[發明專利]機床三向靜剛度同步測試系統

有效

• 申請號: 201310102342.X
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103257050A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 馮平法;張建富;李殿新;郁鼎文;吳志軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種機床三向靜剛度同步測試系統，其特征在于，該系統包括：

載荷測量子系統，用于測量機床沿X軸、Y軸、Z軸的載荷值；

三向加力儀，用于對機床施加沿X軸、Y軸、Z軸均成設定角度的載荷；

位移測量子系統，用于測量機床沿X軸、Y軸、Z軸的變形值；

數據處理器預先存儲有數據處理程序，用于對載荷和變形值進行處理，得到機床的靜剛度；

其中，三向加力儀和位移測量子系統的輸入端與機床主軸相連，三向加力儀的輸出端和載荷測量子系統的輸入端相連，位移測量子系統和載荷測量子系統的輸出端與數據處理器的輸入端相連。

2.如權利要求1所述系統，其特征在于，所述載荷測量子系統包括三向測力儀、電荷放大器和載荷數據采集器；其中三向測力儀放置在機床工作臺上，三向測力儀上部放置三向加力儀，三向加力儀施加的載荷是三向測力儀的輸入；三向測力儀的輸出端通過電荷放大器與載荷數據采集器的輸入端連接，載荷數據采集器的輸出端與數據處理器的一個輸入端連接。

3.如權利要求1所述系統，其特征在于，所述三向加力儀包括依次連接成一體的底座、轉臺組件、轉動組件、加載組件和轉動組件鎖緊機構；其中，三向加力儀底座固定放置在三向測力儀上部，底座通過轉臺轉動副與轉臺組件連接，轉臺組件通過轉動組件的轉動架轉動副與轉動組件連接，轉動組件與加載組件之間通過轉動組件的加載齒輪軸和加載組件的加載螺母連接，轉動組件鎖緊機構的上下兩端分別連接加載組件的加載架和轉臺組的轉臺。

4.如權利要求3所述系統，其特征在于，所述轉臺組件包括底座刻度盤、轉臺轉動副、條形永磁體和轉臺；條形永磁體置于轉臺內，轉臺通過條形永磁體固定在轉臺轉動副上，轉臺轉動副位于底座刻度盤的上面。

5.如權利要求3所述系統，其特征在于，所述轉動組件包括轉動架轉動副、轉動架刻度盤、轉動架、手輪、傳動齒輪軸和加載齒輪軸；轉動架轉動副位于轉臺的上面，轉動架刻度盤位于轉動架轉動副的上方，轉動架是一個上端和左端開孔的箱體，內部的空腔中設置由傳動齒輪軸和加載齒輪軸連接組成的錐齒輪傳動機構，傳動齒輪軸的上方安裝手輪，手輪伸出轉動架上端的開孔，加載齒輪軸伸出轉動架左側的開孔。

6.如權利要求3所述系統，其特征在于，所述加載組件包括加載螺母、加載架、彈性件和頂桿；加載架是一個左、右兩端開孔的箱體，加載齒輪軸伸入右端的開孔，并與加載螺母通過螺紋連接，加載螺母左端連接彈性件，彈性件左端連接頂桿，頂桿的左端伸出加載架左側的小孔。

7.如權利要求3所述系統，其特征在于，所述轉動組件鎖緊機構包括加載架連桿、鎖緊螺母和轉臺連桿；加載架連桿的上端連接加載架，轉臺連桿的下端連接轉臺，加載架連桿的下端和轉臺連桿的上端與鎖緊螺母相連。

8.如權利要求1所述系統，其特征在于，位移測量子系統包括三個激光位移傳感器和與之匹配的三個位移數據采集器；三個激光位移傳感器放置在機床工作臺上，三個激光位移傳感器的輸入端分別對準主軸的X軸、Y軸、Z軸三個方向，三個激光位移傳感器的輸出端分別與三個位移數據采集器的輸入端連接，三個位移數據采集器的輸出端分別與數據處理器的三個輸入端連接。