精密机床主轴轴承振动的测量.pdf

第 3 5卷第 3期 2 0 1 4年 9 月 哈 尔 滨 轴 承 J 0URNAL 0F HARBI N BEARI NG V0 1 35 No ． 3 S e p．20 1 4 精密机床主轴轴承振动的测量 马 可 ，查荣明2 1 ． 哈尔滨轴承集团公司 技术中心 ，黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 3 6 ；2 ． 哈尔滨哈轴精密滚子制造有限公司， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 3 6 摘要着重介绍了在B V T 一 6 仪器上测量精密机床主轴轴承振动的方法。通过对测量心轴结构的改进，保证 了精密机床主轴轴承振动的测量，为该轴承的质量评价提供了可靠依据。 关键词精密机床主轴轴承；振动；测量心轴；质量评价 中图分类号T H 1 3 3 ． 3 3 2 文献标识码B 文章编码1 6 7 2 4 8 5 2 2 0 1 4 0 3 0 0 4 3 0 2 Vi br a t i o n m e a s ur e m e nt o f pr e c i s i o n m a c hi ne t o o l s pi ndl e be a r i ng M a Ke ， Z h a Ro n g mi n g 。 1 ． T e c h n i c a l C e n t e r , Ha r b i n B e a r i n g G r o u p C o r p o r a t i o n ， Ha r b i n 1 5 0 0 3 6 ， C h i n a ； 2 ． Ha r b i n H a z h o u P r e c i s i o n R o l l e r Ma n u f a c t u r i n g C o ． ， L t d ． ， Ha r b i n 1 5 0 0 3 6 ， C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r f o c u s e s o n t h e me t h o d o f m e a s u r i n g t h e s p i n d l e b e a r i n g v i b r a t i o n f o r t h e p r e c i s i o n ma c h i n e t o o l i n t h e BVT - 6 i n s t r u me n t ． By m e a s u r i n g t h e i mp r o v e m e n t s o f t h e s p i n d l e s t ru c t u r a l t o e n s u r e t h a t t h e me a s u r e me n t o f t h e p r e c i s i o n ma c h i n e t o o l s p i n d l e b e a r i n g v i b r a t i o n ， t h e r e l i a b l e b a s i s f o r t h e q u a l i t y e v a l u a t i o n o f t h e b e a r i n g wa s p r o v i d e d ． Ke y wo r d s p r e c i s i o n ma c h i n e t o o l s p i n d l e b e a r i n g s ； v i b r a t i o n ； me a s u r i n g s p i n d l e ； q u a l i t y e v a l u a t i o n 1 前 言 滚 动轴 承的振动 是一种 复杂 的物理现 象 ， 它不仅与轴承零件的形位偏差 、滚动表面形态特 征及其结构有关 ，而且还 因工作条件 的不同而变 化。随着人们对周围环境要求的不断提高，对轴 承振动和噪声的要求也越来越高。精密机床主轴 轴承对加工精度要求很高，以往此类轴承的成品 检测中 ，只对成 品的旋转精度有要求 ，不对轴承 的振动值提 出特殊要求。通过在B V T 一 6 仪器上对 测量心轴进行 改造 ，可实现对该类轴承振动的测 量 。 ． 一 般球轴承振动的测量方法 早期人们 只能通过手感来鉴别轴承的振动噪 声水平，这种方法只能定性地判别轴承振动噪声 性能的好坏 ，而不能定量地掌握振动噪声 的确切 数值 。由于轴承的噪声 与振动存在密切关系 ，轴 承行业上一般都是通过控制轴承的振动值达到控 制噪声 的目的。 收稿 日期 2 0 1 4 0 5 0 6 ． 作 者简 介 马可 1 9 8 1 一，男 ，工程 师． 一 般球轴承振动的测量方法 ，如图 1所示 。 被测轴承套在测量心轴上 ，通过轴向加载装置 向外圈端面施加一定 的轴向力 ，传感器与被测轴 承外圈端面宽度 中部位置接触 ，由驱动器驱动主 轴旋转 ，使测量心轴驱动内圈以某一恒定转速旋 转 ，由于有轴向力的作用，被测轴承不会从心轴 上掉下来 ，通过传感器测头即可测出球轴承的振 动值。 3 精密机床主轴轴承振动的测量方 法 某些精密机床主轴轴承为双列短圆柱滚子轴 一 _一 、 一仁 L ／ ／ ＼ 图 1 一般球轴承振动的测量方法 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 哈 尔 滨 轴 承 第 3 5 卷 承，且内径带锥度，其结构形式如图2 所示。 由于测量此类轴承振动时需加径向载荷 ，该 轴承 的内径又带锥度 ，如果按常规测量 ，在驱动 器驱动主轴旋转时 ，被测轴承就会从心轴上掉下 来 ，无法实现在B V T 一 6 仪器上直接测量此类轴承 的振动。为使轴承运转平稳 ，振动测值稳定 ，要 先对测量心轴进行改造，如图 3 所示。测量时， 把改造后 的测量心轴2 插入主轴1 的锥 面内，改造 后 的测量心轴中间位置被加工了一螺纹结构 ，先 将 紧固螺钉3 拧入螺纹 中，被 测轴承套在测量心 轴上，再将压板4 插在紧固螺钉的导向面上，使 压板端面与被测轴承内圈端面接触，然后拧紧紧 固螺钉 ，就把被测轴承内圈固定在了测量心轴 上 ，保证 了心轴与内圈组合成一个整体 。主轴由 3 7 0 w三相电机通过皮带轮传动 ，使心轴驱动内 圈以某一恒定转速旋转 ，并在被测轴承外径方 向 上 ，由两位四通手动阀的换向实现加载装置的加 载与卸载动作 。其负荷是通过负荷垫6 施加到被 测轴 承的外径上。传感器5 的测头与被测轴承外 圈的中间位置接触 ，测力约为2 N，通过传感器 测头将轴承振动信号通过放大 、滤波 、检波和示 值等电路，输出了被测轴承振动的具体数值 ，实 厂 二 】 1 亡 I 正 三 『 J L ．- J 1 ． 主轴 2 ． 测量心轴 3 ． 紧固螺钉 4 ． 压板 5 ． 传感器 6 ． 负荷垫 图 3 精密机床主轴轴承振动的测量方法 现了内径带锥度 的双列短圆柱滚子轴承振动的测 量 ，保证 了轴承的质量要求。 由于测量心轴与主轴是锥面配合 ，测量完毕 后 ，用手很难把测量心轴从 主轴内卸下来 ，只有 通过专业扳手拆卸。如图 4所示为卸心轴手柄和 扳手位置图。把扳手4 插人测量心轴3 的内孑 L ，用 左手把住手柄6 ，右手逆时针扳动手柄5 ，直到卸 心轴螺钉2 顶到测量心轴3 ，使测量心轴锥面与主 轴锥孔脱离，此时不要抽出心轴，然后用左手把 住测量心轴3 ，用右手顺 时针扳动扳手4 ，将卸心 轴螺钉再拧 回初始位置 ，直到主轴跟着扳手一起 转动，才抽出扳手和心轴。 1 ． 主轴 2 ． 卸心轴螺钉 3 ． 测量心轴 4 ． 卸心轴扳手 5 ． 手柄 6 ． 手柄 图4 卸心轴手柄和扳手位置图 测量 过程 中 ，严禁轴承 外圈 随主轴 旋转 。 心轴锥面与主轴锥面的配合一定要紧密，否则主 轴旋转时心轴容易脱落 ，而影 响测量精度。如发 现心轴配合不紧而脱落 ，则用干净 的绸布擦净主 轴锥孔和心轴面上 的油即可。心轴不用时要及时 用1 2 O 号汽油清洗干净，涂上防锈油后放在规定 处 4 结束语 在B V T 一 6 轴承振动测量仪上，实现了精密机 床主轴轴承振动的测量 ，为评定轴承质量 ，改进 轴承工艺参数提供 了可靠依据。精密机床主轴轴 承的振动噪声直接影响配套主机的性能 ，所 以， 此类轴承振动的测量 ，已经被行业提上 日程 ，为 提高主轴设备的可靠性和使用寿命，避免重大事 故 的发生起着积极作用。 编辑 王立新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m