[實用新型]單雙絲杠滾動支撐直線進給系統動態特性測試裝置

有效

• 申請號: 201320291217.3
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN203241235U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 汪振華;袁軍堂;丁喜合;程寓;胡小秋
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

技術領域

本實用新型涉及一種數控機床進給系統動態特性測試裝置及其測試方法，特別是一種單雙絲杠滾動支撐直線進給系統動態特性測試裝置及方法。

背景技術

以滾動導軌和滾珠絲杠為主要傳動部件構成的滾動支撐直線進給系統在數控機床上的應用最為廣泛，其性能的好壞對機床整體性能的影響非常突出，其動態特性對數控機床的定位精度、靈敏性和運行平穩性有決定性的影響，對提高機床的加工質量、效率和系統的可靠性起著重要作用。動態特性測試主要測試出系統的模態參數，為結構系統的振動特性分析、振動故障診斷和預報以及結構動力特性的優化設計提供依據。

傳統的數控機床滾動支撐直線進給系統主要采用單根滾珠絲杠，隨著機床向高速、高精、重載及推進同步控制技術的高度化方向發展,具有良好抗振性、高系統剛度以及快速系統響應性等優點的雙滾珠絲杠驅動直線進給系統的應用逐漸增加。目前國內在設計機床進給系統時，以經驗法和類比法作為主要設計手段，在決定選擇單滾珠絲杠驅動還是雙滾珠絲杠驅動以及設計導軌和絲杠的長度和跨距時，多數參照國內外同類型機床，缺乏現實試驗依據。因此，準確獲取進給系統動態特性參數對機床進給系統的設計和優化具有十分重要的意義。

文獻1:中國專利：滾動支撐直線進給系統靜、動態特性測試裝置及測試方法，專利申請號：201310106101.2。設計了一種針對單絲杠滾動支撐直線進給系統的靜、動態特性測試裝置，該裝置結構緊湊，操作方便，測試精度較高，兼備單絲杠進給系統靜、動態特性測試的功能，在靜態測試方面，可以測試不同載荷條件下單絲杠進給系統的法向、軸向和側向靜態特性；在動態特性方面，可以測試不同導軌跨距以及進給速度對單絲杠進給系統的動態特性的影響。但該裝置無法實現對雙絲杠進給系統的測量，更無法測量絲杠跨距對雙絲杠進給系統動態特性的影響；在導軌跨距調整方面，該裝置在滾動導軌滑塊與工作之間設計了連接板，通過調整導軌滑塊與連接板的連接位置的方式可以實現導軌間距的調整，但導軌的間距調整范圍受到了連接板自身尺寸的約束。

由上可知，目前，在測試機床進給系統動態特性時，尚無兼備單絲杠進給系統和雙絲杠進給系統動態特性測試的裝置，尚無可以實現雙絲杠跨距調整的裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種單、雙絲杠滾動支承直線進給系統動態特性測試裝置。該裝置具有結構緊湊、應用廣泛、測試原理清晰、可以同時測試單絲杠進給系統和雙絲杠進給系統動態特性、能夠測試導軌和絲杠的長度、跨距以及進給速度對系統動態特性的影響等特點。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：一種單、雙絲杠滾動支撐直線進給系統動態特性測試裝置，包括底座、導軌安裝板、滾動導軌、滾動導軌滑塊、楔形塊、軸承座、軸承、聯軸器、滾珠絲杠副、螺母座、電機、工作臺、同步架、同步推桿、橡膠圈、懸掛桿、激振器、彈性繩、壓電式加速度傳感器、阻抗頭、數據采集器、電荷放大器、功率放大器和PC機；

底座上表面的橫向和縱向均設有相互平行且等間距的T型槽，底座的上表面最外側兩縱向T型槽上固連兩個相互平行的滾動導軌，該滾動導軌的延伸方向為縱向，每根滾動導軌上均設置滾動導軌滑塊，滾動導軌滑塊上方設置同步架，同步架上設置兩個相互平行的懸掛桿，懸掛桿所在直線與滾動導軌相平行；底座的上表面同時固連兩個相互平行的導軌安裝板，該兩個導軌安裝板位于固連于底座上表面的兩根滾動導軌的內側，所述導軌安裝板與固連于底座上表面的兩根滾動導軌相平行；

所述導軌安裝板兩側通孔均通過螺栓與底座上表面的橫向T型槽相連，每個導軌安裝板上均設置滾動導軌，該滾動導軌通過楔形塊壓緊在導軌安裝板安裝面上，導軌安裝板上的滾動導軌上也均設置滾動導軌滑塊，該滾動導軌滑塊上設置開有列條形沉頭槽的工作臺，所述工作臺的沉頭槽通過螺栓與滾動導軌滑塊安裝孔相連，工作臺的兩側設置同步推桿，該同步推桿貫穿同步架兩側的通孔，從而使工作臺帶動同步架同步移動，同步推桿與同步架連接處套有橡膠圈；

兩個導軌安裝板之間設置至少一根與之相平行的滾珠絲杠副，滾珠絲杠副的兩端均通過軸承與固連在底板上的軸承座相連，該滾珠絲杠副的一端通過聯軸器與電機相連，滾珠絲杠副的中部套在螺母座上，該螺母座固連于工作臺條形沉頭槽下方；

同步架通過彈性繩吊有激振器，激振器的底部設置阻抗頭，該阻抗頭底部吸附在激振點位置；壓電式加速度傳感器通過磁頭分別吸附在測試點上；