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1、机械制造技术基础实验报告 姓 名：史保剑 班 级：机电三班 学 号：20112973实验：高速电主轴温升测试实验摘要高速数控机床是当代制造业的技术基础和发展方向之一。同时，高速电主轴又是高速数控机床的技术核心之一，电主轴性能的好坏在很大程度上影响着整个机床的主要性能。电主轴将电机内置于主轴，实现了机床的“零传动”，简化了机床结构。同时也带来问题，高速电主轴中的轴承摩擦发热是无法避免的，不仅会导致电主轴的热变形，而且会降低机床的加工精度和缩短机床寿命。而高速电主轴不同于普通电机，其有着更复杂的不稳定性、动力学和与速度有关的性能。为此我们对其进行了主轴在不同转速下主轴前后轴承温度以及油箱和出油管温
2、度的测试。一、 实验目的：1、 了解温度传感器、电主轴及其相关设备的工作原理；2、 学习运用温度传感器的使用；3、 初步掌握对大量实验数据的处理方法。二、 实验器材：空压机电主轴油箱油管数据采集器温度传感器油雾发生装置三、 实验步骤：1、 初步了解高速电主轴的工作原理，掌握温度传感器和数据采集器的使用；2、 已知计算公式为和；式中为数据采集器所采集的电压的平均值，式中T代表该时刻的温度；3、 预热空压机和电主轴；4、 把电主轴转速调到2000r/min，待油温恒定之后开始进行数据采集，每一分钟采集一次，同时测量油管和油箱中油的温度，记录数据；5、 待主轴冷却之后，将转速依次调到4000r/mi
3、n，6000r/min，8000r/min，10000r/min，重复步骤4，并记录数据。6、 复制电脑上采集的数据作进一步分析；四、 数据采集:我们主要针对第五组数据，其部分数据如下（每份有10000对数据）：第五组数据 第四组数据上述两个数据中通道五和通道四的电压数据分别代表前轴承与后轴承的原始数据。五、 数据处理与分析：将步骤四所得的数据进一步处理如下：第五组数据处理油管油箱温度时间/min12345678油管/3334.836.537.73839.840.641.7油箱/32.632.632.833.133.233.633.834.291011121314151642.243.2434
4、443.744.544.74534.434.534.734.835.535.736.136.4数据表格：第五组数据前后轴承温度时间/min12345678前轴承/33.0138.8555.6362.2268.3368.5269.2267.85后轴承/33.1939.856.0558.7868.0269.4867.4171.7591011121314151666.5767.3368.9372.4871.7173.3372.3773.1368.8369.1271.3272.3874.6375.1374.1173.86数据表格结果分析：由油管油箱的温度曲线可知油管温度的上升速率比油箱的快，并且在温度
5、达到平稳后其温度较后者高出很多，油箱起冷却作用；对于主轴的前后轴承，由图表可知其变化的趋势一致，都是首先迅速上升到一个比较高的温度然后在一个温度上下波动，最后趋于一个大小基本相同的温度，说明前后轴承工作时的温度基本一致，并且都大于油管油箱的温度。 综上所述： 1、电主轴在工作时其轴承的温度变化快，且温度高，因此其运转时应注意散热、润滑等问题； 2、油管与油箱起到很好的降温作用；第四组数据处理如下：油管油箱温度：时间/min12345678油管/28.82932.934.534.536.437.037.9油箱/31.531.231.431.531.531.631.831.991011121314
6、15163939.140.139.439.638.939.139.332.132.332.732.833.233.533.433.5前后轴承温度时间/min12345678前轴承/C44.755.156.155.764.255.558.659后轴承/C43.653.956.355.863.254.455.254.991011121314151660.861.163.563.161.659.361.262.15654.46055.656.758.658.959.2 心得体会 这次试验是高速电主轴温升试验，该实验的精髓是新型设备的使用与观察。此次让我们领会到了更多的东西。通过这次实验，我近距离的接触了以前从未接触的东西，其中的温度传感器和高速电主轴给我留下了很深的印象。电主轴在高速运转时的平稳性十分高，噪声较小，可看出确实比较精密。同时也对这种实验有了全新的认识，大量的数据和复杂的运算方法以及繁琐的实验步骤都是以前几乎没接触过的。在对数据的后期处理时，因为对MATLAB这类软件比较陌生为此我们采用的是EXCEL表格来处理，因此略显粗糙。这也显示出我们对各类应用软件的了解不足，需要大量的练习来熟悉。这次试验以后，我们一定会更好的掌握这种新型设备的使用，为我们今后打下了良好的基础。
