[發(fā)明專利]一種能模擬工況條件的精密主軸試車裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410550156.7
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104296983A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂術(shù)亮;國冬
• 申請（專利權(quán)）人: 鼎奇（天津）主軸科技有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 天津市新天方有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12104
• 代理人: 李桂英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)床主軸性能測試領(lǐng)域，特別是涉及一種能模擬工況條件的精密主軸試車裝置。

背景技術(shù)

主軸是機(jī)床的核心功能部件，其性能直接影響到機(jī)床整機(jī)的性能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，主軸已經(jīng)形成了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)床功能部件。高轉(zhuǎn)速、高精度、高轉(zhuǎn)矩、高穩(wěn)定性是精密機(jī)床主軸的基本特征。主軸軸承的油氣潤滑技術(shù)、精密加工與精密裝配工藝、可靠性測試與壽命預(yù)估技術(shù)、主軸回轉(zhuǎn)精度測試與誤差分離技術(shù)、動剛度在線測量技術(shù)等反應(yīng)了當(dāng)今高端主軸的前沿技術(shù)。國內(nèi)在精密主軸的基礎(chǔ)技術(shù)層面存在諸多問題，如精密主軸試車裝置的不到位，導(dǎo)致技術(shù)人員對主軸的裝配質(zhì)量難以作出科學(xué)的評價(jià)，影響了精密主軸產(chǎn)品綜合性能的提升。精密主軸的試車是指裝配完畢的主軸在空載狀態(tài)下以設(shè)定的轉(zhuǎn)速工作一段時間并實(shí)時監(jiān)測主軸的溫升和轉(zhuǎn)矩是否超過其閥值，以確保主軸的各項(xiàng)性能在工況下達(dá)到最佳。合理的試車裝置要考慮到主軸的驅(qū)動方式、潤滑方式、冷卻方式、密封等。現(xiàn)有的精密主軸試車裝置只考慮了上述的一個或者幾個因素，不能完全模擬工況條件對主軸進(jìn)行試車。因此亟待建立一種能模擬工況條件的精密主軸試車裝置，從而保證精密主軸的各項(xiàng)性能在工況下達(dá)到最佳。

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)問題而提供一種能模擬工況條件的精密主軸試車裝置。

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：

一種能模擬工況條件的精密主軸試車裝置，包括兩組潤滑循環(huán)干路、兩組冷卻循環(huán)干路、兩組速度-轉(zhuǎn)矩驅(qū)動裝置、氣密封裝置、恒溫調(diào)節(jié)裝置、溫度采集裝置和控制系統(tǒng)；所述兩組潤滑循環(huán)干路輸出不同形式的潤滑液，所述兩組冷卻循環(huán)干路輸出不同比熱和黏度的冷卻液，所述兩組速度-轉(zhuǎn)矩驅(qū)動裝置包括變頻驅(qū)動裝置和伺服驅(qū)動裝置，所述變頻驅(qū)動裝置用于為電主軸試車提供動力，其采用速度-轉(zhuǎn)矩控制模式控制電主軸試車時的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，所述伺服驅(qū)動裝置用于為機(jī)械主軸試車提供動力，其采用速度-轉(zhuǎn)矩控制模式控制機(jī)械主軸試車時的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，所述變頻驅(qū)動裝置包括一臺變頻器和變頻器分控制單元，所述變頻器分控制單元用于設(shè)定和監(jiān)測試車電主軸的轉(zhuǎn)速和極限轉(zhuǎn)矩，所述伺服驅(qū)動裝置包括一臺伺服電機(jī)和伺服電機(jī)分控制單元，所述伺服電機(jī)分控制單元用于設(shè)定和監(jiān)測試車機(jī)械主軸的轉(zhuǎn)速和極限轉(zhuǎn)矩，所述氣密封裝置包括一臺氣源裝置和氣源裝置分控制單元，所述氣源裝置分控制單元用于設(shè)定和監(jiān)測氣源裝置輸出氣體的壓力，所述恒溫調(diào)節(jié)裝置包括一臺溫度調(diào)節(jié)裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置分控制單元，所述溫度調(diào)節(jié)裝置分控制單元用于設(shè)定和監(jiān)測試車主軸的環(huán)境溫度，所述溫度采集裝置包括10組溫度傳感器，所述溫度傳感器用于測試試車主軸前后軸承安裝部位的溫度，所述控制系統(tǒng)包括控制器和通信單元，所述控制器可對每組分控制單元進(jìn)行控制，所述通信單元采用RS-485協(xié)議與每組所述分控制單元進(jìn)行通訊。

優(yōu)選的，所述的兩組潤滑循環(huán)干路，其中一組潤滑循環(huán)干路為油氣潤滑循環(huán)干路，包括一臺油氣潤滑循環(huán)機(jī)和一組油氣潤滑分控制單元，所述油氣潤滑循環(huán)機(jī)的流量及油液和氣體的混合比由油氣潤滑分控制單元設(shè)定或通過控制器設(shè)定；另一組為油霧潤滑循環(huán)干路，包括一臺油霧潤滑循環(huán)機(jī)和一組油霧潤滑分控制單元，所述油霧潤滑循環(huán)機(jī)的流量及油液和氣體的混合比可由油霧潤滑分控制單元設(shè)定或通過控制器設(shè)定，所述兩組潤滑循環(huán)干路同時最多只有一組潤滑循環(huán)干路工作，通過潤滑循環(huán)轉(zhuǎn)換器或控制器設(shè)定兩組潤滑循環(huán)干路的工作狀態(tài)，所述潤滑循環(huán)轉(zhuǎn)換器可通過通信單元與控制器進(jìn)行通訊。

優(yōu)選的，所述兩組冷卻循環(huán)干路，其中一組冷卻循環(huán)干路為水冷卻循環(huán)干路，包括一臺水冷卻循環(huán)機(jī)和一組水冷卻循環(huán)機(jī)分控制單元，所述水冷卻循環(huán)機(jī)的流量及溫度由水冷卻循環(huán)機(jī)分控制單元設(shè)定或通過控制器設(shè)定；另一組為油冷卻循環(huán)干路，包括一臺油冷卻循環(huán)機(jī)和一組油冷卻循環(huán)機(jī)分控制單元，所述油冷卻循環(huán)機(jī)的流量及溫度由油冷卻分控制單元設(shè)定或通過控制器設(shè)定，所述兩組冷卻循環(huán)干路同時最多只有一組冷卻循環(huán)干路工作，通過冷卻循環(huán)轉(zhuǎn)換器或控制器設(shè)定兩組冷卻循環(huán)干路的工作狀態(tài)，所述冷卻循環(huán)轉(zhuǎn)換器可通過通信單元與控制器進(jìn)行通訊。

優(yōu)選的，所述變頻驅(qū)動裝置和伺服驅(qū)動裝置只有其中一組驅(qū)動裝置工作，通過驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)換器或控制器設(shè)定驅(qū)動裝置工作狀態(tài)，所述驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)換器可通過通信單元與控制器進(jìn)行通訊。

優(yōu)選的，所述控制器通過所述通訊單元控制所述各分控制單元和所述各轉(zhuǎn)換器，其中包括設(shè)定潤滑液的流量和混合比、冷卻液出口溫度和流量、試車主軸的轉(zhuǎn)速和極限轉(zhuǎn)矩、氣源裝置輸出氣體的壓力、試車主軸的環(huán)境溫度、試車主軸的試車時間、是否需要潤滑及潤滑類型、是否需要冷卻及冷卻類型、試車主軸的驅(qū)動方式。