專利名稱：立/臥式加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種立/臥式加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置， 屬于數控機床可靠性加速試驗技術領域。
技術背景數控機床的可靠性是數控機床產品質量的一項關鍵性指標。開展數控機床可靠性測試與評價，提升國產數控裝備的可靠性水平，是當下數控機床可靠性研究工作的重中之重。而加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置，正是為開展數控機床可靠性整機試驗，促進數控機床可靠性水平提高而發(fā)明的一種加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置。在對數控機床進行可靠性測試與評價方面，通常情況下是采用現(xiàn)場統(tǒng)計方法。為了彌補當前數控機床可靠性測評采用現(xiàn)場統(tǒng)計方法存在的采樣周期長、受環(huán)境和操作人員條件不同對失效和故障數據準確度的影響，以及較難提供可靠性設計所需數據等不足，需要開展基于試驗室的數控機床加速試驗技術的研究。機床主軸是數控機床的核心運動部件之一，主軸運轉的可靠性指標在數控機床整機的可靠性指標分配中占有很大的比重。為此，針對數控機床可靠性試驗技術中，研制一種可以模擬機床在典型工況加工過程中的主軸受力載荷的數控機床主軸切削抗力加載裝置， 是數控機床可靠性加速試驗平臺建設工作的重要研究內容之一。發(fā)展一種數控機床主軸切削抗力模擬加載裝置，是開展數控機床可靠性加速試驗和評價工作中的重要技術手段之
ο已有的數控機床主軸加載測試技術和測試裝置，僅滿足于對數控機床主軸靜態(tài)加載，即機床主軸停止情況下的加載，這種模擬切削抗力加載測試裝置，只是一種靜態(tài)載荷， 無法進行動態(tài)加載，不能模擬出機床實際加工工作狀態(tài)中的主軸所受的動態(tài)載荷。本實用新型的試驗加載裝置是基于工程試驗方法的可靠性測試技術和可靠性評價方法，發(fā)明了一種加工中心可靠性試驗主軸動態(tài)切削抗力模擬的加載裝置，用于開展加工中心可靠性加速試驗，可實現(xiàn)對數控機床主軸動態(tài)載荷模擬加載，快速、準確和定量的可靠性評價。因而，目前現(xiàn)有技術還沒有一種加工中心可靠性主軸切削抗力模擬加載裝置。 實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種立/臥式加工中心可靠性主軸動態(tài)切削抗力模擬的加載裝置。本實用新型包括一套立/臥式加工中心主軸抗力動態(tài)切削抗力模擬加載裝置(見圖1)。本實用新型所述的立/臥式加工中心的主軸切削抗力加載裝置通過如下技術方案實現(xiàn)的包括圖1的錐柄1、壓力傳感器2、氣缸3、頂蓋螺釘4、滾動軸承5、反向軸承6、套筒7、探頭8、支架9、固定支座10、支座固定螺釘11、擋蓋12。所述錐柄1是安裝在立/臥式加工中心主軸的頂部上，主軸抗力加載裝置通過固定支座10和支座固定螺釘11固定在加工中心的工作臺上。所述錐柄1、擋蓋12、頂蓋螺釘4、滾動軸承5、反向軸承6、套筒7組成了加工中心的模擬刀，加工中心主軸上從上至下依次為錐柄1、滾動軸承5、反向軸承6 ；滾動軸承5和反向軸承6的外部設有套筒7，套筒靠近錐柄1的部分設有用于固定作用的帶有頂蓋螺釘的擋蓋12 ；壓力傳感器2的軸線位于水平方向并且垂直于加工中心主軸上，一端接觸到加工中心的模擬刀，另外一端連接氣缸3 ；探頭8安裝在支架9上，并且探頭和支架的中心線平行于壓力傳感器2的軸線。通過模擬刀中的滾動軸承5和反向軸承6實現(xiàn)了加工中心主軸在運轉過程中的加載，更好地模擬了工作狀態(tài)。所述探頭8安裝在支架9上可以實現(xiàn)主軸轉速的監(jiān)測。所述壓力傳感器2通過氣缸3的控制可實現(xiàn)按規(guī)定的抗力載荷進行加載。本實用新型在于能夠適應立/臥式加工中心可靠性加速試驗中的主軸動態(tài)載荷的切削抗力的試驗需求。探頭與壓力傳感器，能解決按規(guī)定的載荷圖譜實現(xiàn)切削抗力加載。本實用新型解決了加工中心可靠性加速試驗中，如何模擬加工中心主軸在實際工況的加載中的主軸切削抗力(包括χ、γ軸方向加載)模擬加載。

圖1立/臥式主軸抗力動態(tài)負載模擬加載裝置示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例詳細說明本實用新型內容。在具體實施方式
中，對加工中心主軸抗力加載進行模擬加載試驗。1.將主軸抗力加載裝置通過固定支座10和支座固定螺釘11固定在加工中心的工作臺上。2.將錐柄1、擋蓋12、頂蓋螺釘4、滾動軸承5、反向軸承6、套筒7組成了加工中心的模擬刀組成的模擬刀裝在加工中心主軸上。3.將探頭8安裝在支架9上，并且探頭和支架的中心線平行于壓力傳感器2的軸線。4.調整壓力傳感器2，移動加工中心工作臺，使壓力傳感器2的中心線與加工中心主軸中心線對齊。5.加載調整完成后，鎖緊支座固定螺釘11，氣缸3加壓到設定壓力，主軸旋轉，工作臺快速移動到主軸附近，變低速后使測速探頭8距試驗模擬刀的錐柄1的套筒7下部4mm 時，工作臺停止，測量主軸空載轉速。6.主軸空載轉速測完后，主軸停止轉動，工作臺低速進給，使主軸模擬刀的套筒 7、接觸到壓力傳感器2，主軸回轉，工作臺繼續(xù)以不高于lOm/min速度移動，移動距離160mm 以內。[0028]7.采集測試數據后工作臺快速退回。在全過程中氣缸保持設定壓力。8.按給定的加載受力圖譜，便可實現(xiàn)對加工中心主軸的X、Y方向的動態(tài)切削抗力加載。所述的錐柄1、擋蓋12、頂蓋螺釘4、滾動軸承5、反向軸承6、套筒7組成加工中心的模擬刀，采用了內部采用滾動軸承5、反向軸承6方式實現(xiàn)，確保了加工中心主軸轉動情況下的模擬抗力加載。本實用新型所述的主軸切削抗力模擬加載裝置，通過簡單變換，即可實現(xiàn)對立/ 臥式兩類加工中心的主軸抗力動態(tài)切削抗力模擬加載試驗，加載裝置操作簡便，測速探頭可調，重復性好，為開展立/臥式加工中心可靠性加速試驗中的主軸抗力動態(tài)模擬加載提供了一種新的手段。
權利要求1.立/臥式加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置，其特征在于包括錐柄、 壓力傳感器、氣缸、頂蓋螺釘、滾動軸承、反向軸承、套筒、探頭、支架、固定支座、支座固定螺釘和擋蓋；所述錐柄是安裝在立/臥式加工中心主軸的頂部上，立/臥式加工中心的主軸切削抗力加載裝置通過固定支座和支座固定螺釘固定在加工中心的工作臺上；所述錐柄、擋蓋、頂蓋螺釘、滾動軸承、反向軸承、套筒組成了加工中心的模擬刀，加工中心主軸上從上至下依次為錐柄、滾動軸承、反向軸承；滾動軸承和反向軸承的外部設有套筒，套筒靠近錐柄的部分設有用于固定作用的帶有頂蓋螺釘的擋蓋；壓力傳感器的軸線位于水平方向并且垂直于加工中心主軸上，一端接觸到加工中心的模擬刀，另外一端連接氣缸；探頭安裝在支架上，并且探頭和支架的中心線平行于壓力傳感器的軸線。
專利摘要立/臥式加工中心可靠性試驗主軸切削抗力模擬加載裝置，屬于數控機床可靠性加速試驗技術領域。該裝置包括錐柄、壓力傳感器、氣缸、頂蓋螺釘、滾動軸承、反向軸承、套筒、探頭、支架、固定支座、支座固定螺釘和擋蓋；所述錐柄是安裝在立/臥式加工中心主軸的頂部上；所述錐柄、擋蓋、頂蓋螺釘、滾動軸承、反向軸承、套筒組成了加工中心的模擬刀，加工中心主軸上從上至下依次為錐柄、滾動軸承、反向軸承；滾動軸承和反向軸承的外部設有套筒，套筒靠近錐柄的部分設有用于固定作用的帶有頂蓋螺釘的擋蓋；壓力傳感器的軸線位于水平方向，一端接觸到加工中心的模擬刀，另外一端連接氣缸。本實用新型實現(xiàn)了加工中心主軸在實際工況的加載中的主軸切削抗力模擬加載。
文檔編號G01M13/04GK202066690SQ20112004797
公開日2011年12月7日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權日2011年2月24日
發(fā)明者官端陽, 張維, 盛伯浩, 紀大成, 趙欽志 申請人:國家機床質量監(jiān)督檢驗中心