高速滾珠絲杠進給系統整體性能測試實驗平臺，硬件測試系統中滾珠絲杠的前端頭和后端頭分別通過前端支撐組件和后端支撐組件安裝在床身上；伺服電機通過梅花齒式彈性聯軸器與滾珠絲杠的前端相連，絲杠螺母與工作臺連接，工作臺與安裝在滾動導軌上的滑塊連接；數據采集系統由信號采集卡、信號采集傳感器和計算機；信號采集卡采用220V交流電供電，并通過RJ45端口與計算機網線通道相連；信號采集卡的V8E通道與兩個電渦流位移傳感器(67、68)、兩個加速度傳感器、壓力傳感器和噪音傳感器的信號輸入端連接，通過軟件輸出，獲得相應的物理值；信號采集卡的T8通道與接觸式溫度傳感器、兩個貼片式溫度傳感器和三個紅外非接觸式溫度傳感器相連；信號采集卡的RPM1通道與流量傳感器相連。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高速滾珠絲杠進給系統整體性能測試實驗平臺，屬于高檔精密數控機床的應用領域。
技術介紹
滾珠絲杠副自1874年在美國獲得專利至今已有100多年的歷史了，而在我國卻只有40多年的開發研制、專業制造的歷史。從產品總體水平來看，我國處于發達國家名牌產品之下，尤其是高性能、高檔次的產品與NSK、THK、Rexroth等知名企業有明顯的差距，成為制約我國高檔數控機床發展的瓶頸。目前，我國滾珠絲杠副產業與國外還有很大差距，其中對絲杠綜合性能的研究不夠完善是一個主要原因，精度差距只是表面現象，其實質還是基礎技術差距的反映。只有擁有先進的檢測儀器和產品性能試驗設備，才能為批量生產的產品和新產品的研發提供質量保證。高速進給系統的基本要求是高速度、高加速度、高剛度、高精度、輕量化。目前高速滾珠絲杠副傳動系統仍然是高速機床進給驅動系統的主要形式，隨著數控機床向高速化發展，滾珠絲杠副出現了溫度上升，噪音增大，定位精度下降等現象。因此，提高絲杠檢測設備的整體實驗性能就成為生產高精度、高質量滾珠絲杠的一個重要途徑。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種高速滾珠絲杠進給系統整體性能測試實驗平臺。本專利技術是高速滾珠絲杠進給系統整體性能測試實驗平臺，由硬件測試系統以及數據采集系統組成，硬件測試系統中床身22的前端和后端位置設有凹槽型前端軸瓦基座23 和后端軸瓦基座沈，前端軸瓦架4和后端軸瓦架39分別固定在前端軸瓦基座23和后端軸瓦基座沈上，滾珠絲杠10的前端頭和后端頭分別通過前端支撐組件和后端支撐組件安裝在床身22上；伺服電機1通過梅花齒式彈性聯軸器3與滾珠絲杠10的前端相連，滾珠絲杠 10與絲杠螺母16配合形成絲杠螺母副，絲杠螺母16與工作臺14連接，工作臺14與安裝在滾動導軌38上的滑塊32連接。數據采集系統由信號采集卡、信號采集傳感器和計算機組成；信號采集卡采用 220V交流電供電，并通過RJ45端口與計算機網線通道相連，計算機中安裝有信號采集軟件；信號采集卡的V8E通道與電渦流位移傳感器67、電渦流位移傳感器68、加速度傳感器 12、加速度傳感器13、壓力傳感器57和噪音傳感器74的信號輸入端連接，將采集到物理信號轉換成0 IOV的電壓信號，通過軟件輸出，獲得相應的物理值；信號采集卡的T8通道與接觸式溫度傳感器5、貼片式溫度傳感器72、貼片式溫度傳感器73和三個紅外非接觸式溫度傳感器69、70、71相連；信號采集卡的RPMl通道與流量傳感器8相連，采集脈沖信號并轉換為冷卻液流量在計算機軟件中實時顯示。本專利技術的有益效果1、采用一維滾珠絲杠結構，可以排除其他不確定性因素對滾珠絲杠整體性能產生的影響，便于實驗研究和技術方案的實施。2、可以實時動態檢測滾珠絲杠在不同載荷狀態下的絲杠性能特性，并通過計算機軟件實時檢測，實時觀測滾珠絲杠運動過程中各種參數的變化。3、可以及時記錄試驗過程滾珠絲杠整體性能數據，便于試驗結束后對相關數據進行分析和理論研究。附圖說明圖1為該專利技術的結構原理圖，圖2為圖1的俯視圖，圖3該專利技術的前端支撐組件結構原理圖，圖4該專利技術的后端支撐組件結構原理圖，圖5該專利技術的數據采集卡結構原理圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明如圖1、圖2所示，硬件測試系統設有一床身22，床身22左右兩側面設有排屑槽 21。床身22的前端和后端位置設有凹槽型前端軸瓦基座23和后端軸瓦基座沈，用來支撐滾珠絲杠10前端和后端的軸瓦架。前端軸瓦架4通過滾珠絲杠10左右兩側的定位銷27 和螺栓28與前端軸瓦基座23連接，滾珠絲杠10左右兩側的兩個定位銷27交錯分布，用來定位前端軸瓦架4沿滾珠絲杠10軸向方向的躥動。伺服電機1通過螺栓2固定在軸瓦架 4端頭，所述伺服電機1通過梅花齒式彈性聯軸器3與滾珠絲杠10的前端頭相連。如圖1、圖3所示，前端軸瓦架4與前端支撐組件中的前端支撐架51連接，前端軸承支撐圈52通過螺栓53與前端支撐架51連接，由三個推力角接觸球軸承組成的軸承套件 54安裝在滾珠絲杠10的前端頭，并通過前端軸承支撐圈52實現定位。壓蓋43通過螺栓 42與前端軸承支撐圈52連接，所述壓蓋43內部裝有密封圈41，套筒55穿過密封圈41中央緊靠在軸承套件M內圈上，圓螺母40與滾珠絲杠10前端頭的螺紋連接，通過壓緊套筒 55,使得軸承套件M無法軸向躥動。軸承套件M另一端的滾珠絲杠10上安裝密封圈50， 軸間密封圈49通過螺栓47與軸承支撐圈52的端面連接，密封圈50內部安裝有防塵密封圈46和防塵密封圈48。滾珠絲杠進油孔45處于防塵密封圈46和防塵密封圈48的中間， 通過管接頭44與油管9的一端相連，油管9的另一端與溫度傳感器5的一端頭連接，溫度傳感器5的另一端頭通過油管8與流量傳感器7的一端頭連接，流量傳感器7的另一端頭連接通過油管6與油冷機出油口連接。如圖1、圖2所示，后端軸瓦架39通過滾珠絲杠10左右兩側的定位銷四和螺栓 30與后端軸瓦基座26連接，滾珠絲杠10左右兩側的兩個定位銷四交錯分布，用來定位前端軸瓦架39沿滾珠絲杠10運動方向的躥動。后端軸瓦架39與后端支撐組件中的后端軸承支撐圈65連接。如圖4所示，后端軸承支撐圈65通過螺栓66與后端軸瓦架39連接。由三個推力角接觸球軸承組成的軸承套件56安裝在滾珠絲杠10的后端頭，并通過后端軸承支撐圈56 實現定位。軸承套件56在靠近滾珠絲杠10前端的一側裝有密封圈59，軸承套件56另一側安裝有壓力傳感器，用來測量滾珠絲杠運動過程中的預緊力。軸端密封圈63通過螺栓60 與壓蓋58連接，圓螺母61與滾珠絲杠10后端頭的螺紋連接，緊靠在壓蓋58端面。軸端密封圈63內部嵌套安裝有密封圈62，用來防止滾珠絲杠10端頭的冷卻液泄露。滾珠絲杠后端頭通過軸端密封圈63上的錐螺紋與管接頭64相連，管接頭64另一端連接油管18，并通過油管與油冷機的進油口相連。如圖2所示，床身22左右兩側面安裝有滾動導軌38，滾動導軌38上均勻分布沉孔 11，通過螺栓37連接在床身22上，滾動導軌38前、后端面安裝有限位塊24，限位塊M —端面緊靠在床身22端頭表面上，限位塊M另一端面緊靠在滾動導軌38的端面上，實現滾動導軌38沿滾珠絲杠10軸向方向的躥動。安裝滾動導軌38的床身22上沿軸向方向開有楔形長凹槽，楔形長凹槽內安裝有楔形導軌壓塊35，楔形導軌壓塊35通過螺栓36與床身22 連接，楔形導軌壓塊35下沉安裝時，豎直面擠壓滾動導軌側面，保證滾動導軌38安裝的直線度。如圖1、圖2所示，絲杠螺母16與滾珠絲杠10配合組成絲杠螺母副，絲杠螺母16 通過螺母瓦架15與工作臺14相連，同時絲杠螺母16端面通過螺栓17與工作臺端面連接， 保證工作臺連接可靠。工作臺上均勻分布螺栓孔33，用來定位安裝在工作臺14上的配種塊，工作臺14底部兩側面對稱安裝滑塊32，滑塊一方面32通過螺栓31與工作臺14連接， 另一方面與滾珠導軌38配合，沿滾珠導軌38運動。如圖5所示，數據采集系統包括信號采集卡、信號采集傳感器和計算機。信號采集卡采用220V交流電供電，并通過RJ45端口與計算機網線通道相連，計算機中安裝有信號采集軟件。信號采集卡的V8E通道與電渦流位移傳感器、加速度傳感器、壓力傳感器和噪音傳感器的信號輸入本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．高速滾珠絲杠進給系統整體性能測試實驗平臺，由硬件測試系統以及數據采集系統組成，其特征在于硬件測試系統中床身（２２）的前端和后端位置設有凹槽型前端軸瓦基座（２３）和后端軸瓦基座（２６），前端軸瓦架（４）和后端軸瓦架（３９）分別固定在前端軸瓦基座（２３）和后端軸瓦基座（２６）上，滾珠絲杠（１０）的前端頭和后端頭分別通過前端支撐組件和后端支撐組件安裝在床身（２２）上；伺服電機（１）通過梅花齒式彈性聯軸器（３）與滾珠絲杠（１０）的前端相連，滾珠絲杠（１０）與絲杠螺母（１６）配合形成絲杠螺母副，絲杠螺母（１６）與工作臺（１４）連接，工作臺（１４）與安裝在滾動導軌（３８）上的滑塊（３２）連接；數據采集系統由信號采集卡、信號采集傳感器和計算機組成；信號采集卡采用２２０Ｖ交流電供電，并通過ＲＪ４５端口與計算機網線通道相連，計算機中安裝有信號采集軟件；信號采集卡的Ｖ８Ｅ通道與第一電渦流位移傳感器（６７）、第二電渦流位移傳感器（６８）、第一加速度傳感器（１２）、第二加速度傳感器（１３）、壓力傳感器（５７）和噪音傳感器（７４）的信號輸入端連接，將采集到物理信號轉換成０～１０Ｖ的電壓信號，通過軟件輸出，獲得相應的物理值；信號采集卡的Ｔ８通道與接觸式溫度傳感器（５）、第一貼片式溫度傳感器（７２）、第二貼片式溫度傳感器（７３）和三個紅外非接觸式溫度傳感器（６９、７０、７１）相連；信號采集卡的ＲＰＭ１通道與流量傳感器（８）相連，采集脈沖信號并轉換為冷卻液流量在計算機軟件中實時顯示。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉永平，芮執元，陳禎，茍衛東，郭俊峰，花志雄，曹勇，毛劍，朱墨，
申請(專利權)人：蘭州理工大學，
類型：發明
國別省市：62
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