為了提升礦山數(shù)控機(jī)床的工作質(zhì)量與工作效率，確保礦山數(shù)控機(jī)床的工作穩(wěn)定性，對(duì)于礦山數(shù)控機(jī)床加工行業(yè)具有深遠(yuǎn)影響。隨著社會(huì)科技水平越來(lái)越進(jìn)步，礦山數(shù)控機(jī)床加工度要求越來(lái)越高、工作規(guī)模集成化、信息化與科技化相結(jié)合，那么對(duì)于礦山數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)都是嶄新的挑戰(zhàn)[1]。礦山數(shù)控機(jī)床主軸是礦山數(shù)控機(jī)床的重要部件之一，主軸是影響數(shù)控機(jī)床整個(gè)系統(tǒng)工作的重要內(nèi)容之一，是礦山數(shù)控機(jī)床工作過(guò)程中重要的動(dòng)力系統(tǒng)。礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)特性研究，關(guān)系著礦山數(shù)控機(jī)床主軸的使用壽命、礦山數(shù)控機(jī)床加工機(jī)械零件質(zhì)量與效率。礦山數(shù)控機(jī)床主軸主要構(gòu)成部件為多個(gè)中空階梯狀的軸承，除此之外，礦山數(shù)控機(jī)床主軸還包括具、工件等，直接影響著礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)特性。

1礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)特性

礦山數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)，直接對(duì)礦山數(shù)控機(jī)床的零件加工的度。在零件加工過(guò)程中，礦山數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)直接與切割物接觸，承受主軸的動(dòng)力作用，對(duì)主軸結(jié)構(gòu)造成的變形對(duì)零件加工質(zhì)量具有很大影響。礦山數(shù)控主軸主要是由一個(gè)中空的階梯狀軸承組成，在主軸結(jié)構(gòu)的兩端有兩個(gè)錐孔，通過(guò)安裝支架將中空的階梯狀軸承安裝在礦山數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)之中。每一臺(tái)礦山數(shù)控機(jī)床主軸需要安裝四個(gè)軸承、利用八個(gè)錐孔將其固定[2]。除此之外，還需要在主軸結(jié)構(gòu)上安裝滑輪、端蓋、螺母等等。礦山數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)是一個(gè)非常多元化組合的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)滿足材料力學(xué)的相應(yīng)條件，通過(guò)將靜動(dòng)態(tài)特性的綜合分析，判斷礦山數(shù)控機(jī)床的工作質(zhì)量與工作效率，滿足機(jī)械零件加工的具體要求，不斷優(yōu)化礦山數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。

2主軸靜動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)

2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容確定

礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)特性則是礦山數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出的特征之一，包括頻率、振型、轉(zhuǎn)速、動(dòng)能等。為了更加直觀的分析礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜態(tài)特性，在對(duì)礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)特性分析時(shí)，可以根據(jù)靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性的相同之處，采用靜態(tài)分析，從而降低礦山數(shù)控機(jī)床靜動(dòng)態(tài)特性的分析難度。礦上數(shù)控機(jī)床主軸特性分析，主要分析機(jī)床主軸在工作時(shí)能夠承受的外在壓力，通過(guò)建立外在壓力模型計(jì)算礦山數(shù)控機(jī)床主軸的變形程度。礦山數(shù)控機(jī)床主軸的動(dòng)態(tài)特性分析，對(duì)于礦山數(shù)控機(jī)床的工作能力起到重要作用，值得人們的廣泛關(guān)注。因?yàn)?，一旦發(fā)現(xiàn)礦山數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)態(tài)特性不明顯，那么會(huì)導(dǎo)致機(jī)械零件加工過(guò)程中磨損主軸，同時(shí)數(shù)控機(jī)床發(fā)生不穩(wěn)定振動(dòng)現(xiàn)象。

2.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)施對(duì)礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜態(tài)特性分析是判斷機(jī)床工作系統(tǒng)好與壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)主軸的硬度進(jìn)行分析，是衡量機(jī)床主軸靜態(tài)特性的重要。硬度的分析，包括軸承前后的間距、軸承材料的物理特性、結(jié)構(gòu)尺寸等等。根據(jù)對(duì)應(yīng)公式可以得出，主軸結(jié)構(gòu)的硬度在267.8N/㎜至297.9N/㎜，只要在這一范圍內(nèi)，都可以認(rèn)為礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜態(tài)特性良好。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)上，礦上數(shù)控機(jī)床主軸硬度沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，但一般的數(shù)控機(jī)床主軸硬度都在上述范圍內(nèi)，符合礦山數(shù)控機(jī)床主軸工作的基本要求。礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜態(tài)特性符合一定規(guī)范，能夠幫助礦山數(shù)控機(jī)床主軸的使用與消耗提供根本保障。然而，在分析礦山數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)態(tài)特性研究時(shí)，主要是通過(guò)描繪主軸動(dòng)態(tài)頻率狀態(tài)來(lái)分析研究對(duì)象的振動(dòng)特性，從而確定主軸動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)表現(xiàn)。

2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

只有不斷優(yōu)化礦山數(shù)控機(jī)床主軸設(shè)計(jì)方案，才能夠不斷礦山數(shù)控機(jī)床主軸的應(yīng)用能力，進(jìn)而提升礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)特性，終生產(chǎn)出質(zhì)量高的機(jī)械零件。圖1是礦山數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)態(tài)分析效果圖，圖中的橫坐標(biāo)是主軸的振動(dòng)頻率，縱坐標(biāo)則表示礦山數(shù)控機(jī)床主軸變形的峰值。通過(guò)圖1中的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)在礦山數(shù)控機(jī)床主軸的振動(dòng)頻率為125HZ時(shí)，礦山數(shù)控機(jī)床主軸變形峰值達(dá)到3.5mm，此時(shí)就是礦山數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)態(tài)特性佳時(shí)期。因此，在礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜態(tài)特性良好的狀態(tài)下，礦山數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)態(tài)特性也需要維持在一定水平，并且確保礦山數(shù)控機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)特性同時(shí)處于良好的穩(wěn)定狀態(tài)，只有這樣才能夠不斷優(yōu)化礦山數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)，礦山數(shù)控機(jī)床主軸的工作效率以及壓能力，延長(zhǎng)礦山數(shù)控機(jī)床主軸的使用壽命。