一种高速电主轴动态加载振动测量装置的制作方法

本发明涉及一种高速电主轴动态加载振动测量装置，属于高速电主轴性能测量领域。

背景技术：

高速电主轴广泛应用于机械加工领域，应用于各种零部件的加工，提高了现有加工精度和加工效率。但是，为了保证高速电主轴的精度及其稳定性，需要对高速电主轴进行工况实验模拟，测量其振动性能，以后用来改进和优化高速电主轴结构及参数。

振动测试一般情况下是在电主轴轴承座上嵌入传感器，例如振动传感器、位移传感器等，用以测试电主轴的振动特性。在高速旋转主轴动态特性的测试过程中，如何对主轴进行加载则是最大的难点。现有电主轴加载实验台多以空载为主，少数能施加径向力、轴向力和切向力，但是不能模拟电主轴工作时带刀具的悬臂状态，施加的力大小不够准确，导致实验所得到的数据不够准确。因此，现需要一种能准确模拟真实工况、提高施加力的精准度、提高测量精度、降低误差的加载实验台来测量电主轴振动性能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高速电主轴动态加载振动测量装置，振动加速度传感器前端带有磁铁，可以吸附在主轴上，所用实验台可以模拟电主轴工作时的真实工况、提高施加力的精准度、提高测量精度、降低误差来测量电主轴振动性能，该振动加速度传感器具有安装方便、测量精度高、抗干扰能力强等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

1.一种高速电主轴动态加载振动测量装置，其特征在于：实验台左侧安装移动平台，所述的移动平台上安装主轴夹具，所述的主轴夹具上安装被测主轴，所述的被测主轴前端轴承位置安装两个振动加速度传感器，所述的被测主轴通过拉刀装置与连接轴b连接，所述的连接轴b与联轴器连接，所述的联轴器与连接轴a连接，所述的连接轴a上安装转速盘，所述的连接轴a右侧与切向力机构中磁粉制动器连接，所述的切向力机构内部安装径向力机构，所述的切向力机构的右侧安装轴向力机构。

2.一种高速电主轴动态加载振动测量装置，其特征在于：所述的振动加速度传感器成90°夹角安装在被测主轴前端轴承处，所述的振动加速度传感器与信号调理器电连，所述的信号调理器与信号采集卡电连，所述的信号采集卡与pc控制机构电连。

3.所述的移动平台上安装支架，所述的支架上安装导轨，所述的导轨上安装滑块，所述的支架上左端安装伺服电机，所述的伺服电机通过联轴器与丝杠连接，所述的丝杠上安装轴承固定在轴承座内，所述的轴承座安装轴承座端盖固定轴承，所述的丝杠上安装丝杠螺母，所述的丝杠螺母用螺栓固定在地平板上，所述的地平板安装在滑块上。

4.所述的实验台上安装温度检测装置，所述的温度检测装置中红外温度传感器对准被测主轴前端轴承位置。

5.所述的实验台上安装速度检测机构，所述的速度检测机构中转速传感器与转速盘配合使用测量主轴转速。

6.本发明的有益效果是：本发明旨在提供一种高速电主轴动态加载振动测量装置，本发明工作原理，移动平台可实现左右运动，开始时，移动平台移动到左端位置，让出电主轴安装位置，将被测主轴安装到主轴夹具上，通过系统及传感器的综合作用，自动与对接轴b对接，在接好被测主轴的电源、进出水及压缩气体口之后，调整被测主轴、对接轴b、对接轴a、磁粉制动器及轴向力机构的同轴度，将同轴度误差控制在准许的范围内，调整温度检测机构位置，使红外温度传感器对准电主轴前端轴承位置，切向力由切向力机构中的磁粉制动器提供，径向力由径向力机构中的液压缸通过径向力平板作用在磁粉制动器夹具上提供，轴向力由轴向力机构中的轴向力液压缸通过轴向力顶圈作用在磁粉制动器上提供，径向力平板和轴向力顶圈表面都安装有压力传感器，随时反馈给系统，进行闭环控制，在整个振动实验过程中，像径向力、轴向力、切向力、振动、温度、转速、时间等所有数据都自动存储，对于异常情况，系统会发出警报信号；本发明结构简单，可以通过调整对接轴b的长度，来真实模拟被测主轴工作时所安装不同刀具的长度，能够实现模拟被测主轴带刀具工作的悬臂状态，施加的力大小准确，两个振动加速度传感器成90°夹角安装在被测主轴轴承前段位置，使检测结果更精确，温度传感器及转速传感器均不与被测电主轴接触，提高了其测量的精度，减小了测量的误差，使实验数据更加的准确，为以后电主轴结构及参数的改进和优化提供有力依据。

附图说明

图1是本发明动态加载振动测量装置实验台的结构图；

图2是本发明主轴振动测量装置的结构图；

图3是本发明移动平台的结构图；

附图中的零部件名称及标号如下：

1、实验台，2、移动平台，3、主轴夹具，4、被测主轴，5、温度检测机构，6、联轴器，7、转速盘，8、连接轴a，9、切向力机构，10、轴向力机构，11、pc控制机构，12、径向力机构，13、连接轴b，14、振动加速度传感器，15、速度检测机构，16、信号调理器，17、信号采集卡，201、伺服电机，202、支架，203、导轨，204、轴承座，205、丝杠，206、地平板，207、轴承座端盖，208、滑块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明:

如图1所示，一种高速电主轴动态加载振动测量装置，其特征在于：实验台（1）左侧安装移动平台（2），所述的移动平台（2）上安装主轴夹具（3），所述的主轴夹具（3）上安装被测主轴（4），所述的被测主轴（4）前端轴承位置安装两个振动加速度传感器（14），所述的被测主轴（4）通过拉刀装置与连接轴b（13）连接，所述的连接轴b（13）与联轴器（6）连接，所述的联轴器（6）与连接轴a（8）连接，所述的连接轴a（8）上安装转速盘（7），所述的连接轴a（8）右侧与切向力机构（9）中磁粉制动器连接，所述的切向力机构（9）内部安装径向力机构（12），所述的切向力机构（9）的右侧安装轴向力机构（10）。

如图2所示，一种高速电主轴动态加载振动测量装置，其特征在于：所述的振动加速度传感器（14）成90°夹角安装在被测主轴前端轴承处，所述的振动加速度传感器（14）与信号调理器（16）电连，所述的信号调理器（16）与信号采集卡（17）电连，所述的信号采集卡（17）与pc控制机构（11）电连。

如图3所示，一种高速电主轴动态加载振动测量装置，其特征在于：所述的移动平台（2）上安装支架（202），所述的支架（202）上安装导轨（203），所述的导轨（203）上安装滑块（208），所述的支架（202）上左端安装伺服电机（201），所述的伺服电机（201）通过联轴器与丝杠（205）连接，所述的丝杠（205）上安装轴承固定在轴承座（204）内，所述的轴承座（204）安装轴承座端盖（207）固定轴承，所述的丝杠（205）上安装丝杠螺母，所述的丝杠螺母用螺栓固定在地平板（206）上，所述的地平板（206）安装在滑块（208）上。

如图1所示，一种高速电主轴动态加载振动测量装置，其特征在于：所述的实验台（1）上安装温度检测装置（5），所述的温度检测装置（5）中红外温度传感器对准被测主轴（4）前端轴承位置。

如图1所示，一种高速电主轴动态加载振动测量装置，其特征在于：所述的实验台（1）上安装速度检测机构（15），所述的速度检测机构（15）中转速传感器与转速盘（7）配合使用测量主轴转速。

以上所述，仅是本发明的基本结构、工作原理以及优点，并非对本发明做任何技术限定，在不脱离本发明技术对实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案范围内。