数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，克服了没有弹性卡盘可靠性试验装置的问题，数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置包括被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)、模拟加载部分(Ⅱ)、故障检测部分(Ⅲ)、自动控制部分(Ⅳ)与地平铁(64)；其中地平铁(64)安装在地基上，被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)沿地平铁(64)的纵向安装在地平铁(64)的一侧，模拟加载部分(Ⅱ)沿地平铁(64)的纵向安装在地平铁(64)的另一侧，故障检测部分(Ⅲ)沿地平铁(64)的纵向安装在被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)与模拟加载部分(Ⅱ)之间的地平铁(64)上，自动控制部分(Ⅳ)通过其中的控制柜(44)安装在地平铁(64)一侧的地基上。

【技术实现步骤摘要】
数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置
本专利技术涉及一种属于数控机床
的试验装置，更确切的说，本专利技术涉及一种数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置。
技术介绍
弹性卡盘是数控机床的一个关键功能部件，其可靠性水平直接影响整机的可靠性水平。可靠性试验是提高产品可靠性的主要途径之一，因此进行弹性卡盘的可靠性试验对于提高弹性卡盘的可靠性，并最终实现数控机床整机可靠性水平的增长具有重要意义。当前国内由于没有数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，无法开展弹性卡盘的实验室可靠性台架试验，仅能通过现场可靠性跟踪试验来获取故障数据、运行数据和维修数据，进而开展相应的可靠性分析。然而采用现场可靠性跟踪试验获取弹性卡盘故障数据、运行数据和维修数据的方法，试验周期长、试验不可控，而且试验不可复现，需消耗大量的人力、物力和财力，因此现场可靠性跟踪试验方法的实用性不强。相反，通过实验室可靠性台架试验可以快速获取故障数据、运行数据和维修数据，并且试验条件可控，试验过程可复制。具有模拟弹性卡盘实际工况能力的可靠性试验装置是实现弹性卡盘实验室可靠性台架试验的前提，本专利技术提供了一种能同时对多个弹性卡盘进行工况模拟的可靠性试验装置，非常好的解决了通过现场可靠性跟踪试验获取故障数据、运行数据和维修数据方法的不足，也为短时间内获得多个弹性卡盘的故障数据、运行数据和维修数据，进而发现其薄弱环节并进行改进设计提供了可靠性试验基础，为数控机床整机可靠性的提高做出了贡献。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术中没有弹性卡盘可靠性试验装置的问题，提供了一种数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：所述的数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置包括被试弹性卡盘固定部分、模拟加载部分、故障检测部分、自动控制部分与地平铁；所述的地平铁安装在地基上，被试弹性卡盘固定部分沿纵向安装在地平铁的一侧，模拟加载部分沿纵向安装在地平铁的另一侧，被试弹性卡盘固定部分中的弹性卡盘支架与模拟加载部分中的传力挡板平行对正；故障检测部分沿纵向安装在被试弹性卡盘固定部分与模拟加载部分之间的地平铁上，故障检测部分中的滚珠丝杠与弹性卡盘支架平行；自动控制部分通过其中的控制柜安装在地平铁周围的地基上，自动控制部分和模拟加载部分、故障检测部分电线连接。技术方案中所述的被试弹性卡盘固定部分还包括一号弹性卡盘固定元件、二号弹性卡盘固定元件、三号弹性卡盘固定元件、四号弹性卡盘固定元件与五号弹性卡盘固定元件；所述的一号弹性卡盘固定元件、二号弹性卡盘固定元件、三号弹性卡盘固定元件、四号弹性卡盘固定元件与五号弹性卡盘固定元件结构相同；一号弹性卡盘固定元件、二号弹性卡盘固定元件、三号弹性卡盘固定元件、四号弹性卡盘固定元件与五号弹性卡盘固定元件采用螺栓和螺母安装在弹性卡盘支架上，一号弹性卡盘固定元件、二号弹性卡盘固定元件、三号弹性卡盘固定元件、四号弹性卡盘固定元件与五号弹性卡盘固定元件相邻两者之间的距离相等，一号弹性卡盘固定元件、二号弹性卡盘固定元件、三号弹性卡盘固定元件、四号弹性卡盘固定元件与五号弹性卡盘固定元件距离地平铁的高度相等，弹性卡盘支架的底端采用螺栓与地平铁连接固定。技术方案中所述的一号弹性卡盘固定元件为圆盘形结构件，由圆形法兰盘、圆环体与三个结构相同的短耳组成，圆形法兰盘与圆环体由左至右连成一体，圆形法兰盘与圆环体的回转轴线共线，沿圆形法兰盘与圆环体的回转轴线设置有三段式阶梯孔，阶梯孔的直径由右至左从大到小，大直径孔与中直径孔所形成的环形阶梯面上设置有三个成120°均匀分布的用于固定连接一号弹性卡盘的螺纹盲孔，一号弹性卡盘固定元件上的大直径孔的内孔壁与被试件一号弹性卡盘的外侧面之间为间隙配合；圆形法兰盘的周边沿其径向均匀分布有三个且与圆形法兰盘同厚度的短耳，三个短耳上分别设置有一个螺栓通孔。技术方案中所述的弹性卡盘支架上端为一矩形长条平面板，矩形长条平面板上均匀分布着五组通孔，每组通孔分别包含三个且相邻两个成120°夹角的通孔，每组通孔分布情况与被试弹性卡盘固定部分中的一号弹性卡盘固定元件上的三个短耳的通孔分布情况相一致；弹性卡盘支架上端的矩形长条平面板上的每组通孔的同一侧还均匀分布有和故障检测部分中的一号力传感器支架、二号力传感器支架、三号力传感器支架、四号力传感器支架与五号力传感器支架的底座通孔相对应的螺纹通孔；弹性卡盘支架下端对称地设置两个结构相同的下端支架，上端的矩形长条平面板的底端面的两端与两个结构相同的下端支架的顶端连成一体；所述的下端支架包括有支撑主板、三角形的前肋板、三角形的后肋板与正方形的底座板；支撑主板的宽度与底座板的宽度相等，支撑主板垂直于底座板对称的中心线处，三角形的前肋板、三角形的后肋板对称地位于支撑主板的前端面与后端面和底座板的顶端面之间，并和支撑主板的前端面、后端面与底座板的顶端面连成一体，每个底座板上均匀分布有四个螺栓通孔，弹性卡盘支架通过两个相对称的前后设置有前、后肋板的下端支架的底座板分别与地平铁固定连接。技术方案中所述的模拟加载部分还包括一号传力圆盘、二号传力圆盘、三号传力圆盘、四号传力圆盘、五号传力圆盘、U型板、一号气缸前支架、二号气缸前支架、气缸连接头、气缸、气缸动力源与气缸后支架；所述的一号传力圆盘、二号传力圆盘、三号传力圆盘、四号传力圆盘与五号传力圆盘上的三个支杆的螺杆端依次插入传力挡板上的五组通孔中并采用螺母固定连接；传力挡板的中间处与U型板两侧的安装耳板采用螺栓与螺母连接固定，U型板的中间凹槽的槽底与气缸连接头采用螺栓与螺母连接固定，气缸连接头的中心处与气缸的活塞杆头部焊接在一起，气缸的前端分别和一号气缸前支架与二号气缸前支架的上端采用螺栓固定连接，气缸的后端与气缸后支架的上端采用螺栓固定连接，一号气缸前支架、二号气缸前支架与气缸后支架的底座采用螺栓固定在地平铁上，气缸与气缸动力源之间采用软管连接。技术方案中所述的故障检测部分包括力变化故障检测部分；所述的力变化故障检测部分包括一号力传感器、二号力传感器、三号力传感器、四号力传感器、五号力传感器、一号力传感器检测杆、二号力传感器检测杆、三号力传感器检测杆、四号力传感器检测杆、五号力传感器检测杆、一号力传感器支架、二号力传感器支架、三号力传感器支架、四号力传感器支架、五号力传感器支架、一号检测夹、二号检测夹、三号检测夹、四号检测夹与五号检测夹；所述的一号力传感器支架、二号力传感器支架、三号力传感器支架、四号力传感器支架与五号力传感器支架安装在弹性卡盘支架上，一号力传感器支架、二号力传感器支架、三号力传感器支架、四号力传感器支架与五号力传感器支架依次位于被试弹性卡盘固定部分中的一号弹性卡盘固定元件、二号弹性卡盘固定元件、三号弹性卡盘固定元件、四号弹性卡盘固定元件与五号弹性卡盘固定元件的左侧；一号力传感器、二号力传感器、三号力传感器、四号力传感器与五号力传感器采用螺栓依次固定安装在一号力传感器支架、二号力传感器支架、三号力传感器支架、四号力传感器支架与五号力传感器支架的右端面上；一号检测夹、二号检测夹、三号检测夹、四号检测夹与五号检测夹依次安装在被试的一号弹性卡盘、二号弹性卡盘、三号弹性卡盘、四号弹性卡盘与五号弹性卡盘的侧壁上，一号力传感器检测杆、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，包括自动控制部分(Ⅳ)，其特征在于，所述的数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置还包括被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)、模拟加载部分(Ⅱ)、故障检测部分(Ⅲ)与地平铁(64)；所述的地平铁(64)安装在地基上，被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)沿纵向安装在地平铁(64)的一侧，模拟加载部分(Ⅱ)沿纵向安装在地平铁(64)的另一侧，被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)中的弹性卡盘支架(45)与模拟加载部分(Ⅱ)中的传力挡板(38)平行对正；故障检测部分(Ⅲ)沿纵向安装在被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)与模拟加载部分(Ⅱ)之间的地平铁(64)上，故障检测部分(Ⅲ)中的滚珠丝杠(39)与弹性卡盘支架(45)平行；自动控制部分(Ⅳ)通过其中的控制柜(44)安装在地平铁(64)周围的地基上，自动控制部分(Ⅳ)和模拟加载部分(Ⅱ)、故障检测部分(Ⅲ)采用通讯线连接。

【技术特征摘要】
1.一种数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，包括自动控制部分(Ⅳ)，其特征在于，所述的数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置还包括被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)、模拟加载部分(Ⅱ)、故障检测部分(Ⅲ)与地平铁(64)；所述的地平铁(64)安装在地基上，被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)沿纵向安装在地平铁(64)的一侧，模拟加载部分(Ⅱ)沿纵向安装在地平铁(64)的另一侧，被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)中的弹性卡盘支架(45)与模拟加载部分(Ⅱ)中的传力挡板(38)平行对正；故障检测部分(Ⅲ)沿纵向安装在被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)与模拟加载部分(Ⅱ)之间的地平铁(64)上，故障检测部分(Ⅲ)中的滚珠丝杠(39)与弹性卡盘支架(45)平行；自动控制部分(Ⅳ)通过其中的控制柜(44)安装在地平铁(64)周围的地基上，自动控制部分(Ⅳ)和模拟加载部分(Ⅱ)、故障检测部分(Ⅲ)采用通讯线连接。2.按照权利要求1所述的数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，其特征在于，所述的被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)还包括一号弹性卡盘固定元件(4)、二号弹性卡盘固定元件(12)、三号弹性卡盘固定元件(19)、四号弹性卡盘固定元件(26)与五号弹性卡盘固定元件(36)；所述的一号弹性卡盘固定元件(4)、二号弹性卡盘固定元件(12)、三号弹性卡盘固定元件(19)、四号弹性卡盘固定元件(26)与五号弹性卡盘固定元件(36)结构相同；一号弹性卡盘固定元件(4)、二号弹性卡盘固定元件(12)、三号弹性卡盘固定元件(19)、四号弹性卡盘固定元件(26)与五号弹性卡盘固定元件(36)采用螺栓和螺母安装在弹性卡盘支架(45)上，一号弹性卡盘固定元件(4)、二号弹性卡盘固定元件(12)、三号弹性卡盘固定元件(19)、四号弹性卡盘固定元件(26)与五号弹性卡盘固定元件(36)相邻两者之间的距离相等，一号弹性卡盘固定元件(4)、二号弹性卡盘固定元件(12)、三号弹性卡盘固定元件(19)、四号弹性卡盘固定元件(26)与五号弹性卡盘固定元件(36)距离地平铁(64)的高度相等，弹性卡盘支架(45)的底端采用螺栓与地平铁(64)连接固定。3.按照权利要求2所述的数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，其特征在于，所述的一号弹性卡盘固定元件(4)为圆盘形结构件，由圆形法兰盘、圆环体与三个结构相同的短耳组成，圆形法兰盘与圆环体由左至右连成一体，圆形法兰盘与圆环体的回转轴线共线，沿圆形法兰盘与圆环体的回转轴线设置有三段式阶梯孔，阶梯孔的直径由右至左从大到小，大直径孔与中直径孔所形成的环形阶梯面上设置有三个成120°均匀分布的用于固定连接一号弹性卡盘(7)的螺纹盲孔，一号弹性卡盘固定元件(4)上的大直径孔的内孔壁与被试件一号弹性卡盘(7)的外侧面之间为间隙配合；圆形法兰盘的周边沿其径向均匀分布有三个且与圆形法兰盘同厚度的短耳，三个短耳上分别设置有一个螺栓通孔。4.按照权利要求1或2所述的数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，其特征在于，所述的弹性卡盘支架(45)上端为一矩形长条平面板，矩形长条平面板上均匀分布着五组通孔，每组通孔分别包含三个且相邻两个成120°夹角的通孔，每组通孔分布情况与被试弹性卡盘固定部分(Ⅰ)中的一号弹性卡盘固定元件(4)上的三个短耳的通孔分布情况相一致；弹性卡盘支架(45)上端的矩形长条平面板上的每组通孔同一侧还均匀分布有和故障检测部分(Ⅲ)中的一号力传感器支架(1)、二号力传感器支架(9)、三号力传感器支架(16)、四号力传感器支架(23)与五号力传感器支架(30)的底座通孔相对应的螺纹通孔；弹性卡盘支架(45)下端对称地设置两个结构相同的下端支架，上端的矩形长条平面板的底端面的两端与两个结构相同的下端支架的顶端连成一体；所述的下端支架包括有支撑主板、三角形的前肋板、三角形的后肋板与正方形的底座板；支撑主板的宽度与底座板的宽度相等，支撑主板垂直于底座板对称的中心线处，三角形的前肋板、三角形的后肋板对称地位于支撑主板的前端面与后端面和底座板的顶端面之间，并和支撑主板的前端面、后端面与底座板的顶端面连成一体，每个底座板上均匀分布有四个螺栓通孔，弹性卡盘支架(45)通过两个相对称的前后设置有前、后肋板的下端支架的底座板分别与地平铁(64)固定连接。5.按照权利要求1所述的数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，其特征在于，所述的模拟加载部分(Ⅱ)还包括一号传力圆盘(5)、二号传力圆盘(13)、三号传力圆盘(21)、四号传力圆盘(28)、五号传力圆盘(33)、U型板(55)、一号气缸前支架(56)、二号气缸前支架(57)、气缸连接头(58)、气缸(59)、气缸动力源与气缸后支架(60)；所述的一号传力圆盘(5)、二号传力圆盘(13)、三号传力圆盘(21)、四号传力圆盘(28)与五号传力圆盘(33)上的三个支杆的螺杆端依次插入传力挡板(38)上的五组通孔中并采用螺母固定连接；传力挡板(38)的中间处与U型板(55)两侧的安装耳板采用螺栓与螺母连接固定，U型板(55)的中间凹槽的槽底与气缸连接头(58)采用螺栓与螺母连接固定，气缸连接头(58)的中心处与气缸(59)的活塞杆头部焊接在一起，气缸(59)的前端分别和一号气缸前支架(56)与二号气缸前支架(57)的上端采用螺栓固定连接，气缸(59)的后端与气缸后支架(60)的上端采用螺栓固定连接，一号气缸前支架(56)、二号气缸前支架(57)与气缸后支架(60)的底座采用螺栓固定在地平铁(64)上，气缸(59)与气缸动力源之间采用软管连接。6.按照权利要求1所述的数控机床弹性卡盘的可靠性试验装置，其特征在于，所述的故障检测部分(Ⅲ)包括力变化故障检测部分；所述的力变化故障检测部分包括一号力传感器(2)、二号力传感器(10)、三号力传感器(17)、四号力传感器(24)、五号力传感器(31)、一号力传感器检测杆(3)、二号力传感器检测杆(11)、三号力传感器检测杆(18)、四号力传感器检测杆(25)...

【专利技术属性】
技术研发人员：金桐彤，陈传海，田海龙，朱东，赵泓荀，郭劲言，应骏，王思远，李国发，王继利，朱晓翠，李世拯，纪东鑫，古历坤，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22