《JB/T13073.3-2017數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備及系統(tǒng)

直線電機(jī)性能試驗(yàn)規(guī)范

第3部分：定位力》(2025年)實(shí)施指南點(diǎn)擊此處添加標(biāo)題內(nèi)容目錄為何定位力試驗(yàn)是數(shù)控機(jī)床直線電機(jī)性能核心?專家視角解析標(biāo)準(zhǔn)制定背景與行業(yè)價(jià)值定位力試驗(yàn)前需做好哪些準(zhǔn)備?從設(shè)備到環(huán)境全維度梳理標(biāo)準(zhǔn)要求保障試驗(yàn)準(zhǔn)確性試驗(yàn)過程中數(shù)據(jù)如何采集與處理?遵循標(biāo)準(zhǔn)方法確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠且具分析價(jià)值不同類型直線電機(jī)定位力試驗(yàn)有何差異?結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對特殊場景試驗(yàn)難點(diǎn)未來3-5年數(shù)控機(jī)床直線電機(jī)發(fā)展趨勢下,該標(biāo)準(zhǔn)如何適配?前瞻性分析標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用前景標(biāo)準(zhǔn)中定位力相關(guān)術(shù)語如何界定?深度剖析關(guān)鍵定義避免試驗(yàn)中概念混淆定位力試驗(yàn)具體流程是怎樣的?分步拆解標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作步驟及注意事項(xiàng)定位力試驗(yàn)結(jié)果如何判定是否合格?依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)給出明確判定依據(jù)與邊界條件標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中常見問題有哪些?專家解讀典型疑問并提供符合標(biāo)準(zhǔn)的解決方案如何通過該標(biāo)準(zhǔn)提升企業(yè)產(chǎn)品競爭力?從試驗(yàn)合規(guī)到質(zhì)量優(yōu)化的實(shí)踐指何定位力試驗(yàn)是數(shù)控機(jī)床直線電機(jī)性能核心？專家視角解析標(biāo)準(zhǔn)制定背景與行業(yè)價(jià)值數(shù)控機(jī)床直線電機(jī)定位力對設(shè)備精度有何影響？定位力會導(dǎo)致直線電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生附加力，影響運(yùn)動平穩(wěn)性，進(jìn)而降低數(shù)控機(jī)床加工精度。若定位力過大，會使電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，嚴(yán)重影響零件加工的尺寸精度和表面質(zhì)量，這也是標(biāo)準(zhǔn)將其作為核心試驗(yàn)項(xiàng)目的關(guān)鍵原因。12標(biāo)準(zhǔn)制定前行業(yè)定位力試驗(yàn)存在哪些亂象？此前無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，各企業(yè)試驗(yàn)方法各異，有的簡化試驗(yàn)流程，有的選用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果缺乏可比性。部分企業(yè)為降低成本，省略關(guān)鍵試驗(yàn)環(huán)節(jié)，使不合格產(chǎn)品流入市場，擾亂行業(yè)秩序，阻礙數(shù)控機(jī)床技術(shù)升級。該標(biāo)準(zhǔn)制定參考了哪些國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范？制定過程中，參考了國際電工委員會（IEC）關(guān)于直線電機(jī)試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合國內(nèi)數(shù)控機(jī)床行業(yè)實(shí)際發(fā)展情況，吸納了國內(nèi)龍頭企業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確保標(biāo)準(zhǔn)既與國際接軌，又能滿足國內(nèi)行業(yè)需求。從行業(yè)發(fā)展看，該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施有何長遠(yuǎn)價(jià)值？01長期來看，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了定位力試驗(yàn)方法，推動行業(yè)技術(shù)水平提升。有助于企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，增強(qiáng)國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在國際市場的競爭力，為數(shù)控機(jī)床向高精度、高速度方向發(fā)展奠定基礎(chǔ)。02標(biāo)準(zhǔn)中定位力相關(guān)術(shù)語如何界定？深度剖析關(guān)鍵定義避免試驗(yàn)中概念混淆0102標(biāo)準(zhǔn)里“定位力”的具體定義是什么？與其他類似力有何區(qū)別？標(biāo)準(zhǔn)明確“定位力”是直線電機(jī)在不通電情況下，動子沿定子運(yùn)動時(shí)所受到的周期性阻力。它與電磁力不同，電磁力是通電時(shí)產(chǎn)生的驅(qū)動力，而定位力由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定，是固有阻力，二者本質(zhì)與產(chǎn)生原因均存在差異?！霸囼?yàn)臺”在標(biāo)準(zhǔn)中有哪些特定要求？其功能定位是什么？01標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)臺需具備足夠剛度和穩(wěn)定性，能精準(zhǔn)固定電機(jī)定子與動子，且可實(shí)現(xiàn)動子的平穩(wěn)移動。其功能是為定位力試驗(yàn)提供穩(wěn)定測試平臺，確保試驗(yàn)過程中電機(jī)狀態(tài)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。02“測量行程”的定義及確定依據(jù)是什么？01“測量行程”指試驗(yàn)中動子沿定子運(yùn)動的距離，需覆蓋電機(jī)整個(gè)有效工作行程，且包含至少一個(gè)完整的定位力周期。確定依據(jù)是確保能全面采集定位力數(shù)據(jù)，反映電機(jī)在整個(gè)工作范圍內(nèi)的定位力變化情況。02“額定速度”與定位力試驗(yàn)有何關(guān)聯(lián)？標(biāo)準(zhǔn)如何定義該術(shù)語？標(biāo)準(zhǔn)中“額定速度”是電機(jī)在額定負(fù)載下的設(shè)計(jì)運(yùn)行速度，雖定位力試驗(yàn)多在低速或靜態(tài)下進(jìn)行，但額定速度決定了電機(jī)的設(shè)計(jì)工況，試驗(yàn)時(shí)需結(jié)合額定速度分析定位力對電機(jī)不同運(yùn)行狀態(tài)的影響，確保試驗(yàn)結(jié)果具實(shí)際參考意義。定位力試驗(yàn)前需做好哪些準(zhǔn)備？從設(shè)備到環(huán)境全維度梳理標(biāo)準(zhǔn)要求保障試驗(yàn)準(zhǔn)確性試驗(yàn)所需的力測量設(shè)備需滿足哪些精度要求？如何校準(zhǔn)？01力測量設(shè)備的測量精度需不低于0.5級，分辨率應(yīng)能準(zhǔn)確捕捉定位力的微小變化。試驗(yàn)前需按國家計(jì)量規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)證書需在有效期內(nèi)，且校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)覆蓋試驗(yàn)可能涉及的力值范圍，確保設(shè)備測量結(jié)果可靠。01直線電機(jī)試件的安裝有哪些標(biāo)準(zhǔn)要求？需注意哪些細(xì)節(jié)？安裝時(shí)需保證定子與動子的平行度誤差不超過0.1mm/m，同軸度誤差不超過0.05mm。安裝過程中避免對電機(jī)施加額外應(yīng)力，固定螺栓的擰緊力矩需符合電機(jī)技術(shù)要求，防止因安裝不當(dāng)影響定位力測量結(jié)果。試驗(yàn)環(huán)境的溫度、濕度、振動有何限制？如何控制？01環(huán)境溫度需控制在20℃±5℃,濕度不大于65%RH，振動加速度不超過0.1g?？赏ㄟ^恒溫恒濕設(shè)備調(diào)節(jié)溫濕度，試驗(yàn)臺需安裝減震裝置，避免外界振動干擾，同時(shí)遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源，保障試驗(yàn)環(huán)境穩(wěn)定。02試驗(yàn)人員需具備哪些專業(yè)能力？是否需要崗前培訓(xùn)？01試驗(yàn)人員需熟悉直線電機(jī)工作原理、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)流程及測量設(shè)備操作方法。上崗前需接受專項(xiàng)培訓(xùn)，包括標(biāo)準(zhǔn)解讀、設(shè)備操作、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，經(jīng)考核合格后方可參與試驗(yàn)，確保試驗(yàn)操作符合標(biāo)準(zhǔn)要求。02定位力試驗(yàn)具體流程是怎樣的？分步拆解標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作步驟及注意事項(xiàng)試件安裝后的調(diào)試步驟有哪些？如何判斷調(diào)試合格？調(diào)試先檢查定子與動子的安裝精度，再手動移動動子，觀察是否有卡滯現(xiàn)象。接著啟動測量設(shè)備，進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，然后讓動子以極低速度移動，檢查力測量數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定。調(diào)試合格標(biāo)準(zhǔn)為：安裝精度達(dá)標(biāo)，動子移動順暢，測量數(shù)據(jù)無異常波動。0102動子運(yùn)動速度的設(shè)定需遵循哪些標(biāo)準(zhǔn)原則？不同階段速度如何調(diào)整？初始階段動子以5mm/s以下的速度移動，用于初步采集定位力數(shù)據(jù)；正式測量階段速度保持恒定，且不超過10mm/s，避免速度過快產(chǎn)生附加力影響測量結(jié)果；測量結(jié)束后，動子以低速平穩(wěn)返回初始位置，防止沖擊損壞設(shè)備。力數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔如何確定？需采集多少組數(shù)據(jù)？時(shí)間間隔需根據(jù)動子運(yùn)動速度和定位力周期確定，確保每個(gè)定位力周期內(nèi)至少采集20個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。每組試驗(yàn)需采集不少于3次有效數(shù)據(jù)，且3次數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差不超過5%，以減少偶然誤差對試驗(yàn)結(jié)果的影響。試驗(yàn)過程中若出現(xiàn)異常情況（如設(shè)備故障），應(yīng)如何處理？01若出現(xiàn)設(shè)備故障，需立即停止試驗(yàn)，記錄故障發(fā)生時(shí)的試驗(yàn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)。排查故障原因，若為設(shè)備硬件問題，需更換合格設(shè)備并重新校準(zhǔn)；若為操作問題，糾正后重新進(jìn)行試驗(yàn)，故障處理過程需詳細(xì)記錄并存檔。02試驗(yàn)過程中數(shù)據(jù)如何采集與處理？遵循標(biāo)準(zhǔn)方法確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠且具分析價(jià)值數(shù)據(jù)采集設(shè)備可通過有線（如USB、RS485）或無線方式與測量傳感器連接。有線連接需確保線路接觸良好，避免信號衰減；無線連接需保證通信穩(wěn)定，防止數(shù)據(jù)丟失。同時(shí)，需對采集信號進(jìn)行抗干擾處理，減少電磁干擾對數(shù)據(jù)的影響。數(shù)據(jù)采集設(shè)備的連接方式有哪些？需注意哪些信號傳輸問題？010201標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)處理方法有哪些？（如濾波、平均等）01首先對采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，去除高頻噪聲，可采用低通濾波器，截止頻率根據(jù)定位力頻率確定。然后計(jì)算每次測量的定位力峰值、谷值和有效值，再對多組有效數(shù)據(jù)取平均值，作為最終的定位力試驗(yàn)結(jié)果。02如何判斷采集的數(shù)據(jù)是否有效？無效數(shù)據(jù)應(yīng)如何處理？有效數(shù)據(jù)需滿足：數(shù)據(jù)連續(xù)無缺失，定位力變化符合周期性規(guī)律，與其他組數(shù)據(jù)的偏差在允許范圍內(nèi)。若數(shù)據(jù)存在缺失、異常波動或偏差過大，判定為無效數(shù)據(jù)，需重新進(jìn)行試驗(yàn)采集，無效數(shù)據(jù)需記錄原因并存檔，不可用于結(jié)果計(jì)算。120102數(shù)據(jù)記錄需包含哪些信息？格式有何要求？數(shù)據(jù)記錄需包含試驗(yàn)日期、試驗(yàn)人員、設(shè)備信息（電機(jī)型號、測量設(shè)備編號）、環(huán)境參數(shù)、試驗(yàn)參數(shù)（速度、行程）、原始數(shù)據(jù)、處理后數(shù)據(jù)及試驗(yàn)結(jié)論。格式需采用標(biāo)準(zhǔn)表格形式，內(nèi)容完整、清晰，便于查閱和追溯，同時(shí)需電子存檔并備份。定位力試驗(yàn)結(jié)果如何判定是否合格？依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)給出明確判定依據(jù)與邊界條件標(biāo)準(zhǔn)中針對不同功率直線電機(jī)的定位力限值是多少？對于功率小于1kW的直線電機(jī)，定位力峰值應(yīng)不大于額定推力的5%；功率在1kW-10kW之間的，定位力峰值不大于額定推力的4%；功率大于10kW的，定位力峰值不大于額定推力的3%，有效值需符合對應(yīng)產(chǎn)品技術(shù)文件要求，且不超過峰值的60%。12若結(jié)果接近限值，需增加試驗(yàn)次數(shù)至5次，且嚴(yán)格控制試驗(yàn)環(huán)境和操作流程，減少誤差。同時(shí)，檢查電機(jī)安裝精度和測量設(shè)備校準(zhǔn)狀態(tài)，若仍接近限值，可與電機(jī)設(shè)計(jì)部門溝通，分析是否存在設(shè)計(jì)或制造問題，必要時(shí)進(jìn)行拆解檢查。試驗(yàn)結(jié)果若接近限值，應(yīng)如何進(jìn)一步驗(yàn)證？010201判定不合格的情況有哪些？是否存在豁免情形？判定不合格的情況包括：定位力峰值或有效值超過標(biāo)準(zhǔn)限值；試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差過大；試驗(yàn)過程中存在嚴(yán)重操作違規(guī)或設(shè)備故障未妥善處理。標(biāo)準(zhǔn)無豁免情形，所有納入試驗(yàn)范圍的直線電機(jī)均需滿足要求，不合格產(chǎn)品需整改后重新試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果判定報(bào)告需包含哪些內(nèi)容？如何審批？報(bào)告需包含試驗(yàn)概況、設(shè)備與環(huán)境信息、試驗(yàn)數(shù)據(jù)（原始數(shù)據(jù)、處理后數(shù)據(jù)）、判定依據(jù)、判定結(jié)果及結(jié)論建議。報(bào)告需經(jīng)試驗(yàn)人員簽字、試驗(yàn)部門負(fù)責(zé)人審核，再由企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批，審批通過后發(fā)放，作為產(chǎn)品合格與否的重要依據(jù)。0102不同類型直線電機(jī)定位力試驗(yàn)有何差異？結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對特殊場景試驗(yàn)難點(diǎn)永磁同步直線電機(jī)與異步直線電機(jī)的定位力試驗(yàn)有何不同？永磁同步直線電機(jī)定位力主要由永磁體磁場與定子齒槽相互作用產(chǎn)生，試驗(yàn)時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注不同位置的磁場變化對定位力的影響；異步直線電機(jī)定位力主要來自齒槽效應(yīng)，試驗(yàn)需側(cè)重分析定子齒槽結(jié)構(gòu)對定位力的作用，二者試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定和結(jié)果分析側(cè)重點(diǎn)不同。12長行程直線電機(jī)的定位力試驗(yàn)如何解決行程長帶來的難題？長行程電機(jī)試驗(yàn)需選用可滿足長行程測量的試驗(yàn)臺，若試驗(yàn)臺行程不足，可采用分段測量方式，確保各段測量行程重疊部分不少于一個(gè)定位力周期，然后拼接數(shù)據(jù)。同時(shí)，需加強(qiáng)對試驗(yàn)臺導(dǎo)軌的潤滑和維護(hù)，避免長行程運(yùn)動導(dǎo)致的誤差。12微型直線電機(jī)試驗(yàn)中，如何提高微小定位力的測量精度？微型電機(jī)定位力較小，需選用更高分辨率（如0.01N）的力測量設(shè)備，試驗(yàn)環(huán)境需嚴(yán)格控制振動和電磁干擾，可采用隔振臺和電磁屏蔽罩。安裝時(shí)使用精密調(diào)整機(jī)構(gòu)，保證定子與動子的安裝精度，減少安裝誤差對微小定位力測量的影響。用于高速數(shù)控機(jī)床的直線電機(jī)，定位力試驗(yàn)需額外關(guān)注哪些方面？除常規(guī)試驗(yàn)內(nèi)容外，還需模擬高速運(yùn)行后的定位力變化，即電機(jī)在額定速度下運(yùn)行一段時(shí)間后，立即進(jìn)行定位力試驗(yàn)，分析溫度升高和機(jī)械磨損對定位力的影響。同時(shí)，需評估定位力對電機(jī)高速啟停時(shí)動態(tài)性能的影響，確保試驗(yàn)結(jié)果貼合實(shí)際應(yīng)用場景。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中常見問題有哪些？專家解讀典型疑問并提供符合標(biāo)準(zhǔn)的解決方案試驗(yàn)時(shí)定位力數(shù)據(jù)波動過大，可能的原因是什么？如何解決？01可能原因包括：試驗(yàn)環(huán)境振動超標(biāo)、測量設(shè)備未校準(zhǔn)、電機(jī)安裝精度不足或存在機(jī)械卡滯。解決方法：檢查并優(yōu)化環(huán)境，重新校準(zhǔn)設(shè)備，調(diào)整電機(jī)安裝精度，手動移動動子排查卡滯點(diǎn)，必要時(shí)更換受損部件，確保試驗(yàn)條件符合標(biāo)準(zhǔn)。02企業(yè)無符合標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)設(shè)備，應(yīng)如何應(yīng)對？01可委托具備相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，需選擇經(jīng)國家認(rèn)可、具備該標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)?zāi)芰Φ臋C(jī)構(gòu)。委托前需簽訂協(xié)議，明確試驗(yàn)依據(jù)、參數(shù)和報(bào)告要求，同時(shí)提供電機(jī)詳細(xì)技術(shù)資料，確保試驗(yàn)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果有效。02No.1標(biāo)準(zhǔn)中部分條款理解存在歧義，如何準(zhǔn)確把握？No.2可查閱標(biāo)準(zhǔn)編制說明，了解條款制定的背景和意圖；也可參與行業(yè)組織的標(biāo)準(zhǔn)解讀培訓(xùn)，與專家和同行交流；還可向標(biāo)準(zhǔn)歸口單位（如全國機(jī)床電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會）咨詢，獲取官方解釋，避免因理解偏差導(dǎo)致試驗(yàn)違規(guī)。試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄不完整，能否補(bǔ)充記錄？若數(shù)據(jù)記錄不完整，需先評估缺失信息是否關(guān)鍵。若為非關(guān)鍵信息（如次要環(huán)境參數(shù)），可根據(jù)試驗(yàn)時(shí)的監(jiān)控記錄或記憶補(bǔ)充，并注明補(bǔ)充時(shí)間和原因；若為關(guān)鍵信息（如原始數(shù)據(jù)、試驗(yàn)參數(shù)），無法準(zhǔn)確補(bǔ)充，則該次試驗(yàn)結(jié)果無效，需重新進(jìn)行試驗(yàn)并完整記錄。未來3-5年數(shù)控機(jī)床直線電機(jī)發(fā)展趨勢下，該標(biāo)準(zhǔn)如何適配？前瞻性分析標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用前景未來直線電機(jī)向高精度、高集成化發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)是否需要修訂？隨著電機(jī)精度提升，現(xiàn)有定位力限值可能需進(jìn)一步收緊，試驗(yàn)方法也需適配更精密的測量設(shè)備。預(yù)計(jì)3-5年內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)可能會根據(jù)行業(yè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行修訂，增加針對高精密電機(jī)的試驗(yàn)要求，完善特殊結(jié)構(gòu)電機(jī)的試驗(yàn)方法，以保持標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性和適用性。12智能化檢測技術(shù)普及后，該標(biāo)準(zhǔn)如何融入智能試驗(yàn)流程？未來智能試驗(yàn)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動校準(zhǔn)、試驗(yàn)參數(shù)自動設(shè)定、數(shù)據(jù)自動采集與分析，標(biāo)準(zhǔn)需明確智能檢測設(shè)備的技術(shù)要求和數(shù)據(jù)接口規(guī)范，確保智能試驗(yàn)過程符合標(biāo)準(zhǔn)原則，數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。同時(shí)，需規(guī)范智能系統(tǒng)的驗(yàn)證方法，保障其試驗(yàn)結(jié)果的有效性。國際貿(mào)易增多，該標(biāo)準(zhǔn)如何與國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步協(xié)調(diào)？01為促進(jìn)產(chǎn)品出口，未來標(biāo)準(zhǔn)可能會更多參考國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，在試驗(yàn)方法、指標(biāo)限值等方面進(jìn)一步協(xié)調(diào)，減少貿(mào)易技術(shù)壁壘。同時(shí)，可能會推動該標(biāo)準(zhǔn)在國際上的認(rèn)可，提升國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的國際影響力，助力國內(nèi)企業(yè)參與國際競爭。02該標(biāo)準(zhǔn)在綠色制造趨勢下，如何體現(xiàn)節(jié)能要求？01雖定位力試驗(yàn)主要關(guān)注性能，但未來標(biāo)準(zhǔn)可能會在試驗(yàn)流程中增加節(jié)能要求，如規(guī)定試驗(yàn)設(shè)備的能耗限值，優(yōu)化試驗(yàn)步驟減少不必要