[發明專利]伺服進給系統可靠性試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201711111618.5
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107728606B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 羅巍;陳菲;許彬彬;李恒旭;楊兆軍;張新戈;郭亞明;鄭宏偉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G05B19/4062
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽

本發明公開了一種伺服進給系統可靠性試驗裝置及試驗方法，克服了沒有模擬數控機床雙絲杠同步驅動伺服進給系統加載功能的可靠性試驗裝置與試驗方法的問題，該裝置包括雙絲杠同步驅動伺服進給系統、加載系統、檢測系統與控制系統；雙絲杠同步驅動伺服進給系統通過其中的床身平臺安裝在地基上，加載系統通過伺服油路塊支架與伺服油缸支架安裝在床身平臺上，加載系統通過浮動接頭和安裝在床身平臺上的工作臺連接，檢測系統中的1號位移傳感器、2號位移傳感器、兩個壓力傳感器、1號接近傳感器、2號接近傳感器與激光干涉儀分別安裝在床身平臺與床身平臺左側地基上；控制系統通過操作臺安裝在床身平臺的右上方的地基上。本發明還提供了一種試驗方法。

技術領域

本發明涉及精密制造技術和工業自動化控制領域的一種試驗裝置，更確切地說，本發明涉及一種伺服進給系統可靠性試驗裝置及試驗方法。

背景技術

進給系統作為數控機床重要的組成部分，其精度的高低直接影響機床的定位精度、穩定性和加工質量。以伺服電機帶動滾珠絲杠為主要傳動部件構成的伺服進給系統在高檔數控機床上的應用最為廣泛。傳統的數控機床直線進給系統主要采用單根滾珠絲杠，單絲杠驅動結構不穩定，運行時容易產生較大的平動和扭轉，進而影響了進給系統的精度。隨著機床向高速、高精和高穩定性的方向發展，對伺服進給系統提出了更高的要求，雙滾珠絲杠驅動直線進給系統具有良好的抗振性、高系統剛度以及快速系統響應性等優點，能夠有效地抑制數控機床在高速和高加減速情況下產生的振動，因此其在高速和高精類數控機床中的應用日益廣泛。

然而，國內的數控機床在雙絲杠驅動技術的應用上仍處于起步階段，雖然國內對于單滾珠絲杠副的性能檢測和可靠性裝置已經很成熟，但是對于雙絲杠同步驅動的伺服進給系統可靠性裝置還很少。對其進行可靠性試驗及性能參數的檢測、數據分析以及提出改進措施是提高雙絲杠驅動伺服進給系統可靠性的一條有效途徑，對于數控機床具有重大意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服了目前國內沒有具備模擬數控機床雙絲杠同步驅動伺服進給系統加載功能的可靠性試驗裝置和可靠性試驗方法的問題，提供了一種雙絲杠同步驅動的伺服進給系統可靠性試驗裝置及試驗方法。

為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的：所述的伺服進給系統可靠性試驗裝置包括雙絲杠同步驅動伺服進給系統、加載系統、檢測系統與控制系統；

所述的雙絲杠同步驅動伺服進給系統包括1號絲杠伺服進給系統、2號絲杠伺服進給系統、2套結構相同的滾動導軌副、工作臺、床身平臺；

所述的滾動導軌副包括導軌與滑塊，導軌為等矩形橫截面的直桿件，導軌上均勻地設置有安裝螺釘的螺釘通孔，螺釘通孔的個數與導軌座上的導軌槽底面上的1號螺紋孔個數相等并相互對正；2個結構相同的導軌通過螺釘安裝在床身平臺前后側的導軌座上的導軌槽內；滑塊為U字形等橫截面的結構件，滑塊的凹槽的槽底上設置有螺釘通孔，2個結構相同的滑塊通過螺釘安裝在工作臺底面前后側設置的螺紋孔處，安裝在工作臺底面的2個結構相同的滑塊扣裝在2個結構相同的導軌上，2個結構相同的滑塊與2個結構相同的導軌之間為滑動連接；

所述的1號絲杠伺服進給系統與2號絲杠伺服進給系統結構相同；1號絲杠伺服進給系統與2號絲杠伺服進給系統相對于床身平臺的縱向對稱面平行對稱地安裝在床身平臺中間凹槽的前、后側的槽底上，1號絲杠伺服進給系統與2號絲杠伺服進給系統通過其中的1號滾珠絲杠與2號滾珠絲杠和安裝在工作臺上的1號絲杠螺母與2號絲杠螺母相連接；

所述的加載系統包括加載伺服油缸、伺服油路塊、伺服油路塊支架、伺服油缸支架與浮動接頭；

所述的檢測系統包括1號位移傳感器、兩個結構相同的壓力傳感器、1號接近傳感器、2號接近傳感器、2號位移傳感器與激光干涉儀；