一种机床动结合面静刚度试验台的制作方法
【专利摘要】本发明创造公开一种机床动结合面静刚度试验台，具有台体，台体上设有T型槽工作台，T型槽工作台上设有加载机构、测试装置、导轨和设置在导轨上的滑块，所述滑块具有顶面和两个侧面；所述测试装置包括压力传感器、激光微位移传感器，所述激光微位移传感器通过安装支架固设在T型槽工作台上；所述加载机构包括加载支架和梯形丝杠，加载支架的顶壁具有螺纹通孔，梯形丝杠的一端设有把手，梯形丝杠的另一端穿过螺纹通孔与压力传感器连接。该试验台用于实现对机床不同规格导轨、不同预紧力时导轨-滑块结合面的法向静刚度测试、扭转刚度测试、切向静刚度测试。
【专利说明】一种机床动结合面静刚度试验台
【技术领域】
[0001]本发明创造涉及机床结合面测试领域，具体涉及一种机床动结合面静刚度试验台。
【背景技术】
[0002]目前结合面对机床动态特性的影响非常明显，根据统计，机床上出现振动问题有60%以上是源自结合面，机床总阻尼值的90%以上来源于结合面。由于机床各进给轴的机械运动主要由导轨和滑块支撑和约束，因此导轨-滑块动结合面的刚度对机床的精度影响非常大。为了评价不同厂家、不同类型的导轨-滑块这一典型动结合面的优劣，建立一种机床动结合面静刚度试验台，以实现在同样条件下对各种动结合面性能的评价，是本领域技术人员亟需解决的技术难题。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术存在的问题，本发明创造公开一种机床动结合面静刚度试验台，该试验台用于实现对机床不同规格导轨、不同预紧力时导轨-滑块结合面的法向静刚度测试、扭转刚度测试、切向静刚度测试。本试验台的测试结果可以为机床导轨装配的预紧力优化、导轨安装面的加工优化、滑块预紧力优化等提供依据，以实现机床的高精度和高动态特性。
[0004]本发明创造所采用的技术方案为:
[0005]一种机床动结合面静刚度试验台，具有台体，台体上设有T型槽工作台，T型槽工作台上设有加载机构、测试装置、导轨和设置在导轨上的滑块，所述滑块具有顶面和两个侧面；
[0006]所述测试装置包括压力传感器、激光微位移传感器，所述激光微位移传感器通过安装支架固设在T型槽工作台上；
[0007]所述加载机构包括加载支架和梯形丝杠，加载支架的顶壁具有螺纹通孔，梯形丝杠的一端设有把手，梯形丝杠的另一端穿过螺纹通孔与压力传感器连接。
[0008]所述的机床动结合面静刚度试验台，所述台体由矩形截面型钢搭建，台体的下面设有减振垫铁。
[0009]所述的机床动结合面静刚度试验台，所述T型槽工作台与台体之间设有减震螺栓。
[0010]所述的机床动结合面静刚度试验台，所述加载支架通过T型块和螺栓固定在T型槽工作台上，所述T型槽工作台上设有3个加载支架。
[0011]所述的机床动结合面静刚度试验台，所述滑块的顶面位于压力传感器的下面，激光微位移传感器设置在与滑块的顶面相对应的位置，激光微位移传感器发射出的激光作用于滑块的顶面。
[0012]所述的机床动结合面静刚度试验台，还包括加载杆，加载杆一端的上表面位于压力传感器的下面，加载杆另一端的下表面与滑块的顶面固定连接，激光微位移传感器设置在与加载杆一端的上表面相对应的位置，激光微位移传感器发射出的激光作用于加载杆一端的上表面。
[0013]所述的机床动结合面静刚度试验台，还包括导轨安装座，导轨通过导轨安装座与T型槽工作台水平设置，滑块的一侧面位于压力传感器的下面，激光微位移传感器设置在与滑块的一侧面相对应的位置，激光微位移传感器发射出的激光作用于滑块的一侧面。
[0014]本发明创造一种机床动结合面静刚度试验台具有以下有益效果:
[0015]I本发明创造一种机床动结合面静刚度试验台可以用于实现对机床不同规格导轨、不同预紧力时导轨-滑块结合面的法向静刚度测试、扭转刚度测试、切向静刚度测试。本试验台的测试结果可以为机床导轨装配的预紧力优化、导轨安装面的加工优化、滑块预紧力优化等提供依据，以实现机床的闻精度和闻动态特性。
[0016]2、试验台台体下面安装了减振垫铁，可以减小环境振动对测试的影响，并通过减振垫铁实现对T型槽台面的调平，有利于结合面测试的准确性。试验台台体采用矩形截面型钢搭建，保证了台体的稳固性。
[0017]3、加载支架通过螺栓和T型块固定在T型槽台面上，保证了支架的稳定性。台面上布置三个加载支架，可以同时进行动结合面的法向、扭转、切向刚度测试。
[0018]4、导轨-滑块动结合面试验时的状态与机床上导轨-滑块动结合面的状态基本相同，保证了试验结果与实际应用的一致性。
[0019]5、扭转刚度测试时，采用加载力FX连杆长度L的方式计算加载扭矩，同时用激光动静态测试仪测试压板远端的变形量△ x/L近似代替滑块在扭矩作用下的微转角，既保证了测试的精度，又减少了扭矩测试装置和扭转角测试的难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明创造一种机床动结合面静刚度试验台总体结构示意图。
[0021]其中1-台体，2-减震垫铁，3-减震螺栓，4-导轨，5-激光微位移传感器，6-安装支架，7-把手，8-加载杆，9-梯形丝杠，10-导轨安装座，11-加载支架，12-型槽工作台，13-压力传感器，14-滑块。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，一种机床动结合面静刚度试验台，具有台体I,台体I是由矩形截面型钢搭建，台体I的下面设有减震垫铁2。台体I上设有T型槽工作台12，T型槽工作台12与台体I之间设有减震螺栓3。T型槽工作台12上设有加载机构、测试装置、导轨4和设置在导轨4上的滑块14，滑块14具有顶面和两个侧面；测试装置包括压力传感器13、激光微位移传感器5，激光微位移传感器5通过安装支架6固设在T型槽工作台12上；加载机构包括加载支架11和梯形丝杠，加载支架11的顶壁具有螺纹通孔，梯形丝杠9的一端设有把手7，梯形丝杠9的另一端穿过螺纹通孔与压力传感器13连接，加载支架11通过T型块和螺栓固定在T型槽工作台12上。T型槽工作台12上设有3组加载机构，分别对机床动结合面(即导轨4-滑块14结合面)的法向静刚度、扭转静刚度和切向静刚度进行测试。
[0023]用于对导轨4-滑块14结合面的法向静刚度进行测试的加载机构:滑块14位于加载支架11的正下方，导轨4通过螺栓和T型块固定在T型槽工作台12上，滑块14的顶面位于压力传感器13的下面，激光微位移传感器5设置在与滑块14顶面相对应的位置，激光微位移传感器5发射出的激光作用于滑块14的顶面，梯形丝杠9在把手7的扭转旋进下将压力经压力传感器13作用在滑块14的顶面，激光微位移传感器5测试滑块14顶面的变形量，通过F/L计算导轨4-滑块14结合面的法向静刚度。
[0024]用于对导轨4-滑块14结合面的扭转静刚度进行测试的加载机构，滑块14位于加载支架11的斜下方，导轨4通过螺栓和T型块固定在T型槽工作台12上，加载支架11的正下方设有加载杆8,加载杆8 一端的上表面位于压力传感器13的下面,加载杆8另一端的下表面通过螺栓固定在滑块14的顶面，激光微位移传感器5设置在与加载杆8 一端的上表面相对应的位置，激光微位移传感器5发射出的激光作用于加载杆8 一端的上表面，梯形丝杠9在把手7的扭转旋进下将压力经压力传感器13作用在加载杆8 一端的上表面,激光微位移传感器5测试加载杆8同压力传感器13作用的一端的上表面的变形量，通过FL/ ( Δ X/L)计算导轨4-滑块14结合面的扭转静刚度。
[0025]用于对导轨4-滑块14结合面的切向静刚度进行测试的加载机构，滑块14位于加载支架11的正下方，导轨4通过导轨安装座10与T型槽工作台12水平设置，导轨安装座10固接在T型槽工作台12上，滑块14的一侧面位于压力传感器13的下面，激光微位移传感器5发射出的激光与滑块14的一侧面在同一平面内，梯形丝杠9在把手7的扭转旋进下将压力经压力传感器13作用在滑块14的一侧面，激光微位移传感器5测试滑块14侧面的变形量，通过F/L计算导轨4-滑块14结合面的切向静刚度。
[0026]以上实施例仅为本发明创造的示例性实施例，不用于限制本发明创造，本发明创造的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明创造的实质和保护范围内，对本发明创造做出的各种修改或等同替换也落在本发明创造的保护范围内。
【权利要求】
1.一种机床动结合面静刚度试验台，其特征在于，具有台体，台体上设有T型槽工作台，T型槽工作台上设有加载机构、测试装置、导轨和设置在导轨上的滑块，所述滑块具有顶面和两个侧面； 所述测试装置包括压力传感器、激光微位移传感器，所述激光微位移传感器通过安装支架固设在T型槽工作台上； 所述加载机构包括加载支架和梯形丝杠，加载支架的顶壁具有螺纹通孔，梯形丝杠的一端设有把手，梯形丝杠的另一端穿过螺纹通孔与压力传感器连接。
2.根据权利要求1所述的机床动结合面静刚度试验台，其特征在于，所述台体由矩形截面型钢搭建，台体的下面设有减振垫铁。
3.根据权利要求1所述的机床动结合面静刚度试验台，其特征在于，所述T型槽工作台与台体之间设有减震螺栓。
4.根据权利要求1所述的机床动结合面静刚度试验台，其特征在于，所述加载支架通过T型块和螺栓固定在T型槽工作台上，所述T型槽工作台上设有3个加载支架。
5.根据权利要求1-4任一所述的机床动结合面静刚度试验台，其特征在于，所述滑块的顶面位于压力传感器的下面，激光微位移传感器设置在与滑块的顶面相对应的位置，激光微位移传感器发射出的激光作用于滑块的顶面。
6.根据权利要求1-4任一所述的机床动结合面静刚度试验台，其特征在于，还包括加载杆，加载杆一端的上表面位于压力传感器的下面，加载杆另一端的下表面与滑块的顶面固定连接，激光微位移传感器设置在与加载杆一端的上表面相对应的位置，激光微位移传感器发射出的激光作用于加载杆一端的上表面。
7.根据权利要求1-4任一所述的机床动结合面静刚度试验台，其特征在于，还包括导轨安装座，导轨通过导轨安装座与T型槽工作台水平设置，滑块的一侧面位于压力传感器的下面，激光微位移传感器设置在与滑块的一侧面相对应的位置，激光微位移传感器发射出的激光作用于滑块的一侧面。
【文档编号】G01M13/00GK104019978SQ201410271080
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】李焱, 刘阔, 李鹏, 赵峰, 吴玉亮 申请人:沈阳机床(集团)有限责任公司