一种重型机床结构件装配应力测试试验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种重型机床结构件装配应力测试试验平台，其特征在于该试验平台包括底座、水平导轨、滑块、后支架、水平液压缸、立柱、平衡连接板、竖直液压缸和活动横梁。该试验平台能够测试重型机床双驱不同步时对装配应力和精度的影响、重型机床活动横梁自重对装配应力的影响和导轨的平行度和平面度误差对装配应力和精度的影响，测试结果可以为重型机床导轨装配优化，滑块预紧力优化，导轨平行度优化提供依据。

A test platform for assembly stress test of heavy machine tool structure

The invention discloses a heavy machine tool structure assembly should test platform test, which is characterized in that the test platform comprises a base, a horizontal guide rail, a slider, a rear bracket, a horizontal hydraulic cylinder, a connecting plate, vertical column, balance hydraulic cylinder and the movable beam. The test platform can test the heavy machine double drive is not synchronized to influence the assembly should be force and precision heavy machine tool crossbeam weight on the assembly stress and guide the parallelism and flatness error of stress and the influence on accuracy of test results for the assembly, heavy machine tool assembly optimization, slider preload optimization, provide the basis for the optimization of parallel guide rail.

【技术实现步骤摘要】
一种重型机床结构件装配应力测试试验平台
本专利技术涉及重型机床结构件装配应力模拟
，具体是一种重型机床结构件装配应力测试试验平台。
技术介绍
机床制造业是机械制造业的心脏，其性能水平已经成为衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志，重型数控龙门机床由于体积庞大，重量大，双驱不同步等，又有着区别于普通数控机床机械的自身特点，装配过程还受制于大型构件自身重力变形、加工误差尤其是导轨的直线度、平行度和平面度的影响、装配人员的技能水等因素制约着装配精度。因此，研究重型机床结构件装配应力在不同装配状态条件下应力应变和精度状态随时间的变化；应力放散效应对精度和精度保持性的影响具有重要意义。近年来太原科技大学的温淑花等人深入研究了结合面间的动态基础特征参数，揭示了法向接触刚度、法向接触阻尼、切向接触刚度、切向接触阻尼随着法向载荷、切向载荷、分形尺度参数和结合面分形特征长度尺寸参数的变化规律，但未进一步研究机床上的滑动导轨表面的动态特性。南京理工大学的郭成、王维友等人研究了滑动导轨上的面压、滑块的滑动速度、润滑介质和贴塑对导轨的动刚度和阻尼的影响，模拟了机床横梁自重的变化对结合面动刚度带来的影响，但未模拟导轨间的不平行度和机床双驱不同步导致动刚度以及整体装配精度的影响。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种重型机床结构件装配应力测试试验平台。该试验平台能够测试重型机床双驱不同步时对装配应力和精度的影响、重型机床活动横梁自重对装配应力的影响和导轨的平行度和平面度误差对装配应力和精度的影响，测试结果可以为重型机床结构精度保持性和可靠性研究提供基础数据。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种重型机床结构件装配应力测试试验平台，其特征在于该试验平台包括底座、水平导轨、滑块、后支架、水平液压缸、立柱、平衡连接板、竖直液压缸和活动横梁；所述水平导轨、滑块、后支架、水平液压缸、立柱和竖直液压缸均为两个；两条水平导轨对称地布置在底座上；两个滑块分别安装于各自的水平导轨上，滑块与水平导轨的侧接触面之间存在间隙；两个立柱分别安装于各自的滑块上；两个后支架对称地安装在底座上，位于各自水平导轨的末端；两个水平液压缸通过各自的后支架固定在底座上，两个水平液压缸的液压缸杆分别通过铰接连接头与各自的立柱连接；两个立柱均与平衡连接板连接，通过平衡连接板将两个立柱连接起来；两个立柱侧面均开有竖直导轨，活动横梁安装于立柱的竖直导轨上；两个竖直液压缸固定在平衡连接板上，两个竖直液压缸的液压缸杆分别通过铰接连接头与活动横梁连接；所述两个水平液压缸平行且处于同一水平面上；两个后支架与底座的结合面在同一水平面上且平行于水平导轨，两个后支架与各自的水平液压缸的结合面处在同一竖直平面内；水平液压缸的液压缸杆轴心垂直于与其连接的铰接连接头与立柱的结合面；两个竖直液压缸平行且与平衡连接板结合面垂直，竖直液压缸的液压缸杆轴心垂直于与其连接的铰接连接头与活动横梁的结合面。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：1.该试验平台能够测试重型机床双驱不同步、活动横梁自重和导轨的平行度和平面度误差对装配应力和精度的影响，测试结果可以为重型机床导轨装配优化，滑块预紧力优化，导轨平行度优化提供依据。2.重型机床由于底座、导轨宽大行程较长，所以双导轨之间的平行度对重型机床的影响大于普通机床，通过调节水平镶条和竖直镶条分别创造滑块与水平导轨、活动横梁与立柱的竖直导轨之间的平行度变化，从而模拟不同平行度情况下结合面的应力和应变的变化状态。3.双驱是重型机床的一大特点，该试验平台利用双液压缸代替双驱电机、丝杠，利用节流阀调节创造双驱动的不同步、测试双驱不同步时对装配应力和精度的影响。4.活动横梁自重也是重型机床有别于普通机床的另一大特点，在活动横梁加注砝码模拟重型龙门铣床横梁自重对装配应力、应变和精度的影响。5.该试验平台导轨-滑块动结合面试验的状态与真实的重型机床上导轨-滑块动结合面的状态基本相同，保证了实验结果与实际应用的一致性。附图说明图1为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台一种实施例的整体结构轴测示意图；图2为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台图1的局部结构放大示意图；图3为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台一种实施例的整体结构轴测示意图；图4为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台图3的局部结构放大示意图；图5为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台一种实施例的平衡连接板结构示意图；图6为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台一种实施例的立柱结构示意图；图7为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台一种实施例的后支架结构示意图；图8为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台一种实施例的滑块结构示意图；图9为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台一种实施例的活动横梁结构示意图；图10为本专利技术重型机床结构件装配应力测试试验平台一种实施例的滑块、水平导轨与水平镶条结合处的剖面图；(图中：1、底座；2、水平导轨；3、水平镶条；4、滑块限位板；5、滑块调节螺栓；6、滑块；7、油槽；8、后支架；9、水平液压缸；10、立柱；11、平衡连接板；12、竖直镶条；13、竖直液压缸；14、活动横梁；15、横梁调节螺栓；16、活动横梁限位板)具体实施方式下面给出本专利技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本专利技术，不限制本申请权利要求的保护范围。本专利技术提供了一种重型机床结构件装配应力测试试验平台(简称试验平台，参见图1-10)，包括底座1、水平导轨2、滑块6、后支架8、水平液压缸9、立柱10、平衡连接板11、竖直液压缸13和活动横梁14；所述水平导轨2、滑块6、后支架8、水平液压缸9、立柱10和竖直液压缸13均为两个；两条水平导轨2对称地布置在底座1上；两个滑块6分别安装于各自的水平导轨2上，滑块6与水平导轨2的侧接触面之间存在间隙，滑块6与水平导轨2之间能够相对滑动，滑块6通过自身的储油槽61中的润滑油为滑块6与水平导轨2之间相对滑动提供润滑；两个立柱10通过螺栓分别安装于各自的滑块6上；两个后支架8对称地安装在底座1上，位于各自水平导轨2的末端；两个水平液压缸9通过各自的后支架8固定在底座1上，两个水平液压缸9的液压缸杆分别通过铰接连接头与各自的立柱10连接；两个立柱10通过螺栓均与平衡连接板11连接，通过平衡连接板11将两个立柱10连接起来，增加其刚性，同时用于抵消两个竖直液压缸13和活动横梁14产生的重心偏移；两个立柱10侧面均开有竖直导轨，活动横梁14安装于立柱10的竖直导轨上，活动横梁14与立柱10的竖直导轨之间能够相对滑动，活动横梁14通过自身的储油槽141中的润滑油为活动横梁14与立柱10的竖直导轨之间相对滑动产生润滑；两个竖直液压缸13通过螺栓固定在平衡连接板11上，两个竖直液压缸13的液压缸杆分别通过铰接连接头与活动横梁14连接。所述试验平台还包括油槽7；所述油槽7布置在底座1的上表面的四周，用于承接水平导轨2上流下的油；所述两个水平液压缸9平行且处于同一水平面上；两个后支架8与底座1的结合面在同一水平面上且平行于水平导轨2，两个后支架8与各自的水平液压缸9的结合面处在同一竖直平面内；水平液压缸9的液压缸杆轴心垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重型机床结构件装配应力测试试验平台，其特征在于该试验平台包括底座、水平导轨、滑块、后支架、水平液压缸、立柱、平衡连接板、竖直液压缸和活动横梁；所述水平导轨、滑块、后支架、水平液压缸、立柱和竖直液压缸均为两个；两条水平导轨对称地布置在底座上；两个滑块分别安装于各自的水平导轨上，滑块与水平导轨的侧接触面之间存在间隙；两个立柱分别安装于各自的滑块上；两个后支架对称地安装在底座上，位于各自水平导轨的末端；两个水平液压缸通过各自的后支架固定在底座上，两个水平液压缸的液压缸杆分别通过铰接连接头与各自的立柱连接；两个立柱均与平衡连接板连接，通过平衡连接板将两个立柱连接起来；两个立柱侧面均开有竖直导轨，活动横梁安装于立柱的竖直导轨上；两个竖直液压缸固定在平衡连接板上，两个竖直液压缸的液压缸杆分别通过铰接连接头与活动横梁连接；所述两个水平液压缸平行且处于同一水平面上；两个后支架与底座的结合面在同一水平面上且平行于水平导轨，两个后支架与各自的水平液压缸的结合面处在同一竖直平面内；水平液压缸的液压缸杆轴心垂直于与其连接的铰接连接头与立柱的结合面；两个竖直液压缸平行且与平衡连接板结合面垂直，竖直液压缸的液压缸杆轴心垂直于与其连接的铰接连接头与活动横梁的结合面。...

【技术特征摘要】
2016.12.19 CN 20161117483201.一种重型机床结构件装配应力测试试验平台，其特征在于该试验平台包括底座、水平导轨、滑块、后支架、水平液压缸、立柱、平衡连接板、竖直液压缸和活动横梁；所述水平导轨、滑块、后支架、水平液压缸、立柱和竖直液压缸均为两个；两条水平导轨对称地布置在底座上；两个滑块分别安装于各自的水平导轨上，滑块与水平导轨的侧接触面之间存在间隙；两个立柱分别安装于各自的滑块上；两个后支架对称地安装在底座上，位于各自水平导轨的末端；两个水平液压缸通过各自的后支架固定在底座上，两个水平液压缸的液压缸杆分别通过铰接连接头与各自的立柱连接；两个立柱均与平衡连接板连接，通过平衡连接板将两个立柱连接起来；两个立柱侧面均开有竖直导轨，活动横梁安装于立柱的竖直导轨上；两个竖直液压缸固定在平衡连接板上，两个竖直液压缸的液压缸杆分别通过铰接连接头与活动横梁连接；所述两个水平液压缸平行且处于同一水平面上；两个后支架与底座的结合面在同一水平面上且平行于水平导轨，两个后支架与各自的水平液压缸的结合面处在同一竖直平面内；水平液压缸的液压缸杆轴心垂直于与其连接的铰接连接头与立柱的结合面；两个竖直液压缸平行且与平衡连接板结合面垂直，竖直液压缸的液压缸杆轴心垂直于与其连接的铰接连接头与活动横梁的结合面。2.根据权利要求1所述的重型机床结构件装配应力测试试验平台，其特征在于所述试验平台还包括油槽；所述油槽布置在底...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐向阳，陈浩，高卫国，张宏杰，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12