主轴旋转引起的热变形检验方法

本项检验是为了识别由主轴旋转产生的内部热源和沿着机床结构形成的温度梯度对机床结构变形的影响，这种变形通过检验工件和刀具之间的变形得到。因为这项检验与主轴的发热程度相关，所以这项检验仅适用于具有主轴旋转的机床。

球杆仪的安装方式见GB/T 17421.1—2009 中6.6.3.3 的示例。为了检验圆滞后H，应顺序测量两个实际轨迹：顺时针轮廓方向和逆时针轮廓方向。所有与实际轨迹相对应的测量数据（包括反向点的峰值）都应在评定时采用。与主轴前轴承相隔最近的机床结构的温度、机床相邻区域的空气温度，以及与主轴端部等高区域的温度应至少每5 min 采样一次。测量与机床相隔一个适当距离的环境温度也非常必要，以避免由于机床的一些热源（例如：液压元件）引起的对周围空气温度的影响，尽管所测量温度不完全与所测位移有关，但它可预示在环境温度变化下机床结构的热变形。

球杆仪采集数据，检验开始时首先用球杆仪分别对数控机床两线性轴线联动产生的圆形轨迹采集数据一次（例如：XY 平面、XZ 平面和YZ 平面），此后每90 min 测量一次，并可存储数据，便于以后分析。

检验程序应按以下两种规定的主轴转速范围之一进行：(https://www.xing528.com)

——主轴转速变化图谱，参照GB/T 17421.3—2009 中图6 示例；

——与最大转速成某一比例的恒定转速。

在检验中选择主轴转速图谱还是选择同最大转速成某一比例的恒定转速，应在各类机床标准中给予规定。必要时，对于特殊的检验过程（例如：检验前进行一定的温升循环）可经机床供应商/制造商和用户协商，按照他们自定的特殊要求进行检验。选择的主轴转速图谱应为机床实际使用的转速范围，例如，对于加工中心，主轴的转速图谱由不同的主轴转速构成，可以选择每种主轴转速做2 ～5 min 的运行，在运行中间做1 ～15 min 的间歇停车来代表典型的加工条件。对所有的传感器应以4.5 h 为一个采样周期。当最后90 min 变形量小于最初90 min 变形量的15%时，可以结束采样。