一種給機床主軸混合加載的實驗平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種給機床主軸混合加載的實驗平臺，屬于數控機床主軸試驗【技術領域】。本實用新型包括機床主軸、加載棒、加載軸承、彈性聯軸器Ⅰ、扭矩傳感器、彈性聯軸器Ⅱ、磁粉制動器、墊鐵、定位板、軸向加載裝置、徑向加載裝置、工作臺。本實用新型能夠很好模擬機床主軸實際工況；能對數據進行實時記錄，且數據采集方便、可靠；能對機床主軸進行定量分析。
【專利說明】一種給機床主軸混合加載的實驗平臺
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種給機床主軸混合加載的實驗平臺，屬于數控機床主軸試驗【技術領域】。
【背景技術】
[0002]數控機床是實現工業現代化的重要基石，其質量、性能已經成為衡量一個國家工業化水平以及綜合國力的重要指標。可靠性作為數控機床產品質量的一項關鍵性指標，開展數控機床的可靠性研究，對提升國產數控機床的質量水平，起著至關重要的作用。在對數控機床的可靠性研究中，通常情況下是采用現場統計方法，為了彌補當前數控機床可靠性研究采用現場統計方法存在的采樣周期長、受環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，開展基于試驗室的數控機床可靠性試驗勢在必行。
[0003]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，研制一種可以模擬機床主軸在典型工況加工過程中所受力和扭矩的動態載荷的試驗裝置，是機床可靠性加速試驗平臺建設工作的重要研究內容之一。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切削力的加載或者扭矩的加載，無法進行機床主軸動、靜態切削力和扭矩的混合加載，從而不能有效模擬機床主軸實際工況下的載荷。
【發明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種給機床主軸混合加載的實驗平臺，以解決對數控機床可靠性研究中人工采集數據不準確、試驗過程不能有效模擬機床主軸實際工況的問題。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種給機床主軸混合加載的實驗平臺，包括機床主軸1、加載棒2、加載軸承3、彈性聯軸器I 4、扭矩傳感器5、彈性聯軸器II 6、磁粉制動器7、墊鐵8、定位板9、軸向加載裝置10、徑向加載裝置11、工作臺12 ;機床主軸I通過螺栓連接安裝在工作臺12上，墊鐵8通過螺栓連接安裝在工作臺12上，扭矩傳感器5、磁粉制動器7安裝在墊鐵8上，加載棒2 —端安裝在機床主軸I上，另一端與彈性聯軸器I 4 一端連接，扭矩傳感器5 —端與彈性聯軸器I 4另一端連接，扭矩傳感器5另一端與彈性聯軸器II 6 一端連接，磁粉制動器7 —端與彈性聯軸器II 6另一端連接，加載軸承3安裝在加載棒2上，定位板9安裝在墊鐵8上，軸向加載裝置10安裝在定位板9上部位于加載軸承3側部，徑向加載裝置11安裝在墊鐵8上位于加載軸承3下部，加載軸承3包括端蓋I 13、端蓋II 14、圓螺母15、深溝球軸承16、箱體17 ;端蓋I 13、端蓋II 14通過螺栓安裝在箱體17上，深溝球軸承16通過圓螺母15安裝在加載棒2上位于端蓋I 13、端蓋II 14及箱體17組成的空間內，軸向加載裝置10、徑向加載裝置11包括陶瓷驅動器18、力傳感器19、箱體20;力傳感器19安裝在箱體20內，陶瓷驅動器18安裝在力傳感器19上位于箱體20內，軸向加載裝置10的箱體20安裝在定位板9上，徑向加載裝置11的箱體20安裝在墊鐵8上。
[0006]所述加載棒2為階梯軸。
[0007]使用時，啟動機床主軸1，待機床主軸I運行穩定后，啟動磁粉制動器7可實現扭矩的動、靜態加載，啟動軸向加載裝置1可實現軸向切屑力的動、靜態加載,啟動徑向加載裝置11可實現徑向切屑力的動、靜態加載。同時啟動磁粉制動器7、軸向加載裝置10和徑向加載裝置11可實現對機床主軸I的切屑力和扭矩的混合加載，即能很好模擬機床主軸的實際工況。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]1、能夠很好模擬機床主軸實際工況；
[0010]2、能對數據進行實時記錄，且數據采集方便、可靠；
[0011]3、能對機床主軸進行定量分析。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的加載棒結構示意圖；
[0014]圖3是本實用新型的加載軸承結構示意圖；
[0015]圖4是本實用新型的徑向加載裝置結構示意圖；
[0016]圖5是本實用新型的軸向加載裝置結構示意圖；
[0017]圖中各標號為:1-機床主軸，2-加載棒，3-加載軸承，4-彈性聯軸器I，5-扭矩傳感器，6-彈性聯軸器II，7_磁粉制動器，8-墊鐵，9，定位板，10-軸向加載裝置，11-徑向加載裝置，12-工作臺，13-端蓋I，14-端蓋II，15-圓螺母，16-深溝球軸承，17-箱體，18-壓電陶瓷驅動器，19-力傳感器，20-箱體。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型作進一步說明。
[0019]實施例1:如圖1-5所示，一種給機床主軸混合加載的實驗平臺，包括機床主軸1、加載棒2、加載軸承3、彈性聯軸器I 4、扭矩傳感器5、彈性聯軸器II 6、磁粉制動器7、墊鐵8、定位板9、軸向加載裝置10、徑向加載裝置11、工作臺12 ;機床主軸I通過螺栓連接安裝在工作臺12上，墊鐵8通過螺栓連接安裝在工作臺12上，扭矩傳感器5、磁粉制動器7安裝在墊鐵8上，加載棒2 —端安裝在機床主軸I上，另一端與彈性聯軸器I 4 一端連接，扭矩傳感器5 —端與彈性聯軸器I 4另一端連接，扭矩傳感器5另一端與彈性聯軸器II 6 一端連接，磁粉制動器7 —端與彈性聯軸器II 6另一端連接，加載軸承3安裝在加載棒2上，定位板9安裝在墊鐵8上，軸向加載裝置10安裝在定位板9上部位于加載軸承3側部，徑向加載裝置11安裝在墊鐵8上位于加載軸承3下部，加載軸承3包括端蓋I 13、端蓋II 14、圓螺母15、深溝球軸承16、箱體17 ;端蓋I 13、端蓋II 14通過螺栓安裝在箱體17上，深溝球軸承16通過圓螺母15安裝在加載棒2上位于端蓋I 13、端蓋II 14及箱體17組成的空間內，軸向加載裝置10、徑向加載裝置11包括陶瓷驅動器18、力傳感器19、箱體20 ;力傳感器19安裝在箱體20內，陶瓷驅動器18安裝在力傳感器19上位于箱體20內，軸向加載裝置10的箱體20安裝在定位板9上，徑向加載裝置11的箱體20安裝在墊鐵8上。加載棒2為階梯軸。
[0020]實施例2:如圖1-5所示，一種給機床主軸混合加載的實驗平臺，包括機床主軸1、加載棒2、加載軸承3、彈性聯軸器I 4、扭矩傳感器5、彈性聯軸器II 6、磁粉制動器7、墊鐵8、定位板9、軸向加載裝置10、徑向加載裝置11、工作臺12 ;機床主軸I通過螺栓連接安裝在工作臺12上，墊鐵8通過螺栓連接安裝在工作臺12上，扭矩傳感器5、磁粉制動器7安裝在墊鐵8上，加載棒2 —端安裝在機床主軸I上，另一端與彈性聯軸器I 4 一端連接，扭矩傳感器5 —端與彈性聯軸器I 4另一端連接，扭矩傳感器5另一端與彈性聯軸器II 6 一端連接，磁粉制動器7 —端與彈性聯軸器II 6另一端連接，加載軸承3安裝在加載棒2上，定位板9安裝在墊鐵8上，軸向加載裝置10安裝在定位板9上部位于加載軸承3側部，徑向加載裝置11安裝在墊鐵8上位于加載軸承3下部，加載軸承3包括端蓋I 13、端蓋II 14、圓螺母15、深溝球軸承16、箱體17 ;端蓋I 13、端蓋II 14通過螺栓安裝在箱體17上，深溝球軸承16通過圓螺母15安裝在加載棒2上位于端蓋I 13、端蓋II 14及箱體17組成的空間內，軸向加載裝置10、徑向加載裝置11包括陶瓷驅動器18、力傳感器19、箱體20 ;力傳感器19安裝在箱體20內，陶瓷驅動器18安裝在力傳感器19上位于箱體20內，軸向加載裝置10的箱體20安裝在定位板9上，徑向加載裝置11的箱體20安裝在墊鐵8上。
[0021]上面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種給機床主軸混合加載的實驗平臺，其特征在于:包括機床主軸(I)、加載棒(2)、加載軸承(3)、彈性聯軸器I (4)、扭矩傳感器(5)、彈性聯軸器II (6)、磁粉制動器(7)、墊鐵(8)、定位板(9)、軸向加載裝置(10)、徑向加載裝置(11)、工作臺(12);機床主軸(I)安裝在工作臺(12)上，墊鐵(8)安裝在工作臺(12)上，扭矩傳感器(5)、磁粉制動器(7)安裝在墊鐵(8)上，加載棒(2)—端安裝在機床主軸(I)上，另一端與彈性聯軸器I (4) 一端連接，扭矩傳感器(5)—端與彈性聯軸器I (4)另一端連接，扭矩傳感器(5)另一端與彈性聯軸器II(6)—端連接，磁粉制動器(7)—端與彈性聯軸器II (6)另一端連接，加載軸承(3)安裝在加載棒(2)上,定位板(9)安裝在墊鐵(8)上,軸向加載裝置(10)安裝在定位板(9)上部位于加載軸承(3)側部，徑向加載裝置(11)安裝在墊鐵(8)上位于加載軸承(3)下部，加載軸承(3)包括端蓋I (13)、端蓋II (14)、圓螺母(15)、深溝球軸承(16)、箱體(17);端蓋I (13)、端蓋II (14)安裝在箱體(17)上，深溝球軸承(16)通過圓螺母(15)安裝在加載棒(2)上位于端蓋I (13)、端蓋II (14)及箱體(17)組成的空間內，軸向加載裝置(10)、徑向加載裝置(11)包括陶瓷驅動器(18)、力傳感器(19)、箱體(20);力傳感器(19)安裝在箱體(20)內，陶瓷驅動器(18)安裝在力傳感器(19)上位于箱體(20)內，軸向加載裝置(10)的箱體(20)安裝在定位板(9)上，徑向加載裝置(11)的箱體(20)安裝在墊鐵(8)上。
2.根據權利要求1所述的給機床主軸混合加載的實驗平臺，其特征在于:所述加載棒(2)為階梯軸。
【文檔編號】G01M13/04GK203858109SQ201420247626
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】胡偉, 曾凱, 王娟, 何曉聰, 劉恩, 馬智文 申請人:昆明理工大學