【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及主轴动态性能测试，具体涉及一种电主轴动态性能测试的试验平台及加载机构。
技术介绍
1、主轴是数控机床核心部件之一，在国内外高速加工技术的快速发展和电主轴产业化的大背景下，高速电主轴越来越多地受到制造企业的青睐。而电主轴的工况一般具有高转速、高转矩、高负载的特性，其静/动态性能是影响数控机床加工精度和使用寿命的重要影响因素。
2、随着高速电主轴技术的发展，电主轴相关的动态性能评价标准规范也日益完善。我国现有关于电主轴性能的标准规范，只涉及到主轴静态性能评价项目，如gb/t17421。其中，关于静刚度与模态等项目并没有具体评价体系。同时在主轴静止状态下测得的主轴静态性能，与机床主轴实际工作状况下的性能差异很大，不能真实体现主轴的工作性能。因此，主轴动态性能检测较静态性能检测更为重要。
3、目前，对于电主轴动态性能测试一般在主轴负载状态下进行试验，常用加载方式是通过传统的机械传动机构对主轴施加外力，结构复杂且不易操作。
4、为解决上述问题，本专利技术设计出新的加载方式，以便用于主轴负载状态下的动态性能测试。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电主轴动态性能测试的试验平台及加载机构。
2、本专利技术是通过如下措施实现的：一种电主轴动态性能测试的试验平台，包括工作台、设置在工作台上的电主轴和设置在所述电主轴前端的测试棒，其特征在于，还包括加载机构；
3、所述加载机构包括滑动设置在所述工作台上的移动架，所述移
4、所述加载机构还包括入水管，所述入水管正对所述滑动推板的一端设置有高压喷嘴，另一端通过泵体连接水源。
5、进一步地，所述工作平台上固定设置有直线导轨，所述移动架的底部滑动设置在所述直线导轨上；
6、所述移动架的外壁上且位于所述安装座的外侧对称设置有限位板，所述滑动推板滑动设置在两个所述限位板之间。
7、进一步地，所述加载机构还包括设置在所述工作台上的防护箱体，所述滑动推板上设置有伸入所述防护箱体内的推杆，所述高压喷嘴设置在所述防护箱体内且正对所述推杆，所述防护水箱的底部设置有排水管。
8、进一步地，所述安装座和滑动推板之间设置有压力传感器。
9、进一步地，所述测试棒的前端为锥体。所述测试棒设置有若干个且每个测试棒中椎体的斜面倾斜角度均不同或椎体多个面的倾斜角度均不同。在实际加载过程中，通过牛眼轴承与不同倾斜角度的斜面接触，实现径向力和轴向力的施加。
10、进一步地，所述测试棒的后端设置有编码器，所述编码器磁环固定套接在所述测试棒的后端，编码器读头固定在所述工作台上。所述编码器读头与磁环之间保持1mm 间距且不随电主轴回转。所述编码器一般采用磁栅编码器。
11、进一步地，所述测试棒的设计符合国家标准规范，所述测试棒后端为锥柄部且小端位于外侧，锥柄部参照hsk-e32 型刀柄结构参数进行设计。编码器磁环一般设置在所述锥柄部的大端。
12、进一步地，所述工作台上且沿所述测试棒的轴线方向设置有若干组激光位移传感器，每组激光位移传感器均包括若干个周向均布在所述测试棒外围的激光位移传感器，一般设置有3个。所述测试棒的前端同心设置有激光位移传感器。
13、进一步地，还包括检测所述电主轴振动信息的加速度传感器以及温度信息的温度传感器。温度传感器一般布置在主轴前端轴承支承处、主轴后端轴承支承处、电机转子处、主轴油管处以及参考室温处。
14、进一步地，还包括电主轴的电机装夹机构，所述电机装夹机构包括设置在所述工作台上的v型块，所述工作台上且位于所述v型块的任意侧设置有固定架，所述固定架的上部朝向所述v型块的一侧固定设置有扇形卡位盘，所述扇形卡位盘上通过芯轴转动设置有悬臂，所述悬臂内设置有朝向所述扇形卡位盘的安装槽，所述安装槽内设置有弹簧，所述弹簧朝向所述扇形卡位盘的一端设置有挡销，所述挡销能够卡在所述扇形卡位盘的卡槽内；所述v型块在所述工作台上能够沿主轴轴线方向移动。
15、进一步地，所述悬臂的外端设置有压块，所述悬臂处于水平状态，所述挡销卡在所述卡槽内且所述压块紧压在电机的外壳上。
16、进一步地，所述压块通过连接件设置在所述悬臂上，所述连接件可以为伸缩杆，一般采用螺丝伸缩杆。
17、进一步地，所述加速度传感器、温度传感器和激光位移传感器可以通过传感器支架设置在所述工作台上，所述传感器支架最好可以沿电主轴的轴线方向移动。
18、进一步地，所述工作台可以根据实际情况设置多组电主轴及其相对应的加载机构、电机装夹机构及其各个类型信号采集结构。
19、进一步地，所述工作台包括台面板、设置在所述台面板四角下方的立柱、连接相邻两个立柱的横梁一和横梁二以及横梁与立柱的连接件。所述立柱的下方均设置有橡胶隔振垫。所述台面板上设置有若干t型槽，所述传感器支架、v型块以及固定架均可以滑动设置在对应t型槽内并通过螺丝进行固定。工作台采用铸铁材料制成，以增加测试台的结构稳定性，橡胶隔振垫进一步削弱外界振动对工作台的影响。
20、工作原理：首先根据电主轴尺寸确定所述v型块在所述工作台上的位置，之后将电主轴置于所述v型块上，将所述固定架固定于所述工作台上，将所述挡销从所述扇形卡位盘的卡槽中拉出，并旋转所述悬臂到水平位置，松开所述挡销，使其在所述弹簧的作用下到达所述扇形卡位盘的卡槽处，之后通过调节伸缩杆，使所述压块下移，从而实现对电主轴的夹紧。
21、然后启动泵体，高压水射流经所述入水管和高压喷嘴冲击所述滑动推板，进而推动所述移动支架沿所述直线导轨运动，直至所述牛眼轴承与所述测试棒接触，通过调整水射流的流量和喷射压力，实现载荷的定量加载，同时通过安装在所述移动支架上的压力传感器反馈力信号，根据所反馈的信号实时调整流量和压力，保证所施加的冲击力的准确性。
22、启动电主轴，通过编码器和各个传感器采集的信号对主轴回转精度、主轴振动性能以及主轴热特性进行测试。对编码器和各个传感器采集的信号进行转换、处理和存储的控制系统为现有技术，在此不再赘述。
23、本申请还提供了一种电主轴动态性能测试用加载机构，包括移动架，所述移动架上设置有牛眼轴承，所述牛眼轴承的钢球能够与测试棒的前端外壁接触，所述牛眼轴承的安装座伸出所述移动架，所述移动架上滑动设置有滑动推板，所述滑动推板的一端能够与所述安装座接触；
24、还包括入水管，所述入水管正对所述滑动推板的一端设置有高压喷嘴，另一端通过泵体连接水源。
25、本专利技术的有益效果为：采用高压水射流加牛眼轴承的方式进行载荷施加，去除了传统接触式加载方式的复杂的传动机构，且高压水射流只存在于防护箱体内，不直接冲击测试棒，可保证测试棒周围的测试环境本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电主轴动态性能测试的试验平台，包括工作台、设置在工作台上的电主轴和设置在所述电主轴前端的测试棒，其特征在于，还包括加载机构；
2.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述加载机构还包括设置在所述工作台上的防护箱体，所述滑动推板上设置有伸入所述防护箱体内的推杆，所述高压喷嘴设置在所述防护箱体内且正对所述推杆，所述防护水箱的底部设置有排水管。
3.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述安装座和滑动推板之间设置有压力传感器。
4.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述测试棒的前端为锥体。
5.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述测试棒的后端设置有编码器，所述编码器磁环固定套接在所述测试棒的后端，编码器读头固定在所述工作台上。
6.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述工作台上且沿所述测试棒的轴线方向设置有若干组激光位移传感器，每组激光位移传感器均包括若干个周向均布在所述测试棒外围的激光位移传
7.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，还包括检测所述电主轴振动信息的加速度传感器以及温度信息的温度传感器。
8.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，还包括电主轴的电机装夹机构，所述电机装夹机构包括设置在所述工作台上的V型块，所述工作台上且位于所述V型块的任意侧设置有固定架，所述固定架的上部朝向所述V型块的一侧固定设置有扇形卡位盘，所述扇形卡位盘上通过芯轴转动设置有悬臂，所述悬臂内设置有朝向所述扇形卡位盘的安装槽，所述安装槽内设置有弹簧，所述弹簧朝向所述扇形卡位盘的一端设置有挡销，所述挡销能够卡在所述扇形卡位盘的卡槽内；
9.一种电主轴动态性能测试用加载机构，其特征在于，包括移动架，所述移动架上设置有牛眼轴承，所述牛眼轴承的钢球能够与测试棒的前端外壁接触，所述牛眼轴承的安装座伸出所述移动架，所述移动架上滑动设置有滑动推板，所述滑动推板的一端能够与所述安装座接触；
10.根据权利要求9所述的电主轴动态性能测试用加载机构，其特征在于，所述加载机构还包括设置在防护箱体，所述滑动推板上设置有伸入所述防护箱体内的推杆，所述高压喷嘴设置在所述防护箱体内且正对所述推杆，所述防护水箱的底部设置有排水管。
...【技术特征摘要】
1.一种电主轴动态性能测试的试验平台，包括工作台、设置在工作台上的电主轴和设置在所述电主轴前端的测试棒，其特征在于，还包括加载机构；
2.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述加载机构还包括设置在所述工作台上的防护箱体，所述滑动推板上设置有伸入所述防护箱体内的推杆，所述高压喷嘴设置在所述防护箱体内且正对所述推杆，所述防护水箱的底部设置有排水管。
3.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述安装座和滑动推板之间设置有压力传感器。
4.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述测试棒的前端为锥体。
5.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述测试棒的后端设置有编码器，所述编码器磁环固定套接在所述测试棒的后端，编码器读头固定在所述工作台上。
6.根据权利要求1所述电主轴动态性能测试的试验平台，其特征在于，所述工作台上且沿所述测试棒的轴线方向设置有若干组激光位移传感器，每组激光位移传感器均包括若干个周向均布在所述测试棒外围的激光位移传感器。
7.根据权利要求1所述电主轴动态性能...
【专利技术属性】
技术研发人员：张继柱，
申请(专利权)人：襄阳东捷精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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