一种机床液体静压导轨油膜厚度检测试验台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试验台，具体是一种机床液体静压导轨油膜厚度检测试验台，通过模拟机床切削载荷的大小、方向、作用点，检测液体静压导轨的油膜厚度，属于检测试验台技术领域。
【背景技术】
[0002]在制造技术飞速发展的今天，机械工业正向大型化、高速重载、高精度及高性能化方向发展，人们对机械加工产品质量要求越来越高，对加工机械产品的机床精度要求也日益提高。由于具有速度范围宽、承载能力大、运动精度高、抗振性能好、工作寿命长等诸多优点，液体静压导轨已被广泛应用于精密加工机床雷达天线等民用与军用设备中，作为实现机械加工高速度、高精度、高稳定性的重要手段，它已成为当今制造行业高速、精密及重载运动系统结构的主要发展方向。随着对机床加工精度和效率要求不断提高，必须提高工作台承载能力和性能，减少动导轨和静导轨间的磨损，延长动导轨的使用寿命。
[0003]液体静压导轨油膜刚度和承载能力作为液体静压导轨两个主要性能指标，其值直接影响到液体静压导轨的工作性能。承载能力是指在一定油膜厚度前提下，在确保上下支导轨的表面互不接触时，油膜所能负担的外载荷。油膜刚度和承载能力主要由油膜厚度和系统压力决定。而液体静压导轨的刚度、承载能力主要取决于导轨的油膜厚度，油膜厚度又随载荷变化，所以必须确定油膜厚度上限。液体静压导轨的工作性能主要取决其油膜的厚度，油膜厚度过高将导致油膜刚度下降，而油膜厚度过低也将导致承载能力下降，可见非优的油膜厚度将降低液体静压导轨的油膜刚度或承载能力。所以，能否始终保持油膜厚度处于稳定状态是提高导轨精度的关键因素，而油膜厚度的检测则是判定油膜厚度是否处于稳定状态的关键因素。但现有的检测方法是通过手持式激光分析仪得到的，并没有专门用于检测油膜厚度的装置。而手持式激光分析仪只能检测出厚度大小，不能模拟出切削力的变化，检测不具有实时性，也不具备自动检测的能力，因此急需一种可以实时检测油膜厚度的
目.ο
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种机床液体静压导轨油膜厚度检测试验台，不仅能够检测出油膜厚度，而且可以模拟出切削力的变化，实现油膜厚度的实时检测，还具备自动检测的能力。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的一种机床液体静压导轨油膜厚度检测试验台，包括力发生装置和油膜厚度检测系统，所述力发生装置包括力伺服液压控制系统和移动模块，移动模块包括水平移动模块和垂直移动模块；
[0006]所述力伺服液压控制系统包括力伺服液压控制回路和供油系统，所述力伺服液压控制回路包括依次连接的第二吸油过滤器、伺服阀和双活塞杆液压缸；所述供油系统包括油箱、供油回路和回油回路，所述供油回路包括依次连接的第一吸油过滤器、第一截止阀、第一变量栗和第一单向阀，所述第一变量栗通过第一联轴器与第一电动机连接；所述回油回路包括依次连接的第一溢流阀、水冷却器和回油过滤器；
[0007]所述水平移动模块包括第二电动机、电动机支架、滚珠丝杠、动压导轨、布置在底板上的静压导轨以及安装在静压导轨两端的左轴承支架和右轴承支架，动压导轨安装在静压导轨上，可相对静压导轨左右移动；滚珠丝杠穿过动压导轨布置在静压导轨的上方，滚珠丝杠的左端连接有滚珠丝杠螺母组件，滚珠丝杠螺母组件通过压紧螺母、角接触球轴承安装在左轴承支架，滚珠丝杠的右端通过轴承I安装在右轴承支架上；第二电动机通过电动机支架安装在静压导轨的左侧，且第二电动机的转轴通过第二联轴器与滚珠丝杠的轴端连接;
[0008]所述垂直移动模块包括手柄、手柄支架、滚珠丝杆、滑块1、滑块I1、连杆和立柱，手柄支架安装在手柄和滚珠丝杆之间，用于支撑手柄；滚珠丝杆一端与手柄连接，另一端通过轴承II与立柱连接；滑块II安装在滚珠丝杆上，并可沿滚珠丝杆左右移动，滑块I安装在立柱上，并可沿立柱上下移动；滑块II通过连杆与滑块I连接；
[0009]所述油膜厚度检测系统包括过滤器、第二变量栗、第二溢流阀、第二节流阀、压力传感器、第一节流阀和计算机，过滤器与第二变量栗的进油口连接，第二变量栗的出油口分别与第二溢流阀、第二节流阀连接，并通过第二节流阀与动压导轨上设置的进油口连通；压力传感器安装在动压导轨下方，用于检测压力，并将检测到的压力信息传送给计算机；动压导轨内的油液经第一节流阀流入油箱；
[0010]所述双活塞杆液压缸固定安装在滑块I上。
[0011]优选地，所述供油系统还包括与供油回路并连接的手动栗备用系统，所述手动栗备用系统包括手动栗、第二截止阀、第三吸油过滤器和第三单向阀，手动栗、第三溢流阀及第三截止阀并联接，并联后的一端通过第三单向阀与第一单向阀和第二单向阀的连接处连接，另一端通过第二截止阀与第三吸油过滤器连接，第三吸油过滤器与油箱连接。
[0012]优选地，所述供油回路上还设置有液压表组件和测压接头，液压表组件和测压接头与第一单向阀和第一变量栗的连接点连接。
[0013]优选地，还包括连接在第二单向阀和动压导轨之间的蓄能器支路。
[0014]与现有技术相比，本发明以双活塞杆液压缸作为执行元件，采用力伺服液压控制，利用压力传感器实时监测动、静压导轨间间隙情况，水平移动模块可以使力发生装置沿着水平导轨直线运动；所述垂直移动模块可以对不同型号导轨添加载荷；所述油膜厚度检测系统装置是液体静压导轨间隙检测装置；本发明机床液体静压导轨油膜厚度检测试验台可以实时监测机床工作过程中静压导轨实际油膜厚度的大小。在工作时，本发明可以随意施加切削力，所述切削力的作用点可以通过水平、垂直移动装置进行改变。模拟作用力大小通过力伺服液压控制系统产生，切削力作用点通过水平和垂直移动模块改变。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的闭环控制系统框图；
[0016]图2为试验台液压系统原理图；
[0017]图3为本发明的总体结构布置图；
[0018]图4为水平移动模块的结构示意图；
[0019]图5为水平移动模块的立体示意图；
[0020]图6为垂直移动模块的结构示意图；
[0021]图7为垂直移动模块的立体示意图。
[0022]图中:1、液位计，2、油箱，3、空气滤清器，4、第一吸油过滤器，5、第一截止阀，6、第一变量栗，7、第一联轴器，8、第一电动机，9、液压表组件，10、测压接头，11、第一单向阀，12、第一溢流阀，13、水冷却器，14、回油过滤器，15、第二单向阀，16、第二吸油过滤器，17、伺服阀，18、双活塞杆液压缸，19、蓄能器支路，20、动压导轨，21、进油口，22、第二节流阀，23、第二溢流阀，24、第二变量栗，25、过滤器，26、液压油，27、第一节流阀，28、计算机，29、压力传感器，30、第三单向阀，31、第三溢流阀，32、第三截止阀，33、手动栗，34、第二截止阀，35、第三吸油过滤器，36、水平移动模块，37、第二电动机，38、电动机支架，39、第二联轴器，40、压紧螺母，41、角接触球轴承，42、滚珠丝杠螺母组件，43、滚珠丝