一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺制造技術

本發明專利技術公開了一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺，其特征在于該試驗平臺包括底座、水平導軌、滑塊、后支架、水平液壓缸、立柱、平衡連接板、豎直液壓缸和活動橫梁。該試驗平臺能夠測試重型機床雙驅不同步時對裝配應力和精度的影響、重型機床活動橫梁自重對裝配應力的影響和導軌的平行度和平面度誤差對裝配應力和精度的影響，測試結果可以為重型機床導軌裝配優化，滑塊預緊力優化，導軌平行度優化提供依據。

A test platform for assembly stress test of heavy machine tool structure

The invention discloses a heavy machine tool structure assembly should test platform test, which is characterized in that the test platform comprises a base, a horizontal guide rail, a slider, a rear bracket, a horizontal hydraulic cylinder, a connecting plate, vertical column, balance hydraulic cylinder and the movable beam. The test platform can test the heavy machine double drive is not synchronized to influence the assembly should be force and precision heavy machine tool crossbeam weight on the assembly stress and guide the parallelism and flatness error of stress and the influence on accuracy of test results for the assembly, heavy machine tool assembly optimization, slider preload optimization, provide the basis for the optimization of parallel guide rail.

【技術實現步驟摘要】
一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺
本專利技術涉及重型機床結構件裝配應力模擬
，具體是一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺。
技術介紹
機床制造業是機械制造業的心臟，其性能水平已經成為衡量一個國家機械制造工業水平的重要標志，重型數控龍門機床由于體積龐大，重量大，雙驅不同步等，又有著區別于普通數控機床機械的自身特點，裝配過程還受制于大型構件自身重力變形、加工誤差尤其是導軌的直線度、平行度和平面度的影響、裝配人員的技能水等因素制約著裝配精度。因此，研究重型機床結構件裝配應力在不同裝配狀態條件下應力應變和精度狀態隨時間的變化；應力放散效應對精度和精度保持性的影響具有重要意義。近年來太原科技大學的溫淑花等人深入研究了結合面間的動態基礎特征參數，揭示了法向接觸剛度、法向接觸阻尼、切向接觸剛度、切向接觸阻尼隨著法向載荷、切向載荷、分形尺度參數和結合面分形特征長度尺寸參數的變化規律，但未進一步研究機床上的滑動導軌表面的動態特性。南京理工大學的郭成、王維友等人研究了滑動導軌上的面壓、滑塊的滑動速度、潤滑介質和貼塑對導軌的動剛度和阻尼的影響，模擬了機床橫梁自重的變化對結合面動剛度帶來的影響，但未模擬導軌間的不平行度和機床雙驅不同步導致動剛度以及整體裝配精度的影響。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術擬解決的技術問題是，提供一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺。該試驗平臺能夠測試重型機床雙驅不同步時對裝配應力和精度的影響、重型機床活動橫梁自重對裝配應力的影響和導軌的平行度和平面度誤差對裝配應力和精度的影響，測試結果可以為重型機床結構精度保持性和可靠性研究提供基礎數據。本專利技術解決所述技術問題的技術方案是，提供一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺，其特征在于該試驗平臺包括底座、水平導軌、滑塊、后支架、水平液壓缸、立柱、平衡連接板、豎直液壓缸和活動橫梁；所述水平導軌、滑塊、后支架、水平液壓缸、立柱和豎直液壓缸均為兩個；兩條水平導軌對稱地布置在底座上；兩個滑塊分別安裝于各自的水平導軌上，滑塊與水平導軌的側接觸面之間存在間隙；兩個立柱分別安裝于各自的滑塊上；兩個后支架對稱地安裝在底座上，位于各自水平導軌的末端；兩個水平液壓缸通過各自的后支架固定在底座上，兩個水平液壓缸的液壓缸桿分別通過鉸接連接頭與各自的立柱連接；兩個立柱均與平衡連接板連接，通過平衡連接板將兩個立柱連接起來；兩個立柱側面均開有豎直導軌，活動橫梁安裝于立柱的豎直導軌上；兩個豎直液壓缸固定在平衡連接板上，兩個豎直液壓缸的液壓缸桿分別通過鉸接連接頭與活動橫梁連接；所述兩個水平液壓缸平行且處于同一水平面上；兩個后支架與底座的結合面在同一水平面上且平行于水平導軌，兩個后支架與各自的水平液壓缸的結合面處在同一豎直平面內；水平液壓缸的液壓缸桿軸心垂直于與其連接的鉸接連接頭與立柱的結合面；兩個豎直液壓缸平行且與平衡連接板結合面垂直，豎直液壓缸的液壓缸桿軸心垂直于與其連接的鉸接連接頭與活動橫梁的結合面。與現有技術相比，本專利技術有益效果在于：1.該試驗平臺能夠測試重型機床雙驅不同步、活動橫梁自重和導軌的平行度和平面度誤差對裝配應力和精度的影響，測試結果可以為重型機床導軌裝配優化，滑塊預緊力優化，導軌平行度優化提供依據。2.重型機床由于底座、導軌寬大行程較長，所以雙導軌之間的平行度對重型機床的影響大于普通機床，通過調節水平鑲條和豎直鑲條分別創造滑塊與水平導軌、活動橫梁與立柱的豎直導軌之間的平行度變化，從而模擬不同平行度情況下結合面的應力和應變的變化狀態。3.雙驅是重型機床的一大特點，該試驗平臺利用雙液壓缸代替雙驅電機、絲杠，利用節流閥調節創造雙驅動的不同步、測試雙驅不同步時對裝配應力和精度的影響。4.活動橫梁自重也是重型機床有別于普通機床的另一大特點，在活動橫梁加注砝碼模擬重型龍門銑床橫梁自重對裝配應力、應變和精度的影響。5.該試驗平臺導軌-滑塊動結合面試驗的狀態與真實的重型機床上導軌-滑塊動結合面的狀態基本相同，保證了實驗結果與實際應用的一致性。附圖說明圖1為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺一種實施例的整體結構軸測示意圖；圖2為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺圖1的局部結構放大示意圖；圖3為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺一種實施例的整體結構軸測示意圖；圖4為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺圖3的局部結構放大示意圖；圖5為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺一種實施例的平衡連接板結構示意圖；圖6為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺一種實施例的立柱結構示意圖；圖7為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺一種實施例的后支架結構示意圖；圖8為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺一種實施例的滑塊結構示意圖；圖9為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺一種實施例的活動橫梁結構示意圖；圖10為本專利技術重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺一種實施例的滑塊、水平導軌與水平鑲條結合處的剖面圖；(圖中：1、底座；2、水平導軌；3、水平鑲條；4、滑塊限位板；5、滑塊調節螺栓；6、滑塊；7、油槽；8、后支架；9、水平液壓缸；10、立柱；11、平衡連接板；12、豎直鑲條；13、豎直液壓缸；14、活動橫梁；15、橫梁調節螺栓；16、活動橫梁限位板)具體實施方式下面給出本專利技術的具體實施例。具體實施例僅用于進一步詳細說明本專利技術，不限制本申請權利要求的保護范圍。本專利技術提供了一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺(簡稱試驗平臺，參見圖1-10)，包括底座1、水平導軌2、滑塊6、后支架8、水平液壓缸9、立柱10、平衡連接板11、豎直液壓缸13和活動橫梁14；所述水平導軌2、滑塊6、后支架8、水平液壓缸9、立柱10和豎直液壓缸13均為兩個；兩條水平導軌2對稱地布置在底座1上；兩個滑塊6分別安裝于各自的水平導軌2上，滑塊6與水平導軌2的側接觸面之間存在間隙，滑塊6與水平導軌2之間能夠相對滑動，滑塊6通過自身的儲油槽61中的潤滑油為滑塊6與水平導軌2之間相對滑動提供潤滑；兩個立柱10通過螺栓分別安裝于各自的滑塊6上；兩個后支架8對稱地安裝在底座1上，位于各自水平導軌2的末端；兩個水平液壓缸9通過各自的后支架8固定在底座1上，兩個水平液壓缸9的液壓缸桿分別通過鉸接連接頭與各自的立柱10連接；兩個立柱10通過螺栓均與平衡連接板11連接，通過平衡連接板11將兩個立柱10連接起來，增加其剛性，同時用于抵消兩個豎直液壓缸13和活動橫梁14產生的重心偏移；兩個立柱10側面均開有豎直導軌，活動橫梁14安裝于立柱10的豎直導軌上，活動橫梁14與立柱10的豎直導軌之間能夠相對滑動，活動橫梁14通過自身的儲油槽141中的潤滑油為活動橫梁14與立柱10的豎直導軌之間相對滑動產生潤滑；兩個豎直液壓缸13通過螺栓固定在平衡連接板11上，兩個豎直液壓缸13的液壓缸桿分別通過鉸接連接頭與活動橫梁14連接。所述試驗平臺還包括油槽7；所述油槽7布置在底座1的上表面的四周，用于承接水平導軌2上流下的油；所述兩個水平液壓缸9平行且處于同一水平面上；兩個后支架8與底座1的結合面在同一水平面上且平行于水平導軌2，兩個后支架8與各自的水平液壓缸9的結合面處在同一豎直平面內；水平液壓缸9的液壓缸桿軸心垂本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺，其特征在于該試驗平臺包括底座、水平導軌、滑塊、后支架、水平液壓缸、立柱、平衡連接板、豎直液壓缸和活動橫梁；所述水平導軌、滑塊、后支架、水平液壓缸、立柱和豎直液壓缸均為兩個；兩條水平導軌對稱地布置在底座上；兩個滑塊分別安裝于各自的水平導軌上，滑塊與水平導軌的側接觸面之間存在間隙；兩個立柱分別安裝于各自的滑塊上；兩個后支架對稱地安裝在底座上，位于各自水平導軌的末端；兩個水平液壓缸通過各自的后支架固定在底座上，兩個水平液壓缸的液壓缸桿分別通過鉸接連接頭與各自的立柱連接；兩個立柱均與平衡連接板連接，通過平衡連接板將兩個立柱連接起來；兩個立柱側面均開有豎直導軌，活動橫梁安裝于立柱的豎直導軌上；兩個豎直液壓缸固定在平衡連接板上，兩個豎直液壓缸的液壓缸桿分別通過鉸接連接頭與活動橫梁連接；所述兩個水平液壓缸平行且處于同一水平面上；兩個后支架與底座的結合面在同一水平面上且平行于水平導軌，兩個后支架與各自的水平液壓缸的結合面處在同一豎直平面內；水平液壓缸的液壓缸桿軸心垂直于與其連接的鉸接連接頭與立柱的結合面；兩個豎直液壓缸平行且與平衡連接板結合面垂直，豎直液壓缸的液壓缸桿軸心垂直于與其連接的鉸接連接頭與活動橫梁的結合面。...

【技術特征摘要】
2016.12.19 CN 20161117483201.一種重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺，其特征在于該試驗平臺包括底座、水平導軌、滑塊、后支架、水平液壓缸、立柱、平衡連接板、豎直液壓缸和活動橫梁；所述水平導軌、滑塊、后支架、水平液壓缸、立柱和豎直液壓缸均為兩個；兩條水平導軌對稱地布置在底座上；兩個滑塊分別安裝于各自的水平導軌上，滑塊與水平導軌的側接觸面之間存在間隙；兩個立柱分別安裝于各自的滑塊上；兩個后支架對稱地安裝在底座上，位于各自水平導軌的末端；兩個水平液壓缸通過各自的后支架固定在底座上，兩個水平液壓缸的液壓缸桿分別通過鉸接連接頭與各自的立柱連接；兩個立柱均與平衡連接板連接，通過平衡連接板將兩個立柱連接起來；兩個立柱側面均開有豎直導軌，活動橫梁安裝于立柱的豎直導軌上；兩個豎直液壓缸固定在平衡連接板上，兩個豎直液壓缸的液壓缸桿分別通過鉸接連接頭與活動橫梁連接；所述兩個水平液壓缸平行且處于同一水平面上；兩個后支架與底座的結合面在同一水平面上且平行于水平導軌，兩個后支架與各自的水平液壓缸的結合面處在同一豎直平面內；水平液壓缸的液壓缸桿軸心垂直于與其連接的鉸接連接頭與立柱的結合面；兩個豎直液壓缸平行且與平衡連接板結合面垂直，豎直液壓缸的液壓缸桿軸心垂直于與其連接的鉸接連接頭與活動橫梁的結合面。2.根據權利要求1所述的重型機床結構件裝配應力測試試驗平臺，其特征在于所述試驗平臺還包括油槽；所述油槽布置在底...

【專利技術屬性】
技術研發人員：齊向陽，陳浩，高衛國，張宏杰，
申請(專利權)人：天津工業大學，
類型：發明
國別省市：天津,12