[發明專利]數控轉塔動力刀架切削力及扭矩加載可靠性試驗系統

有效

• 申請號: 201110435662.8
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102607824A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 楊兆軍;呼燁;陳菲;張富;何佳龍;樓俏;朱巖;馬宇鵬;方杰
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 齊安全

技術領域

本發明涉及一種應用于機械領域的試驗裝置，更確切地說，本發明涉及一種數控轉塔動力刀架動態切削力及扭矩加載可靠性試驗系統。

背景技術

數控轉塔刀架作為數控機床的關鍵功能部件，尤其數控轉塔動力刀架作為現代精密加工和高速加工技術的核心技術之一，其在高性能機床上的廣泛應用，不僅提高了加工效率和加工精度，降低了生產成本，在為社會創造巨額物質財富的同時，也更促進了新技術以及新材料的應用與推廣，并且帶動了相關產業的快速發展。數控機床的關鍵功能部件的可靠性水平直接影響著整機的可靠性水平，然而對數控轉塔動力刀架的可靠性研究需要以大量的故障數據為基礎，由于刀架的現場跟蹤試驗費時費力，并且短時間內很難獲得大量的故障數據，基于刀架的自身使用特點，可以單獨對其進行連續的可靠性試驗。這樣就可以提高其試驗效率，節省人力、物力，這就需要一種針對刀架的可靠性試驗系統。

國內數控機床關鍵功能部件的可靠性試驗起步較晚，目前有一些功能簡單的數控轉塔動力刀架試驗臺，這種試驗臺只能對數控轉塔動力刀架進行空載連續運轉試驗，或者采用液壓缸或氣缸對刀具進行部分切削力加載，或者試驗時在數控轉塔動力刀架的刀盤上增加偏重砝碼，模擬真實情況下不同刀具的重量對刀盤產生的影響，但即使是這樣，試驗模擬的工作環境與數控轉塔動力刀架真實工作情況有很大的差距。為了最大可能的反應數控轉塔動力刀架的實際工況，做可靠性試驗，本發明提供了一套同時實現數控轉塔動力刀架多角度動、靜態切削力和切削扭矩加載系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服了目前數控轉塔動力刀架的可靠性試驗設備不能模擬動、靜態切削力和切削扭矩對數控轉塔動力刀架進行加載試驗的問題，提供了一種具有動、靜態切削力和扭矩加載裝置的數控轉塔動力刀架可靠性試驗系統。

為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的：所述的數控轉塔動力刀架切削力及扭矩加載可靠性試驗系統包括支撐部分、加載部分與自動控制系統。

所述的支撐部分包括數控轉塔動力刀架支撐部分、軸承加載單元支撐部分、切削力加載支撐部分和扭矩加載支撐部分。

所述的數控轉塔動力刀架支撐部分包括有2號底座與刀架墊板。刀架墊板通過內六角螺栓與2號底座的頂板連接，2號底座通過T型螺栓固定在地坪鐵的左下方。

所述的軸承加載單元支撐部分包括4號底座和導向塊。導向塊與4號底座的上表面螺栓連接，4號底座的安裝底座螺栓連接在2號底座右側的地坪鐵上。

所述的扭矩加載支撐部分由3號底座、5號底座以及2號防護罩組成。

3號底座采用T型螺栓安裝在4號底座右側的地坪鐵上，5號底座與3號底座的左側面螺栓連接，2號防護罩的下端與5號底座的上端螺栓連接。

所述的切削力加載支撐部分由旋轉板、右斜支架、X方向滑動導軌、2個結構相同的Y方向滑動導軌、1號底座、1號滑板、旋轉軸、1號軸、左斜支架以及摩擦鎖緊機構組成。

1號底座通過T型螺栓固定在2號底座與3號底座上方的地坪鐵上，2個結構相同的Y方向滑動導軌通過螺栓固定在1號底座上平板的左右兩端，X方向滑動導軌通過T型螺栓固定在兩個結構相同的Y方向滑動導軌上。1號滑板通過T型螺栓固定在X方向滑動導軌上，左斜支架與右斜支架通過內六角螺栓固定在1號滑板的兩端，旋轉軸上的左階梯軸與右階梯軸和左斜支架與右斜支架中的左階梯孔與右階梯孔通過摩擦鎖緊機構連接固定。1號軸的下端安裝在旋轉軸中的矩形板上的中心通孔內，1號軸的上端及軸肩與旋轉板背面的階梯盲孔配裝，旋轉軸與旋轉板通過旋轉軸中的矩形板上的中心孔周圍均布的螺栓固定。

所述的加載部分包括動態切削力加載部分、切削扭矩加載部分以及加載棒。

所述的動態切削力加載部分通過其中的2號滑板上均布的螺栓通孔與T型螺栓固定在所述的切削力加載支撐部分中的旋轉板上。

所述的切削扭矩加載部分包括型號為DWZ10的電渦流測功機與彈性聯軸。

型號為DWZ10的電渦流測功機通過螺栓安裝在3號底座上，電渦流測功機的輸出端通過法蘭盤與彈性聯軸器的右端連接，彈性聯軸器的左端與套裝有軸承加載單元的加載棒的右端鍵連接，軸承加載單元和軸承加載單元支撐部分中的導向塊嚙合連接。加載棒的左端與被測的數控轉塔動力刀架上的動力刀座的右端固定連接，電渦流測功機輸出軸、彈性聯軸器、加載棒與被測的數控轉塔動力刀架上的動力刀座的回轉軸線共線。