一种电主轴综合性能测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电主轴综合性能测试系统，包括：上位机、用于驱动被测电主轴运行的变频器、用于被测电主轴定位的电主轴工装机构、用于测量被测电主轴的芯轴轴向跳动信息的跳动测量装置以及用于测量被测电主轴转速转矩信息的转速转矩测量装置；电主轴工装机构上还连接有采集被测电主轴表面不同位置温度信息的多个温度传感器、采集被测电主轴运行中不同位置噪声信息的多个声级传感器以及采集被测电主轴运行中振动信息的振动传感器；上位机根据各测量装置及传感器所采集的信息对被测电主轴进行综合性能测试，实现了电主轴综合性能的自动测试，测试效率高、测试结果准确可靠；结构简单、安装方便，能够完成多种规格的电主轴测试。

【技术实现步骤摘要】
一种电主轴综合性能测试系统
本技术涉及一种电主轴综合性能测试系统，属于设备检测

技术介绍
电主轴是高速数控机床的核心部件它的性能直接决定了机床的高速加工性能。电主轴在工作过程中高速旋转，要求其具有很高的加减速性能，这就对电主轴的散热、润滑及精密控制提出较高要求。同时主轴在高速运行过程中由于电主轴轴承与内藏式电机发热，将会引起电主轴热变形、振动、噪声，进而影响加工精度等一系列问题。电主轴在运行和工作过程中，会产生一定的噪声，在工业现场和企业实际生产中，对电主轴噪声及振动相关的测量主要是依靠工人采用传统的单一振动或者噪声为评价参考量，无法全面、准确的评价电主轴真实的性能与运行工况。工业现场情况复杂多变、同时国内大部分电主轴厂家在生产实际中对于电主轴性能的检测，数字化以及稳定性不够，同时测试线路搭建复杂、测试方法以及物料及产品的追溯还不够完善、同时电主轴的关键性能受到多种因素的影响，而且由于电主轴自身的特点决定了高速、大功率环境下所要求的稳定性和可靠性。因此有必要开展电主轴的综合性能的测试研究，为高速机床的安全稳定运行提供理论与现实依据。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电主轴综合性能测试系统，解决现有技术中电主轴性能检测数字化以及稳定性不够、测试线路搭建复杂、安装困难的技术问题。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种电主轴综合性能测试系统，包括：上位机、用于驱动被测电主轴运行的变频器、用于被测电主轴定位的电主轴工装机构、用于测量被测电主轴的芯轴轴向跳动信息的跳动测量装置以及用于测量被测电主轴转速转矩信息的转速转矩测量装置；所述电主轴工装机构上还连接有采集被测电主轴表面不同位置温度信息的多个温度传感器、采集被测电主轴运行中不同位置噪声信息的多个声级传感器以及采集被测电主轴运行中振动信息的振动传感器；电主轴工装机构对被测电主轴进行固定，变频器驱动被测电主轴运行，上位机根据跳动测量装置采集的轴向跳动信息、转速转矩测量装置采集的转速转矩信息、各温度传感器采集的温度信息、各声级传感器采集的噪声信息以及振动传感器采集的振动信息对被测电主轴进行综合性能测试。所述电主轴工装机构包括固定夹板、活动夹板和活动夹板滑行机构；活动夹板通过活动夹板滑行机构调节其与固定夹板之间的距离；被测电主轴支撑于固定夹板与活动夹板之间。所述固定夹板和或活动夹板上设有用于对被测电主轴进行固定的抱夹卡盘。所述抱夹卡盘包括：所述抱夹卡盘包括：卡盘本体、设于卡盘本体上的卡爪、驱动卡爪沿卡盘本体径向运动的卡爪驱动机构和连接于卡爪末端的用于对被测电主轴定位的定位销；所述卡爪至少设有三个；所述卡爪驱动机构包括嵌于卡盘本体内的内齿圈和驱动内齿圈沿卡盘本体周向运动的旋拧机构，所述内齿圈与卡爪背部螺纹连接；旋拧机构带动内齿圈转动，通过螺纹驱动卡爪沿卡盘本体径向运动。所述电主轴工装机构上连接有传感器安装带，所述传感器安装带沿被测电主轴周向绕装于被测电主轴外表面；各所述温度传感器、各所述声级传感器设于传感器安装带上。所述温度传感器和声级传感器相互间隔设于传感器安装带上。所述电主轴工装机构上设有隔音隔热罩。所述隔音隔热罩上还连接有散热风扇。所述电主轴工装机构上的电主轴上连接有对被测电主轴进行冷却润滑的冷却润滑管路；所述冷却润滑管路的冷却润滑液进、出口处分别设有与所述上位机信号连接的温度传感器。所述转速转矩测量装置下方还连接有用于调节转速转矩测量装置高度的提升机构。与现有技术相比，本技术所达到的有益效果是：提供一种电主轴综合性能测试系统，利用多种传感器采集电主轴实际工况下电主轴的运行特性，实现电主轴综合性能的自动测试，测试效率高、测试结果准确可靠；结构简单、安装方便，能够完成多种规格的电主轴测试。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1中电主轴工装机构的结构示意图；图3是抱夹卡盘的结构示意图；图4是图3中D-D剖视图；图中：1、电主轴；2、传感器安装带；3、散热风扇；4、电主轴温度传感器；5、芯轴；6、联轴器；7、转速转矩测量装置；8、数据处理单元；9、上位机；10、支架一；11、提升机；12、跳动测量装置；13、电主轴工装机构；14、声级传感器；15、振动传感器；16-1、固定夹板；16-2、活动夹板；16-3、活动夹板滑行机构；17、工作台；18、隔音隔热罩；19、冷却润滑液温度传感器；20、线性滑轨；21、滑座；22、锁紧螺母；23、抱夹卡盘；23-1、六角滑轨；23-2、内齿圈；23-3、卡盘本体；23-4、卡爪；23-5、定位销；23-6旋拧机构。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1是本技术的结构示意图，包括：工作台17、设于工作台17上的上位机9、数据处理装置、转速转矩测量装置7、跳动测量装置12以及电主轴1工装机构13。转速转矩测量装置7通过支架一10支撑于工作台17上，转速转矩测量装置7的下方设有提升机11用于调节转速转矩测量装置7的高度，以适应不同规格高度的电主轴1。转速转矩测量装置7的输出轴与被测电主轴的芯轴5通过联轴器6传动连接。转速转矩测量装置7可以选用电涡流测功机、水力测功机、交流电力测功机中的任一种。跳动测量装置12通过支架二设于工作台17上，用于测量电主轴1运行中芯轴5的跳动信息。跳动测量装置12可选用激光传感器、电涡流传感器、电感式传感器、接触式传感器中的任一种。激光传感器能够在一个平面测量芯轴5的轴向跳动信息和轴向位移信息。如图2所示，电主轴1工装机构13包括固定夹板16-1、活动夹板16-2和活动夹板16-2滑行机构16-3，被测电主轴1支撑于固定夹板16-1和活动夹板16-2之间。活动夹板16-2通过活动夹板16-2滑行机构16-3调节其与固定夹板16-1之间的距离，以适应不同长度的被测电主轴1。活动夹板16-2滑行机构16-3包括连接于活动夹板16-2底部的滑座21和供滑座21滑行的线性滑轨20，滑座21上还设有锁紧螺母22，当活动夹板16-2调节到位后，通过锁紧螺母22将滑座21锁紧于线性滑轨20上。电主轴1工装机构13上连接有传感器安装带2，传感器安装带2沿被测电主轴周向绕装于被测电主轴1外表面，传感器安装带2上设有采集被测电主轴1表面不同位置温度信息的多个电主轴温度传感器4和采集被测电主轴1运行中不同位置噪声信息的多个声级传感器14，电主轴温度传感器4与声级传感器14相互间隔设于传感器安装带2上。传感器安装带2选用可展开可折叠的柔性绑带，布置不少于两组，分别设置于被测电主轴1的轴承敏感点。为采集被测电主轴1运行中的振动信息，电主轴1工装机构13上还设有振动传感器15。电主轴1工装机构13上设有隔音隔热罩18，隔音隔热罩18上开有一个可调节的窗口，在窗口上安装有隔音隔热罩18上还连接有散热风扇3，用于被测电主轴1在运行时对被测电主轴1进行散热。电主轴工装机构13上还连接有对被测电主轴1进行冷却润滑的冷却润滑管路。冷却润滑管路的冷却润滑液进、出口处分别设有与上位机信号连接的冷却润滑液温度传感器19，冷却润滑液温度传感器19用于测量被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电主轴综合性能测试系统，其特征在于，包括：上位机、用于驱动被测电主轴运行的变频器、用于被测电主轴定位的电主轴工装机构、用于测量被测电主轴的芯轴轴向跳动信息的跳动测量装置以及用于测量被测电主轴转速转矩信息的转速转矩测量装置；所述电主轴工装机构上还连接有采集被测电主轴表面不同位置温度信息的多个温度传感器、采集被测电主轴运行中不同位置噪声信息的多个声级传感器以及采集被测电主轴运行中振动信息的振动传感器；电主轴工装机构对被测电主轴进行固定，变频器驱动被测电主轴运行，上位机根据跳动测量装置采集的轴向跳动信息、转速转矩测量装置采集的转速转矩信息、各温度传感器采集的温度信息、各声级传感器采集的噪声信息以及振动传感器采集的振动信息对被测电主轴进行综合性能测试。

【技术特征摘要】
1.一种电主轴综合性能测试系统，其特征在于，包括：上位机、用于驱动被测电主轴运行的变频器、用于被测电主轴定位的电主轴工装机构、用于测量被测电主轴的芯轴轴向跳动信息的跳动测量装置以及用于测量被测电主轴转速转矩信息的转速转矩测量装置；所述电主轴工装机构上还连接有采集被测电主轴表面不同位置温度信息的多个温度传感器、采集被测电主轴运行中不同位置噪声信息的多个声级传感器以及采集被测电主轴运行中振动信息的振动传感器；电主轴工装机构对被测电主轴进行固定，变频器驱动被测电主轴运行，上位机根据跳动测量装置采集的轴向跳动信息、转速转矩测量装置采集的转速转矩信息、各温度传感器采集的温度信息、各声级传感器采集的噪声信息以及振动传感器采集的振动信息对被测电主轴进行综合性能测试。2.根据权利要求1所述的电主轴综合性能测试系统，其特征在于，所述电主轴工装机构包括固定夹板、活动夹板和活动夹板滑行机构；活动夹板通过活动夹板滑行机构调节其与固定夹板之间的距离；被测电主轴支撑于固定夹板与活动夹板之间。3.根据权利要求2所述的电主轴综合性能测试系统，其特征在于，所述固定夹板和或活动夹板上设有用于对被测电主轴进行固定的抱夹卡盘。4.根据权利要求3所述的电主轴综合性能测试系统，其特征在于，所述抱夹卡盘包括：卡盘本体、设于卡盘本体上的卡爪、驱动卡爪...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冠华，赵磊，傅建中，徐月同，王龙，
申请(专利权)人：浙江大学昆山创新中心，
类型：新型
国别省市：江苏,32