[發(fā)明專利]導(dǎo)軌磨損精度試驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410037631.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN103776711A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚雁清;張連洪;胡亞輝;徐闖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/56
• 分類號(hào): G01N3/56
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張金亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于滑動(dòng)導(dǎo)軌副的摩擦磨損試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其是一種用于測(cè)試導(dǎo)軌副在磨損過程中精度衰減的試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)

精度保持性是高精度機(jī)床的一項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)，導(dǎo)軌副作為高精度機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的核心部件，決定了機(jī)床的進(jìn)給精度及其精度保持性能?；瑒?dòng)導(dǎo)軌副是機(jī)床系統(tǒng)中常用的支撐和進(jìn)給部件，摩擦磨損是影響滑動(dòng)導(dǎo)軌副工作精度的最主要的因素。在實(shí)驗(yàn)室條件下，研究不同材料組成，不同工況參數(shù)以及不同潤(rùn)滑條件下滑動(dòng)導(dǎo)軌副的磨損性能以及由磨損產(chǎn)生的精度衰減規(guī)律，這對(duì)于研究滑動(dòng)導(dǎo)軌副的精度保持性能具有重要意義?；诖耍枰_發(fā)一種能夠模擬導(dǎo)軌副實(shí)際工況條件和工作環(huán)境的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

當(dāng)前的導(dǎo)軌摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)大多采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌副之間的相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)存在非線性，這類試驗(yàn)機(jī)并不能準(zhǔn)確模擬導(dǎo)軌副的實(shí)際運(yùn)行工況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種導(dǎo)軌磨損精度試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)能夠準(zhǔn)確地模擬導(dǎo)軌副的實(shí)際運(yùn)行工況，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌副的磨損模擬，并且能夠同時(shí)獲得與導(dǎo)軌副磨損狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌副精度。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種導(dǎo)軌磨損精度試驗(yàn)臺(tái)，包括支撐框架、導(dǎo)軌副模擬模塊、載荷施加模塊、直線度測(cè)量模塊和摩擦力測(cè)量模塊；所述支撐框架包括安裝底板、前支撐板、后支撐板和安裝頂板，所述前支撐板和所述后支撐板分別垂直固接在所述安裝底板上，所述安裝頂板固接在所述前支撐板和所述后支撐板的頂部，所述安裝頂板與所述安裝底板相互平行；所述導(dǎo)軌副模擬模塊包括導(dǎo)軌樣件安裝板、滑塊樣件安裝板和第一螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在所述滑塊樣件安裝板內(nèi)的滾珠絲杠螺母和與其連接的滾珠絲杠，所述滾珠絲杠與導(dǎo)軌樣件平行，并由所述前支撐板和所述后支撐板支撐，所述滾珠絲杠由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第一電機(jī)固定在所述安裝底板上；所述導(dǎo)軌樣件安裝板位于所述滑塊樣件安裝板的下方，并固定在所述安裝底板上；所述載荷施加模塊包括載荷加載彈簧、載荷調(diào)整絲杠、載荷調(diào)整螺母、載荷測(cè)量傳感器、載荷測(cè)量傳感器安裝板、支撐導(dǎo)軌、支撐導(dǎo)軌滑塊、前止推板和后止推板，所述載荷調(diào)整絲杠垂直固定在所述滑塊樣件安裝板的上方，所述載荷調(diào)整螺母連接在所述載荷調(diào)整絲杠上，所述載荷調(diào)整絲杠的頂部設(shè)有與其同軸滑動(dòng)連接的頂板，所述載荷測(cè)量傳感器壓在所述頂板上，所述載荷測(cè)量傳感器安裝在所述載荷測(cè)量傳感器安裝板上，所述載荷測(cè)量傳感器安裝板固定在所述支撐導(dǎo)軌滑塊上，所述支撐導(dǎo)軌滑塊與所述支撐導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，所述支撐導(dǎo)軌固定在所述安裝頂板上，并與所述滾珠絲杠平行，在所述頂板與所述載荷調(diào)整螺母之間夾壓有所述載荷加載彈簧，所述載荷加載彈簧套裝在所述載荷調(diào)整絲杠上，所述載荷測(cè)量傳感器安裝板設(shè)有前止推板和后止推板，所述前止推板和所述后止推板分別與所述滑塊樣件安裝板固接；所述直線度測(cè)量模塊包括數(shù)字千分表、第二電機(jī)和第二螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在所述前止推板上，所述數(shù)字千分表與導(dǎo)軌樣件垂直，并與所述第二螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的絲杠螺母固接，所述第二螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的絲杠由所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述摩擦力測(cè)量模塊由拉壓力傳感器構(gòu)成，所述拉壓力傳感器的一端固定在所述滑塊樣件安裝板上，另一端固定在所述滾珠絲杠螺母上。

所述第一電機(jī)采用伺服電機(jī)。

所述載荷調(diào)整螺母采用雙螺母結(jié)構(gòu)。

所述拉壓力傳感器的一端與所述滾珠絲杠螺母通過絲杠螺母頂板固接。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

一）采用高性能的伺服電機(jī)作為第一螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，以其高精度的速度伺服特性和較高的定位準(zhǔn)確性，使得試驗(yàn)臺(tái)架更能接近導(dǎo)軌副的實(shí)際運(yùn)行工況。

二）滑塊樣件和導(dǎo)軌樣件間的摩擦力可以通過拉壓力傳感器直接測(cè)量，由此計(jì)算出的摩擦系數(shù)準(zhǔn)確度更高。

三）滑塊樣件和導(dǎo)軌樣件間的載荷由載荷測(cè)量傳感器直接測(cè)量，操作者可以對(duì)試驗(yàn)臺(tái)當(dāng)前的載荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

四）通過采用載荷調(diào)節(jié)絲杠和載荷調(diào)節(jié)螺母這一結(jié)構(gòu)對(duì)載荷加載彈簧的壓縮量進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)滑塊樣件和導(dǎo)軌樣件間載荷在0值至最大值之間的連續(xù)調(diào)整。

五）在試驗(yàn)臺(tái)工作過程中，可以視需要在不拆卸導(dǎo)軌樣件的情況下對(duì)導(dǎo)軌樣件的直線度進(jìn)行測(cè)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為本發(fā)明的滑塊樣件安裝板局部示意圖；

圖4為圖3的俯視圖。