[發(fā)明專利]一種用于機(jī)床的非線性剛度測量方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810355307.1
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN108627309B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑞乾;彭寶營;楊慶東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M5/00
• 分類號(hào): G01M5/00;G01M13/00
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種用于機(jī)床的非線性剛度測量裝置，包括機(jī)床工作臺(tái)(1)和主軸(2)，其特征在于：所述主軸(2)上安裝有模擬刀柄(3)，所述模擬刀柄(3)的柄身上通過軸承(4)套裝有滾子(5)，所述滾子(5)的相對(duì)側(cè)設(shè)置有加載裝置(6)，所述模擬刀柄(3)相對(duì)于加載裝置(6)的一側(cè)設(shè)置有位移傳感裝置(7)，同時(shí)還包括一個(gè)連接加載裝置(6)和位移傳感裝置(7)的數(shù)控系統(tǒng)(8)；所述加載裝置(6)包括直線移動(dòng)裝置(601)和壓力傳感器(602)，所述直線移動(dòng)裝置(601)包括固定安裝在機(jī)床工作臺(tái)上的支座(603)，所述支座(603)上安裝有外殼體(604)，所述外殼體(604)中間設(shè)置有滾珠絲杠(605)，所述滾珠絲杠(605)延伸出外殼體(604)末端安裝有過渡板(606)，所述壓力傳感器(602)安裝在過渡板(606)上；所述滾珠絲杠(605)通過設(shè)置在外殼體(604)末端的伺服電缸(607)驅(qū)動(dòng)，且所述滾珠絲杠(605)末端連接有手輪(608)；所述位移傳感裝置(7)包括固定安裝在機(jī)床工作臺(tái)(1)上的固定座(701)，以及安裝在固定座(701)上的支撐桿(702)，所述支撐桿(702)頂部通過螺母(703)安裝有安裝座(704)，所述安裝座(704)上安裝有位移傳感器(705)。

2.一種基于權(quán)利要求1所述裝置的非線性剛度測量方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟100、在機(jī)床工作臺(tái)上對(duì)模擬刀柄施加負(fù)載，并且測量機(jī)床主軸端部的位移，獲得機(jī)床主軸的變形與力負(fù)載的曲線；

步驟200、通過分析所述機(jī)床主軸端部的變形與力負(fù)載曲線的斜率，評(píng)價(jià)機(jī)床的綜合剛度；

步驟300、通過由加力負(fù)載設(shè)備、力傳感設(shè)備和位移傳感設(shè)備組成的閉環(huán)的測量系統(tǒng)連續(xù)加力來測出機(jī)床主軸的連續(xù)變形曲線，獲得機(jī)床整體剛度參數(shù)，所述測量系統(tǒng)在機(jī)床不運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行測量，自動(dòng)加力自動(dòng)測量主軸的變形曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于機(jī)床的非線性剛度測量方法，其特征在于：所述的測量系統(tǒng)可以從機(jī)床主軸XYZ三個(gè)坐標(biāo)方向上，連續(xù)加載用于切削模擬刀柄的模擬刀具所需要的切削力。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于機(jī)床的非線性剛度測量方法，其特征在于：采用測量頭測量主軸端部的位移，獲得變化主軸端部的力與變形位移的曲線，通過分析軟件，評(píng)價(jià)力與位移曲線的變化趨勢，獲得機(jī)床的綜合剛度參數(shù)。