【机械行业标准(JB)】 电主轴 第3部分： 数控车床用电主轴 技术条件

ICS25.080.40
备案号：21870—2007
中华人民共和国机械行业标准
JB/T10801.3—2007
电主轴
第3部分：数控车床用电主轴
High-frequencyspindles
技术条件
Part 3: Specifications of High-frequency spindle usedinnumericallycontrolledturningmachines2007-10-08 发布
2008-03-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布前言.
规范性引用文件
3术语和定义
4安全卫生.
5技术要求..
运行条件..
定额和工作制.
额定电压
额定输出功率，
出线及标记，
外观质量
材料及热处理.
转轴端部型式及外锥
前端锥孔
安装配合面，
密封性能.
绕组直流电阻，
绝缘电阻，
匝间绝缘、
绕组耐电压.
最大输出转矩
静刚度
几何精度检验
6检验规则、
随行技术文件，
附录A（规范性附录）出厂检验和型式检验项目图1噪声测量测点分布图
图2径向静刚度测量
图3轴向静刚度测量
表1额定输出功率.
表2几何精度检测项目表，
表A.1出厂检验和型式检验项目
JB/T10801.3-2007
JB/T10801《电主轴》拟分为六个部分第1部分：术语和分类；
一第2部分：加工中心用电主轴
技术条件：
一第3部分：数控车床用电主轴技术条件；一第4部分：磨削用电主轴技术条件：第5部分：钻削用电主轴技术条件：第6部分：雕铣用电主轴技术条件。本部分为JB/T10801的第3部分。本部分的附录A为规范性附录。
本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。本部分起草单位：洛阳轴研科技股份有限公司、济宁博特科技有限公司。本部分主要起草人：商顺德、陈长江、杨柳欣、田民、朱继生、李鄄。本部分为首次发布。
JB/T10801.3—2007
1范围bzxz.net
JB/T10801.3—2007
电主轴第3部分：数控车床用电主轴技术条件
JB/T10801的本部分规定了数控车床用电主轴设计、制造和验收的要求。本部分适用于主轴端部型式A3到A8的数控车床用电主轴（以下简称电主轴）。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过JB/T10801的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB755--2000旋转电机定额和性能（idtIEC60034-1：1996）GB/T1032一2005三相异步电动机试验方法GB/T5900.1一1997机床主轴端部与花盘互换性尺寸第1部分：A型（eqVISO702-1：1975）GB/T10069.1--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（ISO1680:1999，MOD)
GB/T13574-1992
GB/T16768—1997
金属切削机床静刚度检验通则
金属切削机床振动测量方法（neqJISB6003：1993）金属切削机床噪声声压级测量方法（neqISO/DIS230：5.2：1996）GB/T16769—1997
机床检验通则第一部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何精度（eqvGB/T17421.1-1998
ISO230-1:1996)
JB/T9615.1—2000
交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法JB/T9615.2—2000
交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值数控机床交流主轴电机通用技术条件JB/T10273--2001
3术语和定义
下列定义适用于本部分。
额定点ratedpoint
规定电主轴电动机特性曲线上第一恒转矩段结束点为电主轴的额定点。3.2
额定值ratedvalue
电主轴电动机在额定点的功率、电压、电流、频率等值为其额定值，4安全卫生
4.1电主轴的外露部分应尽可能平整、光滑，不应有可能导致伤害的锐棱、尖角、和开口。4.2电主轴总体质量大于16kg时，应考虑起吊或搬运结构。4.3电动机线包应埋设常闭型热敏保护元件，或采取其他有效的电动机过热保护措施。4.4电主轴的噪声应符合5.19的规定。5技术要求
JB/T10801.3—2007
5.1运行条件
5.1.1电主轴使用时，最高环境空气温度应不超过40℃，最低环境空气温度应不低于-10℃。5.1.2电主轴在冷却入口处的最高冷却介质温度为30℃，最低冷却介质温度为5℃，且冷却介质温度不低于环境温度15℃。
5.1.3电主轴使用时，环境的相对湿度不应大于90%。注：如电主轴运行地点的海拔超过1000m、环境温度及入口介质温度与上述规定的条件不同时，按制造厂与用户之间的协议进行设计和使用。
5.2定额和工作制
电主轴的工作制为GB755-2000定义的S1制，电主轴在S1制下的额定值为其定额。5.3
额定电压
电主轴的额定电压宜按127V、200V、220V、300V、350V、380V、400V、440V选择。5.4额定输出功率
电主轴的额定输出功率应优先选用表1中的第一数系。表1额定输出功率
第一数系kw
注：如有需要，第二数系的数值可作为第一数系的中间值采用。5.5出线及标记
第二数系kw
5.5.1电主轴的动力电源端子和反馈元件的出线方式可通过电缆或插头座引出。电缆方式引出时，绕组线端应有明显的标记，用U、V、W表示；采用插头座引出时，接线标记应有相关的技术文件说明。5.5.2当绕组出线端按照标记字母顺序与驱动电源输出端子标记字母顺序对应相连接时，从刀具装卡端看，电主轴的旋向应为逆时针方向。5.6外观质量
电主轴表面及配合面应平滑、光洁，不应有涂覆层脱落、碰伤和明显划痕。5.7材料及热处理
关键零件（转轴及与轴承外径直接接触的零件等）应采取与寿命相适应的耐磨措施，并进行稳定性处理。
5.8转轴端部型式及外锥
端部型式及外锥应符合GB/T5900.1的要求。用标准环规检测卡盘定位锥的锥度，采用着色法检查锥度符合率应不小于85%。5.9前端锥孔
电主轴前端锥孔应符合图样和技术文件要求。用标准塞规检测锥度，采用着色法检查锥度符合率应不小于85%。5.10安装配合面
配合面外圆公差采用h5，圆度不低于5级精度，法兰端面与转轴回转轴线的垂直度不低于5级2
精度。
5.11密封性能
5.11.1电主轴油压、气压系统应无泄漏现象。JB/T10801.3-—2007
5.11.2采用内置冷却系统（指液冷）的电主轴，装配后应进行不少于1h的通液冷却试验，任何部位不应有渗漏现象。
5.12绕组直流电阻
电主轴三相冷态直流电阻不平衡率应不超过1.5%。检测方法应按GB/T1032的规定进行。5.13绝缘电阻
在5.1的环境条件下，电机定子绝缘电阻应不小于20M2，在温升试验后应不低于5M2。检测方法应按JB/T10273的规定进行，检查试验时可测量冷态绝缘电阻，但应保证热态绝缘电阻不低于以上规定。检查绝缘电阻用的绝缘电阻表（兆欧表）应符合JB/T10273的相关规定。5.14匝间绝缘
电主轴电机定子绕组应能承受匝间耐电压冲击试验而不发生击穿，其试验冲击电压峰值按JB/T9615.2—2000的规定。
试验方法应按JB/T9615.1的规定进行。5.15绕组耐电压
电主轴电机定子绕组与壳体（地）间应能承受为时1min的耐电压试验而不发生击穿，试验电源频率为50Hz，并尽可能为正弦波形，电压的有效值为1000V十2Umax，但最低不低于1500V。试验方法应按JB/T102732001的规定进行，试验结束后按5.12测量绝缘电阻应能满足5.12的要求，出厂检验时，1min的耐电压试验可用5s试验代替，试验电压不变，重复进行试验时，试验电压为规定值的80%。
5.16最大输出转矩
电主轴的最大输出转矩应达到技术文件的要求试验方法应按GB/T1032的规定进行。5.17温升
电主轴空运转温升应不大于30℃，温度应不高于60℃。不安装动力卡盘、动力夹头、动力油缸等相关附件，或按照用户协议的要求安装相关附件，测量电主轴的温升。电主轴在规定的冷却条件下，在低、中、高速下运转，每级转速下运转不少于5min，最高转速下不少于1h，当电主轴温度稳定时（在1h内温升不大于1℃）测量温升，测点在主轴上尽可能接近支承轴承的部位。
5.18振动
不安装动力卡盘、动力夹头、动力油缸等相关附件，电主轴在工作转速内运转至转速稳定状态，测量电主轴的振动速度值（单位为mm/s），其值应符合技术文件或用户协议要求。测量时电主轴安装定位外径下垫置5mm～10mm的弹性体，测点位于电主轴外壳上对应前后支承的部位，测量环境条件和数据处理应符合GB/T16768的规定。5.19噪声
电主轴卧式安装，不安装动力卡盘、动力夹头、动力油缸等相关附件，空运转至转速稳定状态，不应有异常的尖叫声和冲击声，进行空运转噪声测量，噪声声压级不大于75dB（A）。测量声场环境和安装要求应符合GB/T10069.1的规定，测量仪器和数据处理方法应符合GB/T16769的规定。测量时配套设施（润滑装置、液压装置、冷却装置等）所发出的噪声作为背景噪声处理。测点位置见图1，测点高度位于电主轴中心线所在的水平面内。以各测点测得的最大值为电主轴的噪声值。
JB/T10801.3—2007
5.20静刚度
5.20.1要求
1000mm
图1噪声测测点分布图
电主轴的静刚度应符合技术文件的规定。5.20.2测量方法
a）应按照GB/T13574规定，加载力的最大值为电主轴许用的最大径向或轴向力的2/3，其中测量径向刚度时仅考虑径向负荷，测量轴向刚度时仅考虑轴向负荷。径向刚度试验时加载力的位置靠近安装卡盘的端面处，如图2所示。轴向刚度试验时加载力的位置位于转轴的中心线处，如图3所示。
b）测量静刚度时，应至少进行三次测量，每次测量前转动主轴1圈或2圈，取三次测量结果的平均值作为最终测量结果。
图2径向静刚度测量
5.21几何精度检验
5.21.1测量基准
图3轴向静刚度测量
几何精度检验时以电主轴本体或机床与本体相对固定的位置作为测量基准。5.21.2测量说明
检验内容见表2。用检验棒检测主轴锥孔精度时，当远轴端测量长度不同于规定值时，应按用户协议规定的精度指标执行。
5.21.3几何精度检验表
6检验规则
6.1出厂检验项目见表A.1。每台电主轴须经检验合格后方能出厂。产品在制造厂库房中存放超过-年时，应在出厂前重新进行出厂检验。6.2型式检验项目见表A.1。凡遇有下列情况之一者，应进行型式检验：新产品试制时：
当设计和工艺上的变更足以引起某些性能发生变化时：生产厂认为有必要时。
7随行技术文件
表2几何精度检测项目表
检验项目
卡盘定位锥面
径向跳动
卡盘定位端面
轴向跳动
转轴后伸出端
定位面外径的跳
动（安装码盘或动
力油缸定位面）
锥孔轴线的跳
a）靠近主轴端
面处；
b）远离主轴端
面300mum处
轴向窜动
主轴端部型
式代号
A3、A4
A6、A8
A3、A4
A6、A8
A3、A4
A6、A8
A3、A4
A6、A8
A3，A4,
A5，A6,
a）0.006
a）0.007
b）0.011
7.1随行技术文件应包含说明书、合格证、装箱单各一份。检验工
JB/T10801.3—2007
检验方法（参照GB/T17421.1
1998的有关条文和备注）
5.6.1.2.2根据5.6.1.1.4的
指示器注，应至少旋转两整圈进行检验
5.6.1.2.2根据5.6.1.1.4的
注，应至少旋转两整圈进行检
指示器
验进行时，A的距离应尽可能
大，测量时去除轴向窜动的影
5.6.1.2.2根据5.6.1.1.4的
指示器注，应至少旋转两整圈进行检验
指示器
和检验
指示器
5.6.1.2.2和5.6.1.2.3根据
5.6.1.1.4的注，应至少旋转两
整圈进行检验
5.6.2.2.1和5.6.2.2.2
7.2电主轴说明书应包含如下内容：安全使用需知、电动机特性曲线图、接线图、技术参数、润滑方法及油品、冷却方式及冷却介质要求、润滑冷却接口尺寸、外形及安装尺寸、中心锥孔尺寸、其他附件接口规格（如动力油缸、卡盘或夹头）等。8标志
电主轴的标志应位于本体上便于查看的地方，标志应持久、清晰，且条目完整，应包含如下内容：a）产品规格型号：
JB/T 10801.3—2007
b）额定电压，单位为V；
额定功率，单位为kW：
d）额定电流，单位为A；
e）额定频率，单位为Hz；
f）额定转速，单位为r/min；
g）最高频率，单位为Hz；
h）最高转速，单位为r/min；
i）最高电压，单位为V：
j）转向（仅在单向旋转时要求）；k）生产单位和产品批次；
1）其他。
电主轴检验项目见表A.1。
附录A
（规范性附录）
出厂检验和型式检验项目
出厂检验和型式检验项目
出线及标记
外观质量
转轴端部尺寸及外锥
安装配合面
密封性能
绝缘电阻
最大输出转矩
静刚度
几何精度检验
出厂检验
(抽检）
JB/T10801.3—2007
型式试验
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