主轴性能测试平台制造技术

主轴性能测试平台，涉及一种机床主轴性能检测装置。其结构是在平台基座上分别设置主轴刚性测量模块、主轴温升热变形测量模块、输出扭矩测量模块、皮带张紧力测量模块；被测主轴箱通过主轴箱垫安装在平台基座上。本测试平台不仅可以对主轴进行精度、刚度、力、动平衡和综合性能等指标进行准确的测试，而且还能模拟出不同装配条件下对主轴各方面性能的影响，指出合理的装配关系，为主轴的现实生产装配提供一定的实验依据。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造涉及一种机床主轴性能测试平台，尤其是一种可针对ETC系列主轴精度、刚度、力、动平衡、综合性能等重要性能指标进行综合检测的高度集约化的性能测试T D O
技术介绍
随着科学技术的发展和制造技术的不断进步，作为制造业母机的数控机床的需求也愈来愈强烈。数控车床是装备制造业的技术基础和发展方向之一，而主轴则是数控车床中的核心功能部件，它的性能直接决定了数控车床的相关性能指标，是代表数控机床技术水平的关键部件。国内有多个厂家具有研发和生产主轴的经验，像台湾旭泰、普森，台大等企业很多年前就开始主轴的研制，但与国外同类产品相比，其在设计、加工和装配等方面都 存在一定的差距。目前国内针对主轴开展的试验相对比较单一，多为精度和静刚度的试验和检验，不能全面的对主轴的各方面性能进行评价，而且没有根据测试结果对主轴装配合理性进行评估。
技术实现思路
为了解决上述存在的技术问题，本专利技术创造提供一种能够针对ETC系列主轴性能进行全面的、准确的、系统的评价的主轴性能测试平台。该测试平台搭载多种测量仪器及传感器的测试平台，能够评测ETC系列主轴精度、刚度、力、动平衡、综合性能等多项性能指标。本专利技术创造的目的是采用如下技术方案实现的一种主轴性能测试平台，包括平台基座、被测主轴箱、液压站、控制系统，其特征在于在平台基座上分别设置主轴刚性测量模块、主轴温升热变形测量模块、输出扭矩测量模块、皮带张紧力测量模块；被测主轴箱通过主轴箱垫安装在平台基座上。所述的平台基座上设有用于固定的T型槽，主轴刚性测量模块、主轴温升热变形测量模块、输出扭矩测量模块、皮带张紧力测量模块通过T型螺栓固定在平台基座上。所述主轴刚性测量模块由L型测量架、称重传感器、调整架、调整块构成，在L型测量架的水平段侧面安装调整块，在调整块上设有顶丝，在L型测量架的竖直段上设有若干个T型槽，调整架可固定安装在任一 T型槽内，在调整架上固定安装称重传感器。所述主轴温升热变形测量模块包括L型测量架、调整块、连接架、若干个激光三角测量仪、主轴检棒，在L型测量架的水平段侧面安装调整块，在调整块上设有顶丝，在L型测量架的竖直段上设有若干个T型槽，连接架固定在T型槽上，激光三角测量仪、主轴检棒放置在连接架上，在连接架上安有轴向和径向的限位块。所述输出扭矩测量模块包括涡流制动器、扭矩转速传感器，涡流制动器及扭矩转速传感器分别通过各自的底座固定在平台基座上，所述的底座上分别设有调整垫和调整块。所述皮带张紧力测量模块包括底座，支架固定在底座上方，在支架上设有若干T型槽，圆型力传感器固定在T型槽内，调整块通过T型槽固定在支架上，在支架上设有调整垫。还包括噪音测量模块，所述噪声测量模块由两根用来布网的立柱及声强探头仪器构成。所述的被测主轴箱的卡盘中心放置压力传感器，通过调节油缸调节压力。所述的被测主轴箱上安装加速度传感器。所述的被测主轴箱上安装动平衡仪。本专利技术创造的有益效果在主轴刚性测量模块的测量架旁安装调整块，可以根据 主轴箱位置通过调整块上的顶丝来实现横向和径向的调整，保证测量的准确性。测量架上面的调整架可以根据主轴高度进行调整，测量架上有用于固定的T型槽，调整架上固定称重传感器，可以测量主轴的轴向和径向的静刚度。在主轴温升热变形测量模块的测量架旁同样安装调整块，可以根据主轴箱位置通过调整块上的顶丝来实现横向和径向的调整。将米铱激光三角测量仪固定在连接架上，连接架通过测量架上的T型槽固定。由于米铱激光三角测量仪的测量块量程有限，连接架上安有轴向和径向的限位块，保证测量块的有效量程。输出扭矩测量模块中的涡流制动器和扭矩转速传感器都通过相应的底座固定在平台基座上。由于此项测试中对涡流制动器、扭矩转速传感器和待测主轴箱的同轴度要求较高，因此这两项仪器都装有调整结构。通过调整垫上的螺栓根据实际高度进行定位锁紧，而两侧的调整块可以调整方向，从而保证仪器在水平和垂直方向进行定位锁紧。皮带张紧力测量模块中设有调整块，用于调整角度，可以根据实际皮带的角度旋转圆形力传感器进行测量，使测量结果更为准确，调整块通过T型槽固定在支架上，可以根据实际的高度进行调整。与现有主轴测试设备及方法相比，本专利技术创造所述的主轴性能测试平台集成了主轴多种性能指标的检测，还可以对主轴的卡盘锁紧力、皮带张紧力、主轴的效率因子等实际使用性能进行评定，测试内容涵盖精度、刚度、力、动平衡和综合性能等多个方面，可全方位反映ETC系列主轴的整体性能。可通过实验仪器采集相关试验数据并进行数据处理；同时加入调整环节，考察不同装配关系对主轴性能的影响；根据需要自动拟合主轴精度、刚度、动平衡，振动，温升、噪音等曲线，能够直观、准确、有效的反映ETC系列主轴性能。本测试平台不仅可以对主轴进行精度、刚度、力、动平衡和综合性能等指标进行准确的测试，而且还能模拟出不同装配条件下对主轴各方面性能的影响，指出合理的装配关系，为主轴的现实生产装配提供一定的实验依据。附图说明图I是本专利技术创造主轴性能测试平台整体结构示意图。图2是主轴刚性测量模块的结构示意图。图3是主轴温升热变形测量模块的结构示意图。图4是输出扭矩测量模块的结构示意图。图5是皮带张紧力测量模块的结构示意图。图6是测量卡盘锁紧力时的状态图。图7是进行动平衡和振动测量的状态图。图8是本专利技术创造主轴性能测试平台的工作原理图。具体实施方式一种用于ETC系列主轴的性能测试平台，其整体结构布局可参阅图I。针对目前国内数控车床主轴性能检测内容较为单一，很多能够对主轴使用效果产生影响的性能指标未开展相关测试的现状，本专利技术创造集成了平台基座I、被测主轴箱II、主轴刚性测量模块III、主轴温升热变形测量模块IV、输出扭矩测量模块V、皮带张紧力测量模块VI、噪声测量模块νπ、液压站珊、控制系统IX组成部分。其中，平台基座I作为机械结构的载体，在其上设计有用于固定的T型槽，主轴刚性测量模块III、主轴温升热变形测量模块IV、输出扭矩测量 模块V、皮带张紧力测量模块VI通过T型螺栓固定在平台基座I的台面上，被测主轴箱II固定在相应的主轴箱垫上，再通过T型螺栓固定在台面上。通过控制系统IX和液压站珊对测试平台的电气系统及液压系统进行控制。所述主轴刚性测量模块III :由L型测量架31、称重传感器32、调整架33、调整块34构成，在L型测量架31的水平段侧面安装调整块34，在调整块34上设有顶丝35，在L型测量架31的竖直段上设有若干个T型槽36，调整架33可固定安装在任一 T型槽36内，在调整架33上固定安装称重传感器32。所述主轴温升热变形测量模块IV :包括L型测量架41、调整块42、连接架43、若干米铱激光三角测量仪44、主轴检棒45，在L型测量架41的水平段侧面安装调整块42，在调整块42上设有顶丝46，在L型测量架41的竖直段上设有若干个T型槽47，连接架43固定在T型槽47上，米铱激光三角测量仪44、主轴检棒45放置在连接架43上，在连接架43上安有轴向和径向的限位块48。所述输出扭矩测量模块V包括涡流制动器51、扭矩转速传感器52，涡流制动器51及扭矩转速传感器52分别通过各自的底座53固定在平台基座I上，底座53上分别设有调整垫54和调整块55。所述皮带张紧力测量模块VI包括底座61、支架62，支架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主轴性能测试平台，包括平台基座、被测主轴箱、液压站、控制系统，其特征在于：在平台基座上分别设置主轴刚性测量模块、主轴温升热变形测量模块、输出扭矩测量模块、皮带张紧力测量模块；被测主轴箱通过主轴箱垫安装在平台基座上。

【技术特征摘要】
1.一种主轴性能测试平台，包括平台基座、被测主轴箱、液压站、控制系统，其特征在于在平台基座上分别设置主轴刚性测量模块、主轴温升热变形测量模块、输出扭矩测量模块、皮带张紧力测量模块；被测主轴箱通过主轴箱垫安装在平台基座上。2.根据权利要求I所述的一种主轴性能测试平台，其特征在于所述的平台基座上设有用于固定的T型槽，主轴刚性测量模块、主轴温升热变形测量模块、输出扭矩测量模块、皮带张紧力测量模块通过T型螺栓固定在平台基座上。3.根据权利要求I或2所述的主轴性能测试平台，其特征在于所述主轴刚性测量模块由L型测量架、称重传感器、调整架、调整块构成，在L型测量架的水平段侧面安装调整块，在调整块上设有顶丝，在L型测量架的竖直段上设有若干个T型槽，调整架可固定安装在任一 T型槽内，在调整架上固定安装称重传感器。4.根据权利要求I或2所述的主轴性能测试平台，其特征在于所述主轴温升热变形测量模块包括L型测量架、调整块、连接架、若干个激光三角测量仪、主轴检棒，在L型测量架的水平段侧面安装调整块，在调整块上设有顶丝，在L型测量架的竖直段上设有若干个T型槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春时，林剑峰，孔祥志，宋威，马晓波，马仕龙，仝建，乔保中，颜克辉，孙进，狄子建，
申请(专利权)人：沈阳机床集团有限责任公司，
类型：实用新型
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