机床主轴轴承温升试验方法浅析
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（ ３ ） 温 升 值 确定 方 法 ： 绘 制 轴 承 温度 和室 温 变 化 曲 线
验 环 境 温度 的不 同而 有所 变 化 ，在 机 床 实 际使 用 时 环 境
温 度 下 进 行 试 验 可 以 更好 地 反 映 出 机 床 工 作 实 际 情 况 。
图（ 图１ ） ， 使 每小 时 温度 上 升 ５ ℃ 的斜 率线 与轴 承 温 度 变
质 量 。在 讨论 温升 试验 试 验 条件 、 温 度测 试 点 、 温度 测 试装 置 、 温度 测 量 时 间 间隔等 温升 试 验 关键 步骤 的 同时 ， 针 对 标 准 中规 定 的采 用相 切 方 法求 取 温升 平衡 时刻 时切 点 不 易获得 和 拟 合 函数 求 导 法 需要 严格 的应 用 条件 等
缺点 ， 本 文提 出 了两种 新 的 温升 平衡 时刻判 断 方 法— —斜 率 计 算 法、 等温线， 并 给 出了温 升试 验 流程 图。
关键 词 ： 温 升试 验 斜 率计 算 法 等 温线 法
引 言
温度 ｔ ／ Ｃ ￣
每 小时温度上升５ ℃的斜率线
在 机 床 出厂 前 、 大 修 理 或 质量 检 查 时 ， 为 了确 保 机 床 的 质量 ，在 关 注 机 床精 度 的 同时 还 应 就 机床 的加 工 性 能
现代 制 造 技术 与 装 备
２ ０ １ ３ 第３ 期总 第２ １ ４ 期
机 床 主轴 轴 承温 升试 验 方法 浅 析
杜 强 郭 峰 左 丹 丹 张 伟 玲
（ 滕州 市 产 品 质量 监督 检 验 所 ， 滕州 ２ ７ ７ ５ ０ ０）
摘 要 ： 作 为机 床 性 能试 验 的重要 项 目， 机 床 主 轴 轴 承 温 升 试 验 反 映 出机 床 主 轴 轴 承 的 质 量 及 机 床 的 装 配
行试验 ； 在南 方 使 用 的机 床 ， 建议 在 ２ ５±５ ℃ 的环 境 温 度 下 进 行试 验 。同时应 注 意 ， 天气 急 剧升 （ 降） 温、 风、 人 员 频
温 度 时 的温 升值 ｔ ： （ 以下 简称 稳 定温 升值 ） 。
２ 温 升 试 验 注 意 事 项
繁走 动等 外 界 因素 均可 能影 响 检测 数 据 的准 确性 。
为 了准 确 准确 地 反 映 主 轴 轴 承 的 温 度 、温 升 变化 规 律， 理论 上 应 在将 温 度 测试 点直 接 设 置 在 主轴 轴 承上 ， 并 应 在 多个 位 置 （ 如前 、 中、 后） 分别进行测试 ， 但 实 际测 试 过 程 中 由于 大 多 数 机 床并 未 提 供 测 温工 艺 孔 ，需 要 采 取 打 孔 检 测 的方 式 才 能 实 现 对 主轴 轴 承 温 度 的 直 接 测 量 ， 工作 效 率低 且 为破 坏 性试 验 。 目前大 多 采 用 间 接测 量 的方 法 进 行 主轴 轴 承 温 升 试
５ ℃时 ， 可认 为 已达 到稳 定 温度 。
图 １ 轴 承 温 度和 室 温变 化 曲线 图
情 况 下 主轴 轴 承 的 运转 情 况 ， 需要在空载 、 高 速 情况 下进
行 试 验 ，并 且 在试 验 前 按 照 机 床使 用 说 明书 的 规定 添加
润滑 油 。同 时 ， 应 保 证 试 验 开 始前 机 床 处 于冷 态 ， 试 验 过 程 中主 轴不 得 停止 转 动 ＿ ３ ＿ 。 对 热 电水 壶 进行 温 升试 验 ， 环ห้องสมุดไป่ตู้ 温 度对 电热水 壶 温 升 具有 影 响［ ４ １ 。同理 ， 主轴 轴 承稳 定温 度 值 、 温 升值 会 随着 检
２ ． ２ 温 升 试 验 温 度 测 试 点
为 了保 证温 升 试验 的顺 利 进行 ， 确保 检测 数 据 真实 反 映 主轴 轴 承 的温 度 变 化 情 况 ，实 际检 测 过 程 中检 验 人 员
应关注温升试验试验条件 、 温 度测 试 点 、 温度测试装 置 、 温度 测量 时 间 间隔 等温 升 试验 关 键步 骤 。 ２ ． １ 温 升试 验 试验 条 件 主轴 转 速 越 高 ， 摩 擦产 生 的热 量 越 多 ， 主 轴 轴 承越 容
和 生产 能 力 进行 试 验 ， 包括对机、 电、 液、 气 等 各部 分 及 整 机 进 行综 合 性 能 及 单 项 性 能 的 检验 。作 为 机 床性 能 试 验
的重要 组 成部 分 ， 机 床 主轴 轴 承温 升试 验 具 有重 要 意义 。 机 床 在 运转 过 程 中 ， 各 种 内外 热 源 不 断作 用 ， 导 致 零 部 件 的温度 不 断 升 高 ， 尺 寸及 相 互 位 置 发 生 变化 ， 结 果使 加 工 件 的精 度 下 降 …。机 床 主轴 轴 承 的 温升 程 度 ， 不 仅反 映 出机 床 主轴 轴 承 的质 量 ， 同 时反 映 出机 床 的装 配 质 量 。 本 文 就 主轴 轴 承温 升试 验 方 法进 行 探讨 。
１ 温 升 试 验 方 法
时间 Ｔ ／ ｈ
Ｇ Ｂ ／ Ｔ ９ ０ ６ １ — ２ ０ ０ ６《 金 属 切 削机 床通 用 技术 条 件 》 中对
主 轴轴 承 温 升试 验 进 行 了 规定 ， 明确 了温 升 试 验 限 值 、 温 升平 衡 条件 判 定 准则 和 温升 值 确定 方 法 。 （ １ ） 温 升 试 验 限值 ： 主轴轴承达到稳定温度 时 ， 滑 动 轴 承 温度 值 不超 过 ６ ０ ℃ ，温 升值 不超 过 ３ ０ ｃ Ｃ；滚 动轴 承 温 度 值不 超 过 ７ ０ ｃ ｃ， 温 升值 不 超 过 ４ ０ ℃。 （ ２） 温 升平 衡 条 件 判 定 准则 ： 机床 主轴 在 最 高 转 速下 经一 定 时间 的 运转 后 ，轴 承 温 度 上升 幅度 不 超 过 每 小 时
化 曲线 相切 。该 切 点 定 为 主轴 轴 承 达 到稳 定 温 度 时 的 温 度值 ｔ 。 （ 以下 简称 稳定 温 度值 ） ， 此值 减 去 同一 时 间测 得 的 室 温值 ｔ ｏ （ 以下简 称稳 定 室温 值 ） ， 即为 主轴 轴 承 达 到稳 定
在 我 国北 方 使用 的机 床 ， 建议 在 ２ ０±５℃的环 境 温 度下 进
