[發明專利]一種三軸鏜床模擬切削力加載裝置及使用方法

有效

• 申請號: 201610348051.2
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN105865823B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 李常有;張亞楠;張義民;黃賢振;張旭方;朱麗莎;姚國;呂昊;呂航原;譚學飛
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

1.一種三軸鏜床模擬切削力加載裝置，其特征在于：包括剛性框架、X向位置調整組件、Y向切削力加載組件、Z向位置調整組件及刀具回轉向切削力加載組件，所述X向位置調整組件包括X向滑軌及X向滑塊，所述Y向切削力加載組件包括Y向導軌及Y向滑塊，所述Z向位置調整組件包括Z向滑軌及Z向滑塊，所述刀具回轉向切削力加載組件包括刀具回轉向定盤、刀具回轉向動盤及模擬平旋盤；

所述Y向導軌水平固裝在剛性框架內，Y向滑塊采用套筒式結構，Y向滑塊套裝在Y向導軌上，Y向滑塊與Y向導軌滑動配合，在Y向滑塊與Y向導軌的滑動接觸面之間加裝有阻尼片；在所述Y向導軌外表面設有導向凹槽，導向凹槽與Y向導軌軸向方向相平行，在Y向滑塊上安裝有Y向預緊螺栓，在Y向預緊螺栓的螺桿底部設有導向滾珠，導向滾珠位于導向凹槽內；所述Z向滑軌豎直固裝在Y向滑塊上，Z向滑塊設置在Z向滑軌上；所述X向滑軌水平固裝在Z向滑塊上，X向滑塊設置在X向滑軌上，在X向滑塊上固連有支架，刀具回轉向定盤豎直固裝在支架上，刀具回轉向定盤與刀具回轉向動盤滑動接觸配合，在刀具回轉向定盤與刀具回轉向動盤的滑動接觸面之間加裝有阻尼片，在刀具回轉向定盤與刀具回轉向動盤之間連接有刀具回轉向預緊螺栓，所述模擬平旋盤與刀具回轉向動盤固定連接在一起。

2.根據權利要求1所述的一種三軸鏜床模擬切削力加載裝置，其特征在于：所述X向滑塊與Z向滑塊結構相同，包括滑臺板及導向輪，所述X向滑軌與Z向滑軌結構相同，包括滑軌主體以及設置在滑軌主體中部的軌道槽，在軌道槽兩側的滑軌主體上開設有T型槽，在T型槽內安裝有T型緊固螺栓，滑臺板通過T型緊固螺栓與滑軌主體相連接；所述導向輪位于軌道槽內，導向輪與軌道槽側向槽壁滾動接觸配合。

3.根據權利要求1所述的一種三軸鏜床模擬切削力加載裝置，其特征在于：所述Y向導軌共設置有四條，四條Y向導軌均布設置在剛性框架內，其中兩條Y向導軌位于剛性框架底部，另兩條Y向導軌位于剛性框架頂部，且處在同一側的上、下兩條Y向導軌之間連接有一條Z向滑軌，處在另一側的上、下兩條Y向導軌之間連接有另一條Z向滑軌，在兩條Z向滑軌之間連接有一條X向滑軌。

4.權利要求1所述的三軸鏜床模擬切削力加載裝置的使用方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：選定一個需要進行性能測試的三軸鏜床，將模擬切削力加載裝置吊裝到機床的工作臺上，通過X向位置調整組件和Z向位置調整組件調整模擬平旋盤的位置，并使模擬平旋盤與機床平旋盤處于同一高度上且中心相重合，通過旋緊T型緊固螺栓將模擬平旋盤的位置固定，再將模擬平旋盤及機床平旋盤上的鏜刀桿固定連接在一起；

步驟二：設定一組切削力；

步驟三：利用扭力扳手分別擰緊Y向預緊螺栓和刀具回轉向預緊螺栓，使Y向滑塊與Y向導軌之間的摩擦力、刀具回轉向定盤與刀具回轉向動盤之間的摩擦力分別等于所設定的切削力，由于摩擦力無法在扭力扳手上直接讀出，通過扭力扳手只能直接讀出擰緊力矩，而擰緊力矩需要通過計算得到，計算公式為M＝KFd/μ，式中，M為擰緊力矩，K為擰緊力系數，F為摩擦力，d為預緊螺栓的螺紋公稱直徑，μ為摩擦系數；

步驟四：啟動機床并運行加工程序，開始模擬機床的加工過程，并真實模擬機床在受力條件下的實際運行狀態，進而測試出在當前切削力條件下的機床性能；

步驟五：重新設定切削力，重復步驟三及步驟四，完成不同切削力條件下的機床性能測試。