[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

技術領域

本發明屬于機床性能測試技術領域，特別是涉及一種三軸鏜床模擬切削力加載裝置及使用方法。

背景技術

目前，三軸鏜床主要用于零件內孔鏜加工，在諸多行業內，三軸鏜床已是不可或缺的加工設備。由于機床制造企業不同，各機床制造企業的機床產品在性能上往往也會不同，由于機床性能存在差異，導致機床的實際加工能力也存在明顯差異。對于機床采購企業而言，都希望能夠利用較低的價格購買到性能更優的機床產品，但是實際情況是，機床價格往往和機床性能掛鉤，機床性能越優良，機床的價格越昂貴，主要原因是機床性能的獲得往往需要高昂測試成本。

在機床定型前，機床的性能測試是必不可少的環節，通過機床性能測試過程，可以不斷發現機床在使用過程中可能出現的故障，再根據故障診斷結果來改進原有設計，進一步提升機床性能，直到測試出機床的極限性能，并在極限性能下將機床定型。

現階段，機床性能測試的實現方式主要有兩種，第一種是通過機床實際加工材料實物來實現的，第二種是通過計算機模擬機床加工過程來實現的；通過第一種方式進行的機床性能測試，需要消耗大量的材料實物和加工刀具，而加工刀具的價格是非常昂貴的，往往一次性能測試過程就需要耗費數把加工刀具，而上述花費都會計入機床的制造成本，但這種機床性能測試方式是最可靠的，能夠保證機床在出廠后具有最優的性能，缺點是機床的制造成本高昂；通過第二種方式進行的機床性能測試，雖然測試成本很低，但是測試可靠性同樣很低，計算機模擬的都是理想狀態下的加工過程，而實際加工過程則是具有不確定性的，即使在計算機中模擬完成了性能測試，但機床在實際加工過程中仍無法避免故障的發生，盡管機床的制造成本降低了，同時也犧牲了機床的性能。

因此，迫切需要尋找一種全新的機床性能測試手段，能夠真實模擬機床實際加工過程中的受力條件，又無需消耗材料實物和加工刀具，有效降低機床性能測試成本，保證機床優良性能的同時降低機床制造成本。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種三軸鏜床模擬切削力加載裝置及使用方法，能夠真實模擬機床實際加工過程中的受力條件，又無需消耗材料實物和加工刀具，有效降低機床性能測試成本，保證機床優良性能的同時降低機床制造成本。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種三軸鏜床模擬切削力加載裝置，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。

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。

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。

所述的三軸鏜床模擬切削力加載裝置的使用方法，包括如下步驟：