一种回转工作台部件综合性能检测平台及检测方法技术

本发明专利技术公开了一种回转工作台部件综合性能检测平台及检测方法，包括机械系统、控制系统和采集系统三大部分，机械系统包括加载及检测装置、横梁移动装置、回转工作台和底座部件，加载及检测装置活动安装于横梁移动装置上，横梁移动装置活动安装于底座部件上；回转工作台部件包括有回转工作台，回转工作台中安装有检测机构，在回转工作台上安装有角度反射镜，在回转工作台下安装有热电偶温度传感器，在加载及检测装置上设有角度干涉镜。本发明专利技术通过气缸模拟不同载荷条件和不同加载情况下，检测回转工作台的回转精度和静刚度、定位精度和重复定位精度并由压力传感器监测并反馈气缸输出压力。从而更直观、全面的得到回转工作台的性能参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利技术涉及测试设备
，具体涉及一种用于测试数控机床配件的检测平台及检测方法。
技术介绍
目前我国所开发的数控机床在速度、精度方面与国外知名企业的产品仍存在较大的差距；同时，在进口的高端数控机床的使用过程中，不能充分利用机床加工效率和精度的情况也广泛存在。究其原因，对机床关键功能部件动态特性缺乏深入了解是一个重要的因素。数控机床整体技术与功能部件的发展互依赖、共同发展，功能部件的创新影响着数控机床的发展。要满足我国重大基础制造和国防工业领域对高端数控机床的巨大需求，摆脱对国外高端数控机床的依赖及垄断，必须突破高端数控机床中高性能功能部件的关键技术。工作台部件是高端数控机床的重要功能部件，对整机的性能和可靠性都有重要影响。由于国内对工作台的性能方面研究较少，所以对工作台部件综合性能检测技术的研究，对提高高端数控机床回转工作台部件乃至整机的综合性能有极其重要的意义。目前我国所开发的数控机床在速度、精度方面与国外知名企业的产品仍存在较大的差距；同时，在进口的高端数控机床的使用过程中，不能充分利用机床加工效率和精度的情况也广泛存在。究其原因，对机床关键功能部件动态特性缺乏深入了解是一个重要的因素。数控机床整体技术与功能部件的发展互依赖、共同发展，功能部件的创新影响着数控机床的发展。要满足我国重大基础制造和国防工业领域对高端数控机床的巨大需求，摆脱对国外高端数控机床的依赖及垄断，必须突破高端数控机床中高性能功能部件的关键技术。工作台部件是高端数控机床的重要功能部件，对整机的性能和可靠性都有重要影响。由于国内对工作台的性能方面研究较少，所以对工作台综合性能检测技术的研究，对提高高端数控机床回转工作台乃至整机的综合性能有极其重要的意义。专利技术
技术实现思路
本专利技术专利技术要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、使用方便、能够用于指导现场生产，从而能够缩短生产周期、降低制造成本、提高回转工作台的加工及装配精度的综合性能检测平台结构及检测方法。为解决上述技术问题，本专利技术专利技术采用如下技术方案：一种回转工作台综合性能检测平台，其特征在于：包括机械结构、控制系统和采集系统三大部分，机械结构包括加载及检测装置、横梁移动装置、回转工作台和底座部分，回转工作台活动安装于底座部分上，加载及检测装置活动安装于横梁移动装置上，横梁移动装置活动安装于底座部分上；控制系统包括控制柜和显示器，控制柜包括有数控系统、可编程控制器及电气控制系统；采集系统包括数据采集系统、工控机、激光干涉仪和激光位移传感器，其中激光干涉仪位于回转工作台前方，激光位移传感器位于回转工作台的一侧且连接数据采集系统，数据采集系统连接工控机；所述回转工作台包括有回转盘，回转盘中安装有检测机构，在回转盘上安装有角度反射镜，在回转盘下安装有热电偶温度传感器，在加载及检测装置上设有角度干涉镜，激光干涉仪与角度反射镜及角度干涉镜相对；所述回转盘连接有驱动电机。进一步地，所述加载及检测装置安装在横梁移动装置的滑动导轨上；横梁移动装置上设有第一伺服驱动电机，底座部分上设有第二伺服驱动电机，控制柜控制第一伺服驱动电机和第二伺服驱动电机的工作；激光位移传感器通过支架安装在在底座部分的底座上，激光束分别对准回转盘的X轴方向和Y轴方向的端面，用以检测施加静、动载荷时回转工作台在X轴方向和Y轴方向的形变量；激光干涉仪通过三角支架安装于回转工作台前方，用以检测回转工作台的旋转角；工控机和显示器及数据采集系统放置于实验桌上，数据采集系统通过线缆与激光干涉仪、激光位移传感器和加载及检测装置相连接，用以检测回转盘的旋转角度和变形位移量，由工控机收集检测数据并通过显示器显示。进一步地，所述加载及检测装置包括横梁背板、移动板背板及滑轮、加载移动板、检测移动板、角度干涉镜、电涡流位移传感器、角钢传感器支架、气缸组件、立卧转换装置、压力传感器、距离调节手轮、齿轮齿条移动装置和横梁，其中横梁通过横梁背板安装在横梁移动装置上；加载移动板和检测移动板通过移动板背板及滑轮安装在横梁上；将安装有气缸组件的立卧转换装置固定在加载移动板上；若干电涡流传感器安装于角钢传感器支架上并通过其支架安装在检测移动板的其中一滑轨上，用以配合检测棒检测回转盘回转中心的偏移量；角度干涉镜通过其支架安装在检测移动板的另一滑轨上，用以检测回转工作台的旋转角度；压力传感器与气缸组件相连接用以监测气缸加载的压力值；将齿轮齿条移动装置分别安装在横梁和加载移动板及检测移动板上，且齿轮齿条移动装置连接有距离调节手轮，通过转动距离调整手轮使齿轮在齿条上移动以改变加载移动板及检测移动板的位置以适应不同的回转工作台的加载和检测。进一步地，横梁移动装置包括有Z轴移动机构、横梁滑动导轨、龙门立柱及龙门滑板，其中龙门立柱安装在龙门滑板上以便于在底座部分上前后移动；Z轴移动机构包括有Z轴丝杠、锥齿轮传动装置、轴承、第一伺服驱动电机及齿轮减速装置，两套Z轴丝杠分别通过轴承对称安装在两边的龙门立柱上，通过Z轴丝杠上的螺母上下移动使横梁沿横梁滑动导轨移动；第一伺服驱动电机安装在龙门立柱的顶部，所述齿轮减速装置的大小两齿轮分别安装在第一伺服驱动电机的输出轴上和与所述锥齿轮传动装置的传动轴上；所述锥齿轮传动装置通过所述轴承安装在龙门立柱的顶部并与Z轴丝杠连接以驱动Z轴丝杠转动。进一步地，所述底座部分包括有Y轴移动机构(与Z轴移动机构的结构相似)、第二伺服驱动电机、滑鞍、固定导轨、可移动导轨、压板及底座，其中可移动导轨安装于底座上，滑鞍、回转盘及其驱动电机组成一套回转工作台安装在固定导轨和可移动导轨上，并通过若干压板将滑鞍从两侧固定于底座上；检测机构包括检测棒及安装座，检测棒及安装座安装在回转盘上，用以配合电涡流位移传感器检测回转工作台的中心偏移量；检测回转工作台为直驱转台时，热电偶温度传感器贴于滑鞍壁上；角度反射镜放置在回转盘上以检测回转工作台的旋转角；Y轴移动机构包括有Y轴丝杠、锥齿轮传动装置、轴承和齿轮减速装置，两套Y轴丝杠由所述轴承对称安装在底座的左右两边，通过Y轴丝杠上的螺母前后移动带动横梁移动装置在底座上移动；第二伺服驱动电机安装在底座的后部，该齿轮减速装置的大小齿轮分别安装在第二伺服驱动电机的输出轴上和与所述锥齿轮传动装置连接的传动轴上；该锥齿轮传动装置通过轴承安装在底座的后部，并与Y轴丝杠连接以驱动Y轴丝杠转动。进一步地，加载移动板开设有环形T形槽和定位销孔，通过紧固螺栓将立卧转换装置固定在加载移动板上；立卧转换装置上开设有便于轴向及径向加载时使立卧转换装置可以准确定位的定位销孔。优选地，在龙门滑板前后设有用以加载时确保龙门立柱不前后倾倒的肋板。进一步地，在底座左右两边开设有纵向的T形槽，由与该T形槽相配合的紧固螺栓将横梁移动装置安装在底座上。进一步地，底座上开设有横向的T形槽，可移动导轨通过相配合的紧固螺栓来调整与固定导轨的距离以适应不同尺寸的回转工作台。回转工作台部件综合性能检测平台，其特征在于：包括机械系统、控制系统和采集系统三大部分，机械系统包括加载及检测装置、横梁移动装置、回转工作台部件、滑鞍和底座部件，回转工作台部件通过滑鞍活动安装于底座部件上，加载及检测装置活动安装于横梁移动装置上，横梁移动装置活动安装于底座部件上；控制系统包括电气控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转工作台部件综合性能检测平台，其特征在于：包括机械结构机械系统、控制系统和采集系统三大部分，机械结构机械系统包括加载及检测装置、横梁移动装置、回转工作台部件、滑鞍和底座部分底座部件，回转工作台部件通过滑鞍活动安装于底座部分底座部件上，加载及检测装置活动安装于横梁移动装置上，横梁移动装置活动安装于底座部分底座部件上；控制系统包括控制柜电气控制系统和显示器，控制柜电气控制系统包括有数控系统、可编程控制器及电气控制系统；采集系统包括数据采集系统、工控机、激光干涉仪和激光位移传感器，其中激光干涉仪位于回转工作台部件前方，激光位移传感器位于回转工作台部件的一侧且连接数据采集系统，数据采集系统连接工控机；；所述回转工作台部件活动安装在滑鞍上并通过电机拖动。所述回转工作台包括有回转盘，回转盘中安装有检测机构，在回转盘上安装有角度反射镜，在回转盘下安装有热电偶温度传感器，在加载及检测装置上设有角度干涉镜，激光干涉仪与角度反射镜及角度干涉镜相对；所述回转盘连接有驱动电机。

【技术特征摘要】
1.一种回转工作台部件综合性能检测平台，其特征在于：包括机械结构机械系统、控制系统和采集系统三大部分，机械结构机械系统包括加载及检测装置、横梁移动装置、回转工作台部件、滑鞍和底座部分底座部件，回转工作台部件通过滑鞍活动安装于底座部分底座部件上，加载及检测装置活动安装于横梁移动装置上，横梁移动装置活动安装于底座部分底座部件上；控制系统包括控制柜电气控制系统和显示器，控制柜电气控制系统包括有数控系统、可编程控制器及电气控制系统；采集系统包括数据采集系统、工控机、激光干涉仪和激光位移传感器，其中激光干涉仪位于回转工作台部件前方，激光位移传感器位于回转工作台部件的一侧且连接数据采集系统，数据采集系统连接工控机；；所述回转工作台部件活动安装在滑鞍上并通过电机拖动。所述回转工作台包括有回转盘，回转盘中安装有检测机构，在回转盘上安装有角度反射镜，在回转盘下安装有热电偶温度传感器，在加载及检测装置上设有角度干涉镜，激光干涉仪与角度反射镜及角度干涉镜相对；所述回转盘连接有驱动电机。2.根据权利要求1所述的回转工作台部件综合性能检测平台，其特征在于：所述底座部件上设有两条立柱移动导轨，所述横梁移动装置活动安装于底部基座的立柱移动导轨上；所述加载及检测装置安装在横梁移动装置的滑动导轨上；横梁移动装置上设有第一伺服驱动电机，底座部分底座部件上设有第二伺服驱动电机，控制柜电气控制系统控制第一伺服驱动电机和第二伺服驱动电机的工作；激光位移传感器通过支架安装在在底座部分底座部件的底部基座上，激光束分别对准回转盘回转工作台部件的X轴方向和Y轴方向的端面，用以检测施加静、动载荷时回转工作台部件在X轴方向和Y轴方向的形变量；激光干涉仪通过三角支架安装于回转工作台部件前方，用以检测回转工作台部件的旋转角；工控机和显示器及数据采集系统放置于实验桌上，数据采集系统通过线缆与激光干涉仪、激光位移传感器和加载及检测装置相连接，用以检测回转盘回转工作台部件的旋转角度和变形位移量，由工控机收集检测数据并通过显示器显示。3.根据权利要求2所述的回转工作台部件综合性能检测平台，其特征在于：所述加载及检测装置包括横梁背板、移动板背板及滑轮、加载移动板加载移动滑板、检测移动板检测移动滑板、角度干涉镜、电涡流位移传感器、角钢传感器支架、气缸组件、立卧转换装置立卧转换加载装置、压力传感器、距离调节手轮、齿轮齿条移动装置和横梁，其中横梁通过横梁背板安装在横梁移动装置上；加载移动板加载移动滑板和检测移动板检测移动滑板通过移动板背板及滑轮安装在横梁上；将安装有气缸组件的立卧转换装置立卧转换加载装置固定在加载移动板加载移动滑板上；若干电涡流传感器安装于角钢角钢构成的传感器支架上，上并通过其支架以可移动的方式安装在检测移动板检测移动滑板的其中一滑轨上，用以配合检测棒检测回转盘回转工作台部件回转中心的偏移量；角度干涉镜通过其支架安装在检测移动板检测移动滑板的另一滑轨上，用以检测回转工作台部件的旋转角度；压力传感器与气缸组件相连接用以监测气缸加载的压力值压力传感器与气缸组件相连接用以监测气缸加载的压力值；将齿轮齿条移动装置分别安装在横梁和加载移动板加载移动滑板及检测移动板检测移动滑板上，且齿轮齿条移动装置连接有距离调节手轮，通过转动距离调整手轮使齿轮在齿条上移动以改变加载移动板加载移动滑板及检测移动板检测移动滑板的位置以适应不同的回转工作台的加载和检测。4.根据权利要求3所述的回转工作台部件综合性能检测平台，其特征在于：所述横梁移动装置包括有Z轴移动机构Z轴驱动机构、横梁滑动导轨横梁上下滑动导轨、龙门立柱龙门式立柱及龙门滑板立柱滑座，其中龙门立柱龙门式立柱安装在龙门滑板立柱滑座上以便于，可在底座部分底座部件上前后移动；Z轴移动机构Z轴驱动机构包括有Z轴丝杠、Z轴锥齿轮传动装置、轴承、所述第一伺服驱动电机及齿轮减速装置，两套Z轴丝杠分别通过轴承对称安装在两边的龙门立柱龙门式立柱上，通过驱动Z轴丝杠上的螺母上下移动使横梁沿横梁滑动导轨横梁上下滑动导轨移动；第一伺服驱动电机安装在龙门立柱龙门式立柱的顶部，所述齿轮减速装置的大小两齿轮分别安装在第一伺服驱动电机的输出轴上和与所述Z轴锥齿轮传动装置的Z轴传动轴上；所述Z轴锥齿轮传动装置通过所述轴承安装在龙门立柱龙门式立柱的顶部并与Z轴丝杠连接以驱动Z轴丝杠转动。5.根据权利要求4所述的回转工作台部件综合性能检测平台，其特征在于：所述底座部分底座部件包括有Y轴移动机构Y轴驱动机构、所述第二伺服驱动电机、所述滑鞍、固定导轨滑鞍移动固定导轨条、可移动导轨滑鞍移动可调导轨条、压板及底部基座，其中可移动导轨所述滑鞍移动可调导轨条、滑鞍移动固定导轨条安装于底部基座上安装于底座上，滑鞍、回转盘及其驱动电机组成一套回转工作台安装在固定导轨和可移动导轨上，并通过若干压板将滑鞍从两侧固定于底座上；检测机构包括检测棒及安装座，检测棒及安装座安装在回转盘上，用以配合电涡流位移传感器检测回转工作台的中心偏移量；检测回转工作台为直驱转台时，热电偶温度传感器贴于滑鞍壁上；角度反射镜放置在回转盘上以检测回转工作台的旋转角；Y轴移动机构Y轴驱动机构包括有Y轴丝杠、Y轴锥齿轮传动装置、轴承座和齿轮减速装置，两套Y轴丝杠由所述通过轴承座对称安装在底部基座的左右两边，通过Y轴丝杠上的螺母前后移动带动横梁移动装置在底部基座上移动；第二伺服驱动电机安装在底部基座的后部，该齿轮减速装置的大小齿轮分别安装在第二伺服驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓琳，黎园亮，苟卫东，梁兆顺，张海英，王凤山，李学义，
申请(专利权)人：青海华鼎装备制造有限公司，青海一机数控机床有限责任公司，
类型：发明
国别省市：青海;63