機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，屬于主軸試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，包括試驗(yàn)臺(tái)架和主軸支架，主軸支架固定在試驗(yàn)臺(tái)架上方一端，主軸一端連接驅(qū)動(dòng)用伺服主軸電機(jī)，試驗(yàn)臺(tái)架另一端設(shè)置有橫向滑軌，橫向滑軌上設(shè)置有加載滑臺(tái)，加載滑臺(tái)的左端設(shè)置有軸向加載裝置，加載滑臺(tái)的右端設(shè)置有徑向加載裝置，軸向加載裝置一側(cè)設(shè)置有負(fù)載用伺服主軸電機(jī)，負(fù)載用伺服主軸電機(jī)的輸出端連接有通過(guò)支架安裝在加載滑臺(tái)上的扭矩傳感器。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床主軸模擬實(shí)際工況的徑向、軸向及轉(zhuǎn)矩的同時(shí)加載，比傳統(tǒng)的加載方式消耗電能小，加載扭矩控制精確，加載系統(tǒng)在一個(gè)加載滑臺(tái)上，可移動(dòng)，方便被試主軸更換；可以對(duì)主軸精度保持性及可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
【專利說(shuō)明】
機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于主軸試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械主軸作為數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，其性能的好壞直接影響到數(shù)控機(jī)床加工的質(zhì)量?？煽啃宰鳛楹饬恐鬏S系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，直接影響主軸的精度特性和加工穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)整個(gè)數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量和加工效率產(chǎn)生影響。因此，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套主軸可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)主軸進(jìn)行可靠性試驗(yàn)研究是至關(guān)重要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種加載方式消耗電能小，加載扭矩控制精確，方便被試主軸更換;并且可以通過(guò)檢測(cè)主軸動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度、主軸溫升、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速和扭矩，對(duì)主軸精度保持性及可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，來(lái)解決上述問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，包括試驗(yàn)臺(tái)架和主軸支架，主軸支架固定在試驗(yàn)臺(tái)架上方一端，主軸通過(guò)軸承安裝在主軸支架上，主軸一端通過(guò)驅(qū)動(dòng)皮帶一連接固定在試驗(yàn)臺(tái)架上方的驅(qū)動(dòng)用伺服主軸電機(jī)，試驗(yàn)臺(tái)架另一端設(shè)置有橫向滑軌，橫向滑軌上設(shè)置有加載滑臺(tái)，加載滑臺(tái)的左端設(shè)置有與主軸同軸的軸向加載裝置，加載滑臺(tái)的右端設(shè)置有與主軸軸線垂直的徑向加載裝置，軸向加載裝置一側(cè)設(shè)置有通過(guò)驅(qū)動(dòng)皮帶與主軸連接的負(fù)載用伺服主軸電機(jī)，負(fù)載用伺服主軸電機(jī)的輸出端連接有通過(guò)支架安裝在加載滑臺(tái)上的扭矩傳感器，所述試驗(yàn)臺(tái)還包括通過(guò)采集卡與計(jì)算機(jī)連接的速度傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、電容傳感器和壓力傳感器。
[0005]所述壓力傳感器設(shè)置在軸向加載裝置和徑向加載裝置的端部。
[0006]所述溫度傳感器設(shè)置在主軸支架內(nèi)的軸承上。
[0007]所述速度傳感器和振動(dòng)傳感器均設(shè)置在主軸上。
[0008]所述試驗(yàn)臺(tái)架上還設(shè)有縱向滑軌，縱向滑軌上設(shè)置有測(cè)量滑臺(tái)，電容傳感器設(shè)置在測(cè)量滑臺(tái)上，移開(kāi)加載滑臺(tái)后可以移動(dòng)測(cè)量滑臺(tái)靠近主軸，通過(guò)電容傳感器測(cè)量主軸的動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0010]實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床主軸模擬實(shí)際工況的徑向、軸向及扭矩的同時(shí)加載，扭矩加載通過(guò)一對(duì)伺服主軸電機(jī)同時(shí)聯(lián)接主軸的兩端，一臺(tái)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一臺(tái)電機(jī)為負(fù)載電機(jī)，通過(guò)電源實(shí)現(xiàn)能量交換，比傳統(tǒng)的加載方式消耗電能小，加載扭矩控制精確，扭矩實(shí)現(xiàn)通過(guò)扭矩傳感器的時(shí)時(shí)檢測(cè)，徑向及軸向加載通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠，控制伺服電機(jī)扭矩，控制加載力，加載準(zhǔn)確，控制速度快，測(cè)量由壓力傳感器時(shí)時(shí)測(cè)量。由于各項(xiàng)加載及加載平臺(tái)由伺服電機(jī)控制，加載控制方便，加載系統(tǒng)在一個(gè)加載滑臺(tái)上，可移動(dòng)，方便被試主軸更換;通過(guò)檢測(cè)主軸動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度、主軸溫升、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速和扭矩，可以對(duì)主軸精度保持性及可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
【附圖說(shuō)明】
[ΟΟ??]圖1為本實(shí)用新型主視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖中:1、負(fù)載用伺服主軸電機(jī)，2、扭矩傳感器，3、驅(qū)動(dòng)皮帶二，4、徑向加載裝置，5、主軸支架，6、主軸，7、驅(qū)動(dòng)皮帶一，8、驅(qū)動(dòng)用伺服主軸電機(jī)，9、橫向滑軌，10、軸向加載裝置，
11、加載滑臺(tái)，12、縱向滑軌，13、電容傳感器，14、測(cè)量滑臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]如圖1和2所示的機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，包括試驗(yàn)臺(tái)架和主軸支架5，主軸支架5固定在試驗(yàn)臺(tái)架上方一端，主軸6通過(guò)軸承安裝在主軸支架5上，主軸6—端通過(guò)驅(qū)動(dòng)皮帶一7連接固定在試驗(yàn)臺(tái)架上方的驅(qū)動(dòng)用伺服主軸電機(jī)8，其特征在于試驗(yàn)臺(tái)架另一端設(shè)置有橫向滑軌9，橫向滑軌9上設(shè)置有加載滑臺(tái)11，加載滑臺(tái)11的左端設(shè)置有與主軸6同軸的軸向加載裝置10，加載滑臺(tái)11的右端設(shè)置有與主軸6軸線垂直的徑向加載裝置4，軸向加載裝置10一側(cè)設(shè)置有通過(guò)驅(qū)動(dòng)皮帶二3與主軸6連接的負(fù)載用伺服主軸電機(jī)I，負(fù)載用伺服主軸電機(jī)I的輸出端連接有通過(guò)支架安裝在加載滑臺(tái)11上的扭矩傳感器2，所述試驗(yàn)臺(tái)還包括通過(guò)采集卡與計(jì)算機(jī)連接的速度傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、電容傳感器13和壓力傳感器。
[0016]壓力傳感器設(shè)置在軸向加載裝置10和徑向加載裝置4的端部。
[0017]溫度傳感器設(shè)置在主軸支架5內(nèi)的軸承上。
[0018]速度傳感器和振動(dòng)傳感器均設(shè)置在主軸6上。
[0019]試驗(yàn)臺(tái)架上還設(shè)有縱向滑軌12，縱向滑軌12上設(shè)置有測(cè)量滑臺(tái)14，電容傳感器13設(shè)置在測(cè)量滑臺(tái)14上，移開(kāi)加載滑臺(tái)11后可以移動(dòng)測(cè)量滑臺(tái)14靠近主軸6，通過(guò)電容傳感器13測(cè)量主軸6的動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度。
[0020]本實(shí)用新型的軸向加載裝置10、徑向加載裝置4通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠對(duì)主軸6軸向、徑向模擬實(shí)際工況動(dòng)態(tài)加載，加載力由力傳感器傳遞給計(jì)算機(jī)處理。扭矩加載裝置通過(guò)內(nèi)回饋電源通過(guò)驅(qū)動(dòng)用伺服主軸電機(jī)8運(yùn)行，負(fù)載用伺服主軸電機(jī)I施加負(fù)載扭矩加載，由扭矩傳感器2檢測(cè)扭矩傳遞給計(jì)算機(jī)處理，加載系統(tǒng)在一個(gè)加載滑臺(tái)11上，可移動(dòng)，方便被試主軸6更換。通過(guò)檢測(cè)主軸6動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度、主軸6溫升、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速，由電容傳感器13、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器和速度傳感器經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大器和采集器傳到計(jì)算機(jī)上，對(duì)主軸6精度保持性及可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0021]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床主軸模擬實(shí)際工況的徑向、軸向及扭矩的同時(shí)加載，扭矩加載通過(guò)一對(duì)伺服主軸電機(jī)同時(shí)聯(lián)接主軸的兩端，一臺(tái)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一臺(tái)電機(jī)為負(fù)載電機(jī)，通過(guò)電源實(shí)現(xiàn)能量交換，比傳統(tǒng)的加載方式消耗電能小，加載扭矩控制精確，扭矩實(shí)現(xiàn)通過(guò)扭矩傳感器的時(shí)時(shí)檢測(cè)，徑向及軸向加載通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠，控制伺服電機(jī)扭矩，控制加載力，加載準(zhǔn)確，控制速度快，測(cè)量由壓力傳感器時(shí)時(shí)測(cè)量。由于各項(xiàng)加載及加載平臺(tái)由伺服電機(jī)控制，加載控制方便，加載系統(tǒng)在一個(gè)加載滑臺(tái)上，可移動(dòng)，方便被試主軸更換;通過(guò)檢測(cè)主軸動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度、主軸溫升、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速和扭矩，可以對(duì)主軸精度保持性及可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0022]在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”
等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0023]上面是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，不論是在其形狀或者結(jié)構(gòu)上做任何變化，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，包括試驗(yàn)臺(tái)架和主軸支架(5)，主軸支架(5)固定在試驗(yàn)臺(tái)架上方一端，主軸(6)通過(guò)軸承安裝在主軸支架(5)上，主軸(6)—端通過(guò)驅(qū)動(dòng)皮帶一(7)連接固定在試驗(yàn)臺(tái)架上方的驅(qū)動(dòng)用伺服主軸電機(jī)(8)，其特征在于試驗(yàn)臺(tái)架另一端設(shè)置有橫向滑軌(9)，橫向滑軌(9)上設(shè)置有加載滑臺(tái)(11)，加載滑臺(tái)(11)的左端設(shè)置有與主軸(6)同軸的軸向加載裝置(10)，加載滑臺(tái)(11)的右端設(shè)置有與主軸(6)軸線垂直的徑向加載裝置(4)，軸向加載裝置(10)—側(cè)設(shè)置有通過(guò)驅(qū)動(dòng)皮帶二 (3)與主軸(6)連接的負(fù)載用伺服主軸電機(jī)(I)，負(fù)載用伺服主軸電機(jī)(I)的輸出端連接有通過(guò)支架安裝在加載滑臺(tái)(11)上的扭矩傳感器(2)，所述試驗(yàn)臺(tái)還包括通過(guò)采集卡與計(jì)算機(jī)連接的速度傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、電容傳感器(13)和壓力傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述壓力傳感器設(shè)置在軸向加載裝置(10)和徑向加載裝置(4)的端部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述溫度傳感器設(shè)置在主軸支架(5)內(nèi)的軸承上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述速度傳感器和振動(dòng)傳感器均設(shè)置在主軸(6)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械主軸可靠性試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述試驗(yàn)臺(tái)架上還設(shè)有縱向滑軌(12)，縱向滑軌(12)上設(shè)置有測(cè)量滑臺(tái)(14)，電容傳感器(13)設(shè)置在測(cè)量滑臺(tái)(14)上。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK205538197SQ201620348825
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月23日
【發(fā)明人】李鄄, 趙晶晶, 陳先正, 顧琦, 朱繼生
【申請(qǐng)人】山東博特精工股份有限公司