[發(fā)明專利]數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410290600.6
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104019986A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉闊;李焱;宋威;李洪濤;譚智;吳玉亮
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽機床（集團）有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

1.一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置，其特征在于：包括試驗臺體(10)和控制系統(tǒng)(90)，試驗臺體(10)上安裝有電機(20)、徑向切削力模擬加載裝置(30)、軸向切削力模擬加載裝置(40)、軸承加載單元(50)和扭矩加載系統(tǒng)(60)；所述的軸承加載單元(50)由加載裝置(51)和設(shè)在其內(nèi)的芯軸(52)構(gòu)成；所述的扭矩加載系統(tǒng)(60)是，測功機(61)的軸依次連接聯(lián)軸器Ⅰ(62)、扭矩傳感器(63)、聯(lián)軸器Ⅱ(64)、軸承座組件(65)和聯(lián)軸器Ⅲ(66)；被測主軸(71)通過主軸箱(72)固定在試驗臺體(10)上；電機(20)通過皮帶(21)驅(qū)動被測主軸(71)，被測主軸(71)的另一端面與卡盤(73)連接，卡盤(73)卡持芯軸(52)，芯軸(52)的另一端與聯(lián)軸器Ⅲ(66)連接，徑向切削力模擬加載裝置(30)和軸向切削力模擬加載裝置(40)分別與加載裝置(51)活動連接；液壓系統(tǒng)(80)分別連接徑向切削力模擬加載裝置(30)和軸向切削力模擬加載裝置(40)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置，其特征在于：所述的徑向切削力模擬加載裝置(30)是：支撐板Ⅰ(31)通過可調(diào)支架Ⅰ(32)和底板Ⅰ(33)與試驗臺體(10)固定，液壓缸Ⅰ(34)安裝在支撐板Ⅰ(31)上，液壓缸Ⅰ(34)的末端依次安裝壓力傳感器Ⅰ(35)和加載棒Ⅰ(36)，加載棒Ⅰ(36)與軸承加載單元(50)的加載裝置(51)活動連接。

3.如權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置，其特征在于：液壓缸Ⅰ(34)的末端設(shè)有彈性裝置Ⅰ(37)，壓力傳感器Ⅰ(35)設(shè)在加載棒Ⅰ(36)和彈性裝置Ⅰ(37)之間。

4.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置，其特征在于：所述的軸向切削力模擬加載裝置(40)是：支撐板Ⅱ(41)通過可調(diào)支架Ⅱ(42)和底板Ⅱ(43)與試驗臺體(10)固定，液壓缸Ⅱ(44)安裝在支撐板Ⅱ(41)上，液壓缸Ⅱ(44)的末端依次安裝壓力傳感器Ⅱ(45)和加載棒Ⅱ(46)，加載棒Ⅱ(46)與杠桿(47)的一端活動連接，杠桿(47)的另一端與軸承加載單元(50)的加載裝置(51)的端面活動連接。

5.如權(quán)利要求4所述的一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置，其特征在于：液壓缸Ⅱ(44)的末端設(shè)有彈性裝置Ⅱ(48)，壓力傳感器Ⅱ(45)設(shè)在加載棒Ⅱ(46)和彈性裝置Ⅱ(48)之間。

6.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置，其特征在于：主軸箱(72)通過墊板(74)和調(diào)整墊(75)與試驗臺體(10)固定。

7.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置，其特征在于：扭矩加載系統(tǒng)(60)通過X-Y工作臺(67)固定在試驗臺體(10)上。

8.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗裝置，其特征在于：試驗臺體(10)通過減振墊(11)安裝在地面上。

9.一種數(shù)控車床主軸可靠性加載試驗方法，其特征在于：利用權(quán)利要求1所述的試驗裝置，方法如下：

1)用千分表測定被測主軸(71)初始狀態(tài)的徑向和軸向的回轉(zhuǎn)精度，及測定被測主軸初始狀態(tài)的靜剛度；

2)被測主軸(71)通過主軸箱(72)固定在試驗臺體(10)上，電機(20)通過皮帶(21)驅(qū)動被測主軸運轉(zhuǎn)，對被測主軸進行72h的連續(xù)空運轉(zhuǎn)，每24h停機一次，測試被測主軸的回轉(zhuǎn)精度和靜剛度；

3)對被測主軸(71)進行24h的加載試驗：扭矩加載系統(tǒng)(60)通過軸承加載單元(50)對被測主軸施加扭矩載荷，徑向切削力模擬加載裝置(30)通過軸承加載單元(50)對被測主軸施加徑向模擬切削力載荷，軸向切削力模擬加載裝置(40)通過軸承加載單元(50)對被測主軸施加軸向模擬切削力載荷；電機(20)通過皮帶(21)驅(qū)動被測主軸運轉(zhuǎn)，同時，扭矩加載系統(tǒng)(60)和/或徑向切削力模擬加載裝置(30和/或軸向切削力模擬加載裝置(40)間歇式對被測主軸加載，每次加載時間不少于3min，每兩次加載之間的間歇時間不大于30s；加載試驗進行12h后停機一次，測試被測主軸的回轉(zhuǎn)精度和靜剛度；

4)加載試驗完成后，最后測試被測主軸的回轉(zhuǎn)精度和靜剛度。