重型数控立式车床可靠性试验系统的制作方法_2

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长和评估提供实用的基础数据。
[0020]2.本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中的电液伺服切削力加载装置,其动态切削力的幅值、频率、波形,扭矩加载的大小、转速,配重块的重量以及加载时间等加载负载的参数可以根据不同工况进行调节。
[0021]3.本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中的电液伺服切削力加载装置中能够沿重型数控立式车床回转工作台的轴向方向和径向方向同时进行动、静态切削力的加载,而且各方向的电液伺服切削力加载装置安装有拉压力传感器和位移传感器,能实时检测加载的模拟切削力的大小,实现实时监控和闭环控制及反馈。
[0022]4.本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统针对不同型号的重型数控立式车床,只需更换轴向电液伺服加载装置的加载底座、辅助导轨、加载工作台等过渡件就可以对其进行可靠性加载试验,体现了本试验系统的灵活性和通用性。
[0023]5.本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中自动控制部分是集于上位机统一控制,同时能够实现对轴向电液伺服加载装置、径向电液伺服加载装置以及测功机扭矩加载装置的控制。
【附图说明】
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明:
[0025]图1为本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统结构组成的轴测投影图;
[0026]图2为本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中电液伺服切削力加载装置、立式测功机扭矩加载装置和配重块惯性加载装置分别对重型数控立式车床进行轴向、径向切削力,扭矩以及惯性载荷混合加载状态的轴测投影图;
[0027]图3为本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中径向电液伺服切削力加载装置结构组成的轴测投影图;
[0028]图4为本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中立式测功机扭矩加载装置结构组成的轴测投影图;
[0029]图5为本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中立式测功机安装结构的主视图上的剖视图;
[0030]图6为本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中所采用的配重块结构组成的轴测投影图;
[0031]图7为本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统中自动控制装置的结构原理框图;
[0032]图中:1.联系梁,2.立柱,3.滑枕,4.横梁,5.护栏,6.轴向电液伺服加载装置,7.加载工作台,8.辅助导轨副,9.回转工作台,10.径向电液伺服加载装置,11.伺服阀,12.压板,13.配重块,14.操作面板,15.伺服油缸,16.径向电液伺服加载底座,17.径向安装座,18.径向加载支撑架,19.径向导轨,20.位移传感器,21.弹性装置,22.拉压力传感器,23.轴向电液伺服加载底座,24.加载杆,25.杆端关节轴承,26.固定装置,27.立式测功机扭矩加载装置,28.扭矩加载杆,29.弹性联轴器,30.3号轴承端盖,31.立式测功机支撑架,32.立式测功机,33.1号安装支架,34.2号安装支架,35.3号安装支架,36.1号轴承端盖,37.2号轴承端盖。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型作详细的描述:
[0034]本实用新型根据重型数控立式车床实际使用工况,提出了一种采用电液伺服装置模拟实际切削力、采用立式测功机模拟扭矩负载和采用配重块模拟惯性载荷对重型数控立式车床进行可靠性试验的试验系统。
[0035]参阅图1,本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统包括配重块惯性加载及加载辅助装置、电液伺服切削力加载装置、立式测功机扭矩加载装置(27)以及自动控制装置。
[0036]利用本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统进行可靠性试验的对象即重型数控立式车床可以为不同型号的单柱或双柱重型数控立式车床。重型数控立式车床包括联系梁1、立柱2、垂直刀架3 (单刀架为一个,双刀架为两个)、横梁4、护栏5、回转工作台9以及操作面板14等。
[0037]对重型数控立式车床进行切削力的分析:
[0038]重型数控立式车床在进行切削加工时,加工工件受到的切削力是一个合力F,可分解成三个方向的分力,分别是垂直于基面与切削速度方向一致的主切削力F。;处于基面内并与工件轴线平行,与进给方向相反的进给力Ff;以及处于基面内并与工件轴线相垂直的背向力Fp。本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统为了便于实现模拟实际工况进行动静态切削力的加载,将主切削力F。平移到回转工作台9的轴心,等效于一个沿径向方向的力F。’和扭矩Με(Μ。= FciXr, r为回转工作台9的半径),然后将F。’与背向力Fp合成一个沿径向方向的力F径。本实用新型所述的重型数控立式车床可靠性试验系统通过径向电液伺服加载装置10模拟合成之后的沿径向方向的力Fe,利用轴向电液伺服加载装置6模拟与进给方向相反的进给力Ff,采用立式测功机扭矩加载装置27模拟由主切削力F。平移而产生的扭矩M。,因此通过径向电液伺服加载装置10、轴向电液伺服加载装置6以及立式测功机扭矩加载装置27就可以模拟在实际切削过程中产生的三个方向的切削力即主切削力F。、背向力Fp以及进给力F f。
[0039]一.配重块惯性加载及加载辅助装置
[0040]所述的配重块惯性加载及加载辅助装置包括若干块结构相同的配重块13和加载辅助装置。
[0041]参阅图6,所述的配重块13为板式的扇形体,扇形体的外圆弧端设置有两个U型槽,每个U型槽外侧的扇形体上表面设置有一个半球凹坑,而每个U型槽的外侧的下表面上设置有一个半球凸起,每块配重块13上表面、下表面上的半球凹坑、半球凸起对正,每块配重块13上表面、下表面上的半球凹坑、半球凸起结构尺寸相同,共准备若干块结构相同的配重块13,两块及两块以上结构相同的配重块13叠放在一起时,上边的配重块13的两个半球凸起与下边的配重块13的两个半球凹坑相互配装起到定位的作用,多块结构相同的配重块13如此可稳固地叠置在一起。同时两块及两块以上结构相同的配重块13叠放在一起时,每块配重块13上的两个U型槽相对正,形成一个从上到下的贯通的长U型槽,采用两个T型螺栓插入若干块结构相同的配重块13所形成的二个从上到下的贯通的长U型槽中,将若干块结构相同的配重块13固定在回转工作台9上。配重块13用于模拟实际工况下的加工零件及工装的重量,实现惯性载荷的模拟,进行可靠性试验时,结构相同的配重块13的(个数)重量即惯性载荷可根据实际工况进行增减。
[0042]参阅图1和图2,所述的加载辅助装置包括加载工作台7、辅助导轨副8、6个结构相同的压板12与2个结构相同的固定装置26。
[0043]所述的加载工作台7为平板的圆盘类结构件,加载工作台7的圆心处设置一个中心通孔,中心通孔周围均匀地分布有6个螺纹孔,用于固定立式测功机支撑架31,加载工作台7下表面的以其回转轴线为中心的周边均匀地分布有多个螺纹孔,用于通过螺栓固定辅助导轨副8的静导轨(上导轨),加载工作台7外圆周处相距180°各设置有一个燕尾开口通槽,用于分别与2个结构相同的固定装置26中固定杆一端的燕尾凸台相互配合。
[0044]所述的6个结构相同的压板12为侧面成Z字形的板式结构件,压板12的一端加工有安装2个T型螺栓的螺栓通孔,压板12的一端通过2个T型螺栓与在工作台9连接,Z字形的压板12的另一端压在辅助导轨副8中的动导轨(下导轨)上;
[0045]所述的2个结构相同的固定装置26皆由固定装置底座和固定杆组成,固定装置底座的顶端和固定杆的一端通过螺栓固连接,固定装置底座的底端法兰盘通过4个螺栓固定在地面上,固定杆前(另一)端设置有一个燕尾凸台,燕尾凸台与加载工作台7的燕尾通槽相互配合安装在一起,限制加载工作台7的旋转,使加载工作台7只能沿垂直方向上下移动;
[0046]所述的辅助导轨副8可以是圆形的滑动导轨、滚动导轨或静压导轨副,辅助导轨畐IJ 8由静导轨(上导轨)和动导轨(下导轨)组成,为便于安装配重块13,通过垫板将辅助导轨副8及加载工作台7垫高,使加载工作台7与回转工作台9的回转轴线共线,使加载工作台7与回转工作台9之间在保证相互平行的情况下留有一定的空间,辅助导轨副8的动导轨(下导轨)通过垫板、压板12和T型螺栓固定在回转工作台9上并与其同步旋转,而辅助导轨副8的静导轨(上导轨)与加载工作台7的周边地面固连。安装时,要保证圆形的辅助导轨副8与回转工作台9同轴。试验时,装有配重块13的回
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