电主轴性能退化的主要表现形式有电主轴精度超标、电主轴振动、异响、轴承温度升高、电主轴功率增大等,其中,电主轴的精度保持性直接影响零件的加工质量,是决定机床性能的重要指标。
电主轴在加工过程中主要受扭矩、弯矩、不规则径向力、轴向力等切削载荷作用,在长时间切削累积载荷影响下,会出现电主轴轴承组磨损、点蚀等疲劳损坏,切削加工过程中的冲击会造成轴承组、转子等配合松动,这些影响最终会导致电主轴在高速旋转过程中稳定性变差,径向跳动增大,加工零件质量超差,以及振动、异响超标等。切削载荷对电主轴电机的影响主要表现在电主轴功率增大、电主轴加速时间变长、定子线圈工作温度上升等方面。电主轴性能退化通常都是渐变的过程,呈现出一定的变化规律。
在电主轴性能退化量的选取上,要满足以下两个条件:所选择的退化量基于电主轴失效机理分析,能够随着电主轴性能的退化一起渐变;所选取的性能退化量应该具有明确的定义。通过对电主轴性能退化机理分析,发现电主轴的性能退化大多表现为电主轴精度、振动、负载电流及温度变化,最终选择电主轴前端径向跳动、电主轴前后端轴承振动信号作为性能退化量。
