一種機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種重型數(shù)控機(jī)床大型結(jié)構(gòu)件變形的監(jiān)測設(shè)備，特別涉及一種機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]重型數(shù)控機(jī)床是一種高精度通用制造裝備，廣泛用于汽輪機(jī)、大型核電栗、船用螺旋槳、大飛機(jī)機(jī)翼中特大型零件盒高端裝備的加工，是決定國家航空航天、能源石化及其他高端制造業(yè)的關(guān)鍵核心裝備，其技術(shù)水平是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平和綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。提高重型數(shù)控機(jī)床的加工精度對提升國產(chǎn)汽輪機(jī)組效率、延長核電機(jī)組軸系壽命、降低螺旋槳工作噪聲、減小飛機(jī)飛行阻力等都具有非常重要的意義。因此，研究如何提高重型數(shù)控機(jī)床加工精度，降低其加工誤差，對提高我國裝備制造業(yè)核心競爭力、推動我國國防現(xiàn)代化具有非常重要的意義。
[0003]目前，機(jī)床結(jié)構(gòu)變形是制約高端重型數(shù)控機(jī)床精度進(jìn)一步提高的一個主要因素。國際工程學(xué)會CRIP報告指出，由機(jī)床結(jié)構(gòu)力、熱變形引起的機(jī)床誤差是影響高檔重型數(shù)控機(jī)床加工精度的關(guān)鍵因素，其大小占機(jī)床總誤差量的40%?70 %。特別是重型數(shù)控機(jī)床，其具有質(zhì)量重、慣性大、行程范圍遠(yuǎn)，連續(xù)工作時間長，驅(qū)動功率大，熱源多和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此其力、熱雙重誤差尤為明顯，占加工工件總體誤差的比例甚至能夠超過75%。重型機(jī)床底座作為一個大型結(jié)構(gòu)件是保障機(jī)床其他工作部件正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，在工作過程中，底座會受到溫度載荷和工作負(fù)載的影響，時時刻刻發(fā)生變形。為了保證加工機(jī)床加工精度，一般要求，長達(dá)幾十米的底座傾斜量不大于0.005mm/m如武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司就要求其生產(chǎn)的24m龍門機(jī)床在力、熱影響下床身結(jié)構(gòu)變形不超過1 Ομπι。重型數(shù)控機(jī)床在使用過程中，由于機(jī)床底座所處環(huán)境復(fù)雜，且載荷形式不斷發(fā)生變化，因此其變性規(guī)律呈現(xiàn)強(qiáng)烈的時變非線性。因此，針對重型數(shù)控機(jī)床底座的結(jié)構(gòu)形變的實(shí)時監(jiān)測對于提高高端重型數(shù)控機(jī)床的精度具有重要意義。
[0004]雖然近年來機(jī)床變形監(jiān)測方面有了一定的進(jìn)展，但針對重型機(jī)床的結(jié)構(gòu)檢測與狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)方法在具體實(shí)現(xiàn)上仍有極大的挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)外在力、熱載荷檢測方面，由于大都采用熱電偶、鉑熱電阻、熱敏電阻、應(yīng)變片等傳統(tǒng)的電類傳感器，其抗干擾能力弱，很難實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定的監(jiān)測。在機(jī)床變形檢測方面，主要采用激光位移傳感器、電渦流傳感器、雙頻激光干涉儀等位移檢測儀器，這些儀器有些體積過大有些對測量環(huán)境有苛刻要求，有些測量范圍較小，很難在機(jī)床上形成長期有效檢測。在動態(tài)變形測量方法和重構(gòu)技術(shù)方面，由于位移傳感器布點(diǎn)困難，往往只檢測結(jié)構(gòu)件某點(diǎn)或者幾點(diǎn)的位移，通過差值方法估計機(jī)床結(jié)構(gòu)變形的情況，因此在時間和空間商都無法完整描述結(jié)構(gòu)件的變形情況。因此，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都在努力尋求更加可靠、實(shí)用的測量原理和方法來監(jiān)測機(jī)床結(jié)構(gòu)件變形。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺，有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)測設(shè)備體積較大或?qū)y量環(huán)境要求比較苛刻或測量范圍較小，很難在機(jī)床上形成長期有效的檢測，以及在動態(tài)變形測量方法和重構(gòu)技術(shù)方面測量結(jié)構(gòu)件變形情況較為困難的缺陷。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺，包括底座、兩個固定支撐架、若干調(diào)節(jié)支撐臺、主梁、加載臺和配重塊，兩個上述固定支撐架分別對應(yīng)設(shè)置在底座上部兩端，若干上述調(diào)節(jié)支撐臺并列設(shè)置在兩個上述固定支撐架之間的底座上，且均勻分布，上述主梁兩端固定在兩個上述固定支撐架上，上述主梁壓覆設(shè)置在若干上述調(diào)節(jié)支撐臺上，上述加載臺滑動安裝在上述主梁上，并可沿主梁滑動，上述配重塊設(shè)置在上述加載臺上。
[0007]進(jìn)一步，上述調(diào)節(jié)支撐臺包括連接座、兩個下固定塊、上滑塊和限位板，上述連接座固定在上述底座上，兩個上述下固定塊固定在上述連接座上，且相互平行，并與上述主梁垂直設(shè)置，兩個上述下固定塊上端面均設(shè)置為傾斜的坡面，上述上滑塊底部設(shè)置有與兩個上述下固定塊上端面的坡面相匹配的斜面，上述上滑塊壓覆設(shè)置在上述下固定塊上，且上滑塊底部的斜面與下固定塊上的坡面相吻合，上述限位板豎直安裝在兩個上述下固定塊的坡頂處一側(cè)的連接座上，且與上述下固定塊垂直設(shè)置，上述限位板上端中部開有裝配槽，上述該裝配槽處安裝有調(diào)節(jié)螺母，上述調(diào)節(jié)螺母與上述上滑塊的側(cè)端面螺紋連接，當(dāng)擰緊或擰出調(diào)節(jié)螺母時，上述上滑塊可沿下固定塊的坡面橫向滑動，并在滑動過程中向上或向下移動。
[0008]進(jìn)一步，上述上滑塊與上述調(diào)節(jié)螺母連接處的端面上圍設(shè)有刻度盤，上述調(diào)節(jié)螺母上固定有與上述刻度盤對應(yīng)的指針。
[0009]進(jìn)一步，兩個上述下固定塊相互背離的一側(cè)分別豎直設(shè)有擋板，上述擋板與上述下固定塊平行設(shè)置，且上述擋板的高度高于上述下固定塊的高度，上述上滑塊位于兩個上述擋板之間。
[0010]進(jìn)一步，上述調(diào)節(jié)支撐臺設(shè)置有4個。
[0011 ]進(jìn)一步，上述主梁截面設(shè)置為T型結(jié)構(gòu)，上述加載臺底部設(shè)有與上述主梁的截面相匹配的T型槽，上述加載臺通過T型槽滑動安裝在上述主梁上。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]1)本實(shí)用新型相對真實(shí)的模擬了重型數(shù)控機(jī)床底座的結(jié)構(gòu)與環(huán)境，通過移動加載臺在等截面梁上的位置來模擬實(shí)際中立柱在底座上的移動;通過調(diào)節(jié)調(diào)整支座的高度來模擬實(shí)際中由于環(huán)境因素導(dǎo)致的支座發(fā)生沉降的情況；
[0014]2)本實(shí)用新型可以為重型數(shù)控機(jī)床大型結(jié)構(gòu)件變形監(jiān)測的理論研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)；
[0015]結(jié)構(gòu)簡單，操作使用方便，便于操作人員準(zhǔn)確、快速的得到機(jī)床床身導(dǎo)軌的變形數(shù)據(jù)，測量準(zhǔn)確度較高，生產(chǎn)成本較低，實(shí)用性較強(qiáng)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺的調(diào)節(jié)支撐臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺的調(diào)節(jié)支撐臺的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型的機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺的調(diào)節(jié)支撐臺的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型的機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺的調(diào)節(jié)支撐臺的去掉上滑塊的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型的機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺的加載臺與主梁配合的截面圖。
[0023]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0024]1、底座，2、固定支撐架，3、調(diào)節(jié)支撐臺，4、主梁，5、加載臺，6、配重塊，7、刻度盤，8、指針，31、連接座，32、下固定塊，33、上滑塊，34、調(diào)節(jié)螺母，35、限位板，36、擋板，351、裝配槽。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0026]實(shí)施例:如圖1至4所示，本實(shí)施例的機(jī)床床身導(dǎo)軌變形監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)平臺包括底座1、兩個固定支撐架2、若干調(diào)節(jié)支撐臺3、主梁4、加載臺5和配重塊6，兩個上述固定支撐架2分別對應(yīng)設(shè)置在底座1上部兩端，若