双联合加载动力伺服刀架动力头试验台制造技术

本实用新型专利技术公开了双联合加载动力伺服刀架动力头试验台，它包括：地平铁、动力伺服刀架部分、动力头加载部分、喷淋冷却系统部分、测功机部分、检测控制部分和液压泵部分；所述的动力伺服刀架部分包括：2个动力伺服刀架底座、2个动力伺服刀架、模拟刀杆和动力头；使用同一加载装置可以对双刀架动力头进行联合加载，采用伺服液压缸可自由调整加载力的大小，并且受力均匀；扭矩加载及转速测量时安装有测功机及加载装置，对所加载的切削扭矩与转速也能实现实时监控和闭环控制，使加载装置具有较高的加载精度。载精度。载精度。

【技术实现步骤摘要】
双联合加载动力伺服刀架动力头试验台


[0001]本技术涉及一种应用于数控机床动力伺服刀架可靠性试验装置领域，更确切地说，本专利技术涉及一种能够对两台动力伺服刀架同时实现转位、对其动力头进行径向及扭矩加载、喷淋及数据检测的，并由测功机、液压混合加载、喷淋装置和操作台及传感器于一体的双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验台。

技术介绍

[0002]近几年随着装备制造业的快速发展，我国已成为数控机床生产及应用的大国，目前国内研发的数控机床在精度、速度、大型化和多轴联动方面取得了明显进展；但随着功能的增多，故障隐患增多，先进功能和性能指标不能维持，可靠性问题严重，已经成为企业、用户与销售市场关注的焦点和数控机床产业发展的瓶颈；国产数控机床可靠性水平偏低的主要原因之一是国产数控机床关键功能部件的可靠性水平较低，因此研究开发数控机床关键功能部件可靠性试验装置和试验技术具有重要的实际意义；动力伺服刀架作为高端数控车床的关键功能部件之一，其自身的可靠性水平对整机的可靠性水平有重要的影响。
[0003]我国的数控机床关键功能部件可靠性试验研究起步较晚，目前仅有一些功能简单的可靠性试验装置，对刀架动力头进行可靠性试验的更是甚少；例如，某些试验台可以对动力伺服刀架进行空运转试验、偏重试验，或者采用液压缸或气缸对模拟刀具进行模拟静态切削力的加载试验，对动力头仅仅进行转速测量等试验模拟的工况与真实工况有很大的差距。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是要解决上述技术问题，克服目前动力伺服刀架可靠性试验装置不能模拟动力头联合加载及喷淋的问题，提供了一种动力伺服刀架动力头联合加载试验台及试验方法。
[0005]双联合加载动力伺服刀架动力头试验台，它包括：地平铁1、动力伺服刀架部分、动力头加载部分、喷淋冷却系统部分、测功机部分、检测控制部分和液压泵部分3；
[0006]所述的动力伺服刀架部分包括：2个动力伺服刀架底座6、2个动力伺服刀架8、模拟刀杆9和动力头15；
[0007]所述的动力伺服刀架底座6固定在地平铁1上；动力伺服刀架8分别固定在动力伺服刀架底座6上；
[0008]所述的动力头加载部分包括：加载架13、伺服液压缸14、加载架支撑装置22、联轴器18和轴承；
[0009]所述的测功机部分包括：滑动平台、变速箱24、测功机10；
[0010]所述的滑动平台固定在地平铁1上，测功机10固定在滑动平台上；
[0011]所述的检测控制部分包括：操作台2、振动传感器16、位移传感器17；
[0012]所述的变速箱24包括：传动轴A 21、传动轴B 26、传动轴C 27、传动轴D 28；
[0013]所述的传动轴C 27与测功机10的输出轴相连接，传动轴C 27通过锥齿轮组将扭矩传递到传动轴B26和传动轴D28上；
[0014]传动轴B26、传动轴D28再通过锥齿轮组将扭矩分别传递到2个传动轴A21上；
[0015]模拟刀杆9设在动力伺服刀架8，模拟刀杆9、动力头15、联轴器18、传动轴A21依次连接；加载架支撑装置22固定在滑动平台上支撑加载架13，加载架13两端通过轴承与传动轴A21轴接；
[0016]伺服液压缸14底部固定在滑动平台上，伺服液压缸14的油缸杆固定在加载架13上；
[0017]振动传感器16、位移传感器17设在动力头15上。
[0018]所述的动力伺服刀架底座6上部设有斜面，与水平面成135度角；以适应不同型号的伺服刀架8；
[0019]所述的动力伺服刀架底座6人斜面上设有动力伺服刀架垫板7，伺服刀架垫板7上开有多个等距离的的T型槽；
[0020]所述的滑动平台包括：下滑动板4、上滑动板5、丝杠31、丝杠电机32；
[0021]所述的上滑动板5下端两侧设有直线导轨滑块34；上滑动板5下端设有丝杠螺母；
[0022]所述的下滑动板4两侧凸台上设有导轨33；丝杠31装设在两侧导轨33中部；丝杠电机32装设在丝杠31一侧；
[0023]所述的导轨滑块34装设在导轨33上；丝杠螺母套接在丝杠31上；丝杠电机32驱动丝杠31旋转，使上滑动板5在导轨33上水平移动。
[0024]双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验方法，它包括：动力伺服刀架的转位试验、动力头的联合加载试验和可靠性试验分析；
[0025]1）动力伺服刀架的转位试验
[0026]a.保持试验环境温度恒定，将试验台在试验环境中放置大于12小时；
[0027]b.设置模拟刀杆9的安装个数为8，将模拟刀杆9安装在动力伺服刀架8的刀槽内；
[0028]c.选择试验类型：选择转位试验，移动上滑动板5向远离刀架方向移动，保证动力头15与联轴器18脱开；
[0029]d.确保检测液压泵3是正常工作状态；
[0030]e.转位程序设定：它包括设定转位时间、转位频率；
[0031]f.启动转位程序，开始计时；
[0032]g.控制系统记录，得到所需转位次数、转位时间和故障数据，进行可靠性分析；
[0033]2) 动力头的联合加载试验
[0034]a.保持试验环境温度恒定，将试验台在试验环境中放置大于12小时；
[0035]b.选择试验类型：选择双联合加载试验；移动下滑动板向靠近动力伺服刀架8的方向移动；
[0036]c.连接动力头15与联轴器18，动力头15加载模拟刀杆9；
[0037]d.设置测功机10转速、扭矩和液压泵3的液压值；
[0038]e.设置伺服液压缸14径向加载力和加载波形；
[0039]f.检测振动传感器16，位移传感器17及冷却液装置是否正常工作；
[0040]g.设置喷淋角度，使冷却液进入管12喷淋口与动力头15有不同的喷淋试验角度；
[0041]h.启动控制程序，测功机10、液压泵3、伺服液压缸14、冷却液进入管12开始工作，可靠性试验开始计时；
[0042]l.控制系统记录，得到所需振动、位移、加载力、扭矩和转速数据，进行可靠性分析；
[0043]3）可靠性试验分析
[0044]a.在可靠性试验过程中,如果出现控制系统报警、油缸损坏、液压元件损坏、油压不足、漏油的故障时,则应立即停止试验,分析故障产生的原因,并对双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验台进行调整；
[0045]b.在可靠性试验时，加载条件均保持一致的情况下，可以比较两台动力伺服刀架8可靠性的高低；
[0046]c.在可靠性试验完成后,对试验采集的故障数据进行统计分析处理。根据试验数据，计算分布参数的点估计和区间估计，进而得到平均故障间隔时间MTBF、平均严重故障间隔时间MTBCF和可靠度的点估计以及区间估计，分析被动力伺服刀架8的可靠性水平。
[0047]所述的加载波形包括直线波、梯形波、正弦波、三角波、方波与随机波。
[0048]所述的试验环境温度恒定在20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双联合加载动力伺服刀架动力头试验台，它包括：地平铁（1）、动力伺服刀架部分、动力头加载部分、喷淋冷却系统部分、测功机部分、检测控制部分和液压泵部分(3)；所述的动力伺服刀架部分包括：2个动力伺服刀架底座(6)、2个动力伺服刀架(8)、模拟刀杆(9)和动力头(15)；所述的动力伺服刀架底座(6)固定在地平铁（1）上；动力伺服刀架(8)分别固定在动力伺服刀架底座(6)上；所述的动力头加载部分包括：加载架(13)、伺服液压缸(14)、加载架支撑装置(22)、联轴器(18)和轴承；所述的测功机部分包括：滑动平台、变速箱(24)、测功机(10)；所述的滑动平台固定在地平铁（1）上，测功机(10)固定在滑动平台上；所述的检测控制部分包括：操作台(2)、振动传感器(16)、位移传感器(17)；所述的变速箱(24)包括：传动轴A( 21)、传动轴B( 26)、传动轴C (27)、传动轴D (28)；所述的传动轴C (27)与测功机(10)的输出轴相连接，传动轴C (27)通过锥齿轮组将扭矩传递到传动轴B(26)和传动轴D(28)上；传动轴B(26)、传动轴D(28)再通过锥齿轮组将扭矩分别传递到2个传动轴A(21）上；模拟刀杆(9)设在动力伺服刀架(8)；所述的动力头(15)、联轴器(18)、传动轴A(21）依次连接；加载架支撑装置(22)固定在滑动平台上，支撑加载架(13)在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，罗巍，何佳龙，胡炜，王志达，王子月，苏肇明，姚荣麟，黄昊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：