张祥雷， 冯伟， 陈站， 李睿

（1.厦门大学物理与机电工程学院，福建厦门361005；2陕西汉中机床有限公司，陕西汉中723003）

0 引言

主轴系统作为数控机床的心脏部件，其动静态特性直接关系到机床的加工性能［1］。主轴振动试验是在不同转速下测量主轴的振动量，包括振动位移、速度、加速度的幅值和相位、振动的时间历程、频率等。通过主轴振动试验，可以找到主轴在使用过程中可能发生的共振点，或者主轴振动量偏大的转速区域，以避免主轴在共振区或不稳定状态下工作［2］。

图1 液体静压轴承主轴的实验平台

本文在液体静压轴承的实验平台（图1）上对不同转速下主轴的振动进行测量，并测量主轴在每个指定速度保持运转间隔15 min的主轴温升和振动值，研究温升对主轴振动的影响。

图2 传感器布置图

1 主轴振动试验

本次试验使用激光位移传感器检测主轴的X方向（水平）和Y方向（竖直）振动值，如图2所示。由于实测主轴已经装配于主轴箱体中，无法直接检测主轴前后轴承的振动情况，所以试验的第三个激光位移传感器的测点布置在主轴箱的前轴承安装部位，因为该点的振动最能反映前轴承的振动。根据主轴试验平台与机床的实际转速限制，对液体静压轴承主轴的转速试验范围设定为0～1 500 r/min，主轴从初始转速每次间隔上调100 r/min，每个转速稳定10 s后增速。测试数据通过与激光位移传感器相配套的LK-Navigator2软件进行采集。振动试验总共进行了3组，将3组试验的振动振幅数据提取后建立与转速对应的曲线，如图3所示。……