專利名稱：立/臥式加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種立/臥式加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置， 屬于數(shù)控機(jī)床可靠性加速試驗技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景數(shù)控機(jī)床的可靠性是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量的一項關(guān)鍵性指標(biāo)。開展數(shù)控機(jī)床可靠性測試與評價，提升國產(chǎn)數(shù)控裝備的可靠性水平，是當(dāng)下數(shù)控機(jī)床可靠性研究工作的重中之重。而加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置，正是為開展數(shù)控機(jī)床可靠性整機(jī)試驗，促進(jìn)數(shù)控機(jī)床可靠性水平提高而發(fā)明的一種加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置。在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行可靠性測試與評價方面，通常情況下是采用現(xiàn)場統(tǒng)計方法。為了彌補(bǔ)當(dāng)前數(shù)控機(jī)床可靠性測評采用現(xiàn)場統(tǒng)計方法存在的采樣周期長、受環(huán)境和操作人員條件不同對失效和故障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的影響，以及較難提供可靠性設(shè)計所需數(shù)據(jù)等不足，需要開展基于試驗室的數(shù)控機(jī)床加速試驗技術(shù)的研究。機(jī)床主軸是數(shù)控機(jī)床的核心運(yùn)動部件之一，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性指標(biāo)在數(shù)控機(jī)床整機(jī)的可靠性指標(biāo)分配中占有很大的比重。為此，針對數(shù)控機(jī)床可靠性試驗技術(shù)中，研制一種可以模擬機(jī)床在典型工況加工過程中的主軸受力載荷的數(shù)控機(jī)床主軸切削抗力加載裝置， 是數(shù)控機(jī)床可靠性加速試驗平臺建設(shè)工作的重要研究內(nèi)容之一。發(fā)展一種數(shù)控機(jī)床主軸切削抗力模擬加載裝置，是開展數(shù)控機(jī)床可靠性加速試驗和評價工作中的重要技術(shù)手段之
ο已有的數(shù)控機(jī)床主軸加載測試技術(shù)和測試裝置，僅滿足于對數(shù)控機(jī)床主軸靜態(tài)加載，即機(jī)床主軸停止情況下的加載，這種模擬切削抗力加載測試裝置，只是一種靜態(tài)載荷， 無法進(jìn)行動態(tài)加載，不能模擬出機(jī)床實際加工工作狀態(tài)中的主軸所受的動態(tài)載荷。本實用新型的試驗加載裝置是基于工程試驗方法的可靠性測試技術(shù)和可靠性評價方法，發(fā)明了一種加工中心可靠性試驗主軸動態(tài)切削抗力模擬的加載裝置，用于開展加工中心可靠性加速試驗，可實現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床主軸動態(tài)載荷模擬加載，快速、準(zhǔn)確和定量的可靠性評價。因而，目前現(xiàn)有技術(shù)還沒有一種加工中心可靠性主軸切削抗力模擬加載裝置。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種立/臥式加工中心可靠性主軸動態(tài)切削抗力模擬的加載裝置。本實用新型包括一套立/臥式加工中心主軸抗力動態(tài)切削抗力模擬加載裝置(見圖1)。本實用新型所述的立/臥式加工中心的主軸切削抗力加載裝置通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的包括圖1的錐柄1、壓力傳感器2、氣缸3、頂蓋螺釘4、滾動軸承5、反向軸承6、套筒7、探頭8、支架9、固定支座10、支座固定螺釘11、擋蓋12。所述錐柄1是安裝在立/臥式加工中心主軸的頂部上，主軸抗力加載裝置通過固定支座10和支座固定螺釘11固定在加工中心的工作臺上。所述錐柄1、擋蓋12、頂蓋螺釘4、滾動軸承5、反向軸承6、套筒7組成了加工中心的模擬刀，加工中心主軸上從上至下依次為錐柄1、滾動軸承5、反向軸承6 ；滾動軸承5和反向軸承6的外部設(shè)有套筒7，套筒靠近錐柄1的部分設(shè)有用于固定作用的帶有頂蓋螺釘?shù)膿跎w12 ；壓力傳感器2的軸線位于水平方向并且垂直于加工中心主軸上，一端接觸到加工中心的模擬刀，另外一端連接氣缸3 ；探頭8安裝在支架9上，并且探頭和支架的中心線平行于壓力傳感器2的軸線。通過模擬刀中的滾動軸承5和反向軸承6實現(xiàn)了加工中心主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的加載，更好地模擬了工作狀態(tài)。所述探頭8安裝在支架9上可以實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速的監(jiān)測。所述壓力傳感器2通過氣缸3的控制可實現(xiàn)按規(guī)定的抗力載荷進(jìn)行加載。本實用新型在于能夠適應(yīng)立/臥式加工中心可靠性加速試驗中的主軸動態(tài)載荷的切削抗力的試驗需求。探頭與壓力傳感器，能解決按規(guī)定的載荷圖譜實現(xiàn)切削抗力加載。本實用新型解決了加工中心可靠性加速試驗中，如何模擬加工中心主軸在實際工況的加載中的主軸切削抗力(包括χ、γ軸方向加載)模擬加載。

圖1立/臥式主軸抗力動態(tài)負(fù)載模擬加載裝置示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例詳細(xì)說明本實用新型內(nèi)容。在具體實施方式
中，對加工中心主軸抗力加載進(jìn)行模擬加載試驗。1.將主軸抗力加載裝置通過固定支座10和支座固定螺釘11固定在加工中心的工作臺上。2.將錐柄1、擋蓋12、頂蓋螺釘4、滾動軸承5、反向軸承6、套筒7組成了加工中心的模擬刀組成的模擬刀裝在加工中心主軸上。3.將探頭8安裝在支架9上，并且探頭和支架的中心線平行于壓力傳感器2的軸線。4.調(diào)整壓力傳感器2，移動加工中心工作臺，使壓力傳感器2的中心線與加工中心主軸中心線對齊。5.加載調(diào)整完成后，鎖緊支座固定螺釘11，氣缸3加壓到設(shè)定壓力，主軸旋轉(zhuǎn)，工作臺快速移動到主軸附近，變低速后使測速探頭8距試驗?zāi)M刀的錐柄1的套筒7下部4mm 時，工作臺停止，測量主軸空載轉(zhuǎn)速。6.主軸空載轉(zhuǎn)速測完后，主軸停止轉(zhuǎn)動，工作臺低速進(jìn)給，使主軸模擬刀的套筒 7、接觸到壓力傳感器2，主軸回轉(zhuǎn)，工作臺繼續(xù)以不高于lOm/min速度移動，移動距離160mm 以內(nèi)。[0028]7.采集測試數(shù)據(jù)后工作臺快速退回。在全過程中氣缸保持設(shè)定壓力。8.按給定的加載受力圖譜，便可實現(xiàn)對加工中心主軸的X、Y方向的動態(tài)切削抗力加載。所述的錐柄1、擋蓋12、頂蓋螺釘4、滾動軸承5、反向軸承6、套筒7組成加工中心的模擬刀，采用了內(nèi)部采用滾動軸承5、反向軸承6方式實現(xiàn)，確保了加工中心主軸轉(zhuǎn)動情況下的模擬抗力加載。本實用新型所述的主軸切削抗力模擬加載裝置，通過簡單變換，即可實現(xiàn)對立/ 臥式兩類加工中心的主軸抗力動態(tài)切削抗力模擬加載試驗，加載裝置操作簡便，測速探頭可調(diào)，重復(fù)性好，為開展立/臥式加工中心可靠性加速試驗中的主軸抗力動態(tài)模擬加載提供了一種新的手段。
權(quán)利要求1.立/臥式加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置，其特征在于包括錐柄、 壓力傳感器、氣缸、頂蓋螺釘、滾動軸承、反向軸承、套筒、探頭、支架、固定支座、支座固定螺釘和擋蓋；所述錐柄是安裝在立/臥式加工中心主軸的頂部上，立/臥式加工中心的主軸切削抗力加載裝置通過固定支座和支座固定螺釘固定在加工中心的工作臺上；所述錐柄、擋蓋、頂蓋螺釘、滾動軸承、反向軸承、套筒組成了加工中心的模擬刀，加工中心主軸上從上至下依次為錐柄、滾動軸承、反向軸承；滾動軸承和反向軸承的外部設(shè)有套筒，套筒靠近錐柄的部分設(shè)有用于固定作用的帶有頂蓋螺釘?shù)膿跎w；壓力傳感器的軸線位于水平方向并且垂直于加工中心主軸上，一端接觸到加工中心的模擬刀，另外一端連接氣缸；探頭安裝在支架上，并且探頭和支架的中心線平行于壓力傳感器的軸線。
專利摘要立/臥式加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置，屬于數(shù)控機(jī)床可靠性加速試驗技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括錐柄、壓力傳感器、氣缸、頂蓋螺釘、滾動軸承、反向軸承、套筒、探頭、支架、固定支座、支座固定螺釘和擋蓋；所述錐柄是安裝在立/臥式加工中心主軸的頂部上；所述錐柄、擋蓋、頂蓋螺釘、滾動軸承、反向軸承、套筒組成了加工中心的模擬刀，加工中心主軸上從上至下依次為錐柄、滾動軸承、反向軸承；滾動軸承和反向軸承的外部設(shè)有套筒，套筒靠近錐柄的部分設(shè)有用于固定作用的帶有頂蓋螺釘?shù)膿跎w；壓力傳感器的軸線位于水平方向，一端接觸到加工中心的模擬刀，另外一端連接氣缸。本實用新型實現(xiàn)了加工中心主軸在實際工況的加載中的主軸切削抗力模擬加載。
文檔編號G01M13/04GK202066690SQ20112004797
公開日2011年12月7日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者官端陽, 張維, 盛伯浩, 紀(jì)大成, 趙欽志 申請人:國家機(jī)床質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心