[發明專利]四方刀架的可靠性試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 202210290545.5
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114778089A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 羅巍;沈耀;吳璟龍;楊兆軍;陳傳海;于立娟;何佳龍;田海龍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 長春市東師專利事務所 22202
• 代理人: 張鐵生;郭小茜

本發明公開了一種四方刀架可靠性試驗裝置及試驗方法，它包括：地平鐵、四方刀架系統、切削力自動加載部分、切削振動加載部分，它們固定在地平鐵上；所述的切削力自動加載部分包括：所述的切削力自動加載部分包括：電動缸、傾角調節機構、自動轉臺和兩軸滑臺，從上至下依次連接；兩軸滑臺固定在地平鐵上；所述的切削力自動加載部分還包括：模擬刀桿，其一端裝卡在四方刀架系統的四方刀架刀盤上，其另一端為球體；所述的切削振動加載部分包括：振動加載支撐裝置和切削振動加載裝置；還設有電流鉗、可編程控制器、傾角傳感器、轉角傳感器、計算機和數據采集卡。進行模擬真實工況的可靠性試驗，暴露和激發產品故障，提供豐富且實用的數據。

技術領域

本發明屬于數控車床制造和工業自動化控制領域的一種試驗裝置，更確切的說，本發明涉及一種四方刀架的可靠性試驗裝置及試驗方法。

背景技術

隨著近幾年制造業的蓬勃發展，我國已經成為數控機床生產及應用的大國。目前，我國已經在數控機床的重要核心技術研究方面取得了重大突破，實現了一些具有自主知識產權的科技成果與核心技術。但與發達國家相比，我國的數控機床企業所生產的產品質量不高、產品的可靠性較低、機床的加工精度和效率較低。這些問題事實上已經成為數控機床產業發展的一大瓶頸。造成國產數控機床可靠性水平偏低的主要原因之一就是國產數控機床關鍵功能性部件的可靠性水平較低，因此對于數控機床的關鍵性功能部件開發相應的可靠性試驗裝置和試驗技術對于提高國產數控機床可靠性具有重大意義。回轉式刀架作為數控機床中最常用的關鍵功能部件之一，其可靠性的高低直接影響數控機床加工的精度、穩定度和加工質量。提高其自身的可靠性對于提高整機的可靠性水平有著重要影響。

目前我國數控機床關鍵功能部件可靠性試驗起步較晚，目前刀架的試驗臺可以對刀架進行空轉試驗、偏重試驗，或者采用液壓缸對模擬刀具進行模擬靜態。動態切削力的加載試驗。但是位姿調節機構比較沉重、調節位置有偏差、且切削力加載精度與切削力加載頻率受限。

發明內容

本發明的目的是為克服目前國內沒有具備模擬數控機床四方刀架真實工況加載功能的可靠性試驗裝置和可靠性試驗方法的問題，提供了一種電動缸與激振器混合加載的四方刀架可靠性試驗裝置及試驗方法。

四方刀架可靠性試驗裝置，其特征在于：地平鐵1、四方刀架系統、切削力自動加載部分、切削振動加載部分，它們固定在地平鐵1上；

所述的切削力自動加載部分包括：所述的切削力自動加載部分包括：電動缸10、傾角調節機構11、自動轉臺12和兩軸滑臺13，從上至下依次連接；兩軸滑臺13固定在地平鐵1上；

所述的切削力自動加載部分還包括：模擬刀桿9，其一端裝卡在四方刀架系統的四方刀架8刀盤上， 其另一端為球體；

所述的電動缸10為直連式伺服電動缸，包括：切削力加載桿1001、壓力傳感器1002、電動缸前端面1003，電動缸電機1004；

所述的壓力傳感器1002前部固定連接切削力加載桿1001上，電動缸電機1004驅動絲桿轉動，帶動切削力加載桿1001移動；

所述的傾角調節機構11包括：支撐底板1101，電動缸底座1102，鉸支座1103，傾角傳感器1104，支桿1105，絲杠滑塊1106，伺服電機1107，絲杠1108，絲杠底座1109；

所述的電動缸底座1102的前端與支撐底板1101的前端鉸接，其中部下方固定安裝鉸支座1103，鉸支座1103與支桿1105鉸接，絲杠滑塊1106與支桿1105鉸接，絲杠底座1109、伺服電機1107固定在支撐底板1101上，伺服電機1107轉動帶動絲杠轉動，使得絲杠滑塊1106進行位移，帶動支桿1105移動；

所述的傾角傳感器1104設在后部下方；

所述的電動缸10的電動缸前端面1003固定電動缸底座1102上；

所述的自動轉臺22包括：轉臺底座1201、蝸輪1202、蝸桿軸承1203、蝸桿1204、蝸桿架蓋板1205、旋轉臺面1206、轉臺伺服電機1207和轉角傳感器1208；