【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及试验装置，具体涉及一种重型卧车刀架可靠性试验装置，还涉及一种重型卧车刀架可靠性试验装置的使用方法。
技术介绍
1、重型卧车一般指重量在10吨或以上的机床，主要用于国防军工、航空航天、船舶、能源、工程机械等国家重点工程项目及工业支柱产业中的大型、特大型零件加工。作为重型卧车中的关键部件—刀架，由于其可以同时安装两把刀具进行切屑，实现了一次走刀同时完成多个部位的加工，缩短了切削时间，提高了切屑效率。与此同时，还可以避免刀具切屑过程中走刀距离过长带来的装夹问题，因此在重型卧车中得到了广泛的应用。
2、刀架作为重型卧车的重要零部件，在加工完成后，为了检测其是否达到合格标准，常常需要进行可靠性检验。现行的对刀架可靠性的研究主要采用两种方法，一种是故障模式及影响分析(fmea)，一种是故障树分析(fta)。然而，无论fmea还是fta均需要大量的故障数据和维修数据。目前，这些数据主要通过机床整机的现场跟踪试验和关键功能部件的实验室可靠性试验两种方法获取。机床整机的现场试验周期过长，且需要消耗大量的人力、物力及财力，而关键功能部件的实验室可靠性试验可在实验室内主动激发故障，快速获得所需数据，且试验环境可控制。
3、然而，在对重型卧车刀架进行实验室可靠性试验的过程中，由于刀架自身重量过重导致移动不便，难以像普通机床部件一样实施实验室可靠性试验。而且在实际工作过程中，两个刀架中的刀具既可能受到相同的切削力，也可能受到不同的切削力，这就使得利用加载装置的运动模拟刀架加工过程中的各种受力状态变得非常困难。此外，重
4、综上，有必要针对重型卧车刀架的故障激发实验设计一种刀架可靠性试验装置，解决上述加载困难的问题。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中存在的不足，本专利技术提供了一种重型卧车刀架可靠性试验装置及其使用方法，能够实现3个方向上的线性调整以及2个方向上的角度调整，适用于针对重型卧车刀架进行的各类可靠性试验，大大简化了可靠性试验的流程及步骤。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
3、一种重型卧车刀架可靠性试验装置，包括床身，上述床身上间隔设定距离平行设有前导轨和后导轨，后导轨上滑动连接有刀架，前导轨上分别滑动连接有床头箱和尾座，床头箱和尾座之间安装支撑座，支撑座的底端滑动连接于前导轨，支撑座的顶端面上设置有两套结构相同且呈左右分布的加载装置，两套加载装置之间的距离与刀架上两刀具之间的距离一致，上述加载装置包括从下至上依次连接的位置传动部件、角度调整部件和液压加载部件，液压加载部件连接液压加载系统，支撑座、加载装置和液压加载系统电性连接电气控制系统。
4、优选地，上述位置传动部件包括设置于支撑座顶端面上的电机座和支座，电机座上安装有伺服电机，伺服电机输出轴通过刚性联轴器连接丝杠，支座为上开口式长方体形的箱体类结构件，在支座的前侧箱壁与后侧箱壁上设置有水平的前轴承通孔与后轴承通孔，前轴承通孔与后轴承通孔的回转轴线共线，采用2个滚动轴承将丝杠安装在支座两端的前轴承通孔与后轴承通孔中，支座的左、右箱壁的顶端采用螺栓安装2个结构相同的导轨。
5、优选地，上述支座右箱壁的前、后两端安装分别有前限位开关和后限位开关，皆采用接触式限位开关。
6、优选地，上述角度调整部件包括连接板，连接板滑动安装在导轨上，连接板底端通过螺母套装在丝杠上，连接板上方安装转动座，转动座包括与连接板相连的底部圆盘和两个结构相同且设置于底部圆盘上的支撑壁，支撑壁为等腰三角形的板式结构件，支撑壁的上端设置有通孔。
7、优选地，上述连接板顶端中心处设置有三段结构相同的圆弧形通槽，三段圆弧形通槽分布在同一圆周上，相邻两段圆弧形通槽之间的夹角相等，转动座底端通过圆弧形通槽与连接板转动连接。
8、优选地，上述液压加载部件包括连接座，连接座为等腰三角形的板式结构件，在连接座的下端设置有用于和转动座的支撑壁相配合的连接通孔，支撑臂顶端采用连接螺栓与连接座相连，连接座以连接螺栓为轴相对于转动座转动，连接座上端设置有液压缸座，液压缸座为顶端与右端开口的长方体形的槽形结构件，液压缸座内设置有加载液压缸，加载液压缸上通过固定板连接有液压连接块，加载液压缸连接加载棒，加载棒端部为球头。
9、优选地，上述液压连接块前后两侧设有拧紧螺栓，液压连接块左右两端均设置有端口通过液压油管连接液压加载系统，液压连接块底部设有两个与固定板相联通的油口，液压连接块内分别设置两条通路连通两个端口和油口，固定板内部设置两条通路分别连通两个油口和液压缸的有杆腔与液压缸的无杆腔。
10、优选地，上述液压缸座的外侧设置有温度检测单元，温度检测单元通过螺栓固定于一根细长支架的端部，细长支架末端设有方形底座，细长支架由该方形底座通过螺栓连接固定于液压缸座右侧壁外侧的后端；所述加载液压缸的缸杆的中部和端部分别设置有振动检测单元和压力检测单元。
11、优选地，上述液压加载系统包括分流集流阀、三位四通电磁换向阀、压力表、溢流阀、液压泵、过滤器与油箱，液压泵的进油口与油箱通过油管相连，液压泵的出油口与溢流阀的进油口以及三位四通电磁换向阀的p油口采用油管相连接，同时在液压泵的出油管路中安装压力表，所述的溢流阀的出油口与三位四通电磁换向阀的t口以及过滤器的进油口采用油管相连，过滤器的出油口与油箱采用油管相连接，三位四通电磁换向阀的a口与分流集流阀的进油口采用油管相连，分流集流阀的两出油口分别与左加载液压缸的无杆腔以及右加载液压缸的无杆腔采用油管相连，左加载液压缸的有杆腔以及右加载液压缸的有杆腔与三位四通电磁换向阀的b口采用油管相连。
12、一种重型卧车刀架可靠性试验装置的使用方法，具体步骤如下：
13、步骤一、可靠性试验准备
14、1）采集被试刀架实际工况中的载荷：主要采集刀架实际工况下的静载荷数据，包括不同工况下的加载力f1、•••、fi、•••、fn；对应的加载时间t1、•••、ti、•••tn以及相对应的载荷方向，采集静载荷数据时应考虑刀架7两个刀夹中的刀具的受载情况，如受载情况不同，则应分别采集两个刀夹的受载情况，在此情况下建立刀架的载荷谱；
15、2）调整刀架对装置的相对位置：调整转动座相对于连接板及连接座相对于转动座的相对位置关系，使之与刀架的实际受载荷方向一致，并锁紧；
16、3）测试加载力损失：在刀架被加载部位前端临时安装应变片式压力传感器，刀架加载动作后对比工控机设定压力与刀架前端应变片式压力传感器采集到的压力大小，两者之差即为刀架可靠性试验装置的加载力损失；
17、4）设置可靠性加载自动控制参数：依据采集得到的所有静态载荷的信息，在上位工控机中设置可靠性加载自动控制参数，包括设置加载过程的加载力大小，加载时间、加载方向；采集加载过程中的温度、压力和振动信号以及相应的报警值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，包括床身（5），所述床身（5）上间隔设定距离平行设有前导轨（2）和后导轨（8），所述后导轨（8）上滑动连接有刀架（7），所述前导轨（2）上分别滑动连接有床头箱（6）和尾座（1），床头箱（6）和尾座（1）之间安装支撑座（3），所述支撑座（3）的底端滑动连接于前导轨（2），支撑座（3）的顶端面上设置有两套结构相同且呈左右分布的加载装置（4），两套加载装置（4）之间的距离与刀架（7）上两刀具之间的距离一致，所述加载装置（4）包括从下至上依次连接的位置传动部件、角度调整部件和液压加载部件，液压加载部件连接液压加载系统，支撑座（3）、加载装置（4）和液压加载系统电性连接电气控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述位置传动部件包括设置于所述支撑座（3）顶端面上的电机座（16）和支座（11），所述电机座（16）上安装有伺服电机（17），伺服电机（17）输出轴通过刚性联轴器连接丝杠（18），所述支座（11）为上开口式长方体形的箱体类结构件，在支座（11）的前侧箱壁与后侧箱壁上设置有水平的前轴承
3.根据权利要求2所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述支座（11）右箱壁的前、后两端安装分别有前限位开关（15）和后限位开关（10），皆采用接触式限位开关。
4.根据权利要求2所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述角度调整部件包括连接板（12），连接板（12）滑动安装在导轨（14）上，连接板（12）底端通过螺母套装在丝杠（18）上，所述连接板（12）上方安装转动座（13），所述转动座（13）包括与连接板（12）相连的底部圆盘和两个结构相同且设置于底部圆盘上的支撑壁，支撑壁为等腰三角形的板式结构件，所述支撑壁的上端设置有通孔。
5.根据权利要求4所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述连接板（12）顶端中心处设置有三段结构相同的圆弧形通槽，三段圆弧形通槽分布在同一圆周上，相邻两段圆弧形通槽之间的夹角相等，转动座（13）底端通过圆弧形通槽与连接板（12）转动连接。
6.根据权利要求2所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述液压加载部件包括连接座（21），所述连接座（21）为等腰三角形的板式结构件，在连接座（21）的下端设置有用于和转动座（13）的支撑壁相配合的连接通孔，支撑臂顶端与连接座（21）转动连接，连接座（21）上端设置有液压缸座（19），所述液压缸座（19）为顶端与右端开口的长方体形的槽形结构件，液压缸座（19）内设置有加载液压缸（20），加载液压缸（20）上通过固定板（23）连接有液压连接块（22），加载液压缸（20）连接加载棒（26），加载棒（26）端部为球头。
7.根据权利要求6所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述液压连接块（22）前后两侧设有拧紧螺栓，液压连接块（22）左右两端均设置有端口通过液压油管连接液压加载系统，液压连接块（22）底部设有两个与固定板（23）相联通的油口，液压连接块（22）内分别设置两条通路连通两个端口和油口，固定板（23）内部设置两条通路分别连通两个油口和液压缸（20）的有杆腔与液压缸（20）的无杆腔。
8.根据权利要求6所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述液压缸座（19）的外侧设置有温度检测单元（9），温度检测单元（9）通过螺栓固定于一根细长支架的端部，细长支架末端设有方形底座，细长支架由该方形底座通过螺栓连接固定于液压缸座（19）右侧壁外侧的后端；所述加载液压缸（20）的缸杆的中部和端部分别设置有振动检测单元（24）和压力检测单元（25）。
9.根据权利要求1所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述液压加载系统包括分流集流阀（29）、三位四通电磁换向阀（30）、压力表（31）、溢流阀（32）、液压泵（33）、过滤器（34）与油箱（35），液压泵（33）的进油口与油箱（35）通过油管相连，液压泵（33）的出油口与溢流阀（32）的进油口以及三位四通电磁换向阀（30）的P油口采用油管相连接，同时在液压泵（33）的出油管路中安装压力表（31），所述的溢流阀（32）的出油口与三位四通电磁换向阀（30）的T口以及过滤器（34）的进油口采用油管相连，过滤器（34）的出油口与油箱（35）采用油管相连接，三位四通电磁换向阀（30...
【技术特征摘要】
1.一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，包括床身（5），所述床身（5）上间隔设定距离平行设有前导轨（2）和后导轨（8），所述后导轨（8）上滑动连接有刀架（7），所述前导轨（2）上分别滑动连接有床头箱（6）和尾座（1），床头箱（6）和尾座（1）之间安装支撑座（3），所述支撑座（3）的底端滑动连接于前导轨（2），支撑座（3）的顶端面上设置有两套结构相同且呈左右分布的加载装置（4），两套加载装置（4）之间的距离与刀架（7）上两刀具之间的距离一致，所述加载装置（4）包括从下至上依次连接的位置传动部件、角度调整部件和液压加载部件，液压加载部件连接液压加载系统，支撑座（3）、加载装置（4）和液压加载系统电性连接电气控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述位置传动部件包括设置于所述支撑座（3）顶端面上的电机座（16）和支座（11），所述电机座（16）上安装有伺服电机（17），伺服电机（17）输出轴通过刚性联轴器连接丝杠（18），所述支座（11）为上开口式长方体形的箱体类结构件，在支座（11）的前侧箱壁与后侧箱壁上设置有水平的前轴承通孔与后轴承通孔，前轴承通孔与后轴承通孔的回转轴线共线，采用2个滚动轴承将丝杠（18）安装在支座（11）两端的前轴承通孔与后轴承通孔中，支座（11）的左、右箱壁的顶端采用螺栓安装2个结构相同的导轨（14）。
3.根据权利要求2所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述支座（11）右箱壁的前、后两端安装分别有前限位开关（15）和后限位开关（10），皆采用接触式限位开关。
4.根据权利要求2所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述角度调整部件包括连接板（12），连接板（12）滑动安装在导轨（14）上，连接板（12）底端通过螺母套装在丝杠（18）上，所述连接板（12）上方安装转动座（13），所述转动座（13）包括与连接板（12）相连的底部圆盘和两个结构相同且设置于底部圆盘上的支撑壁，支撑壁为等腰三角形的板式结构件，所述支撑壁的上端设置有通孔。
5.根据权利要求4所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述连接板（12）顶端中心处设置有三段结构相同的圆弧形通槽，三段圆弧形通槽分布在同一圆周上，相邻两段圆弧形通槽之间的夹角相等，转动座（13）底端通过圆弧形通槽与连接板（12）转动连接。
6.根据权利要求2所述的一种重型卧车刀架可靠性试验装置，其特征在于，所述液压加载部件包括连接座（21），所述连接座（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，李晓强，朱永晓，张军，
申请(专利权)人：贵州航天计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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