专利名称：滚动直线导轨副静刚度实验平台的制作方法
技术领域：
本实用新型属机械制造技术领域，涉及一种滚动直线导轨副静刚度实验平台。
背景技术：
作为一种现代数控加工装备，数控机床的工作性能是决定其能否具有市场竞 争能力的重要因素，其中静刚度是一个重要的技术指标。机床静刚度是指机床承 受恒定载荷的能力，静态变形不但会改变零部件的几何精度并影响加工质量，还 会影响机床的抗振性、生产率、噪声、工作寿命、运动平衡性、发热和磨损等。 因此，在数控机床设计阶段对其静刚度进行分析，保证机床具有足够的静刚度对 其应用有着重要实际意义。本世纪70年代以来，为了适应精密机械的高精度、高速度、节能以及縮短 产品开发周期等要求，滚动直线导轨副得到了广泛的应用。滚动直线导轨副一般 是由导轨、滑块、返向器v滚动体和保持器等组成。它是一种新型的，作相对往复直线运动的滚动 支承，能以滑块和导轨间的钢球滚动来代替直接的滑动接触，并且滚动体可以在 滚道和滑块内实现无限循环。滚动直线导轨副是现代数控机床中应用非常广泛的一种运动部件，它在数控 机床中往往是成对使用的，并且在滑块上固定安装有滑座，即为如图l所示的机 构。图l是滚动直线导轨副机构的示意图。由基座、垫铁、导轨、滑块、滑座等 部件组成。图2、图3分别是是Linear MC6000型龙门加工中心和XNZH2430型龙 门式混联机床的结构示意图，在这两种具有代表性的机床中，图l所示的滚动直 线导轨副机构均得到了应用，只是滑座的形式有所变化。但都存在如图l所示的 滚动直线导轨副机构。要想在设计阶段对机床静刚度进行较为准确的分析和预 测，就必须首先对滚动直线导轨副机构的静刚度特性有透彻了解。国内外已有若干文献针对如
图1所示机构的静刚度进行了研究，得出了某些
计算公式。但是这些分析还停留在理论上，并做了一些假设，比如把滑座和滑块 都视为刚体，这跟实际情况显然有出入。为了对该机构静刚度特性有准确、透彻 的了解，有必要针对其进行实验研究。为了达到上述目的，我们发明并设计了滚 动直线导轨副静刚度实验平台。 发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种滚动直线导轨副静刚度实验平台，其特征在于在基座在基座1上用蟪栓固定安装龙门框架3和垫铁4;在垫铁上用蠊栓固定安装滚动直线导轨5;在直线导轨5上安装滑块6，滑块6可沿直线导轨在',方向自由滑动；在滑块6上用螺栓固定安装滑座7,力传感 器9与加载螺栓8设置在龙门框架3和滑座7之间，千分表2固定在力传感器9 与加载螺栓8对面的基座1上，千分表2的测量头和滑座7侧面接触。所述龙门框架3利用加载螺栓8对滑座7施加y或z方向静载荷，用千分表 2测量相应的变形位移，由此可得到该结构的静刚度。所述龙门框架的安装位置可以沿义方向调节，这样可以在滑座的不同部位施 加载荷。该平台为分析相关机床的整机静刚度打下了基础，帮助设计者在设计阶段了 解和改进整机静刚度，节省机床的开发成本，增强企业竞争力，而且该平台易于 搭建，具有很强的适应性。图1是现有技术的滚动直线导轨副机构的示意图。图2是Linear MC6000型龙门加工中心结构示意图。图3是XNZH2430型龙门式混联机床的结构示意图。图4是本发明滚动直线导轨副静刚度实验平台结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种滚动直线导轨副静刚度实验平台。如图4所示的滚动直 线导轨副静刚度实验平台结构示意图。在图中，包括一个水平放置的基座l，两 个安装在基座1上的垫铁4，两个安装在垫铁4上的滚动直线导轨5,四个安装在直线导轨5上的滑块6， 一个安装在滑块6上的滑座7， 一个安装在基座l上 的龙门框架3， 一个安装在基座1上的千分表2, —个加载蠊栓8安装在一个力 传感器9上。力传感器9与加载蟪栓8设置在龙门框架3和滑座7之间，千分表 2固定在力传感器9与加载螺栓8对面的基座1上，千分表2的测量头和滑座7侧面接触。所述龙门框架的安装位置可以沿AT方向调节，这样可以在滑座的不同部位施加载荷，龙门框架3利用加载螺栓8对滑座7施加y或z方向静载荷，用 千分表2测量相应的变形位移，由此可得到该结构的静刚度，帮助设计者在设计 阶段了解和改进整机静刚度。
权利要求]..一种滚动直线导轨副静刚度实验平台，其特征在于在基座(1)上用螺 栓固定安装龙门框架(3)、垫铁(4);在垫铁上用螺栓固定安装滚动直线导轨(5); 在直线导轨上安装滑块(6)，滑块(6)沿直线导轨在义方向自由滑动；在滑块 (6)上用螺栓固定安装滑座(7)，力传感器(9)与加载螺栓(8)设置在龙门 框架(3)和滑座(7)之间，千分表(2)固定在力传感器(9)与加载螺栓(8) 对面的基座(1)上，千分表(2)的测量头和滑座(7)侧面接触。
2. 根据权利要求1所述滚动直线导轨副静刚度实验平台，其特征在于所述 龙门框架(3)利用加载螺栓(8)对滑座(7)施加y或z方向静载荷，用千分 表(2)测量相应的变形位移，由此可得到该结构的静刚度。
3. 根据权利要求1所述滚动直线导轨副静刚度实验平台，其特征在于所述 龙门框架的安装位置可以沿^方向调节。
专利摘要本实用新型公开了属于机械制造技术领域的一种滚动直线导轨副静刚度实验平台，该平台包括安装在基座上的垫铁和龙门框架，安装在垫铁上的滚动直线导轨，直线导轨上安装滑块，滑块上安装滑座，在基座固定千分表，加载螺栓安装在力传感器上。该平台可用于测量滚动直线导轨副的静刚度。利用加载螺栓对滑座施加载荷，载荷大小可通过力传感器外接数显设备读出，滑座的变形位移可通过千分表读出，由此得到直线导轨副的静刚度。该平台为分析相关机床的整机静刚度打下了基础，帮助设计者在设计阶段了解和改进整机静刚度，节省机床的开发成本，增强企业竞争力，而且该平台易于搭建，具有很强的适应性。
文档编号G01M13/00GK201037803SQ200720103998
公开日2008年3月19日 申请日期2007年3月28日 优先权日2007年3月28日
发明者关立文, 悦 刘, 吕亚楠, 王立平 申请人:清华大学