[發明專利]一種車床進給系統綜合性能測試實驗方法

有效

• 申請號: 201810256089.6
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108555322B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 梁睿君;王慶倫;何磊;黃敏凱;邵偉業;李偉;宋丹
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23B25/06
• 分類號: B23B25/06;G01M13/00;G01D21/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種車床進給系統綜合性能測試試驗裝置及方法，車床進給系統綜合性能測試試驗裝置包括進給單元，隨動加載單元，測控系統，進給單元作為研究對象的主體，是試驗裝置的核心；隨動加載單元對進給單元進行三個方向的隨動力加載；測控系統實現進給單元和隨動加載單元的運動控制，以及加載力大小的控制，對進給系統的性能參數進行采集。本發明為進給系統綜合性能的研究提供平臺基礎，可以設置不同切削力和轉速，對進給系統進行相關研究。

技術領域

本發明涉及機械制造技術領域，尤其涉及一種車床進給系統綜合性能測試實驗方法。

背景技術

隨著科學技術的日益發展，人們對高精密制造技術的研究越發重視，高端產品對高精密技術的需求越來越大。而數控車床作為重要的機械加工設備，其自身的加工精度對于高精密產品來說至關重要。而進給系統作為數控車床的關鍵組成，在受熱和受力時，會產生熱變形和力變形，從而影響進給系統的精度，導致刀具切削時刀具和工件的相對位置產生變化，對加工出來的零部件的精度和表面質量產生很大的影響。現如今，人們對高端產品的精度需求愈發苛刻，加工誤差的級別已經達到幾個微米之內，而且誤差補償技術已較為成熟，研究影響進給系統精度的誤差變的格外關鍵。

在研究影響進給系統的各項誤差時，需要采用相關的車床設備對誤差進行測量、補償和驗證。在對車床設備做實驗時，由于車床設備的專用性和封閉性，其許多內部結構和對應參數信息不公開，限制了條件，導致結果不準確以及實驗結論比較片面。大部分車床設備，出于對車床設備精度的保證，往往對許多結構進行加殼或者防塵罩保護，防止外界環境破壞了其內部結構，而這些附加件加大了對其綜合性能進行測量的難度，使得許多傳感器很難合理的布置，測量所得的結果不準確。車床設備作為一個整體，其內部零部件經過設計計算互相關聯，當對其某個零部件進行替換以完成某項實驗時，不能全面反映其之間的配合關系，導致替換后出現數據偏差較大的現象，而且由于車床結構復雜，對進給系統某個零部件進行拆卸會非常麻煩。某些破壞性較大的實驗，例如可靠性試驗，需要對車床設備進行長期的加載和測量，這樣對于車床設備，除進給系統以外的許多零部件也會出現磨損或者破壞現象，由此造成了巨大的損失。

在實際的車削加工工程中，車削力測量的難度和成本均較大，無法精確的測量出車削力，在實驗過程中，無法研究切削力對進給系統性能的影響。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種車床進給系統綜合性能測試實驗方法，實現在不同工況下，對應的切削力和轉速對車床進給系統綜合性能的影響，并對車床進給系統綜合性能進行測試和分析。

技術方案：為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：一種車床進給系統綜合性能測試實驗方法，所述方法基于的實驗裝置包括進給單元、隨動加載單元、測控系統和底板，包括步驟：

(1)將采集裝置安裝在實驗裝置的進給單元和隨動加載單元上，并接入測控系統；

(2)在測控系統上設置傳感器采集參數，并根據上傳的力傳感器的數據，反饋調節加載氣缸的氣壓大小；

(3)在測控系統上設置進給單元上的第一伺服電機和隨動加載單元上的第二伺服電機的轉速大小；

(4)測控系統開始運行對電機進行控制；

(5)測控系統開始測量，對溫度傳感器和位移傳感器的信號進行采集顯示；

(6)重復步驟(2)～(5)，完成不同實驗要求下的測試。