[發明專利]一種車床靜剛度測量裝置

有效

• 申請號: 201610209968.4
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105675329B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 王繼偉;于艷;于文娟;呂寶君;匡軍
• 申請（專利權）人: 青島農業大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 于正友

1.一種車床靜剛度測量裝置，其特征在于，其包括加載裝置、剛度儀、模擬刀具、載荷測量裝置、位移變量測量裝置和數據處理模塊，

所述加載裝置安裝于剛度儀上，其通過扳手轉動螺桿的方式對模擬刀具進行加載載荷，且加載載荷的方向由剛度儀控制；

所述載荷測量裝置包括測力儀、三向力放大器和模數轉換器，所述測力儀安裝于模擬刀具上，所述測力儀檢測模擬刀具的受力F，并將該力F分解為F_x、F_y、F_z，且將F_x、F_y、F_z三個分力分別轉換為電壓信號，所述電壓信號通過三向力放大器傳輸至模數轉換器，所述模數轉換器與數據處理模塊相連；

所述位移變量測量裝置包括若干個位移傳感器，所述位移傳感器分別位于床頭、刀架和尾座處，所述位移傳感器將其測量的位移量轉換為數字信號，并將數字信號傳輸至數據處理模塊；還包括集線器，其設置于位移變量測量裝置與數據處理模塊的連線上，其輸入端為并行口，輸出端為串行口且與數據處理模塊連接；

所述數據處理模塊通過對模數轉換器傳遞的信號和位移傳感器傳遞的信號進行處理，計算并顯示靜剛度值和靜剛度曲線；

所述位移變量測量裝置還包括用于監測位移傳感器工作的測微儀，其與位移傳感器并聯，并通過集線器與數據處理模塊連接。

2.根據權利要求1所述的一種車床靜剛度測量裝置，其特征在于：所述集線器與數據處理模塊的連接接口為USB接口。

3.根據權利要求1或2所述的一種車床靜剛度測量裝置，其特征在于：所述三向力放大器為四通道動態應變儀。

4.根據權利要求1或2所述的一種車床靜剛度測量裝置，其特征在于：所述測力儀包括測力傳感器，所述測力傳感器采用電阻應變片式。

5.根據權利要求1或2所述的一種車床靜剛度測量裝置，其特征在于：所述位移傳感器與集線器的連接線包括時鐘線和數據線，所述位移傳感器的信號輸出頻率為每秒5次至每秒12次。

6.根據權利要求1所述的一種車床靜剛度測量裝置，其特征在于：所述剛度儀分為單向剛度儀或三向剛度儀。

7.根據權利要求1所述的一種車床靜剛度測量裝置，其特征在于：所述數據處理模塊通過以下步驟處理：

a)通過對位移傳感器獲得y_刀、y_頭、y_尾；其中，y_刀為刀架處的位移變量、y_頭為床頭處的位移變量、y_尾為尾座處的位移變量；

b)通過測力儀獲得F_x、F_y、F_z，其中，F_x為軸向方向的分力，F_y為徑向方向的分力，F_z為垂直方向的分力；其中F為切削力；

c)其中k_車為車床靜剛度。