本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種機(jī)床主軸振動(dòng)檢測裝置，包括振動(dòng)傳感器、信號(hào)接收器、A/D轉(zhuǎn)化器和數(shù)據(jù)采集卡。本實(shí)用新型專利技術(shù)公開的機(jī)床主軸振動(dòng)檢測裝置，在加工中心主軸運(yùn)轉(zhuǎn)期間，可對(duì)主軸前端軸承進(jìn)行振動(dòng)加速度采集、記錄并傳輸主軸旋轉(zhuǎn)指令值，有助于調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速，使主軸進(jìn)行合理振動(dòng)值內(nèi)的平穩(wěn)加工，實(shí)現(xiàn)主軸的自適應(yīng)功能，避免主軸在共振區(qū)內(nèi)工作，降低機(jī)床故障率，有效保護(hù)主軸等機(jī)床功能部件，延長其使用壽命，提高工件表面光潔度；可解決數(shù)控機(jī)床在模具加工中因主軸振動(dòng)引起的模具精度的誤差，更好地對(duì)模具加工提供優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行狀態(tài)，在保證模具加工精度和光潔度的同時(shí)，大幅提高加工效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)模具的高速和高精加工。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種應(yīng)用于數(shù)控加工中心的檢測裝置，具體是一種機(jī)床主軸振動(dòng) 檢測裝置。
技術(shù)介紹
機(jī)床是裝備制造業(yè)的龍頭，是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，極 大地刺激了機(jī)床及模具市場需求的快速增長，同時(shí)振興東北老工業(yè)基地與西部大開發(fā)戰(zhàn)略 給機(jī)床模具行業(yè)帶來發(fā)展的新機(jī)遇。面對(duì)新的國際經(jīng)濟(jì)環(huán)境，中國機(jī)床模具行業(yè)將融入世 界競爭潮，同時(shí)，我國重型機(jī)床將向高檔數(shù)控和更加滿足用戶工藝要求的多功能和成套技 術(shù)發(fā)展，并帶動(dòng)為之配套的功能部件新的突破。市場對(duì)高檔數(shù)控機(jī)床的需求是不爭的事實(shí)， 關(guān)鍵是國內(nèi)制造企業(yè)能否開發(fā)和制造出滿足用戶需要的高端產(chǎn)品。我們不僅要在數(shù)控機(jī)床 規(guī)格上做到世界最大，做到極限，更要在機(jī)床精度、可靠性和技術(shù)先進(jìn)性上不斷提高，做出 成績。機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)是能否占領(lǐng)國內(nèi)市場，就在于滿足用戶需要的關(guān)鍵設(shè)備上。 近些年，隨著行業(yè)內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，越來越多的加工對(duì)象趨于小型化、高精化。 特別是模具行業(yè)，用戶對(duì)產(chǎn)品的要求日趨提高，以前的模具產(chǎn)品在數(shù)控機(jī)床加工后，需要經(jīng) 過人工打磨，去除工件表面毛刺和刀紋，如果打磨出錯(cuò)的話，還需要補(bǔ)焊，然后再流通到下 環(huán)節(jié)進(jìn)行合模。但現(xiàn)在隨著數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的提升，用戶只要在機(jī)床上加工完模具產(chǎn)品 后，不用再進(jìn)行人工打磨，直接流通到下環(huán)節(jié)進(jìn)行合模試制，省略了中間步驟，節(jié)省了大量 的時(shí)間和人力成本，更好的保證了模具表面的加工精度和光潔度。有些電子類企業(yè)，特別是 做3C類產(chǎn)品的企業(yè)，它們?cè)跈C(jī)床上加工小型金屬件，直接就是產(chǎn)品，無需再加工，隨后產(chǎn)品 進(jìn)行組裝，例如手機(jī)殼體、手表殼體等。正是機(jī)床在模具加工技術(shù)的突破，使產(chǎn)品的工藝流 程減少，朝高速高精化發(fā)展。為保證模具產(chǎn)品德質(zhì)量和精度，對(duì)作為加工母機(jī)的數(shù)控機(jī)床提 出了更高的要求。在保證機(jī)床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)，必須研宄模具加工的特點(diǎn)，從控制方面又快 又好地提高數(shù)控機(jī)床的加工性能，滿足機(jī)床對(duì)模具加工的要求。 振動(dòng)是對(duì)模具加工影響最大的因素，而且是最難解決的問題之一。因?yàn)檎駝?dòng)產(chǎn)生 的因素有很多，有機(jī)床機(jī)構(gòu)性振動(dòng)、加工時(shí)引起的共振、主軸旋轉(zhuǎn)過載引起的軸承的振動(dòng)等 等。軸承的振動(dòng)加速度是衡量軸承制造水平的一個(gè)重要指標(biāo)，使用專用儀器可以定量測量。 由于軸承制造不完美，所有軸承都會(huì)具有一定的測量值。通常人們希望軸承的振動(dòng)加速度 值越小越好，特別是要求低噪音長壽命的設(shè)備。根據(jù)軸承直徑大小，會(huì)規(guī)定不同的振動(dòng)加速 度級(jí)，可以用21，22,23,24等表示，21振動(dòng)加速度級(jí)高于22，以此類推。例如：普通軸承要 求達(dá)到Zl級(jí)，而Z4級(jí)就會(huì)被稱作"靜音軸承"。如果振動(dòng)加速度級(jí)超過標(biāo)準(zhǔn)要求，說明軸承 出現(xiàn)了問題，內(nèi)部原因可能是：鋼球或和滾道圓度、波紋度以及粗糙度不合格、清潔度差、潤 滑不良等等，外部原因可能是：安裝不當(dāng)、污染、補(bǔ)充潤滑不良、負(fù)荷偏載或過載、機(jī)架共振 等等。軸承的振動(dòng)加速度是直接反映軸承運(yùn)行的好壞以及軸的配合與軸的對(duì)中是否良好的 綜合指標(biāo)。 其中，主軸軸承振動(dòng)是對(duì)模具加工影響最大的不利因素之一。因?yàn)橹鬏S旋轉(zhuǎn)時(shí)如 果由于裝配或加工參數(shù)不合適，會(huì)引起軸承跳動(dòng)，從而引起刀具的跳動(dòng)，造成工件表面凹凸 不平。而軸承的振動(dòng)不可見，也聽不見，只有等到加工完后發(fā)現(xiàn)模具表面光潔度不合格才會(huì) 發(fā)現(xiàn)，這時(shí)就已造成損失。另外，不匹配的切削參數(shù)也會(huì)引起主軸軸承振動(dòng)，因?yàn)椴煌ぜ?材質(zhì)和加工曲面，需要不同的切削參數(shù)，如果盲目的使用相同的切削參數(shù)，也會(huì)影響模具加 工表面的光潔度。因此，如何有效檢測并降低主軸軸承的振動(dòng)就顯得十分必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機(jī)床主軸振 動(dòng)檢測裝置，在加工中心主軸運(yùn)轉(zhuǎn)期間，可對(duì)主軸前端軸承進(jìn)行振動(dòng)加速度采集、記錄并傳 輸主軸旋轉(zhuǎn)指令值，有助于調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)主軸的自適應(yīng)功能，降低機(jī)床故障率，有效 保護(hù)主軸等機(jī)床功能部件，延長其使用壽命，提高工件表面加工精度和光潔度。 本技術(shù)解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：機(jī)床主軸振動(dòng)檢測裝置，包 括振動(dòng)傳感器、信號(hào)接收器、A/D轉(zhuǎn)化器和數(shù)據(jù)采集卡；所述的振動(dòng)傳感器安裝在機(jī)床主軸 前端軸承的外圈上，將檢測到的主軸前端軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生的徑向方向的振動(dòng)加速度轉(zhuǎn)化為 電流信號(hào)并通過傳感器電纜傳輸至所述的信號(hào)接收器；所述的信號(hào)接收器將接收到的電流 信號(hào)放大并濾波，并將濾波后的信號(hào)通過信號(hào)接收器電纜傳輸至所述的A/D轉(zhuǎn)化器；所述 的A/D轉(zhuǎn)化器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號(hào)并通過A/D轉(zhuǎn)化器電纜傳輸?shù)剿龅臄?shù)據(jù)采集 卡；所述的數(shù)據(jù)采集卡中預(yù)先設(shè)定保存有標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)加速度值，所述的數(shù)據(jù)采集卡將接收到 的數(shù)字量信號(hào)與所述的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)加速度值進(jìn)行比較后傳輸主軸旋轉(zhuǎn)指令值，完成機(jī)床主軸 振動(dòng)的檢測。主軸前端軸承最靠近刀具，此處的振動(dòng)頻率與刀具振動(dòng)頻率最為接近，因此將 振動(dòng)傳感器安裝在機(jī)床主軸前端軸承的外圈上，可確保機(jī)床主軸振動(dòng)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性， 減小檢測誤差。 所述的振動(dòng)傳感器為兩個(gè)，兩個(gè)所述的振動(dòng)傳感器對(duì)稱安裝在所述的機(jī)床主軸前 端軸承的外圈上。在機(jī)床主軸前端軸承的外圈上對(duì)稱安裝設(shè)置兩個(gè)振動(dòng)傳感器，使機(jī)床主 軸振動(dòng)檢測結(jié)果更精確。 所述的振動(dòng)傳感器為德國IFM公司生產(chǎn)的VSA001型振動(dòng)傳感器或美國Bently Nevada公司生產(chǎn)的電禍流式振動(dòng)傳感器。上述傳感器可以直接觀察到各種振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速 和時(shí)間（如相位）測量的軸或靶面位移，有多種端部直徑和螺紋尺寸可供選擇和組合，其測 量范圍小到200微英寸，大到1英寸。 所述的A/D轉(zhuǎn)化器為德當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
機(jī)床主軸振動(dòng)檢測裝置，其特征在于包括振動(dòng)傳感器、信號(hào)接收器、A/D轉(zhuǎn)化器和數(shù)據(jù)采集卡；所述的振動(dòng)傳感器安裝在機(jī)床主軸前端軸承的外圈上，將檢測到的主軸前端軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生的徑向方向的振動(dòng)加速度轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)并通過傳感器電纜傳輸至所述的信號(hào)接收器；所述的信號(hào)接收器將接收到的電流信號(hào)放大并濾波，并將濾波后的信號(hào)通過信號(hào)接收器電纜傳輸至所述的A/D轉(zhuǎn)化器；所述的A/D轉(zhuǎn)化器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號(hào)并通過A/D轉(zhuǎn)化器電纜傳輸?shù)剿龅臄?shù)據(jù)采集卡；所述的數(shù)據(jù)采集卡中預(yù)先設(shè)定保存有標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)加速度值，所述的數(shù)據(jù)采集卡將接收到的數(shù)字量信號(hào)與所述的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)加速度值進(jìn)行比較后傳輸主軸旋轉(zhuǎn)指令值，完成機(jī)床主軸振動(dòng)的檢測。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏峰，田紹新，王翰韜，薛琳，汪金濤，葉峰，曾玉，彭凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：寧波海天精工股份有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33
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