专利名称：一种立式加工中心可靠性试验主轴扭矩模拟加载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控机床可靠性试验中的主轴扭矩动态负载模拟加载试验装置，属于数控机床可靠性加速试验技术领域
背景技术数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。开展数控机床可靠性测试与评价，提升国产数控装备的可靠性水平，是当下数控机床可靠性研究工作的重中之重。而加工中心可靠性试验主轴扭矩动态负载模拟加载装置，正是为开展数控机床可靠性整机试验，促进数控机床可靠性水平提高而实用新型的一种加工中心可靠性试验主轴扭矩负载模拟加载装置。在对数控机床进行可靠性测试与评价方面，通常情况下是采用现场统计方法。为了弥补当前数控机床可靠性测评采用现场统计方法存在的采样周期长、受环境和操作人员条件不同对失效和故障数据准确度的影响，以及较难提供可靠性设计所需数据等不足，需要开展基于试验室的数控机床加速试验技术的研究。机床主轴是数控机床的核心运动部件之一，主轴运转的可靠性指标在数控机床整机的可靠性指标分配中占有很大的比重。为此，针对数控机床可靠性试验技术中，研制一种可以模拟机床在典型工况加工过程中的主轴受扭矩动态载荷的数控机床主轴扭矩动态负载加载装置，是数控机床可靠性加速试验平台建设工作的重要研究内容之一。发展一种数控机床主轴扭矩动态负载模拟加载装置，是开展数控机床可靠性加速试验和评价工作中的重要技术手段之一。已有的数控机床主轴加载测试技术和测试装置，仅满足于对数控机床主轴静态加载，即机床主轴停止情况下的加载，这种模拟负载加载测试装置，只是一种静态载荷，无法进行动态加载，不能模拟出机床实际加工工作状态中的主轴所受的动态载荷。本实用新型的试验加载装置是基于工程试验方法的可靠性测试技术和可靠性评价方法，提供了一种加工中心可靠性试验主轴扭矩动态负载模拟的加载装置，用于开展加工中心可靠性加速试验，可实现对数控机床主轴动态载荷模拟加载，快速、准确和定量的可靠性评价。因而，目前现有技术还没有一种加工中心可靠性主轴负载模拟加载装置
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种立式加工中心可靠性主轴扭矩动态负载模拟的加载装置。本实用新型提供一种立式加工中心可靠性试验主轴扭矩模拟加载装置(见图I)，其特征在于磁粉制动器I通过联轴器3连接减速器10，在联轴器3外设有箱体2，箱体2上设置支架5，探头4水平安装在支架5上；减速器10的轴端上开有联接槽9，联接键8与联接槽9对接；弹簧7套在联接键8上，弹簧7通过定位栓11和定位槽6装在刀柄套筒15上，刀柄套筒15上开有定位槽6，联接键8上设有定位栓11，刀柄装在刀柄套筒15的前端。所述弹簧7套在联接键8上，通过定位栓11和定位槽6装在刀柄套筒15，组成扭矩加载试验模拟刀通过刀柄16，试验前装在加工中心主轴上。在刀柄套筒15的端口设有挡盖12，作用是挡住弹簧7，以及防止联接键8滑出。本实用新型所述的立式加工中心的主轴扭矩加载装置通过如下技术方案实现的包括图I的磁粉制动器I、箱体2、联轴器3、探头4、支架5、定位槽6、弹簧7、联接键8、联接槽9、减速器10、定位栓11、挡盖12、支座固定螺钉13、固定支座14、刀柄套筒15、刀柄16。所述扭矩加载装置通过支座固定螺钉13和固定支座14安装在加工中心工作台上。所述弹簧7套在联接键8上，通过定位栓11和定位槽6装在刀柄套筒15，组成扭矩加载试验模拟刀，试验前通过刀柄16装在加工中心主轴上。试验时，弹簧7和定位栓11，可实现联接键8自动与联接槽9对接。所述磁粉制动器I通过箱体2、联轴器3和减速器10联接，可实现对加工中心主轴高速运转的扭矩加载的模拟。所述探头4安装在支架5上可以实现主轴转速的监测。本实用新型在于能够适应立式加工中心可靠性加速试验中的主轴动态载荷的扭矩加载的试验需求。磁粉制动器、联轴器和减速器，能解决按规定进行主轴扭矩模拟加载。本实用新型解决了加工中心可靠性加速试验中，如何模拟加工中心主轴在实际工况的加载中的主轴扭矩的模拟加载难题。本实用新型的加工中心加载装置，具有便于操作、模拟实际工况仿真度高等的特点。本实用新型可以直接应用于开展数控机床可靠性加速试验，促进数控机床可靠性水平提高，本实用新型具有显著的经济效益。
图I立式加工中心主轴扭矩动态负载模拟加载装置示意图。其中I、磁粉制动器；2、箱体；3、联轴器；4、探头；5、支架；6、定位槽；7、弹簧；8、联接键；9、联接槽；10、减速器；11、定位栓；12、挡盖；13、支座固定螺钉；14、固定支座；15、刀柄套筒；16、刀柄
具体实施方式
以下结合附图及实施例详细说明本实用新型内容。在具体实施方式
中，对加工中心主轴进行模拟加载试验。(见图I)a.将扭矩加载试验模拟刀放入加工中心刀库中。b.将加载装置放在被测加工中心的工作台上，锁紧支座固定螺钉13，将加载装置紧固在加工中心工作台上。c.磁粉制动器I设定到额定扭矩，移动工作台，使减速器输出孔中心与主轴中心对齐。d.加工中心机械手将试验用模拟刀通过刀柄16装夹到主轴上，主轴箱移动到扭矩输出头附近，变低速移动至输出头5_处，点动Z轴，盘动主轴使模拟刀联接键8与联接槽9对正，两者结合好后，系统记录下此时Z轴行程数据，将此点作为参考点，主轴回转，然后主轴定向(此时主轴已停止转动)，主轴箱升到换刀位。[0027]e.加载装置调整完后，主轴箱移动到扭矩输出联接槽附近，移动至输出头5_处，主轴回转，探头4测量主轴空载转速。主轴定向，主轴箱移动到参考点后再向下移动使刀柄弹簧7压缩3-5mm，主轴回转(转速300r/min)进行相应测量，探头4采集测试数据后，主轴定向，主轴箱移动到换刀位置。本实用新型所述的主轴扭矩动态负载模拟加载装置，可实现对立式加工中心的扭矩的动态负载模拟加载试验，加载装置操作简便，测速探头可调，重复性好，为开展立式加工中心可靠性加速试验中的主轴扭矩的动态模拟加载提供了一种新的手段。
权利要求1.一种立式加工中心可靠性试验主轴扭矩模拟加载装置，其特征在于包括磁粉制动器通过联轴器连接减速器，在联轴器外设有箱体，箱体上设置支架，探头水平安装在支架上； 減速器的轴端上开有联接槽，联接键与联接槽对接；弹簧套在联接键上，弹簧通过定位栓和定位槽装在刀柄套筒上，刀柄套筒上开有定位槽，联接键上设有定位栓，刀柄装在刀柄套筒的前端；所述弹簧、刀柄套筒、刀柄在同一竖直线上。
2.根据权利要求I所述的ー种立式加工中心可靠性试验主轴扭矩模拟加载装置，其特征在于在刀柄套筒的端ロ设有挡住弹簧，以及防止联接键滑出的挡盖。
3.根据权利要求I所述的ー种立式加工中心可靠性试验主轴扭矩模拟加载装置，其特征在于 所述扭矩加载装置通过支座固定螺钉和固定支座安装在加工中心工作台上。
专利摘要一种立式加工中心可靠性试验主轴扭矩模拟加载装置属于数控机床可靠性加速试验技术领域。本装置包括磁粉制动器通过联轴器连接减速器，在联轴器外设有箱体，箱体上设置支架，探头水平安装在支架上；减速器的轴端上开有联接槽，联接键与联接槽对接；弹簧套在联接键上，弹簧通过定位栓和定位槽装在刀柄套筒上，刀柄套筒上开有定位槽，联接键上设有定位栓，刀柄装在刀柄套筒的前端；所述弹簧、刀柄套筒、刀柄在同一竖直的轴线上。本实用新型解决了加工中心可靠性加速试验中，如何模拟加工中心主轴在实际工况的加载中的主轴扭矩的模拟加载难题。本实用新型具有便于操作、模拟实际工况仿真度高等的特点。
文档编号G01M13/00GK202382930SQ201120534569
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者官端阳, 张维, 纪大成, 赵钦志, 黄祖广 申请人:国家机床质量监督检验中心