數控機床是現代電子信息技術、電氣工程技術及計算機發展的產物，目前已經成為機械制造業最常用、最重要的機電一體化設備。主軸系統作為數控機床的關鍵部件，其動靜態特性直接關系到機床的加工性能。據不完全統計在機床故障中，絕大部分故障與機床主軸振動有直接或間接的關系。主軸振動不僅影響機床的加工性能，而且降低零件表面加工質量和刀具壽命。由于機床主軸結構以及傳感器類型的限制，無法直接測量主軸的振動情況，在此，傳感器布置在靠近砂輪的主軸箱體平面上，對運動中的主軸箱振動情況進行測量。主軸箱振動測試是在不同進給速度下測量主軸箱各個方向的振動量，包含加速度、位移、速度、頻率等。通過主軸箱振動試驗可以找到主軸箱運行過程中的可能發生較大振動的進給速度區域，以解決機床主軸箱在較大振動狀態下工作。

由于機床主軸箱在 X 方向是影響零件加工質量的主要敏感方向，本文在自行研制的工具磨床（如圖1 所示）上對不同進給速度、不同行程區間下主軸箱在 X 方向的振動位移進行測量，研究進給速度對主軸箱振動的影響。

主軸箱振動試驗

本次試驗使用3相加速度傳感器檢測主軸箱在X 方向的振動位移量，如圖2 所示。

針對機床正常加工過程中，X 軸的行程范圍和進給速度的變化范圍來設計工作中主軸箱振動實驗方案，取 X 方向快速進退刀行程中的一段區間 70 mm~ 100 mm，正常磨削加工行程區間 20 mm ~ 50 mm，使 X 軸在兩行程范圍內分別以進給速度 5 mm/min、10 mm/min、15 mm/min、20 mm/min 往復移動，同時測量每一進給速度下的 X 軸振動幅值。振動試驗方案如表 1 所示。

本文通過對自行研制的工具磨床主軸箱振動特性進行測量分析，分別研究了主軸箱在不同行程區域下X方向的振動情況和不同進給速度下主軸X方向的振動變化規律。測試過程中，記錄了主軸箱在磨削區X行程范圍內的振動數據，并考察了進給速度對振動幅值的影響。