
在機床主軸振動監測中,雙軸與三軸振動傳感器的選型需結合監測需求、成本及安裝條件,而徑向振動對加工精度的影響通常更為顯著。以下是具體分析:
一、雙軸與三軸傳感器的選型依據
雙軸傳感器
適用場景:適用于需監測主軸徑向(水平/垂直方向)振動的場景,如普通車床、銑床等對軸向振動要求不高的設備。
優勢:成本較低,安裝空間要求小,可覆蓋主要振動方向(如驅動端水平/垂直方向)。
三軸傳感器
適用場景:需同時監測徑向(X/Y軸)和軸向(Z軸)振動的機床(如數控銑床、磨床),或需分析振動頻譜的設備。
優勢:可捕捉多維振動信號,適用于復雜故障診斷(如軸承磨損、動平衡問題)。
選型建議:
若僅需評估主軸徑向振動烈度(如常規狀態監測),雙軸傳感器即可滿足需求。
若需高頻振動分析(如kHz級跳動監測)或軸向振動對螺紋加工的影響評估,應優先選擇三軸傳感器。
二、主軸振動方向對加工精度的影響
徑向振動(X/Y軸)
影響:直接導致工件外圓圓度誤差(如橢圓、多邊形)和端面平面度偏差。例如,車削時徑向跳動會使刀具與工件接觸不穩定,形成凹凸不平的端面。
監測:加工中需優先控制徑向振動,尤其是高轉速主軸(如>1000Hz)的基頻振動。
軸向振動(Z軸)
影響:主要影響端面垂直度和螺紋螺距精度,但對普通外圓加工影響較小。例如,軸向竄動會導致螺紋牙型不完整或螺距不均。
監測:在螺紋加工或端面高精度要求時需關注軸向振動。
優先級排序:
普通車削/銑削:徑向振動 > 軸向振動。
螺紋端面加工:需同時監測徑向與軸向振動。
三、傳感器安裝與方向選擇
徑向監測:優先選擇水平(X軸)和垂直(Y軸)方向,安裝位置靠近軸承端(如驅動端)。
軸向監測:需單獨安裝軸向傳感器,或使用三軸傳感器集成測量。
高頻監測:建議采用非接觸式電渦流傳感器(如kHz級響應),避免接觸干擾。
總結
選型依據:雙軸傳感器適用于基礎徑向監測,三軸傳感器適用于多維振動分析或加工。
振動影響:徑向振動對圓度、平面度影響更大,軸向振動對螺紋、端面垂直度更關鍵。
安裝建議:優先監測徑向方向,軸向振動根據加工需求選擇性部署。