国家标准 GB/T32666.2一2016 高档与普及型机床数控系统第2部分:主轴驱动装置的要求及验收规范 Hiehrgradleandpupularnumeriealcomtrolsystemofmachinetool Part2:Requirementsandverifieationspeeificeationsforspindledrivedeviee 2016-04-25发布 2016-11-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T32666.2一2016 目次前言范围规范性引用文件术语和定义工作环境条件 4.I气候环境条件 4.2机械环境条件 1l 4.3电源环境条件 l4 4.4特殊环境条件 16 1" 功能与电气性能 5.1主轴驱动装置(单元 17 5.2主轴电动机 2 设计与制造 25 6.1标志(标识 25 6.2外观及结构 26 6.3元器件质量 26 6.4操作与维修方便性 26 6.5主轴电动机基本外形及安装尺寸 2 29 6.6主轴电动机的轴伸径向圆跳动 29 6.7主轴电动机凸缘止口对电动机轴线的径向圆跳动 29 6.8主轴电动机安装配合端面对电动机轴线的端面跳动 6.9主轴电动机出线方式及引出线 3C 30 安全与电磁兼容性 30 7.1外壳防护 31 7.2电击防护 31 7.3保护联结 32 7.4绝缘电阻 33 7.5耐电压试验 35 7.6防火保护及非金属材料的阻燃性 7.7电磁发射干扰 35 7.8静电放电抗扰度 36 37 7.9电快速瞬变脉冲群抗扰度 38 7.10浪涌冲击)抗扰度 39 7.11电压暂降和短时中断抗扰度 40 7.12射频电磁场辐射抗扰度 4 7.13射频场感应的传导骚扰抗扰度 7.14抗扰度性能判据
GB/T32666.2一2016 7.15噪声 42 可靠性产品随行文件要求 9.1 4" 9.2检验(试验 43 10包装、贮运 10.l 43 包装 4" 10.2贮运 11试验条件与检验规则 11.1试验条件 l1.2检验规则 11.3检验顺序 48 质量保证期与用户服务 12 9 参考文献 ??
GB/T32666.2一2016 前言 GB/T32666《高档与普及型机床数控系统》分为以下部分 -第1部分:数控装置的要求及验收规范; 第2部分:主轴驱动装置的要求及验收规范 -第3部分:交流伺服驱动装置的要求及验收规范; 本部分为GB/T32666的第2部分本部分按照GBT1.1一2o09给出的规则起邪本部分由机械工业联合会提出本部分由全国机床数控系统标准化技术委员会(Ac/TC3867)归口本部分起草单位;广州数控设备有限公司,武汉华中数控股份有限公司,武汉登奇机电技术有限公司、大连光祥科技集团有限公司、北京凯恩帝数控技术有限责任公司、沈阳高精数控技术有限公司本部分主要起草人;张玉洁、张华锋,胡晓.张航军,张焕玲,冯兆冰、徐建春、陶耀东、杨洪丽、王志成 m
GB/T32666.2一2016 高档与普及型机床数控系统第2部分主轴驱动装置的要求及验收规范范围 GB/T32666的本部分规定了高档与普及型机床数控系统的主轴驱动装置的制造与验收技术要求及试验评定方法本部分适用于高档与普及型机床数控系统的主轴驱动装置(以下简称主轴驱动装置或产品)及构成主轴驱动装置的交流主轴伺服驱动单元(以下简称主轴驱动单元)、交流主轴伺服电动机(以下简称主轴电动机) 其他类似的驱动装置可参照本部分注:高档与普及型机床数控系统的主轴驱动装置中交流主轴伺服电动机分为交流异步主轴电动机和交流同步主轴电动机等本部分只对含交流异步主轴电动机的主轴驱动装置进行规范,而含交流同步主轴电动机的主轴驱动装置将由另外标准进行规范规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191一2008包装储运图示标志 GB/T2423.1一2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温 GB/T2423.22008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验B;高温 GB/T2423.4一2008电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Db:交变湿热(12h十 12h循环 GB/T2423.5一1995电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ea和导则:冲击 GB/T2423.8一1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ed:自由跌落 GB/T2423.102008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Fc;振动(正弦 GB/T2423.162008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验」及导则;长霉电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Ka;盐雾 GB/T2423.172008 GB/T2123.22一2012电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验N;温度变化 GB/T2828.1一2012计数抽样检验程序第1部分;按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB4208一2008外壳防护等级(IP代码》 GB/T4942.1一2006旋转电机整体结构的防护等级(IP代码分级 GB/T5169.11一2006电工电子产品着火危险试验第11部分;灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热丝可燃性试验方法 GB/T5169.162008电工电子产品着火危险试验第16部分;试验火焰50w水平与垂直火焰试验方法 GB5220.1一2008机械电气安全机械电气设备第1部分;通用技术条件 GB/T6113.101一2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-1部分:无线电骚扰
GB/T32666.2一2016 和抗扰度测量设备测试设备 GB/T6113.102一2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-2部分;无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备传导骚扰 GB/T6113.104一2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备辐射骚扰 GB/T6113.201一2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-1部分;无线电骚扰和抗扰度测量方法传导骚扰测量 GB/T6113.2032008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分;无线电骚扰和抗扰度测量方法辐射骚扰测量 GB/T65432008运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱 GB/T6544一2008瓦楞纸板 GB100682008轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量,评定及限值 GB/T10069.1一2006旋转电机噪声测定方法及限值第1部分;旋转电机噪声测定方法 GB/T133842008机电产品包装通用技术条件 GB/T17626.3一2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.62008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的 GB/T17626.132006电磁兼容低频抗扰度试验 GB/T19678一2005说明书的编制构成,内容和表示方法 GB/T21067一2007 工业机械电气设备电磁兼容通用抗扰度要求 GB/T22840一2008工业机械电气设备浪涌抗扰度试验规范 GB/T22841一2008工业机械电气设备电压暂降和短时中断抗扰度试验规范 GB23313一2009工业机械电气设备电磁兼容发射限值 GB/T241112009工业机械电气设备电快速瞬变脉冲群抗扰度试验规范 GB/T24112一2009工业机械电气设备静电放电抗扰度试验规范 GB/T256362010机床数控系统用户服务指南 GB/T29001.1一2012机床数控系统NcUc-Bus现场总线协议规范第1部分:总则机床数控系统NcUcBu现场总线协议规花第2部分;物理层 GB/T29001.22012 GB/T29001.3一2012机床数控系统NCUC-Bu、现场总线协议规范第3部分:数据链路层 GB/T29001.4一2012机床数控系统NcUC-Bus现场总线协议规范第4部分;应用层 JB/T8162一1999控制微电机包装技术条件 JB/T117632014高性能机床数控系统可靠性评价方法术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 主轴驱动装置 3.1.1 主轴驱动装置spmdledrivedleie 由主轴驱动单元、主轴伺服电动机、传感等构成的装置称为交流主轴驱动装置,简称主轴驱动装置
GB/T32666.2一2016 3.1.2 主轴驱动单元spndledriveunit 对交流主轴伺服电动机进行驱动及控制的单元称为主轴电动机的驱动单元,即交流主轴驱动单元主轴驱动单元接受控制指令对主轴电动机的位置,速度、转矩进行控制 3.1.3 传感sensr/sensin 用于检测主轴电动机位置、速度、电流的传感器或技术称为传感传感器包括接近开关、光电编码器,旋转变压器、霍尔元件、电流传感器等 3.1.4 主轴定向停止orientedspindlestop 为了更换和测量刀具等需要,使主轴电动机停止在确定好的转角位置称为主轴定向停止(又称主轴准停 3.1.5 制动功能brakefunctio 将主轴电动机转轴上的机械能迅速释放,使主轴电动机迅速降速或停止的功能称为主轴电动机的制动功能主轴电动机制动方法有能耗制动,回馈制动等多种方式 3.1.6 起动时间startingtime 主轴驱动装置在空载条件下,从主轴驱动装置得到最高速度指令信号开始到主轴电动机达到95% 最高转速时的时间 3.1.7 制动时间 braketime 主轴驱动装置在空载、最高转速运行条件下,从主轴驱动装置得到制动指令信号开始到主轴电动机达到零转速时的时间 3.1.8 转速变化率(静差率speedvariationratio 主轴驱动装置在某一给定转速下,负载由空载增加到主轴电动机连续工作区中规定的该转速下最大负载时,其转速变化的相对值称为该转速下的转速变化率(静差率)s,用百分数表示见式(1). o二 -×100% 7no 式中空载下的转速,单位为转每分(r/nmin); 负载下的转速,单位为转每分(r/min) 3.1.9 调速范围调速比 reulatm speed" oonrange 主轴驱动装置在调速系统中,在主轴电动机转轴上施加最高转速时允许的最大负载,且转速变化率 s不大于规定值时,能达到的最高转速和最低转速之比调速范围按式(2)计算 71n 2 D 刀min
GB/T32666.2一2016 式中: D -调速范围调速比): 最高转速,单位为转每分(r/min); 1nmax 最低转速,单位为转每分(r/min) 7mit 3.1.10 恒功率范围constant p0werrange 主轴驱动装置保持在额定功率输出的状态下,所允许的速度变化范围的最大值与最小值之比即恒功率调速比 3.2主轴驱动单元 3.2.1 输入额定电流ratedinputcurent 在规定条件下,主轴驱动单元输出额定电流时,其输人电流的有效值 3.2.2 连续输出额定电流 ratedcontinuoIsoutputcurrent 在规定条件下,主轴驱动单元能连续输出而不会超过规定的的最大电流有效值 3.2.3 输入额定电压ratedinputvoltage 在规定条件下,施加在主轴驱动单元的电源端子处的电压有效值 3.2.4 输出额定电压rated oltege output 在规定条件下,主轴驱动单元在额定电流下所能输出的最大电压 3.2.5 额定输出容量ratedoutputeapaeity 主轴驱动单元在额定电压下能连续输出的最大功率 3.2.6 效率 effieiency 刀主轴驱动单元在额定工作条件下,输出功率P(有功功率)与输人功率P(有功功率)之比见式(3). (3 7一式中: 效率; P 输出功率,单位为千瓦(kw); 输人功率，单位为千瓦(kW. 3.3主轴电动机 3.3.1 交流主轴伺服电动机ACspindleseromotor 能实现对位置、速度、转矩进行伺服控制的电动机称之为交流主轴伺服电动机
GB/T32666.2一2016 3.3.2 额定值ratedvalue 通常由制造厂对电动机在规定运行下所指定的一个量值 [GB755一2008,定义3.1] 3.3.3 工作制duty 电动机所承受的一系列负载状况的说明,包括起动、电制动、空载、停机断能及其持续时间和先后顺序等 [GB755一2008,定义3.9叮 3.3.4 工作制类型typeofduty 工作制可分为连续、短时,周期性或非周期性几种类型周期性工作制包括一种或多种规定了持续时间的恒定负载;非周期性工作制中的负载和转速通常在允许的运行范围内变化 LGB7552008,定义3.10 3.3.5 工作区operating area 在主轴电动机温升不超过允许温升的条件下,主轴电动机能长期工作的区域称为连续工作区;在连续工作区之外,允许主轴电动机短时过载运行的区域称为短时工作区工作区用转矩和转速的二维平面坐标表示 3.3.6 连续额定输出功率continousratedoutputpower 主轴电动机所能输出的最大功率在连续工作区内主轴电动机温升不超过允许温升的条件下,主轴电动机所能输出的最大功率称为连续额定输出功率,简称为额定功率 3.3.7 短时工作制(s2)时的额定输出功率 ratedoutputpoweratshort-timedutys2 在230min工作区内,主轴电动机所能输出的最大功率 3.3.8 连续周期工作制(S6)时的额定输出功率ratedoutputpowertcontinuousperiodiedwtys6 在S650%工作区(循环时间:10mim;接通5min,断开5min)内,主轴电动机所能输出的最大功率 3.3.9 额定转矩 atedwrque 在连续工作区内,主轴电动机所能输出的最大转矩 3.3.10 额定转速(基频转速ratedrotationspeed 在连续工作区内.在额定转矩下主轴电动机达到最大功率时的转速 3.3.11 最高转速maximumrotationspeedl 在连续工作区内,主轴电动机允许的最大转速 3.3.12 最高电压maxiumvotage 在额定转速下,短时工作制(S2)时对应该点最大功率时的主轴电动机端子间的电压
GB/T32666.2一2016 3.3.13 额定电流ratedeurrent 主轴电动机在连续工作区内,对应额定转矩时的线电流值工作环境条件 4.1气候环境条件 4.1.1贮存、运输的耐干热与耐干冷 4.1.1.1要求主轴驱动装置贮存与运输允许的气候条件环境温度:一40C70; 注:长期贮存温度一般为一25C55 相对湿度:10%一95%,无凝露" b c 大气压强;70kPa一106kPa(海拔高度<2000m 试验结束后,检测主轴驱动装置在耐干热与耐干冷条件下的绝缘电阻值,应符合7.4.1的要求,且应能空载正常运行 4.1.1.2检验(试验) 耐干热与耐干冷试验概要见表1 表1贮存与运输的耐干热与耐干冷试验目项耐干热耐干冷参照标准 GB/T2423.2一2008的试验BB GB/T2423.l一2008的试验Ab 预处理按制造厂规范,无包装检验不连接电源温度 70士2 -40C士3" 试验持续时间 16h士1h 16h士1 h 试验时的测量和/或加载无正常室温气候条件特别注意无凝露最终测量通电运行并测绝缘电阻环境温度是在距离主轴驱动单元的通风位置的气流进人点的平面不超过50mm测得的温度 -25C士3C是可以接受的,但不推荐在将来的设计中使用通电运行之前,应通风除去内外部凝露分别按以下方法进行耐干热与耐干冷试验耐干热试验 a 1 试验目的;确定主轴驱动装置在干热条件下贮存与运输的适应性 2)试验方法:见GB/T2423.2一2008的试验Bb 3)试验条件与试验仪器
GB/T32666.2一2016 试验温度:70C士2C 试验持续时间:16h士1h 从试验样品的温度达到稳定后开始计算试验时的湿度;绝对湿度不超过20g/nm'水汽(相当于35C时50%的相对湿度) 试验用高温箱;可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可能低不大于0.5m/s) 容积与主轴驱动装置体积比大于31 试验程序 -将主轴驱动单元、主轴电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态将温度箱温度逐步升至试验的上限温度，注意箱内温度变化率不超过1C/min(不超过5min时间的平均值) 当箱内温度达到稳定后(至少30nmin)开始计时,存放16h 然后使箱内温度逐渐下降至室温,并在此条件下恢复至初始状态;箱内温度变化率不超过1C/min(不超过5min时间的平均值) 当温度稳定后,如果有冷凝水应去除、对主轴驱动装置目测,通电运行并进行功能测试,主轴驱动装置应能正常工作 -试脸期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻符合7.A1的要求耐干冷试验 b l)试验目的;确定主轴驱动装置在贮存与运输在干冷条件下的适应性 2)试验方法:见GB/T2423.1一2008的试验Ab 3 试验条件与试验仪器: 试验温度;一40C士2C 试验持续时间l6h士1h 从试验样品的温度达到稳定后开始计算试验时的湿度;绝对湿度不超过20g/m水汽相当于35时50%的相对湿度) 试验用低温箱:可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,容积与主轴驱动装置体积比大于3:1 试验程序将主轴驱动单元,主轴电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态,必要时可用聚苯乙烯薄膜给予密封将温度箱温度逐步升降至试验的下限温度，注意箱内温度变化率不超过1C/min (不超过5min时间的平均值) 当箱内温度达到稳定后(至少30min)开始计时,存放16h士1h 然后使箱内温度逐渐升至室温,并在此条件下恢复至初始状态;箱内温度变化率不超过1C/min(不超过5min时间的平均值) 当温度稳定后,如果有冷凝水应去除对主轴驱动装置目测,通电运行并进行功能测试,主轴驱动装置应能正常工作 -试脸期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻符合7.A1的要求 4.1.2高温及低温运行 4.1.2.1要求主轴驱动装置在下列气候条件下应能正常工作环境温度:0C55C; a b)相对湿度;10%一95%,无凝露大气压强:86kPa106kPa; c d)海拔高度:<2000 m
GB/T32666.2一2016 注;当对工作条件有特殊要求时,见4.4 4.1.2.2检验(试验) 应按以下基本要求进行试验: -试验开始时除标准另有规定,主轴驱动装置不应有包装且各部分应正常连接,处于准备使用状态; -均在空载条件下进行试验,将主轴电动机置于温度控制箱之外; -每项试验之前及试验之后应对被测主轴驱动单元进行视检和运行测试,以确定试验对主轴驱动装置的影响及主轴驱动装置是否通过试验分别按下列方法对主轴驱动装置进行高温运行与低温运行试验高温运行试验 a 试验目的:确定主轴驱动装置在高温运行条件下的适应性 2)试验方法:见GB/T2423.2一2008的试验Bd 3)试验条件与试验仪器试验温度:55C士2C 试验空气湿度;绝对湿度不超过20g/m'水汽相当于35C时50%的相对湿度). 从温度箱内温度达到稳定后对试验样品通电开始计算试验持续时间:48h土1h 试验用温度箱;可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可能低不大于0.5m/s) 容积与主轴驱动单元体积比大于3: 三相调压器:容量>主轴驱动装置的总容量三相交流稳压器，容量>主轴驱动装置的总容量试验程序将主轴驱动单元(主轴电动机置于箱外)在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于准备通电状态将温度箱温度逐步升至试验温度，注意箱内温度变化率不超过1C/min(不超过 5min时间的平均值). 当温度箱内温度达到稳定后(一般不少于30min),主轴驱动单元开始连续48h士 1h的通电运行，每4h检查1次,其24h的电压波动见表2 表2高温运行条件工作电压标称值 1.1×标称值标称值 0,.85×标称值时间/h -满48h后将主轴驱动单元断电,将温度箱内温度逐步降至室温,箱内温度变化率不超过1C/min(不超过5nmin时间的平均值) -温度箱内温度的恢复要有足够长的时间(1h以上),期间对可能产生的冷凝水应通过通风除湿等处理当温度稳定后,对主轴驱动装置目测和通电运行并进行功能测试,主轴驱动装置应运行正常试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻符合7.4.1的要求 b 低温运行试验: 1 试验目的:确定主轴驱动装置在低温运行条件下的适应性 2 试验方法:参照GB/T2423.1一2008的试验Ad. 3 试验条件与试验仪器:
GB/T32666.2一2016 试验温度:0C士2C 试验空气湿度;绝对湿度不超过20g/m水汽(相当于35C时50%的相对湿度》. 试验持续时间l6h士1h,从温度箱内温度达到稳定后对试验样品通电开始计算低温试验箱;可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可能低不大于0.5m/s) 容积与主轴驱动单元体积比大于3:1 试验程序 -将主轴驱动单元(主轴电动机置于箱外)在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于准备通电状态将温度箱温度逐步降至0C士2C 注意箱内温度变化率不超过1C/min(不超过 5min时间的平均值)并无凝露产生当箱内温度达到稳定后(一般不少于30min),主轴驱动单元开始连续16h的通电运行检查程序且应运行正常运行16h士lh后将主轴驱动单元断电.将温度箱内温度逐步升至室温,箱内温度变化率不超过1c/nmin(不超过5min时间的平均值. 温度箱内温度的恢复要有足够长的时间(1h以上),期间对可能产生的冷凝水应通过通风除湿等处理当温度稳定后,对主轴驱动装置目测和通电运行并进行功能测试,主轴驱动装置应运行正常 -试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻符合7.4.1的要求 4.1.3温度变化运行 4.1.3.1 要求主轴驱动装置应在下列温度变化气候条件下正常工作 a)环境温度;低温为5C,高温为40C; 试验时间;低温3h,高温3h;共2次循环,共12h b 相对湿度;30%~95%,无凝露; c d)大气压强;86kPa一106kPa 4.1.3.2检验(试验按以下方法进行温度变化运行试验 a)试验目的;确定主轴驱动装置在温度变化条件下运行的适应性; b试验方法;见GB/T2423.222012的试验Nb; 试验温度:低温为5C士2C.高温为40C土2C; c) 试验循环次数;2 试验时的湿度;绝对湿度不超过20g/m》水汽; 试验用温度箱;温度箱应能保持试验所要求的低温和高温,并能按试验要求的温度变化率进行箱内空气应能充分流通,被测样品周围的空气流速不小于2m/s; 试验程序将主轴驱动单元在室温下放人同处于室温的温度箱内(主轴电动机置于箱外),通电运行 1 2)将温度箱温度逐步降至5C士2，注意箱内温度变化率不超过3C/nmin士0.6C/min; 3)保持低温3h,然后将温度箱温度逐步升至高温,注意箱内温度变化率不超过8C/min士 0.6C/min(不超过5min时间的平均值) 保持高温3h,然后将试验箱温度逐步降至室温,注意箱内温度变化率不超过3C/min士
GB/T32666.2一2016 0.6C/min(不超过5min时间的平均值),到此第一循环结束; 5 进行试验的第二个循环,即重复步骤2)4); 6第二循环结束后,将主轴驱动单元保持在正常大气条件下恢复,达到正常温度 7 最后对主轴驱动装置目测和进行功能测试,应能正常工作 4.1.4耐交变湿热 4.1.4.1要求主轴驱动装置应能承受严酷等级为温度55,相对湿度为95%,时间为12h十12h的耐交变湿热试验试验结束后,检测在交变湿热条件下主轴驱动装置的绝缘电阻,其值应符合7.4.1的规定,且主轴驱动装置应能空载正常运行 4.1.4.2检验(试验) 耐交变湿热试验概要见表3 表3耐交变湿热(12h十12h)试验目项内容参照标准 GB/T2423.42008 的试验Db 预处理按制造厂规范,无包装验检不连接电源温度" 55"C士2C，25C士3 试验持续时间 12h士0.5h，12h士0.5h 循环次数试验时的测量和/或加载无气候条件在GB/T2423.4所述的受控条件下" 最终测量测绝缘电阻并通电运行环境温度是在距离主轴驱动装置的通风位置的气流进人点的平面不超过50mm处测得的温度，通电运行之前,主轴驱动单元应通风除去内外部凝露按以下方法进行耐交变湿热试验: 试验目的:确定主轴驱动装置在交变湿热条件下的适应性 a b)试验方法;见GB/T2423.4一2008的试验Db 试验温度与湿度;55C士2C,相对湿度93%士3%;25C士3C,相对湿度>95% D 试验持续时间:48h不通电存放从试验样品的温度湿度达到稳定后开始计算循环次数:2 试验用温热试验箱:试验箱内湿度用水的电阻率应保持不小于500Qm,排出的凝结水未纯化处理前不得再作为加湿用水(见GB/T2423.!一2008第4章的要求) 试验程序 1 将主轴驱动单元、主轴电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态 2)调节温度箱使其逐步达到规定的25C士3C温度稳定为止,温度变化率不超过1C/nminm (不超过5min时间的平均值)且不应产生凝露 10o
GB/T32666.2一2016 3 在这一过程中,可以先通过不提高箱内的绝对湿度来避免发生冷凝再在3h士0.5h之内,通过调节箱内湿度达到规定的温度55C士2与相对湿度>95% 4！当温度与湿度稳定后,开始计算时间(见GB/T2423.4一2008的7.3) 总共在温度箱内存放48h,两个循环 5 在55C士2C与相对湿度>95%条件下,直至从循环开始的12h士0.5h为止在3h一6h内降到25C士3C,同时相对湿度>95%条件下到24h第1个循环结束(见 6 GB/T2423.42008的7.3) 进行试验的第二个循环,即重复步骤3)~5) 7 8) 当第二循环即48h结束后,将主轴驱动单元,主轴电动机保持在正常大气条件下恢复,达到正常温度,即使试验箱内温度湿度逐步降至正常大气条件,应在1h2h内将相对湿度降至25%一75%,将温度降到试验室的温度注意温度变化率不超过1C/min,注意不应产生凝露,如果有凝露应全部去除试验后应紧接做主轴驱动单元、主轴电动机的绝缘电阻试验,其值应符合7.4.1的规定 9 10)最后对主轴驱动装置目测,主轴电动机外表不能变坏对主轴驱动装置通电运行并进行功能测试,应能正常工作 4.1.5主轴电动机的抗盐雾 4.1.5.1 要求主轴电动机应具有抗盐雾腐蚀能力并能承受48h盐雾试验试验后拆开主轴电动机检查,主轴电动机任何部位不应有影响正常工作的腐蚀迹象和破坏性变质注盐雾试验样品可用主轴电动机零部件替代,而所选零部件要反映主轴电动机的抗盐雾腐蚀的能力 4.1.5.2检验(试验按GB/T2423.17一2008的第4章第8章的试验方法，将受试主轴电动机水平置于试验箱内,试验时间为48h,试验后应符合4.1.5.1的要求 4.1.6主轴电动机的抗长霉 4.1.6.1要求主轴电动机应具有抗霉菌破坏影响能力并能承受28d长霉试验试验后拆开主轴电动机检查,主轴电动机任何部位不应有影响正常工作的腐蚀迹象和破坏性变质注:长霉试验样品可用主轴电动机零部件替代,而所选零部件要反映主轴电动机的抗长霉腐蚀的能力 4.1.6.2检验(试验)方法按GB/T2423.162008第5章的试验方法，将受试主轴电动机置于试验箱内,试验时间为28d. 试验后应符合4.1.6.1的要求 4.2机械环境条件 4.2.1振动 4.2.1.1主轴驱动单元的振动 4.2.1.1.1要求主轴驱动单元的振动要求见表4 11
GB/T32666.2一2016 表4振动要求振幅/mm 频率/Hz 0.35 /一150 0.15 9 主轴驱动单元应经受作用于3个相互垂直的每个轴上的振动振动试验后,主轴驱动单元电气性能不受到影响,外观和装配的质量不允许改变,不应有机械结构上的损坏,变形和紧固部位的松动现象，所有功能应正常 4.2.1.1.2检验(试验》试验方法如下 a)试验目的;确定主轴驱动单元在运行状态下对振动的适应性 b试验方法:见GB/T2423.102008的试验Fc 试验仪器及参数振动试验台及夹具基本运动;时间的正弦函数; -运动轴向;r、,y,又三个方向 D 试验条件 -频率范围.2Ha2一150Ha 扫描速度:(1士10%)c oct/min: 振幅峰值:0.15mm; 扫频循环次数:10次/轴(一次循环为2Hz~150Hz一2H2). 试验程序 1)将主轴驱动单元(不带包装)固定在试验台上,经目测和功能检验正常后,在通电空载的状态下进行振动试验; 分别对被测主轴驱动单元的每个轴按试验条件的规定进行扫频耐久试验,试验期间主轴驱动单元应能正常工作; 3)试验后检查结构及外观,不应有机械上的损坏,变形,零部件脱落或紧固部位松动的现象 4)最后对主轴驱动单元进行功能测试,应能正常工作 4.2.1.2主轴电动机的机械自振动 4.2.1.2.1要求主轴电动机的机械自振动应符合GB10068一2008的振动等级“B"的有关要求,其测量参数限值要求为 mm/s'; 机座号<265;位移<1lm,速度<0.7” /s,加速度<1.1 a mm/ mmmm/s b机座号>265;位移<184m,速度<1.1 /s,加速度<1.7 mm 4.2.1.2.2检验(试验) 按GB10068一2008中的6.2和第7章及有关标准的试验方法进行检验(试验),主轴电动机机械自振动的有关参数实测值应符合4.2.1.2.1的要求试验后还应进行外观检查,不允许有紧固件松动和零部件变形、损坏等现象 12
GB/T32666.2一2016 注:振动测量值是主轴电动机轴承处的振动位移、,速度和加速度以及主轴电动机轴承内部或附近的轴相对振动位移,除特殊说明外，一般是在主轴电动机的额定状态下进行测量 4.2.2冲击 4.2.2.1要求主轴驱动单元的冲击要求见表5 表5冲击要求项目内冲击加速度 150m/s 冲击波形半正弦波持续时间 11ms 方向垂直于底面冲击次数 3次主轴驱动单元应能经受在表5中所列的试验条件下的冲击冲击试验后,其电气性能不受到影响，外观和装配的质量不允许改变,不应有机械结构上的损坏,变形和紧固部位的松动现象,通电工作后所有功能应正常 4.2.2.2检验(试验试验方法如下 a)试验目的:确定主轴驱动单元在使用和运输期间对非重复性冲击的适应性 b) 试验方法;见GB/T2423.,5一1995的试验Ea 试验仪器及参数 c) 冲击试验台冲击脉冲波形半正弦脉冲试验条件 D 冲击加速度:150(1士10%)m/'; 1) 持续时间11 2) ms士1ms; 3)方向;垂直于底面 4)冲击次数;3次试验程序将主轴驱动单元(不带包装、不通电)固定在试验台上,经目测和功能检验正常后,按试验条件进行冲击试验; 试验后,检查机械结构及外观,不应有机械上的损坏,变形、零部件脱落或紧固部位松动的现象; 3)最后对主轴驱动单元进行功能测试,应正常工作 4.2.3自由跌落 4.2.3.1要求主轴驱动单元的自由跌落(带制造厂包装)要求见表6 13
GB/T32666.2一2016 表6自由跌落(带制造厂包装主轴驱动单元质量m)/kg 自由跌落高度/m m<100 0.25 m>l00 0.1o 4.2.3.2检验试验试验方法如下 a)试验目的;确定主轴驱动单元在运输与贮存期间具有耐跌落冲击的适应性 b)试验方法;见GB/T2423.81995的试验Ed 试验条件质量(带制造厂包装)m<100kg:自由跌落高度0.25m; 1 质量(带制造厂包装)m>100kg;自由跌落高度0.10m; 2) 自由跌落次数;5次,仅对主轴驱动单元包装的底部做跌落试验; 3 4)试验表面:混凝土或钢制的坚硬的刚性表面 d)试验程序主轴驱动单元(带制造厂包装)在试验之前外观应无损且功能正常; 1 2)跌落高度指跌落试验的试品在跌落前悬挂时、试验表面与离它最近的试品部位之间的高度; 3)使试验样品从悬挂位置自由跌落,释放时使干扰最小试验后,检查结构及外观,不应有机械上的损坏,变形、零部件脱落或紧固部位松动的 4 现象; 最后对主轴驱动单元通电运行并进行功能测试,应正常工作 4.3电源环境条件 4.3.1工作电源条件范围 4.3.1.1要求主轴驱动单元在下列交流输人电源条件下正常工作 a)输人电源电压(有效值):(0.85~1.10)×输人电压的标称值， b)频率范围:50Hz士1Hz,连续变化 4.3.1.2检验(试验) 试验方法如下试验目的确定主轴驱动单元对交流输人电源的电压和频率波动的适应性 a b)试验设备及基本参数变频电源:220V,380V(电压、频率均可调),容量由主轴驱动单元总容量确定注;交流输人电源电压除220v.380V外,视产品不同还有440V等试验程序用变频电源为主轴驱动单元供电; 14
GB/T32666.2一2016 2)按表7规定的共8种组合对运行下的主轴驱动单元进行静态拉偏试验; 3)每种组合条件下试验持续时间不少于15min 试验时,检查程序至少应完整运行一遍; 4)试验应满足4.3.1.1的要求表7电源试验条件电网标称电压电网标称电压 220V 380V 电压/V 频率/Hz 电压/八V 频率/Hz 49 49 187 323 51 51 49 49 242 418 51 51 注:交流输人电源电压除220V、380V外,视产品不同还有440V等 4.3.2电压谐波 4.3.2.1要求交流电压是指在主轴驱动单元电源接人点测得的总均方根电压值小于10倍标称频率的真谐波(标称频率的整数倍)的总均方根值可达到总电压的10% 更高频率的谐波和其他频率含量可能达到总电压的2% 但为了取得恒定的比较结果,仅在3次谐波上对主轴驱动单元进行试验(10%,在相位角0'和180'),主轴驱动单元应能正常运行注;本项要求仅对高档型主轴驱动单元适用 4.3.2.2检验(试验) 试验概要见表8及图1 表8抗3次谐波试验目容项内 GB/T17626.132006 参照标准预处理按制造厂规范把调整到电网标称电压的10%的三次谐波电压150Hz或试验说明 180Hz)叠加到0”和180”相位的主轴驱动单元电源上见图1) 每个相位持续时间 5min 试验的测量应正常运行 15
GB/T32666.2一2016 三次谐波发生器电湖主轴驱动单元图1抗3次谐波电压试验简图试验方法如下 a 试验目的;确定主轴驱动单元对交流输人电源抗3次谐波电压的适应性 b)试验方法;见GB/T17626.132006 试验设备及基本参数: 试验发生器;具有50Hz基波频率以及叠加所需要的3次谐波的能力(见GB/T17626.13 2006第6章及第7章) 试验程序 D 把调整到电网标称电压的10%的三次谐波电压(150Hz或180H2)叠加到0"和180"相位的主轴驱动单元电源上(见图1); 2)每个相位持续时间为5min(见GB/T17626.13一2006第8章). 3)试验过程中工作应正常试验后对主轴驱动单元进行功能测试,应正常工作 4！ 4.4特殊环境条件对于超出正常条件的其他条件,制造厂应根据用户要求进行制造以满足特殊条件的要求同时,用户应与制造厂就特殊条件的要求签署协议特殊环境条件一般包括: 超低温贮存; 更高海拔的运输暴露在有害气体中暴露在相对湿度>85%的潮湿环境中; 暴露在过量尘埃中; 暴露在磨蚀性的尘埃中; 暴露在水蒸气或凝露中; 暴露在油气中; 暴露在爆炸性尘埃或气体混合物中暴露在含盐的空气中; 受到异常的振动、冲击或倾斜暴露在露天或滴水环境中异常运输或贮存条件; 温度过高/过低或突然变化; 异常空间限制; 16
GB/T32666.2一2016 长时间停机 -户外使用功能与电气性能 5.1主轴驱动装置(单元 5.1.1基本功能 5.1.1.1要求主轴驱动装置应具备手动、点动、速度控制、位置控制、速度/位置切换等基本功能 5.1.1.2检验(试验) 由主轴驱动装置和数控装置构成一个测试系统,以数控装置的正常指令为命令,主轴驱动装置的速度控制、位置控制速度/位置切换等功能应正确实现对主轴驱动装置进行手动、点动等控制,主轴电动机应正常运转 5.1.2保护功能 5.1.2.1要求主轴驱动装置应具有过电压、欠电压,过电流缺相,短路、过热,超迷、过载,编码器异常等保护功能和相应的报警功能 5.1.2.2检验(试验) 按5.1.2.1要求,对产品的以下保护功能进行试验供电故障保护(过电压、欠电压、缺相 a 主轴驱动装置的供电故障保护试验在空载条件下进行在主轴驱动单元电源输人端处接人一个可调电源,缓慢调整可调电源输出电压,使其高于或低于主轴驱动单元工作的允许电压即过电压或欠电压),直至出现过压或欠压保护恢复正常工作电压后,重新启动主轴驱动装置应能正常工作当主轴驱动装置在正常工作时突然使电源中的任一相开路(当处于非正常工作状态时),主轴驱动装置应能得到有效保护,不得损坏恢复正常接线后,重新启动主轴驱动装置应能正常工作 b)短路保护主轴驱动装置的短路保护试验在空载条件、额定电压下进行在逐渐提高转速的同时使主轴电动机任意两根相线之间突然短路直至主轴驱动装置出现短路保护,恢复正常接线后,重新启动主轴驱动装置应能正常工作功能故障保护主轴驱动装置在正常工作时,突然脱开速度反锁信号或脱开热动开关信号,主轴驱动装置应能得到保护,停止工作恢复正常接线后,重新启动主轴驱动装置应能正常工作过载保护试验过载保护试验按产品的过载保护电流-时间关系表的数据进行检查试验如果仅给出电流-时间曲线,则至少应取最大过载能力、过载50%和过载10%共三点进行检查试验试验时将主轴电动机转速调定在0.01nm,并且监视电流实际值将负载增加到规定的过载能力,同时用秒表计时,记录过载保护动作的时间,应符合设计规定 17
GB/T32666.2一2016 注:出厂检验允许只检查最大过载能力一点的过载保护,并且允许不使用加载设备而采用主轴电动机转子堵转的方法使电流达到最大过载电流值 5.1.3接口与通信 5.1.3.1要求要求如下 a)模拟接口及信号 -输人信号;信号范围土10V或0V~10V,输人阻抗限值>10kQ; 输出信号:信号范围士10V或0V10V,负载阻抗限值>1kQ: 注，模拟信号输出应能承受直至短路时的任何过载 -其他模拟输人输出接口信号要求应符合设计及有关规定 b)数字脉冲接口及信号数字脉冲接口信号在数控装置和主轴驱动装置之间可以有多种类型,控制电平接口信号,进给脉冲接口信号、测量脉冲反馈接口信号,通信接口信号(如RS232)等对脉冲和电平接口信号,产品制造厂商应在其产品使用文件上进行说明,还应对脉冲信号种类、电平,速率,信号电流等进行说明现场总线接口及信号根据高档型及普及型产品特点,应采用现场总线来作为产品各单元之间的接口高档型产品应具有至少三种及以上现场总线接口普及型产品一般应具有至少两种及以上现场总线接口产品具体采用何种现场总线种类及协议规范(标准),应在其产品使用文件中进行详细说明如按GB/T29001.1GB/T29001.4采用NCUC-Bus现场总线等). 其他控制信号 d 主轴驱动装置(单元)与数控装置之间应具备以下基本交换信号准备就绪(主轴驱动装置输出); 1 2 允许/封锁工作(主轴驱动装置输人); 旋转方向(输人); 3 速度指令(输人); 5 速度到达(输出); 6)故障报警(主轴驱动装置输出); 7)反馈信号(输人/输出); 定向(输人/输出 8 对其他控制信号,产品制造厂商应在其产品使用文件中进行详细说明 5.1.3.2检验(试验) 视检及测试,接口及信号应符合5.1.3.1的各项要求现场总线接口试验;通过总线接口将主轴驱动装置与数控装置进行连接,对按现场总线通信实现对主轴驱动装置的参数管理、伺服使能控制、控制指令传输及状态监视等功能进行试验并应符合下列要求 a)参数管理功能参数上传:将主轴驱动装置内存中的参数文件通过总线上传至数控装置 2)参数下载:将数控装置中的参数文件通过总线下载至主轴驱动装置内存 3 参数修改:在数控装置修改单个参数后通过总线将该参数下载到主轴驱动装置内存; 18
GB/T32666.2一2016 参数备份:数控装置通过总线向主轴驱动装置发出“参数备份”命令后,主轴驱动装置将当 4 前内存中的参数文件写人EEPROM的备份区; 5 恢复备份参数;数控装置通过总线向主轴驱动装置发出“恢复备份"命令后,主轴驱动装置将EEPROM备份区中的参数文件读到内存中; 6 调用参数默认值;数控装置通过总线向主轴驱动单元发出“调用电机默认参数”命令后,主轴驱动单元将主轴电动机相关参数的默认值读到内存中,并写人到EEPROM的参数区中伺服使能控制 b 数控装置控制主轴驱动装置伺服使能(一次试验完成并通过控制指令传输及状态监视主轴驱动装置工作于位置控制方式,数控装置以串行的方式向主轴驱动装置传输数字式的位置指令;主轴电动机运行到任意位置,数控装置显示总线指令位置(位置指令累计数) 和反馈位置主轴驱动装置工作于速度控制方式,数控装置以串行的方式向主轴驱动装置传输数字式的速度指令;主轴电动机运行任意转速,数控装置显示总线指令速度和反馈速度数控装置对主轴驱动装置!/0状态、报警信息、主轴电动机的转矩,主轴电动机的电流及 3 温度等的监视 5.1.4输出额定电压 5.1.4.1要求输出额定电压为主轴驱动单元在额定电流下所能输出的最大电压值,由具体规格的主轴驱动单元确定 5.1.4.2检验(试验) 在规定的工作条件和额定电流下,用电压测量仪测量主轴驱动单元的输出额定电压,应符合5.1.4.1 的要求 5.1.5输出额定电流 5.1.5.1要求在规定条件下,主轴驱动单元能连续输出而不会超过规定的最大电流有效值即为输出额定电流,由具体规格的主轴驱动单元确定 5.1.5.2检验(试验) 在规定的工作条件下,用电流测量仪测量主轴驱动单元的输出额定电流,逐步增加负载直至连续输出电流达到5.1.5.1的要求,主轴驱动单元能长期连续运行(约2h)而不发生任何报警 5.1.6额定输出容量及效率 5.1.6.1要求系列化主轴驱动单元的额定输出容量额定功率)一般有1.5kw一2.2kw,3.7kw,5.5kw 11kW,15kW,18.5kW,22.5kW,30kW,37kW,75kW,,l00kW等主轴驱动单元的效率为刀>99%高档型)及)>97%普及型. 19
GB/T32666.2一2016 5.1.6.2检验(试验主轴驱动单元在规定的工作环境条件和额定转速下,逐步增加负载直至连续输出电流达到额定电流的规定值,主轴驱动单元在长期连续运行(约2h)而不发生过热报警的状态下,测量主轴驱动单元的输出电压和输出电流,依此计算出主轴驱动单元的输出容量,应符合5.1.6.1的规定同时,用功率测量仪表测量主轴驱动单元的输人功率和输出功率,按式(3)计算出主轴驱动单元的效率,并符合5.1.6.1的规定 5.1.7调速比(调速范围 5.1.7.1要求调速比是在主轴电动机转轴上施加最高转速时的允许的最大负载(转速变化率s不大于规定值)，能达到的最高转速和最低转速之比,调速比为D>10000:1(高档型)及D>6000:1(普及型. 5.1.7.2检验在主轴驱动装置的主轴电动机转轴上施加最高转速时允许的最大转矩且转速变化率不大于规定值时,测量主轴电动机能达到的最高转速n.和最低转速n,然后按式(2)计算调速比,应符合5.1.7.1 的规定 5.1.8转速变化率 5.1.8.1要求负载由空载增加到主轴电动机连续工作区中规定的该转速下最大负载时,其转速变化的相对值称为该转速下的转速变化率，转速变化率为s<0.1%高档型及s<0.2%普及型). 5.1.8.2检验(试验) 在最低转速指令下读取其空载转速为na,然后逐渐增加负载直至主轴电动机连续工作区中该转速下最大负载值,渊得此时的转逃为n,然后拨式(a)计算转逃变化事,应符合l.8.1的规定 5.1.9恒功率调速比恒功率范围 5.1.9.1要求恒功率调速比(恒功率范围)是指主轴驱动装置保持在额定功率输出的状态下,所允许的速度变化范围的最大值与最小值之比产品恒功率调速比为>5:1(高档型)及>4:1(普及型) 5.1.9.2检验试验主轴驱动装置在保持主轴电动机额定输出功率的条件下,调节主轴电动机转速,测量主轴电动机的最高转速和最低转速,并按式(2)计算调速比,应符合5.1.9.1的要求 5.1.10主轴定向停止(主轴准停 5.1.10.1要求使主轴电动机停止在确定好的转角位置的功能为主轴定向停止功能(主轴准停) 主轴定向停止的精度由具体产品确定注:主轴定向停止也称为“主轴定位”或简称为“主轴定向” 20
GB/T32666.2一2016 5.1.10.2检验(试验) 由数控装置和主轴驱动装置构成一个测试系统，一般选取四点及以上的定位点,由数控装置发出定位指令到主轴驱动装置输人端用高分辨力、高精度转角传感器和电子计时器检查主轴电动机转轴的定位精度和定位快速性,应符合5.1.l0.1的规定 5.1.11制动功能 5.1.11.1要求主轴驱动装置中主轴电动机制动方法有回馈制动、能耗制动等多种方式,制动功能方式由具体产品确定 5.1.11.2检验当主轴驱动装置在额定负载下正常运行时,给主轴驱动装置一个运行结束指令或急停指令,观察主轴电动机转轴的停转响应速度然后再给定运行指令,主轴驱动装置应能正常工作 5.1.12起动时间 5.1.12.1要求起动时间是指主轴驱动装置在空载条件下,从主轴驱动装置得到最高速度指令信号开始到主轴电动机达到95%最高转速时的时间,由具体产品确定 5.1.12.2检验(试验) 将主轴驱动装置置于空载条件下,在主轴驱动装置输人端输人最高转速指令阶跃信号,用存储型示波器同时记录转速指令阶跃信号和主轴电动机转轴的转速变化曲线,从阶跃信号指令开始到主轴电动机转轴的转速达到95%最高转速的时间,即为所求的起动时间,应符合5.1.12.1的规定 5.1.13制动时间 5.1.13.1要求制动时间是指主轴驱动装置在空载,最高转速运行条件下,从主轴驱动装置得到制动指令信号开始到主轴电动机达到零转速时的时间,由具体产品确定 5.1.13.2检验(试验) 将主轴驱动装置置于空载、最高转速条件下运行,在主轴驱动装置输人端输人制动指令阶跃信号用存储型示波器同时记录转速指令阶跃信号和主轴电动机转轴的转速变化曲线,从输人制动指令开始到主轴电动机转轴的转速降到零转速的时间,即为所求的制动时间,应符合5.1.13.2的规定 5.2主轴电动机 5.2.1泄漏电流 5.2.1.1要求主躺电动机应有良好的绝缘性能.,在正常工作时泄溜电流值应不大于05m.A机座号二28)或成不大于1mA(机座号>208). 21
GB/T32666.2一2016 5.2.1.2检验(试验) 泄漏电流一般在温升试验后进行,应符合5.2.1.1的规定主轴电动机在额定电压的l.06倍下运行(运行方式由设计确定),在电源的任意极与易触及到的金属件之间测量测量时主轴电动机应与大地绝缘(见图2). 动说明主轴电动机上易触及到的金属部件主轴电动机绕组; 泄漏电流测试仪图2泄漏电流测量 5.2.2旋转方向 5.2.2.1要求主轴电动机可正.反双向旋转,按设计规定的接线标记接线,从主轴电动机传动触触伸端面视之;主轴电动机传动轴的逆时针旋转方向规定为正方向 5.2.2.2检验(试验) 按5.2.2.1的要求接线并通电,主轴驱动单元给定指令为正时,主轴电动机的旋向应符合5,.2.2.1的规定 5.2.3空载电流 5.2.3.1要求主轴电动机在额定转速下空载运行的电流应符合具体规格的主轴电动机的规定 S230nmin电流值由设计试验确定,也应符合具体规格的主轴电动机的规定 5.2.3.2检验(试验) 用实测的方法进行,主轴电动机在空载及额定转速下运行,测量主轴电动机定子绕组上的空载电流,其最大值应符合5.2.3.1的要求 5.2.4额定转矩 5.2.4.1要求主轴电动机的额定转矩应符合具体规格的主轴电动机的规定 22
GB/T32666.2一2016 5.2.4.2检验(试验主轴电动机固定在标准支架上并和主轴驱动单元连接,试验环境不受外界辐射和气流影响主轴驱动单元输人额定转速指令,然后逐渐增加负载,在主轴电动机热分级为F级的绝缘结构的绕组温升(电阻法测定)不超过105K的条件下,测量主轴电动机在额定转速下的额定转矩,其值应符合 5.2.4.1的要求 5.2.5最高电压 5.2.5.1要求在额定转速下短时工作制(S2)时对应该点最大功率时的主轴电动机端子间的电压应符合具体规格的主轴电动机的规定 5.2.5.2检验(试验主轴电动机固定在标准支架上并和主轴驱动单元连接,试验环境应不受外界辐射和气流影响在额定转速下运行并施加5.2.5.1规定的最大功率连续运行30min，主轴电动机热分级为F级的绝缘结构的绕组温升(电阻法测定)不超过105K 同时测取主轴电动机端子间的电压应符合5.2.5.1的要求 5.2.6短时工作制(s230min)时额定输出功率 5.2.6.1要求主轴电动机短时工作制(S230min)时额定输出功率应符合具体规格的主轴电动机的规定 5.2.6.2检验(试验) 主轴电动机固定在标准支架上并和主轴驱动单元连接,试验环境应不受外界辐射和气流影响在额定转速下运行并施加5.2.6.1规定的额定输出功率连续运行301 主轴电动机热分级为F级的绝 min，缘结构的绕组温升(电阻法测定)不超过105K 5.2.7连续周期工作制(S650%)时额定输出功率 5.2.7.1要求主轴电动机连续周期工作制(S650%)时额定输出功率应符合具体规格的主轴电动机的规定 5.2.7.2检验(试验主轴电动机固定在标准支架上并和主轴驱动单元组成主轴驱动装置,试验环境应不受外界辐射和气流影响在额定转速下运行并施加5.2.7.1规定的额定输出功率,然后按负载周期时间为10min，负载持续率为50%连续工作2h，主轴电动机热分级为F级的绝缘结构的绕组温升电阻法测定不超过 105K 5.2.8额定转速和最高转速 5.2.8.1要求主轴电动机在正、反向旋转的额定负载下的最大稳态转速(额定转迷,又称基频转速)及在连续工作区的最高转速应符合具体规格的主轴电动机的规定 23
GB/T32666.2一2016 5.2.8.2检验(试验) 主轴电动机固定在标准支架上并和主轴驱动单元连接,试验环境应不受外界辐射和气流影响主轴驱动单元输人额定转速指令,然后逐渐增加负载到额定值,在主轴电动机热分级为F级的绝缘结构的绕组温升(电阻法测定)不超过105K的条件下,此时测量主轴电动机的转速值即为额定转速其值应符合5.2.8.1的要求主轴驱动单元输人最高转速指令,然后逐渐增加负载到最高转速下允许的最大转矩值在主轴电动机热分级为下级的绝缘结构的绕组温升(电阻法测定)不超过105K的条件下,此时测量主轴电动机的转速值即为最高转速,其值应符合5.2.8.1的要求 5.2.9转子转动惯量 5.2.9.1要求主轴电动机的转子转动惯量可简称为转动惯量,应符合具体规格的主轴电动机的规定 5.2.9.2检验(试验) 将主轴电动机转子安装在一个惯量尽可能小的连接器上(其惯量可以测试或由计算给出) 连接器和转子应刚性地连接在一根长至少为3m的钢丝上,并悬挂起来(适当选择钢丝直径,悬挂连接器和转子组件后,钢丝应拉直),使转子轴线与钢丝重合试验时应尽量避免气流和外来振动的影响,以防止摆动然后扭转连接器和转子组件,使其绕轴线扭转,测定其振荡周期T.,用同样的方法和同一连接器测出已知其惯量的物体振荡周期T,,转子转动惯量由式(4)求出 J 一 o.十] 式中: -转子转动惯量,单位为千克平方米(kg m'); 已知惯量物体惯量,单位为千克平方米(kgm=') -连接器的转动惯量,单位为千克平方米(kg”m); -转子与连接器件的振荡周期,单位为秒(s); 已知惯量物体与连接器组件的振荡周期,单位为秒(s) 其结果应符合5.2.9.1的要求 5.2.10超速运行 5.2.10.1要求主轴电动机应承受为在恒功率转速范围的最高转速的120%的空载超速运行,运行时间为2min. 空载超速运行试验后,主轴电动机转子不应发生影响性能的有害变形,主轴电动机性能不受影响 5.2.10.2检验(试验) 受试主轴电动机空载运行,可用其他电动机拖动受试主轴电动机的方法,使受试主轴电动机转速升至在恒功率转速范围的最高转迷的10%,运行时同不少于2mn,其结果应符合5.2.I01的要求 2
GB/T32666.2一2016 5.2.11过载能力 5.2.11.1要求主轴电动机在1.2倍的短时工作制(S230min)额定输出功率的负载下运行2 ,定子绕组的温 min 升不应超过105K 5.2.11.2检验(试验) 受试主轴电动机在1.2倍的短时工作制(S230min)额定输出功率的负载下运行2min,主轴电动机的温升不应超过5.2.11.1的规定 5.2.12温升 5.2.12.1要求主轴电动机在连续工作区连续工作时,主轴电动机定子绕组的温升不应超过105K,即主轴电动机热分级为F级的绝缘结构绕组的温升不应超过105K 注:热分级为F级的绝缘结构的绕组温升限值为105K,热分级为B级的绝缘结构的绕组温升限值为80K 5.2.12.2检验(试验) 主轴电动机的温升试验采用电阻法将受试主轴电动机固定在标准试验支架上并和主轴驱动单元组成主轴驱动装置,试验环境不受外界热辐射和气流影响主轴电动机的安装面应尽可能远离热传导表面和通风装置以及其他附加的降温装置主轴电动机在室温下放置并达到不通电时的稳定温度,测取冷态时定子绕组电阻R,并记下此时的室温i,然后在额定功率点运行至稳定工作温度,测取定子绕组电阻R,并记下此时的室温t 温升按式(5)计算,在额定功率点的最高温升值应符合5.2.12.1的要求 R 一 235十ti)十(t t一t 式中: 主轴电动机的温升,单位为开尔文(K); 热试验结束温度为，时定子绕组电阻,单位为欧娜(n) R R 温度为(冷态)时的定子绕组电阻,单位为欧姆(Q) -测量绕组(冷态)初始电阻时的温度,单位为摄氏度(C); 热试验结束时绕组的温度，单位为摄氏度(C). 主轴电动机停止运行后如不超过30s,测得绕组电阻读数直接作为温升计算值的数据注对铜绕组,温度常数为235;对铝绕组,由225替代设计与制造 6.1 标志(标识) 6.1.1要求要求如下: a 产品标志(标识)一般应包括注册商标、产品型号及名称,制造厂商名、制造厂商地址,通讯信息等内容 25
GB/T32666.2一2016 b 主轴驱动单元和主轴电动机应具有铭牌,铭牌内容;包括注册商标,型号及名称、制造厂商名、制造日期、额定电压、相数、额定电流(或额定功率)等内容其文字要清晰,美观、耐久铭牌的固定(或张贴)应牢固,易于观察为达到保护操作者安全的目的,在产品上应设置必要永久的安全警告标志(标识),如防触电,防高温、防残余电压危险、安全警告信息等当采用这些标志(标识)时,应牢固耐久、易于观察包装箱的箱面应具有贮存与运输标志,产品认证标志(必要时),一般应具有“小心轻放、向上、怕雨、堆码层数极限”等标志(见GB/T191. 包装箱箱面应印制(或注明);“制造厂商名称,产品型号名称,出厂编号、数量、发货单位、收货单位,重量,尺寸,制造厂商地址及通讯信息”等内容出口产品的包装箱箱面在制造厂名称前应有“”字样 6.1.2检验(试验视检及对非粘贴的铭牌和标志进行试验,用浸有水的湿棉布擦抹铭牌及标志15s,再用浸有汽油的棉布擦抹15s,每秒来回擦一次,经过试验后铭牌及标志应符合6.1.1的要求 6.2外观及结构 6.2.1要求要求如下 a)主轴驱动单元结构及其布局应合理、,造型应美观、色彩应和谐并符合人类工效学原则,外形安装尺寸应符合设计规定; b)主轴驱动单元外观表面应平整匀称、不允许有明显的凹陷,划伤,裂缝、变形外观表面涂镀)层不允许有气泡,龟裂,脱落或锈蚀等缺陷,面膜应平整、牢固主轴电动机表面不应锈蚀、碰伤,划痕、涂覆层脱落等,紧固件连接应牢固耐久,接线装置的线缆连接应牢固可靠,接线装置上的字迹应清晰耐久 6.2.2检验(试验视检,主轴驱动单元及主轴电动机的外观与结构应符合6.2.1的要求 6.3元器件质量 6.3.1要求主轴驱动单元及主轴电动机应选用符合相关标准、质量稳定可靠的元器件、配套件及辅件,同时主轴驱动单元的印制电路板(PCB)、模块等的质量应符合相关标准的规定 6.3.2检验试验视检和/或测试,主轴驱动单元及主轴电动机的元器件等的质量应符合6.3.1的规定操作与维修方便性要求 6.4.1 主轴驱动单元的设计与安装应充分考虑操作及维修的方便性(见GB5226,1一2008的11.111.2) 6.4.2检验视检,应符合6.4.1的规定 26

高档与普及型机床数控系统主轴驱动装置的要求及验收规范

一、引言

随着工业自动化水平的不断提高，机床数控系统在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。其中，主轴驱动装置是机床数控系统中的关键部分。因此，对主轴驱动装置的要求和验收规范也越来越严格。

二、主轴驱动装置的要求

主轴驱动装置是机床数控系统中用于控制主轴转速和方向的设备。在高档与普及型机床数控系统中，主轴驱动装置需要符合以下要求： 1. 动态性能好：主轴驱动装置需要具有较高的加速度和转速调节范围。同时，还需要具有良好的负载扭矩特性和速度响应特性。 2. 稳态性能好：主轴驱动装置需要具有良好的转速稳定性、负载稳定性和转矩平衡性。同时，还需要符合机床加工精度要求。 3. 可靠性高：主轴驱动装置需要具有较高的可靠性和稳定性，且长期运行不会出现故障。 4. 同步性好：主轴驱动装置需要具有较好的同步性，以保证多轴联动时的精度和稳定性。

三、验收规范

GB/T32666.2-2016是我国机床数控系统主轴驱动装置的验收规范，主要包括以下方面： 1. 检查主轴驱动装置的各项技术指标是否符合规定的要求。 2. 对主轴驱动装置进行试车和调试，并检查其性能是否达到设计要求。 3. 进行可靠性试验，确保主轴驱动装置可以长期稳定运行。 4. 对主轴驱动装置的故障处理能力进行测试，确保在出现故障时能够及时处理。

四、总结

随着机床数控系统的不断发展，主轴驱动装置的要求和验收规范也在不断提高。只有满足严格的性能要求和验收规范，才能保证机床加工精度和稳定性。