静压空气轴承的动刚度和阻尼分析

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识 一、静动压轴承的工作原理 先启动供油泵，油经滤油器后经节流器进入油腔、此时在主轴颈表面产生一层油膜，支承、润滑和冷却主轴，由于节流器的作用油液托起主轴，油经回油孔通过回油泵回至油箱。然后启动磨头电机，主轴旋转。利用极易产生动压效应的楔形油腔结构，主轴进入高速稳态转动后，形成强刚度的动压油膜，用以平衡在高速运行下的工作负载。 结构形式及特点: 整体套筒式结构,安装方便; 高精度:由于承载油膜的均化作用，使主轴具有很高的旋转精度: 主轴径向跳动、轴向窜动≤2μm；或≤1μm 高刚度：由于该轴系的独特油腔结构，轴承系统在工作时，主轴被一层压力油膜浮起，主轴未经旋转时为纯静压轴承，主轴旋转时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应使得轴承内自然形成动压承载油膜，因而形成具有压力场的动压滑动轴承，该结构提高了轴承的刚度；轴向刚度可达到20—50kg /1μm；径向刚度可达到100kg /1μm 高承载能力：由于动压效果靠自然形成，无需附加动力，使得主轴承载能力大大提高。长使用寿命：理论为无限期使用寿命,在正常使用条件下，极少维修. 利用润滑油的粘性和轴颈的高速旋转，把润滑油带进轴承的楔形空间建立起压力油膜隔开。这种轴承称为动压滑动轴承。靠液体润滑剂动压力形成液膜隔开两摩擦表面并承受载荷滑动轴承。液体润滑剂是被两摩擦面相对运动带入两摩擦面之间。产生液体动压力条件是﹕两摩擦面有足够相对运动速度﹔润滑剂有适当黏度﹔两表面间间隙是收敛。 二、动压滑动轴承的安装 动压轴承结构图 1 装配前的准备 （1）准备所需的量具和工具。 （2）按照图纸要求检查轴套和轴承座的表面情况及配合过盈是否符合要求，然后按轴颈

主轴动态回转精度测试介绍

主轴动态回转精度测试介绍 一、前言 数控机床主轴组件的精度包含以下两个方面：1.几何精度-主轴组件的几何精度，是指装配后，在无负载低速转动(用手转动或低速机械转速)的条件下，主轴轴线和主轴前端安装工件或刀具部位的径向和轴向跳动，以及主轴对某参考系统(如刀架或工作台的纵、横移动方向)的位置精度，如平行度和垂直度等；2.回转精度-指的是主轴在以正常工作转速做回转运动时，轴线位置的变化。 二、主轴回转精度的定义 主轴在作转动运动时，在同一瞬间，主轴上线速度为零的点的联机，称为主轴在该瞬间的回转中心线，在理想状况下，主轴在每一瞬间的回转中心线的空间位置，相对于某一固定的参考系统(例如：刀架、主轴箱体或数控机床的工作台面)来说，应该是固定不变的。但实际上，由于主轴的轴颈支承在轴承上，轴承又安装在主轴箱体孔内，主轴上还有齿轮或其它传动件，由于轴颈的不圆、轴承的缺陷、支承端面对轴颈中心线的不垂直，主轴的挠曲和数控机床结构的共振等原因，主轴回转中心线的空间位置，在每一瞬时都是变动的。把回转主轴的这些瞬间回转中心线的平均空间位置定义为主轴的理想回转中心线，而且与固定的参考坐标系统联系在一起。这样，主轴瞬间回转中心线的空间位置相对于理想中心线的空间位置的偏离就是回转主轴在该瞬间的误差运动。这些瞬间误差运动的轨迹，就是回转主轴误差运动的轨迹。主轴误差运动的范围，就是所谓的「主轴回转精度」。由此可见，主轴的回转精度，说明回转主轴中心线空间位置的稳定性特点。 三、主轴回转精度量测 3.1 主轴回转误差运动的测量与研究目的 对主轴回转误差运动的测量和研究有两方面的目的：

(1).从设计、制造的角度出发，希望通过测量研究找出设计、制造因素与主轴误差运动的关系，及如何根据误差运动的特点，评定主轴系统的设计和制造质量，同时找出产生误差运动的主要原因，以便做进一步改善。 (2).从使用的角度出发，希望找出主轴运动与加工精度和表面粗糙度的关系，及如何根据误差运动的特点，预测出数控机床在理想条件下所能加工出的工件几何与表面粗糙度，给选用数控机床及设计数控机床提出依据。 3.2 主轴回转精度之测试方法 主轴回转精度之测量方法，有直接测量法与间接测量法(试件法)两大类，其中直接测量法又有静态与动态测量两种方式。 (1).静态测试法－ 在主轴锥孔中插入精密之测试棒，用量表接触试棒的表面和端面，轻轻旋转主轴量测在不同角度上的读值。优点：测量方法简单，容易操作，能检验出主轴锥孔中心线与回转中心线是否同心；缺点：不能反映主轴在实际工作转速下的误差运动，且不能反映该误差运动可能造成的加工形状误差及对表面粗糙度的影响。 (2).动态测试法－ 以标准试棒偏心安装，在径向固定两互相垂直的位移传感器，再轴向另安装一垂直方向的位移传感器，其信号经放大器输入示波器，测量旋转敏感方向的主轴误差运动。 3.3 运动误差图名词解释 (1).总误差运动(Total Error Motion)－以足够多的圈数记录下的全部误差极坐标图，它代表主轴在一定转速下的误差运动情形。 (2).平均误差运动(Average Error Motion)－是总误差运动极坐标图的平均轮廓线，代表该机台在理想切削条件下所能加工出零件的最好圆度。

空气轴承的工作原理

空气轴承的工作原理 压缩空气进入由空气轴承支撑的动力轴，被分成两个通道，一个通道用以驱动动力轴，另一个通道用于轴承座支撑动力轴。其中的自旋转动力轴和空气轴承座都是经精密的机械加工，两者间保持0.02mm的间隙，（根据载荷与转速设计就有不同的数据）。 产品特性 压缩空气进入自旋轴，采取将其分成两个通道，去驱动与支撑动力轴，使其最高转速达 350,000r/min。（目前我们能做的轴承可以达到20万转/分，在国内已经算是顶尖水平，要在提升技术，要等有钱了，更换一些高档的设备才能做到。国际上能做到35万转/分，但报废率非常高，应用也不广。） 由几个空气轴承支撑着的动力轴，能够安装在车床的卧式刀架上，分别以纵向静态安装和动态驱动刀具两种状态进行加工。 空气轴承结构本身存在着的刚性差和引起的不同心，不但没有影响加工精度，反而由于可使刀具稍微浮动，因而提高了零件的加工精度，而且还具有切削力小，机床消耗功率小等优点。即使对于较低转速(60,000r/min)加工，机床消耗的最大切削功率只为40W。在机床主轴上能安装0.1mm小的钻头。（目前我们自己组装的一台机器能够钻到0.1mm的小孔。） 1.采用空气动静压气浮轴承，运转“平稳”。 2.结构简单，性能稳定可靠。 3.采用防卡技术，提高了防过载和防误操作的能力。空气静压气浮轴承，运转“平稳”。 4.轴承表面特殊处理，提高轴承的使用寿命。 5.优化设计，性能稳定可靠，耗气量小。 6.对于高精加工应用非常好，特别是磨削加工。（目前我们正在研究把他应用到弹簧夹头内 孔研磨上，可以实现0.2um以内的同心度，用国家弹簧夹头检验标准可以实现摆动3um 以内。） 7.可以利用这个工作原理开发一系列的产品出来，主要考虑应用高精密设备。 产品用途 目前我们生产的轴承用于PCB钻孔用的电主轴里面，我们的产品用德国的检测设备检测可以做到同心度1um,内孔圆度0.3um，垂直度2um。与国际加工水平相当。

空气轴承-什么原因造成主轴损坏10月16日

什么原因造成主轴损坏 数控钻床的主轴是用来钻孔和铣外形的，它的好坏不仅直接影响到最终的产品质量，而且会影响到印制板的制造成本。什么时候主轴不转了，或者噪声很大、老断刀具，我们就说“主轴出故障了”。而在主轴出故障的时候，我们又感觉是“主轴设计或制造的缺陷”。凭心而论，主轴装在机器上就不完全取决于自身的性能和特征了，它会受到其他硬件设备和软件功能的影响，大多数情况还是操作失误造成主轴损坏。 对于滚珠轴承主轴，如果使用的配套设备很合适，轴承最终磨损，声音很大，我们知道这是因为轴承的滚珠和座圈之间机械接触所至。对于空气轴承人们常存在一些误解：认为既然转子和定子之间无机械接触，主轴应该永远不坏。当然，如果这种主轴是工作在很干净的实验室环境下，它的确不会轻易损坏，现实的情况是我们要用它钻铣非常硬的环氧玻璃布纤维板，环境又很脏。这就存在可能使配套设备失灵或出现误动作，主轴因此而出现故障或损坏。这些故障是可以减少的，那就是正确的机器维护和保养。 前面我们已讨论了造成主轴损坏的一些原因，现在再让我们看一看空气轴承主轴内部结构。图一：空气轴承主轴内部结构图 到转子并使之稳定。空气的轴向射流从转子推力板的底部托起转子使之可以自由转动。同时，这个托起的力还能承受主轴缩回时的冲击。空气轴向射流同时也作用于转子推力板的顶部，为主轴钻冲程提供推力负荷。显而易见，空气轴承主轴的寿命取决于压缩空气的质量和合适的压力。 现在让我们看看造成主轴损坏的一些原因： 一、在数控钻铣床上自动换刀（ATC）阀门泄漏 ATC阀门泄漏造成主轴损坏是最常见的。特别是一些老机器，尤其是一些老机器由滚珠轴承主轴翻新为空气轴承主轴更是如此。随着使用年限的增加，阀门由于磨损趋向泄漏是很自然的，关键是你要知道多长时间必须更换这些要泄漏的阀门，使由于空气阀门泄漏造成主轴损坏这个因素减到最低。当偶然发生ATC

液体静压轴承原理

液体静压轴承 靠外部供给压力油、在轴承内建立静压承载油膜以实现液体润滑的滑动轴承。液体静压轴承从起动到停止始终在液体润滑下工作,所以没有磨损,使用寿命长，起动功率小，在极低（甚至为零）的速度下也能应用。此外，这种轴承还具有旋转精度高、油膜刚度大、能抑制油膜振荡等优点，但需要专用油箱供给压力油，高速时功耗较大。 简史 1862年，法国的L.D.吉拉尔发明液体静压轴承,指出摩擦系数可小至1/500。1917年，英国科学家瑞利发表求解液体静压推力轴承的承载能力、流量和摩擦力矩方程。1938年，美国在大型天文望远镜上应用液体静压轴承，承载总重量500吨,每昼夜转动一周，驱动功率仅1/12马力。1948年法国开始把液体静压轴承用于磨床上。现代液体静压轴承已成功地用于重型、精密、高效率的机器和设备上。 分类液体静压轴承分径向轴承、推力轴承和径向推力轴承(图1[液体静压轴承的类型] )。它有供油压力恒定和供油流量恒定两种系统。供油压力恒定系统较为常用。

作用原理图2 [供油压力恒定系统的液体静压轴承]为供油压力恒定系 统的液体静压轴承和轴瓦的构造。外部供给的压力油通过补偿元件后从供油压力降至油腔压力，再通过封油面与轴颈间的间隙从油腔压力降至环境压力。多数轴承在轴不受外力时,轴颈与轴承孔同心,各油腔的间隙、流量、压力均相等，这称为设计状态。当轴受外力时轴颈位移，各油腔的平均间隙、流量、压力均发生变化，这时轴承外力与各油腔油膜力的向量和相平衡。补偿元件起自动调节油腔压力和补偿流量的作用，其补偿性能会影响轴承的承载能力、油膜刚度等。供油压力恒定系统中的补偿元件称为节流器，常见的有毛细管节流器小孔节流器滑阀节流器、薄膜节流器等多种。供油流量恒定系统中的补偿元件有定量泵和定量阀补偿元件不同,轴承载荷-位移性能也不同（图3[不同补偿元件液体静压径向轴承的载荷-位移性能比较] ）由于轴的旋转,在轴承封油面上有液体动压力产生,有利于提高轴承的承

轴承支承刚度及齿轮啮合刚度计算

4.6设计参数的计算方法 在XXX 的动力学模型中涉及众多的设计参数:如尺寸参数、质量参数,刚度参数等。在本节中介绍其中的刚度参数的计算方法(轴承刚度和齿轮啮合综合刚度)。 1轴承刚度系数的计算方法 一个滚动轴承的径向支承刚度由下式计算 3 21δδδ++= F k 式中: k 一滚动轴承的径向刚度系数 F 一轴承的径向载荷 1δ一轴承的径向弹性位移 2δ一轴承外圈与轴承孔的接触变形 3δ一轴承内圈与轴径的接触变形 (1)轴承的径向弹性位移 轴承的径向弹性位移根据有无予紧按如下两式计算 予紧时: 01βδδ= 轴承中存在游隙时: 2 01g - =βδδ 式中: 0δ一游隙为零时轴承的径向弹性位移,其计算公式见表4一1 g 一轴承的游隙(有游隙时取正号,予紧时取负号) β一系数,根据相对间隙0δg 从图4一7中查出

系数 表4一10δ的计算公式 序号 轴承类型 径向弹性位移计算公式 1 单列深沟轴承 θδd Q 2 3 4 -010 37.4?= 2 向心推力球轴承 θ α δd Q 2 4 -0cos 1037.4?= 3 双列深沟球面球轴承 θ α δd Q 2 3 4 -0cos 1099.6?= 4 向心短圆柱滚子轴承 8.09 .05 -01069.7θ δd Q ?= 5 双列向心短圆柱滚子轴承 815 .0893 .000625.0d F =δ 6 滚道挡边在的上双列向心短圆 柱滚子轴承 8 .0897 .000625.0d F =δ 7 圆锥滚子轴承 8 .09 .05-0cos 1069.7a l Q αδ?= 滚动体上的载荷α cos 5iz F Q =

机床主轴回转误差运动测试(精)

综合实验一机床主轴的回转误差运动测试 1、实验目的 加工高精度的机械零件，对机床主轴的回转精度有非常高的要求。测量机床主轴的误差运动可以了解机床主轴的回转状态，分析误差产生的原因。通过机床主轴回转误差运动测试，要求学生： (1) 了解机床的主轴回转误差运动的测试方法。 (2) 熟悉传感器的基本工作原理。 (3) 掌握传感器的选用原则及测试系统的基本组成。 (4) 熟悉并掌握仪器的基本操作方法。 (5) 基本掌握数据处理与图像分析方法。 2、实验原理 本实验使用两种方法进行误差运动测试： (1) 带机械消偏的单向法直角座标显示的误差运动测试，见本实验的背景材料中的图 1-9。 (2) 电气消偏单向法圆图像显示的回转轴误差运动测试，见本实验的背景材料中的图 1-13。 3、实验对象 以C6140普通车床的回转主轴为研究对象，测试其在回转情况下的误差运动。 根据测试数据，用图像分析方法表示误差运动，分析误差运动产生的原因。 4、主要实验仪器和设备 (1) C6140普通车床 (2) 回转精度测试仪 (3) 涡流测振仪 (4) 信号发生器 (5) 双踪示波器 (6) 数字式万用表 (7) 可调偏心的测量装置 5、实验步骤 5.1 带机械消偏的单向法直角座标显示的回转轴误差运动测试 (1) 按照仪器的操作说明，熟悉系统所用各仪器控制面板上的旋钮、按键的作用及操 作方法； (2) 按照原理框图正确地将系统中各仪器的信号线连通；

(3) 调整标准盘1(作为补偿信号)和标准盘2(作为误差的测量信号)的偏心量，标准盘2 的偏心量e2应尽可能小，仅稍大于被测量轴回转误差值，以保证得到信号即可，偏心量一般调整到0.03mm~0.05mm；标准盘1的偏心量e1应尽可能调大，大到使被测量轴回转误差值相对于偏心量可以忽略不计，及得到一个接近于纯偏心信号的光滑曲线，但因受涡流传感器工作间隙的限制，偏心量无法无限制地加大，一般调到0.40mm~0.60mm即可，并使e1和e2相差180o； (4) 经指导老师检查系统连接正确后，接通电源预热仪器； (5) 按测振仪使用要求调整好涡流传感器的工作间隙； (6) 调整好机床转速，启动机床； (7) 调整测振仪灵敏度，使之满足下面的关系式：e1.k1传感.k1测振仪= e2.k2传感.k2测振仪 (8) 将满足以上关系式的两路输出信号经加法器(借用回转精度测试仪后面板上的加 法器，此时应将总接口插板抽出)相加，在示波器上得到误差曲线，曲线上最高点与最低点的高度差即为圆度误差的相对值，曲线最大的垂直度即为粗糙度的相对值； (9) 标定，方法为：用正弦信号发生器输出一标准正弦信号，使其幅值为测振仪当前 档位（如30um档）的满量程输出的电压值，将该正弦信号送入加法器输入端，在示波器上得到一幅值为A mm的正弦信号，则该测量系统的标定系数为30um/A mm； (10) 求出绝对误差=相对误差(mm)×30um/A mm； (11) 停机床、关仪器，并拆除仪器的所有连接线，整理现场。 5.2 电气消偏单向法圆图像显示的回转轴误差运动测试 (1) 按照仪器的操作说明，熟悉系统所用各仪器控制面板上的旋钮、按键的作用及操 作方法； (2) 按原理框图正确连接好系统，仅用误差测量信号（即标准盘2的信号），并将回转 精度测试仪的总接口板插入插座中； (3) 经指导老师检查连线无误后，接通电源预热仪器； (4) 调整好机床转速，启动机床； (5) 调整基圆： (6) 回转精度测试仪产生基圆的原理：将测振仪的输出信号接入回转精度测试仪的S 输入端，由带通III从该信号选出与主轴同频的一次谐波，为了消除机床振动所引起的一次谐波的幅值变化对基圆的影响，用限幅放大器对一次谐波进行限幅，再用带通I选出稳定的一次谐波，然后将一次谐波分为两路，一路经移相器B移相90o，另一路不移相，将两路信号送示波器垂直输入端（Y端）和水平输入端（X端）叠加而产生基圆。 (7) 基圆的调整：首先根据机床转速n确定带通III和带通I所要通过的一次谐波的频 率。 (8) 调节带通III的频率粗调开关，使一次谐波的频率包括在开关所指的频率范围内， 如机床n=900转/分，则频率f=900/60=15Hz，粗调开关置在30位置。调整频率微调电位器，直到示波器上出现的正弦信号的幅值为最大（将带通III的输出端与示波器的Y端相连）。带通I的调整与带通III相同。 (9) 将示波器的X、Y端分别接回转精度测试仪的X、Y输出端，调节移相器B的移 相旋钮，使输出输入端相差90o（在示波器上得到一正椭圆图形），再调整增益电位器改变其幅值，在示波器上得到一个真圆，这个圆就是基圆。 （注意：调整基圆时一定将移相器A的增益关断）

高速空气静压主轴承性能分析

高速空气静压主轴性能分析 高速空气静压主轴承性能分析 Cheng-Ying Lo ,Cheng-Chi W ang ,Yu-Han Lee 摘要： 气动轴承设计的问题的解决方法是先压力分布和轴承轮转方向的精确度。目前，本文研究出了一个详细的理论分析轴承性能的方法，其中气动轴承最初是由无量纲简化的纳维——斯托克斯方程的形式来表达。利用轴承之间的间隙和孔口中的质量连续流动的假设，可以推导出非线性无量纲雷诺方程，然后利用牛顿方法进行离散。最后，修改后的雷诺方程可以利用循环迭代的方法来解决。目前的数值模型可以有效的油膜压力分布，摩擦力影响，承载能力，刚度，润滑气体流量，和静止状态偏心率和动态气动轴承压力包括高偏心率部分，高速非圆形线部分，推力轴承，滑块轴承等内容的分析。这个被使用的分析模型提供了宝贵的分析方式来研究高精度的静态和动态旋转的气体轴承的性能，并使其成为可以得到的最优化设计。 1．简介 气体轴承的特点是旋转时低噪音和低摩擦损失。因此，它们经常被应用于各种精密仪器中，在空负荷高速电动马达驱动的情况下，它们产生摩擦量为零。相比于传统的油轴承，气体轴承具有产生的热量低，少污染，和较高的精度的优点。然而，它们的主要缺点是，它们的运行往往相当不稳定，这往往限制其允许使用的范围。 1961年，格罗斯和扎克[1]首先开发，并应用了微扰的方法来解决：稳定，自行形成，可认为无限长的平面楔形油膜问题。使用的这种微扰的方法可以有效的分析所有的几何参数范围，并得到高度精确的结果。1975年，马宗达[2]提出一种理论方法，考虑到三维流多孔材料对轴承的影响，推导出稳态固定和旋转性能特点。我们知道气动轴承的主要承载能力受气膜的空气动力学影响，其中气膜的刚度，阻尼系数，和稳定的范围值是主要的影响参数。多数的轴承设计都是为了运转稳定，因此需要掌握最基本的有关稳定性的知识。所以，马宗达[3]构建了一个多孔矩形的推力轴承，在外部施压，利用可压缩润滑液的条件下的理论模型。1985年，金价和特尔[4] 利用有限元方法和有限差分法评价的相对精密的问题中近似研究了一个稳定，等粘度的，不可压润滑剂的模型。在他们的研究中，提出了一个复杂的耦合的问题的解法可以转化成一系列有顺序的简单，非耦合的稳定的问题的解法。轴承的二维计算表明，有限差分方法计算结果的相对误差比用有限元方法得到的结果略小。此外，结果表明，用有限差分的方法进行近似计算比有限元的方法要快，在相同的电脑处理器下，用有限差分法用0.15s而有限元需要0.17s。 1992年，斯洛克姆[5]进行的实验研究而为小孔节流的气动轴承制定全面的设计程序。最近，表面粗糙度对轴承的性能影响已被调查[6][7]。结果显示：普遍持有表面粗糙度在层流流动时，对气动轴承的影

结构刚度和阻尼对箔片轴承承载力的影响

结构刚度和阻尼对箔片轴承承载力的影响1 崔明现，侯予，王林忠，陈纯正 (西安交通大学制冷与低温工程系，西安710049) 摘 要：影响箔片轴承广泛应用的一个关键问题是其承载力不足。结构刚度和阻尼是箔片轴承承载力的主要影响因素。本文从承载力系数出发，分析了箔片轴承在周向、轴向和径向三个空间方向的结构刚度的变化对箔片轴承承载力的影响。箔片轴承的阻尼主要表现为库仑摩擦阻尼；阻尼的增大使轴承结构刚度增大，稳定性提高，承载力增大。本文还以承载力系数为依据，比较了提高箔片轴承承载力的方法。 关键词：箔片轴承，承载力，结构刚度，阻尼 The Effect of Structural Stiffness and Damping on the Load Capacity of Foil Bearing Cui Mingxian, Hou Yu, Wang Linzhong, Chen Chunzheng （Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049） Abstract One key technical hurdle for the further application of foil bearing lies in its low load capacity, which is mainly depended on the structural stiffness and damping. Using the concept of load capacity coefficient, the variations of structural stiffness in circumferential, axial and radical directions on the performance of load capacity of foil bearing are analyzed specifically. And the increase of damping, demonstrated mainly in the form of column frictional damping results in increased structural stiffness and load capacity, along with the improved whirl stability. Different means to improve the load capacity are compared through load capacity coefficient. Keywords: Foil Bearing, Load Capacity, Structural Stiffness, Damping 1 简介 箔片轴承是一种自作用式气体膜动压轴承。它依靠弹性支承上的柔性轴承表面与主轴之间相对运动而产生的动压气膜压力来支承转子系统。箔片轴承具有低能耗，高稳定性；轴承的柔性表面对载荷、转子偏心具有很好的自适应性。由于使用环境气体作为工作流体和润滑剂，不会造成对工质气体的污染；可以摆脱传统油轴承在转速和温度方面的限制，且具有很高的可靠性，不像油轴承一样需要定期维护。 由于气体的粘度极低，动压气体轴承的承载力要比油轴承小得多。因此，箔片轴承早期多应用于高速轻载的场合。要把箔片轴承广泛应用于其它高温重载透平机械如燃气透平等则需要解决两个技术难题：（1）如何提高承载力；（2）高温启停润滑性能。目前，通过对箔片轴承支承结构的改进，箔片轴承已经具有足够的承载力而应用于辅助动力装置,低温透平泵和压缩机系统。1998年，MiTi公司开发出了承载力达518kg的箔片轴承（L×D＝75×100mm2, 转速22krpm时，静态载荷427.3kg, 动态载荷90.7kg），这是箔片轴承承载力的一个突破； 1作者简介：崔明现，男，1980年生，西安交通大学制冷与低温工程系硕士研究生。基金项目：国家自然科学基金资助项目(50206015)，高等学校博士学科点专项科研基金资助项目资助(20020698028)

机床主轴回转精度实验报告什么是主轴回转精度.docx

机床主轴回转精度实验报告|什么是主轴回转精度 机床主轴回转精度实验报告 姓名：学号：实验时间：课程名：制造技术基础 实验室：金切实验室 机械制造及其自动化 2012 一、实验概述 随着机械制造业的发展，对零件的加工精度要求越来越高，由此对机床精度要求也越来越高。作为机床核心——主轴部件的回转误差运动，直接影响机床的加工精度，它是反映机床动态性能的主要指标之一，在《金属切削机床样机试验规范》中已列为机床性能试验的一个项目。多年来，国内外一直在广泛开展对主轴回转误差运动测量方法的研究，并取得一定的成果。 研究主轴误差运动的目的，一是找出误差产生的原因，另一是找出误差对加工质量影响的大小。为此，不仅对主轴回转误差运动要能够进行定性分析，而且还要能够给出误差的具体数值。二、实验目的 1. 通过实验，熟悉机床主轴运动误差的表现特征、评定方法、及测定技术、产生原因及对机床加工精度的影响。使同学加深理解工艺装备运动精度与加工误差的关系； 2. 理解主轴回转误差的测量数据处理技术与基本原理。 三、实验要求 1. 实验员演示主轴回转误差测量的全过程，讲解主轴回转精度的定义、主轴回转误差测量原理和测量仪器的操作方法； 2. 同学观察实验过程，记录实验数据，并学习使用MATLAB 完成实验数据处理，将实验数据处理过程的计算和结果写入实验报告。 四、报告内容 1. 简述实验系统的组成结构与原理； 2. 什么是主轴回转误差运动？造成机床主轴回转运动误差的因素可能有哪些？ 3. 实验数据记录与处理数据采样时间固定为 2ms ；测量距离单位为 mm ； 4. 采用Matlab 绘制极坐标误差带圆图并打印 1）从采样记录文件按单周采样点数(n)截取数据； 2）打开matlab ，使用file->Import导入数据文件，数据将保存在data 变量中；3）使用命令 x=(0 : 2*pi/n : 2*pi-2*pi/n )生成极坐标刻度，并进行转置x=x’; 4）使用polar （x ，data ）命令，绘制极坐标图。

空气静压轴承工作原理

空气静压气浮轴承工作原理气体静压轴承是滑动轴承形式当中的一种，其结构和工作原理与液体滑动轴承类似，不同的是采用气体(多为空气)作为润滑介质。当外部压缩气体通过节流器进入轴承间隙，就会在间隙中形成一层具有一定承载和刚度的润滑气膜，依靠该气膜的润滑支承作用将轴浮起在轴承中。对于气体静压轴承，采用外压供气是其基本工作方式，节流器是其结构的关键，而主轴工作时因自重和载荷出现的偏心则建立起轴承相应的承载和刚度加工中心机制。以径向供气的静压气浮轴承为例，径向孔式静压气体轴的气流通道主要由节流孔和轴承径向间隙两部分组成，节流孔是使外部加压气体进入轴承间隙前，产生节流效果、并使之形成具有一定承载能力及刚度的稳定润滑气膜的一种装置。而轴承径向间隙则是通过改变径向间隙，调整对气流的阻抗以达到改变空气流量，进而影响上游来流条件，改变节流孔出口压力Pr，在轴承腔内建立起新的平衡。两者的宏观表现均是对流体产生阻抗，使来流压力不断降低，因此，有类似电学欧姆定律的规律。将图4-1的气浮轴承模型类比图4-2的电阻模型。 压缩空气以供气压力只:由供气通道经节流小孔进入气腔，通过气膜流出，当通道横截面积减小时，气流速度加快，剪切速率会增加，由于气体的粘性，气体的内摩擦会消耗其动能，经过节流小孔后气体压力值减小，即气腔中压力Pr，小于供气压力凡。同理由于气膜厚度很小，空气在气膜中流动时的剪切速率很大，所以气体由气腔流经气膜时，压力会有再次损失，即环境压力Po低于气腔压力Pr。我们将节流小孔和气膜这些小截面通道对气流的阻碍作用称为阻抗，将节流小孔的阻抗记为Rg，记气膜的阻抗为Rh。那么，空气流动的过程与电流流经两个串联的电阻非常相似，其中，气流对应于电流，阻抗对应于电阻，气体压力对应于电压。未通压缩空气前，由于滑动件的自重与载荷的作用:支承件与滑动件相互贴合:气膜厚度h为零。此时气膜的阻抗Rh趋于无穷大，气腔压力只，趋近于供气压力Ps;当供气压力与气腔面积之乘积值超过载荷F时，滑动件浮起，气膜形成，气腔压力只，低于供气压力凡滑动件在气膜压力的支承下达到平衡。当外载荷F增大时，气膜厚度减小，气膜阻抗值R蹭大。根据图4-2，气膜上的压帜，会因此增加，支承力增加，以平衡增大的外载荷。反之，「减小，h增大，R*减小，只减小，从而支承力减小，这样可以和减小的外载荷平衡。以上就是静压润滑的基本原理。其原理图如图4-3,如果把多个图4-1这样的结构均布在环形圆周上，支承件换成轴，就形成了空气静压轴承结构，其示意图如4-4所示。

机床主轴的回转误差运动测试(精)

实训三机床主轴的回转误差运动测试 1.实验目的 加工高精度的机械零件，对机床主轴的回转精度有非常高的要求。测量机床主轴的误差运动可以了解机床主轴的回转状态，分析误差产生的原因。通过机床主轴回转误差运动测试，要求学生： (1) 了解机床的主轴回转误差运动的测试方法。 (2) 熟悉传感器的基本工作原理。 (3) 掌握传感器的选用原则及测试系统的基本组成。 (4) 熟悉并掌握仪器的基本操作方法。 (5) 基本掌握数据处理与图像分析方法。 2．实验原理 本实验使用两种方法进行误差运动测试： (1) 带机械消偏的单向法直角座标显示的误差运动测试，见本实验的背景材料 中的图1-9。 (2) 电气消偏单向法圆图像显示的回转轴误差运动测试，见本实验的背景材料 中的图1-13。 3．实验对象 以C6140普通车床的回转主轴为研究对象，测试其在回转情况下的误差运动。根据测试数据，用图像分析方法表示误差运动，分析误差运动产生的原因。 4．主要实验仪器和设备 (1) C6140普通车床 (2) 回转精度测试仪 (3) 涡流测振仪 (4) 信号发生器 (5) 双踪示波器 (6) 数字式万用表 (7) 可调偏心的测量装置

5．实验步骤 1.1.1 5.1 带机械消偏的单向法直角座标显示的回转轴误差运动测试 (1) 按照仪器的操作说明，熟悉系统所用各仪器控制面板上的旋钮、按键的作 用及操作方法； (2) 按照原理框图正确地将系统中各仪器的信号线连通； (3) 调整标准盘1(作为补偿信号)和标准盘2(作为误差的测量信号)的偏心量， 标准盘2的偏心量e2应尽可能小，仅稍大于被测量轴回转误差值，以保证得到信号即可，偏心量一般调整到0.03mm~0.05mm；标准盘1的偏心量e1应尽可能调大，大到使被测量轴回转误差值相对于偏心量可以忽略不计，及得到一个接近于纯偏心信号的光滑曲线，但因受涡流传感器工作间隙的限制，偏心量无法无限制地加大，一般调到0.40mm~0.60mm即可，并使e1和e2相差180o； (4) 经指导老师检查系统连接正确后，接通电源预热仪器； (5) 按测振仪使用要求调整好涡流传感器的工作间隙； (6) 调整好机床转速，启动机床； (7) 调整测振仪灵敏度，使之满足下面的关系式：e1.k1传感.k1测振仪= e2.k2传感.k2测振 仪 (8) 将满足以上关系式的两路输出信号经加法器(借用回转精度测试仪后面板 上的加法器，此时应将总接口插板抽出)相加，在示波器上得到误差曲线，曲线上最高点与最低点的高度差即为圆度误差的相对值，曲线最大的垂直度即为粗糙度的相对值； (9) 标定，方法为：用正弦信号发生器输出一标准正弦信号，使其幅值为测振 仪当前档位（如30um档）的满量程输出的电压值，将该正弦信号送入加法器输入端，在示波器上得到一幅值为A mm的正弦信号，则该测量系统的标定系数为30um/A mm； (10) 求出绝对误差=相对误差(mm)×30um/A mm； (11) 停机床、关仪器，并拆除仪器的所有连接线，整理现场。 1.1.2 5.2 电气消偏单向法圆图像显示的回转轴误差运动测试 (1) 按照仪器的操作说明，熟悉系统所用各仪器控制面板上的旋钮、按键的作 用及操作方法； (2) 按原理框图正确连接好系统，仅用误差测量信号（即标准盘2的信号）， 并将回转精度测试仪的总接口板插入插座中； (3) 经指导老师检查连线无误后，接通电源预热仪器； (4) 调整好机床转速，启动机床；

动静压轴承工作原理和设计

几种典型液体动静压轴承结构特点与应用 2007-1-23 来源： 本文介绍了几种典型的、使用场合较多的液体动静压轴承的结构及特点，并举了各种动静压轴承在机床上应用的实例及效果。 液体动静压轴承精度高、刚度大、寿命长、吸振抗震性能好，主要用于精密加工机械及高速、高精度设备的主轴。既可用于旧机床改造，也可用于新机床配套。采用动静压轴承可以完全恢复机床因主轴轴承问题而丧失的加工精度和表面粗糙度；提高机床主轴精度和切削效率；并可多年连续使用而不需维修。多年来我国一些企业采用动静压轴承为新机床配套和进行国产和进口旧机床设备改造，均获得了满意的使用效果和显著的经济效益。 液体动静压轴承综合了静压轴承的优点，消除了这两种轴承的不足。其特点是采用整体式轴承与表面深浅腔结构油腔轴承系统工作时主轴被一层压力油膜浮起，主轴为经电机驱动已悬浮在轴承之间发生机械摩擦与磨损，从而提高轴承寿命且有良好的精度保持性。当电机驱动主轴旋转时，轴承油腔内由于阶梯效应自然形成动静压承载油膜，轴承成为具有静压压力场的东压滑动轴承。与三块、五块瓦相比，动静压轴承为整体式使结构，轴承与箱体孔接触面积大，为刚性连接，是油膜刚度得到充分的发挥利用。主轴工作时，油膜刚度是轴承静态刚度与动态刚度的叠加，有很强的承载能力。压力油膜的“均化”作用可使主轴回转精度高于轴颈和轴承的加工精度。 一、静压轴承的几种典型结构及特点 液体动静压轴承所采用油腔结构、节流器与静压轴承相比均不相同。静压轴承采用的固定节流器有“小孔”、“毛细管”等，可变节流器大多设置在轴承外部的静止部位，结构复杂，使用时常因节流器出面截流面太小，油液杂质易堆积而发生堵赛。 早期设计的动静压轴承为浅腔结构，分有节流器和无节流器两种。图1为节流器的动静压轴承，深腔与浅腔形成静压腔，浅腔兼备节流功能。压力油ps 进入中间环槽后，流入深腔和浅腔，经两端的轴向封油面排出，当主轴在轴承中高速旋转时，由于浅腔同轴向封油面台阶及主轴中心的轴承中微小偏心，自然形成楔形油膜而产生动压承载油膜。主轴只能按图1所示W方向旋转。

主轴回转精度的测定

实验主轴回转精度的测定 一、 概述 随着机械制造业的发展，对零件的加工精度要求越来越高，由此对机床精度要求也越来越高。作为机床核心——主轴部件的回转误差运动，直接影响机床的加工精度，它是反映机床动态性能的主要指标之一，在《金属切削机床样机试验规范》中已列为机床性能试验的一个项目。多年来，国内外一直在广泛开展对主轴回转误差运动测量方法的研究，并取得一定的成果。 研究主轴误差运动的目的，一是找出误差产生的原因，另一是找出误差对加工质量影响的大小。为此，不仅对主轴回转误差运动要能够进行定性分析，而且还要能够给出误差的具体数值。 过去流行的测试与数据处理方法，是传统的捷克VUOSO双向测量法和美国LRL单向测量法。前者适用于测试刀具回转型主轴径向误差运动,后者适用于测试工件回转型主轴径向误差运动。两种方法都是在机床空载或模拟加工的条件下，通过对基准球(环)的测量，在示波器屏幕上显示出主轴回转而产生的圆图象。将圆图象拍摄下来便可用圆度样板读取主轴径向误差运动数值。这种测试方法虽然能够在试验现场显示图形，直观性强，便于监视机床的安装调试，但也存在一些不足，如基准钢球的形状误差会复映进去，不能反映切削受载状态,存在一定的原理误差等。所以测量精度难以提高，实际应用受到一定限制。 经过多年的研究，目前主轴误差运动主轴误差运动的测试与数据处理方法有了很大的改进，引入频镨分析理论和FFT变换技术，通过用计算机来进行测量数据处理，使整个测量过程更方便、数据处理更科学、测量结果更正确。 二、 实验目的 1．了解机床主轴回转误差运动的表现形式、定义、评判原则、产生原因及对机床加工精度的影响。 2．懂得主轴回转误差的测量方法及实验原理。 三、 主轴径向误差运动的测试原理及方法 1．主轴回转误差运动 主轴回转时，在某一瞬时，旋转的线速度为零的端点联线为主轴在该瞬时的回转中心线。理想情况下，主铀回转中心线的空间位置，相对于某一固定参考系统应该是不随时间变化的。实际人由于主轴轴颈不圆、轴承存在缺陷、主轴挠曲、轴支承的两端对轴颈中心线不垂直以及振动等原因，使得主轴回转中心线在每一瞬 时都是变动的。因而，在进行测试数据处理时， 往往只能以回转主轴各瞬时回转中心线的空间 平均位置作为回转主轴的“理想”中心线。主 轴瞬时回转中心线的空间位置相对理想中心线 空间位置的偏差，也就是回转主轴的瞬时误差。 瞬时误差的变化轨迹也就称为回转误差运动。 如图2-l所元，若o1o1，……，o i o i为主轴各瞬 图2-1主轴瞬时回转误差 时的回转中心线，oo为它们在空间的平均位置， 即理想回转中心线，那么，δ0，……，δi便是主轴的瞬时回转误差，误差的范围也可大致看成是主铀的回转精度。 可以想象，主轴瞬时回转中心线对其理想中心线的偏移有五种可能，即沿x，y，z三个坐标方向的移动和绕x和y铀的转动。为了完全描述主轴回转中心线的误差，理论上要采

空气轴承

空气轴承 空气轴承（又称为气浮轴承）指的是用气体（通常是空气，但也有可能是其它气体）作为润滑剂的滑动轴承。空气比油粘滞性小，耐高温，无污染，因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中，但其负荷能力比油低。空气轴承分为三大类：空气静压轴承、空气动压轴承和挤压膜轴承。在一般工业中，空气静压轴承用得较广泛。 1 结构 由轴承内圈和外圈，外圈上有空气的进出口空，内圈上有喷嘴。具体见附图： 2 工作原理 空气轴承是利用空气弹性势来起支承作用的一种新型轴承。 3 优点 3.1.更高精度 空气轴承提供极高的径向和轴向旋转精度。由于没有机械接触，磨损程度降到了最低，从而确保精度始终保持稳定。

由于制造结构的不同，空气主轴旋转时的精确性是天生具备的。特殊的制造技术提高了这一精确性，能够提供极高的旋转和轴向精度。空气主轴的设计是，能够在轴向和径向同时获得小于0.1微米TIR的旋转精确性。由于旋转的转子和静态支撑部分之间没有机械接触，所以没有磨损产生，从而确保精度始终保持稳定——制造商使用统计学加工控制的一个重要特性。 典型的同步径向偏摆值：<10微米（PCB钻孔主轴，高速） 典型的非同步径向偏摆值：<0.025微米（磁盘测试主轴，低速） D1787高端PCB主轴的动态偏摆与转子速度之间的关系 D1640-05磁盘测试主轴的非同步径向偏摆与转子速度之间的关系 3.2. 高速 空气轴承内部的低剪切力，能够在提供极高转速的同时，将动力损失降到最低，并使产生的热量非常小。转速可以超过300,000转/分钟。 空气轴承阻力较低，允许较高的速度，并能同时保持较低的振动水平。摩擦对空气轴承旋转的阻碍非常小，并且，因此使得动力损失和热量产生也非常小。这使得转子能够以极高的表面速度运行。有些主轴中，较高的旋转速度会导致轴承硬度的增加——由空气动力学和回转加劲的特点导致的。 各个市场领域中目前最高速西风空气主轴的图示 3.3.增加刀具寿命 使用空气轴承意味着能够大大延长刀具的寿命。 较低的振动和较高的旋转精度，意味着钻头、刀具、砂轮、和钻探工具都会有更长的寿命——降低了保养和运行成本。特别地，在PCB钻孔行业中，目前使用的钻针直径更小至50微米，只有空气主轴才能以所需的速度运行，以确保刀具的寿命达到要求 砂轮寿命的典型增长：1.5倍～4倍，取决于应用领域和砂轮类型 直径0.01的PCB钻孔工具寿命与旋转速度之间的关系 3.4.提高表面光度 空气主轴精确的、可重复的运动，使得表明光度达到了非常出色的程度。 空气主轴的应用（如：半导体加工）提供了流畅的、精确的、可重复的运动——使得表面光度更佳。与滚珠轴承主轴不同，空气轴承提供了稳定的轴承硬度，能够确保所加工的硬质材料表面以下部分的破损程度最小。由于硬度是由贯穿轴承的、始终如一的空气流提供的，转子所经受的、来

静压导轨工作原理

静压导轨工作原理 静压导轨的工作原理与静压轴承相同。将具有一定压力的润滑油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态。 优点：导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右，油膜抗振性好。 缺点：导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油系统；对润滑油的 清洁程度要求很高。 主要应用：精密机床的进给运动和低速运动导轨 静压导轨分类 按结构形式分：开式、闭式 开式静压导轨：压力油经节流器进入导轨的各个油腔，使运动部件浮起，导轨面被油膜隔开，油腔中的油不断地通过封油边而流回油箱。当动 导轨受到外载荷作用向下产生一个位移时，导轨间隙变小，增加了回油阻力，使油腔中的油压升高，以平衡外载荷。 闭式导轨：在上、下导轨面上都开有油腔，可以承受双向外载荷，保 证运动部件工作平稳。 按供油情况可分为定量式静压导轨和定压式静压导轨。 定压式静压导轨： 是指节流器进口处的油压压强ps是一定的，这是目前应用较多的静 压导轨。 定量式静压导轨

指流经油腔的润滑油流量是一个定值，这种静压导轨不用节流器，而是对每个油腔均有一个定量油泵供油。由于流量不变，当导轨间隙随外载荷的增大而变小时，则油压上升，载荷得到平衡。载荷的变化，只会引起 很小的导轨间隙变化，因而油膜刚度较高，但这种静压导轨结构复杂。 φ1.6米圆台立式磨床采用恒流静压导轨的研制 来源：机电在线发布时间：2009-4-16 8:59:44 1 引言 对于精密圆台立式磨床来说，要保证磨削工件的大平面粗糙度低、精度高，除了要求磨头好以外，还要求工作台的工作性能要好。目前国内外生产 的φ1.6米精密圆台立式磨床中，工作台导轨基本上采用滚动导轨，经调查，滚动体磨损后高精度易于丧失，抗振能力不强，在磨削高精度的大平面时， 粗糙度值也不理想。而静压导轨与它比较，具有更小的摩擦阻力，使用寿命长，动态特性好，运动刚度好，有一定的吸振能力，运动精度高。滚动导轨 难于与静压导轨媲美，且国产静压系统与进口大型特级平面滚动轴承在价格 上也相差不大。因此，我们在研制φ 1.6米精密圆台立磨(该项目为原机械 工业部1997年机械工业科学技术发展计划项目)中采用了静压导轨，效果好。下面对本课题中静压导轨的设计作一介绍。 2 静压导轨供油方式的确定 就供油方式而言，液体静压导轨目前分为恒压和恒流供油两大类。近年来德国、日本、美国等工业发达国家生产的机床，对液体静压导轨的供油方式，不是千篇一律采用某种方式，有采用恒流供油方式，也有采用恒压供油

主轴动态精度测试与分析

２０１８年９月 第４６卷第１７期 机床与液压 ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｓｅｐ ２０１８ Ｖｏｌ ４６Ｎｏ １７ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０１８ １７ ０１６ 收稿日期：２０１７－０４－０５ 基金项目：国家科技重大专项（２０１４ＺＸ０４０１４０２１） 作者简介：刘志松（１９９４ ），男，硕士研究生，研究方向为机床可靠性和性能测试等三Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｚｓ＠ｍａｉｌ ｄｌｕｔ ｅｄｕ ｃｎ三 主轴动态精度测试与分析 刘志松，刘阔，王永青，吴嘉锟，况康 （大连理工大学机械工程学院，精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连１１６０２４） 摘要：主轴动态误差对加工精度有至关重要的影响，针对主轴动态误差进行了试验与分析三介绍了主轴动态误差的概念，采用主轴动态误差分析仪对主轴动态误差进行了采集，采集的数据包括主轴径向平均误差二径向异步误差二轴向平均误差二轴向异步误差以及轴向最小间隙三对某型号同类型三台立式加工中心分别进行了多转速情况下的测量，对比并分析了三台立式加工中心的测量结果三在转速为７５００ｒ／ｍｉｎ时，三台立式加工中心径向异步误差分别为７０二１５二１５μｍ；在转速升至６０００ｒ／ｍｉｎ之后主轴最小径向间隙均有较大提升三试验结果表明：主轴动态精度受到机床工况和转速共同影响；在高速转动情况下，主轴径向最小间隙增大明显；加工时要根据工况合理安排转速，以保证加工质量三 关键词：主轴；动态误差；径向误差；轴向误差 中图分类号：ＴＧ６５９一一文献标志码：Ａ一一文章编号：１００１－３８８１（２０１８）１７－０７２－４ ＴｅｓｔａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＤｙｎａｍｉｃＡｃｃｕｒａｃｙｏｆＳｐｉｎｄｌｅ ＬＩＵＺｈｉｓｏｎｇ，ＬＩＵＫｕｏ，ＷＡＮＧＹｏｎｇｑｉｎｇ，ＷＵＪｉａｋｕｎ，ＫＵＡＮＧＫａｎｇ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＰｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄＮｏｎ－ＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＭａｃｈｉｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒｏｆｓｐｉｎｄｌｅｈａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒｏｆｓｐｉｎｄｌｅｗａｓｔｅｓｔ? ｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｓｐｉｎｄｌｅｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒａｎａｌｙｚｅｒｏｆｔｈｅｓｐｉｎｄｌｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｌｌｅｃｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｒａｄｉａｌａｖｅｒａｇｅｅｒｒｏｒｓ，ｒａｄｉａｌａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｅｒｒｏｒｓ，ａｘｉａｌａｖｅｒａｇｅｅｒｒｏｒｓ，ａｘｉａｌａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｅｒｒｏｒｓａｎｄａｘｉａｌｍｉｎｉｍｕｍｃｌｅａｒａｎｃｅ．Ｔｈｒｅｅｓａｍｅｔｙｐｅｖｅｒｔｉｃａｌｍａｃｈｉｎｉｎｇｃｅｎｔｅｒｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅｄｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｔｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅｄｏｆ７５００ｒ／ｍｉｎ，Ｒａｄｉａｌａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｅｒｒｏｒｓｏｆｔｈｒｅｅｖｅｒｔｉｃａｌｍａｃｈｉｎｉｎｇｃｅｎｔｅｒｓａｒｅ７０，１５ａｎｄ１５μｍｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｏ６０００ｒ／ｍｉｎ，ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｒａｄｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｐｉｎｄｌｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｓｐｉｎｄｌｅｗａｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅ．Ｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｈｉｇｈ?ｓｐｅｅｄｒｏｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒａｄｉａｌｍｉｎｉｍｕｍｃｌｅａｒａｎｃｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｔｏ ｅｎｓｕｒｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｍａｃｈｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅｄｓｈｏｕｌｄｂｅａｒｒａｎｇｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｒｅａｓｏｎａｂｌｙｗｈｅｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｐｉｎｄｌｅ；Ｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒ；Ｒａｄｉａｌｅｒｒｏｒ；Ａｘｉａｌｅｒｒｏｒ ０一前言 主轴作为精密加工机床的核心部件，影响着机床加工精度三机床的工作性能和寿命都会受到主轴动态误差的影响三加工工件的圆度二表面粗糙度和平面度都与主轴有关三通过对主轴动态精度进行测试和分析，为进一步提高机床的加工精度，研发改良型号的机床提供数据支持和理论保障三因此，主轴的动态误差测试具有重要意义三 国内外很多学者对主轴动态误差进行了大量的研究三孙艳芬［１］介绍了主轴回转误差的概念及其基本形式，分析了它对加工精度的影响三王莹等人［２］对主轴系统动态误差和热漂移误差进行了测试与分析三朱永生等［３］对主轴动态回转误差进行了实验研究，测试分析了主轴回转误差受转速的影响三许颖等人［４］研究了 主轴转速和温升对主轴动态误差的影响三刘阔等人［５］在不同的转速下对主轴的动态误差进行了测试，并对主轴动态误差随转速的变化进行了分析；包丽等人［６］结合模态对加工中心主轴动态误差进行了研究三靳岚等人［７］同时在两个方向上对主轴的回转误差进行动态测试三 以上研究对于主轴动态误差研究有着很大实用价值，实验往往对单一机床在一种测试方法下对主轴进行动态测试，缺乏对比，没有考虑到安装二工况对主轴精度的影响，不能发现同一类型机床产品主轴动态精度变化的普遍规律三 文中对同一批次二同一型号的３台立式加工中心，分别对主轴动态误差进行测试三主轴的动态误差测试主要包括径向动态误差二轴向动态误差二最小径