一种给机床主轴混合加载的实验平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种给机床主轴混合加载的实验平台，属于数控机床主轴试验【技术领域】。本实用新型包括机床主轴、加载棒、加载轴承、弹性联轴器Ⅰ、扭矩传感器、弹性联轴器Ⅱ、磁粉制动器、垫铁、定位板、轴向加载装置、径向加载装置、工作台。本实用新型能够很好模拟机床主轴实际工况；能对数据进行实时记录，且数据采集方便、可靠；能对机床主轴进行定量分析。
【专利说明】一种给机床主轴混合加载的实验平台
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种给机床主轴混合加载的实验平台，属于数控机床主轴试验【技术领域】。
【背景技术】
[0002]数控机床是实现工业现代化的重要基石，其质量、性能已经成为衡量一个国家工业化水平以及综合国力的重要指标。可靠性作为数控机床产品质量的一项关键性指标，开展数控机床的可靠性研究，对提升国产数控机床的质量水平，起着至关重要的作用。在对数控机床的可靠性研究中，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研究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，开展基于试验室的数控机床可靠性试验势在必行。
[0003]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，研制一种可以模拟机床主轴在典型工况加工过程中所受力和扭矩的动态载荷的试验装置，是机床可靠性加速试验平台建设工作的重要研究内容之一。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切削力的加载或者扭矩的加载，无法进行机床主轴动、静态切削力和扭矩的混合加载，从而不能有效模拟机床主轴实际工况下的载荷。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种给机床主轴混合加载的实验平台，以解决对数控机床可靠性研究中人工采集数据不准确、试验过程不能有效模拟机床主轴实际工况的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种给机床主轴混合加载的实验平台，包括机床主轴1、加载棒2、加载轴承3、弹性联轴器I 4、扭矩传感器5、弹性联轴器II 6、磁粉制动器7、垫铁8、定位板9、轴向加载装置10、径向加载装置11、工作台12 ;机床主轴I通过螺栓连接安装在工作台12上，垫铁8通过螺栓连接安装在工作台12上，扭矩传感器5、磁粉制动器7安装在垫铁8上，加载棒2 —端安装在机床主轴I上，另一端与弹性联轴器I 4 一端连接，扭矩传感器5 —端与弹性联轴器I 4另一端连接，扭矩传感器5另一端与弹性联轴器II 6 一端连接，磁粉制动器7 —端与弹性联轴器II 6另一端连接，加载轴承3安装在加载棒2上，定位板9安装在垫铁8上，轴向加载装置10安装在定位板9上部位于加载轴承3侧部，径向加载装置11安装在垫铁8上位于加载轴承3下部，加载轴承3包括端盖I 13、端盖II 14、圆螺母15、深沟球轴承16、箱体17 ;端盖I 13、端盖II 14通过螺栓安装在箱体17上，深沟球轴承16通过圆螺母15安装在加载棒2上位于端盖I 13、端盖II 14及箱体17组成的空间内，轴向加载装置10、径向加载装置11包括陶瓷驱动器18、力传感器19、箱体20;力传感器19安装在箱体20内，陶瓷驱动器18安装在力传感器19上位于箱体20内，轴向加载装置10的箱体20安装在定位板9上，径向加载装置11的箱体20安装在垫铁8上。
[0006]所述加载棒2为阶梯轴。
[0007]使用时，启动机床主轴1，待机床主轴I运行稳定后，启动磁粉制动器7可实现扭矩的动、静态加载，启动轴向加载装置1可实现轴向切屑力的动、静态加载,启动径向加载装置11可实现径向切屑力的动、静态加载。同时启动磁粉制动器7、轴向加载装置10和径向加载装置11可实现对机床主轴I的切屑力和扭矩的混合加载，即能很好模拟机床主轴的实际工况。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]1、能够很好模拟机床主轴实际工况；
[0010]2、能对数据进行实时记录，且数据采集方便、可靠；
[0011]3、能对机床主轴进行定量分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图；
[0013]图2是本实用新型的加载棒结构示意图；
[0014]图3是本实用新型的加载轴承结构示意图；
[0015]图4是本实用新型的径向加载装置结构示意图；
[0016]图5是本实用新型的轴向加载装置结构示意图；
[0017]图中各标号为:1-机床主轴，2-加载棒，3-加载轴承，4-弹性联轴器I，5-扭矩传感器，6-弹性联轴器II，7_磁粉制动器，8-垫铁，9，定位板，10-轴向加载装置，11-径向加载装置，12-工作台，13-端盖I，14-端盖II，15-圆螺母，16-深沟球轴承，17-箱体，18-压电陶瓷驱动器，19-力传感器，20-箱体。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0019]实施例1:如图1-5所示，一种给机床主轴混合加载的实验平台，包括机床主轴1、加载棒2、加载轴承3、弹性联轴器I 4、扭矩传感器5、弹性联轴器II 6、磁粉制动器7、垫铁8、定位板9、轴向加载装置10、径向加载装置11、工作台12 ;机床主轴I通过螺栓连接安装在工作台12上，垫铁8通过螺栓连接安装在工作台12上，扭矩传感器5、磁粉制动器7安装在垫铁8上，加载棒2 —端安装在机床主轴I上，另一端与弹性联轴器I 4 一端连接，扭矩传感器5 —端与弹性联轴器I 4另一端连接，扭矩传感器5另一端与弹性联轴器II 6 一端连接，磁粉制动器7 —端与弹性联轴器II 6另一端连接，加载轴承3安装在加载棒2上，定位板9安装在垫铁8上，轴向加载装置10安装在定位板9上部位于加载轴承3侧部，径向加载装置11安装在垫铁8上位于加载轴承3下部，加载轴承3包括端盖I 13、端盖II 14、圆螺母15、深沟球轴承16、箱体17 ;端盖I 13、端盖II 14通过螺栓安装在箱体17上，深沟球轴承16通过圆螺母15安装在加载棒2上位于端盖I 13、端盖II 14及箱体17组成的空间内，轴向加载装置10、径向加载装置11包括陶瓷驱动器18、力传感器19、箱体20 ;力传感器19安装在箱体20内，陶瓷驱动器18安装在力传感器19上位于箱体20内，轴向加载装置10的箱体20安装在定位板9上，径向加载装置11的箱体20安装在垫铁8上。加载棒2为阶梯轴。
[0020]实施例2:如图1-5所示，一种给机床主轴混合加载的实验平台，包括机床主轴1、加载棒2、加载轴承3、弹性联轴器I 4、扭矩传感器5、弹性联轴器II 6、磁粉制动器7、垫铁8、定位板9、轴向加载装置10、径向加载装置11、工作台12 ;机床主轴I通过螺栓连接安装在工作台12上，垫铁8通过螺栓连接安装在工作台12上，扭矩传感器5、磁粉制动器7安装在垫铁8上，加载棒2 —端安装在机床主轴I上，另一端与弹性联轴器I 4 一端连接，扭矩传感器5 —端与弹性联轴器I 4另一端连接，扭矩传感器5另一端与弹性联轴器II 6 一端连接，磁粉制动器7 —端与弹性联轴器II 6另一端连接，加载轴承3安装在加载棒2上，定位板9安装在垫铁8上，轴向加载装置10安装在定位板9上部位于加载轴承3侧部，径向加载装置11安装在垫铁8上位于加载轴承3下部，加载轴承3包括端盖I 13、端盖II 14、圆螺母15、深沟球轴承16、箱体17 ;端盖I 13、端盖II 14通过螺栓安装在箱体17上，深沟球轴承16通过圆螺母15安装在加载棒2上位于端盖I 13、端盖II 14及箱体17组成的空间内，轴向加载装置10、径向加载装置11包括陶瓷驱动器18、力传感器19、箱体20 ;力传感器19安装在箱体20内，陶瓷驱动器18安装在力传感器19上位于箱体20内，轴向加载装置10的箱体20安装在定位板9上，径向加载装置11的箱体20安装在垫铁8上。
[0021]上面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种给机床主轴混合加载的实验平台，其特征在于:包括机床主轴(I)、加载棒(2)、加载轴承(3)、弹性联轴器I (4)、扭矩传感器(5)、弹性联轴器II (6)、磁粉制动器(7)、垫铁(8)、定位板(9)、轴向加载装置(10)、径向加载装置(11)、工作台(12);机床主轴(I)安装在工作台(12)上，垫铁(8)安装在工作台(12)上，扭矩传感器(5)、磁粉制动器(7)安装在垫铁(8)上，加载棒(2)—端安装在机床主轴(I)上，另一端与弹性联轴器I (4) 一端连接，扭矩传感器(5)—端与弹性联轴器I (4)另一端连接，扭矩传感器(5)另一端与弹性联轴器II(6)—端连接，磁粉制动器(7)—端与弹性联轴器II (6)另一端连接，加载轴承(3)安装在加载棒(2)上,定位板(9)安装在垫铁(8)上,轴向加载装置(10)安装在定位板(9)上部位于加载轴承(3)侧部，径向加载装置(11)安装在垫铁(8)上位于加载轴承(3)下部，加载轴承(3)包括端盖I (13)、端盖II (14)、圆螺母(15)、深沟球轴承(16)、箱体(17);端盖I (13)、端盖II (14)安装在箱体(17)上，深沟球轴承(16)通过圆螺母(15)安装在加载棒(2)上位于端盖I (13)、端盖II (14)及箱体(17)组成的空间内，轴向加载装置(10)、径向加载装置(11)包括陶瓷驱动器(18)、力传感器(19)、箱体(20);力传感器(19)安装在箱体(20)内，陶瓷驱动器(18)安装在力传感器(19)上位于箱体(20)内，轴向加载装置(10)的箱体(20)安装在定位板(9)上，径向加载装置(11)的箱体(20)安装在垫铁(8)上。
2.根据权利要求1所述的给机床主轴混合加载的实验平台，其特征在于:所述加载棒(2)为阶梯轴。
【文档编号】G01M13/04GK203858109SQ201420247626
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】胡伟, 曾凯, 王娟, 何晓聪, 刘恩, 马智文 申请人:昆明理工大学