用，在动平衡和对测试下，可以对需要配送的角度与重量进行明确。说明该机床主轴通过配重，具有的振动频率有效降低[3]。
结束语：根据以上针对全机能数控车床主轴测试方法展开的大量实际调查研究能够知道，想要保证全机能数控机床的运行效率和质量能够满足具体工程的施工标准要求，相关人士必须加大对主轴运行状态的重视力度，通过对主轴动平衡、刚净度以及车床振动状态展开的详细测试，明确判断全机能数控车床主轴是否处于良好运行状态。这样不仅能够对存在的问题进行及时发现，而且还能在第一时间采取有效的措施将主轴存在的问题妥善解决，不仅能够保证工程施工质量达到令人满意的程度，还能为企业提高生产效率、降低生产成本目标的实现提供积极的帮助。
参考文献：
[1]黄信兵，刘小娟.一种数控车床自动送料装置的设计研究[J].组合机床与自动化加工技术，2020（05）：111-113.
[2]王硕，陶学恒，李玉光.一种自动清洗玻璃窗的机器人[J].组合机床与自动化加工技术，2019（11）：114-112.
[3]刘燕，刘志.大型板料加工自动送料控制系统的设计与改进[J].组合机床与自动化加工技术，2019（07）：278-280.
姓名：车忠堂 出生年月：1978.11.18 性别：男 籍贯：山东省滨州市 大学学历 职称：工程师 研究方向： 机械设计及自动化 单位：滨州渤海活塞有限公司 邮编：256602
关键词：全机能;数控车床;主轴;测试方法
引言：全机能数控车床是否具有较高的质量和有效性，直接由主轴是否具有较高的工作性能决定。因此加大对主轴相关零部件以及性能的测试力度，使主轴具有的振动、静刚度、动平衡效果能够满足主轴运行要求，从而使主轴结构具有的作用和价值能够充分发挥到全机能数控车床相关作业中，为企业带来更多的价值。因此相关人士必须对全新的数控车床主轴的测试方法给予足够重视，加大对相关测试方法的研究力度，明确了解测试中存在的问题，深入探索导致相关问题存在的原因，在此基础上，利用多元化的措施将其中存在的问题妥善解决。
一、机床振动测验
（一）测试目的
在车床制造方内部切削规范要求下，对不同削切标准下机床具有的振动烈度进行测试，从而得到规范切削标准下主轴、刀架、尾台具有的振动强度。
（二）测试仪器和测试方法
测试仪器振动测试分析仪，其型号为B-K。测试方法主要利用加速度传感器对振动烈度进行测试。
（三）测试内容和测试过程
32规格车床切削规范：第一，选择的切削工具直径为65毫米。第二，在卡盘端面处100毫米的位置设置切槽，也就是切削工具直径的1.5倍。第三，选择槽刀的宽度为5毫米。第四，主轴转动速度保持在490rpm。第五，主轴的进给速度为0.1mm/rad。第六，切削实际深度为10毫米。
40规格车床切削规范：第一，选择的切削工具直径为80毫米。第二，在卡盘端面处120毫米的位置设置切槽，也就是切削工具直径的1.5倍。第三，选择槽刀的宽度为5毫米。第四，主轴转动速度保持在490rpm。第五，主轴的进给速度为0.1mm/rad。第六，切削实际深度为10毫米。
超40规格车床的切削规范：第一，选择的切削工具直径为100毫米。第二，在卡盘端面处150毫米的位置设置切槽，也就是切削工具直径的1.5倍。第三，选择槽刀的宽度为5毫米。第四，主轴转动速度保持在320rpm。第五，主轴的进给速度为0.1mm/rad。第六，切削实际深度为10毫米。
传感器实际方向指示：将传感器的接线方向设定为X向，传感器吸附方向设定为Z向，并且保证X向和Z向与Y向正相交。
传感器具体布置位置：在主轴端设置1号传感器，在刀架位置设置2号传感器，在柜台位置设置3号传感器。
（四）测试结果和结果分析
在标准规范下对40规格车床进行切削时，从切削结构中能够发现，没有颤动现象存在其中，因此切削测试结果为合格。对40规格车床进行超标准测试的过程中，当直径为100毫米时，对应切削测试结果不合格。接下来会对40规则车床进行极限能力测试，对切削工具的宽度进行加大，并且对主轴的进给速度以及转动速度提升，对其切削振动进行有效测试[1]。
二、测试主轴的静刚度
（一）测试目的
对于主轴的静刚度而言，是指在静态作用力下主轴在X方向和Z方向上，对刀具与相关零件部位之间具有的另一变化进行抵抗的能力。主轴的静刚度是否较高，对机床的表面质量以及加工性能具有直接影响，对装配、工艺、机床机械结构之间具有的可靠性和合理性进行全面呈现。
（二）测试仪器和测试方法
测试过程中所使用的仪器为永正称重传感器，型号为101BH。主軸的静刚度测试方法：通过对变形量力的大小之间近似线性关系的有效利用，对力的增加量以及位移的增加量进行计算，得到静刚度具有的平均值。在对相关数据进行处理的过程中，可以利用最小二乘法以及逐差法进行计算。
（三）测试内容和测试过程
对加持在主轴上方的圆棒通过称重传感器进行加力，在此过程中需要注意，力的大小应该以等间距的方式分别沿着X向和Z向进行增加。每次实验中，在圆棒上放相同位置设置力的作用点，在机床的不同位置分别进行千分表磁力座的固定，并且在进行施力的过程中，对主轴端在对应位置方向上具有的变形值进行准确读取。
（四）测试结果
由于表杆在与千分表进行连接时存在一定的配合误差和灵敏度误差问题，因此在实际载荷发生变化并且读数表指针不发生变化时，得到的读数无效。只有在载荷发生变化时千分表的读数随之改变，此时的数值才具有有效性[2]。
三、测试主轴的动平衡
（一）测试目的
对车床主轴旋转部件失衡现象进行解决，使主轴在运行中具有的摇摆振动现象彻底消除。
（二）测试仪器和测试方法
使用的测试仪器为申克便携式动平衡仪，由于在旋转过程中，不平衡量存在一定角度，因此根据平衡等级存在差异，对相应的转速也提出不同要求。
（三）测试内容及测试过程
通过试重法测试车床主轴动平衡性能，在转速为3000rmp时，利用平衡仪德对初始振动速度和相位值进行测试。
（四）测试结果
根据实际测试可知，当转速在3000rpm时，通过试重法的有效应用，在动平衡和对测试下，可以对需要配送的角度与重量进行明确。说明该机床主轴通过配重，具有的振动频率有效降低[3]。
结束语：根据以上针对全机能数控车床主轴测试方法展开的大量实际调查研究能够知道，想要保证全机能数控机床的运行效率和质量能够满足具体工程的施工标准要求，相关人士必须加大对主轴运行状态的重视力度，通过对主轴动平衡、刚净度以及车床振动状态展开的详细测试，明确判断全机能数控车床主轴是否处于良好运行状态。这样不仅能够对存在的问题进行及时发现，而且还能在第一时间采取有效的措施将主轴存在的问题妥善解决，不仅能够保证工程施工质量达到令人满意的程度，还能为企业提高生产效率、降低生产成本目标的实现提供积极的帮助。
参考文献：
[1]黄信兵，刘小娟.一种数控车床自动送料装置的设计研究[J].组合机床与自动化加工技术，2020（05）：111-113.
[2]王硕，陶学恒，李玉光.一种自动清洗玻璃窗的机器人[J].组合机床与自动化加工技术，2019（11）：114-112.
[3]刘燕，刘志.大型板料加工自动送料控制系统的设计与改进[J].组合机床与自动化加工技术，2019（07）：278-280.
姓名：车忠堂 出生年月：1978.11.18 性别：男 籍贯：山东省滨州市 大学学历 职称：工程师 研究方向： 机械设计及自动化 单位：滨州渤海活塞有限公司 邮编：256602