主軸性能測試平臺制造技術(shù)

主軸的性能測試平臺，涉及一種機床主軸性能檢測裝置。其結(jié)構(gòu)是在平臺基座上分別設(shè)置主軸剛性測量模塊、主軸溫升熱變形測量模塊、輸出扭矩測量模塊、皮帶張緊力測量模塊；被測主軸箱通過主軸箱墊安裝在平臺基座上。本測試平臺不僅可以對主軸進行精度、剛度、力、動平衡和綜合性能等指標進行準確的測試，而且還能模擬出不同裝配條件下對主軸各方面性能的影響，指出合理的裝配關(guān)系，為主軸的現(xiàn)實生產(chǎn)裝配提供一定的實驗依據(jù)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
主軸性能測試平臺
本專利技術(shù)創(chuàng)造涉及一種機床主軸性能測試平臺，尤其是一種可針對ETC系列主軸精度、剛度、力、動平衡、綜合性能等重要性能指標進行綜合檢測的高度集約化的性能測試平臺。
技術(shù)介紹
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和制造技術(shù)的不斷進步，作為制造業(yè)母機的數(shù)控機床的需求也愈來愈強烈。數(shù)控車床是裝備制造業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和發(fā)展方向之一，而主軸則是數(shù)控車床中的核心功能部件，它的性能直接決定了數(shù)控車床的相關(guān)性能指標，是代表數(shù)控機床技術(shù)水平的關(guān)鍵部件。國內(nèi)有多個廠家具有研發(fā)和生產(chǎn)主軸的經(jīng)驗，像臺灣旭泰、普森，臺大等企業(yè)很多年前就開始主軸的研制，但與國外同類產(chǎn)品相比，其在設(shè)計、加工和裝配等方面都存在一定的差距。目前國內(nèi)針對主軸開展的試驗相對比較單一，多為精度和靜剛度的試驗和檢驗，不能全面的對主軸的各方面性能進行評價，而且沒有根據(jù)測試結(jié)果對主軸裝配合理性進行評估。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決上述存在的技術(shù)問題，本專利技術(shù)創(chuàng)造提供一種能夠針對ETC系列主軸性能進行全面的、準確的、系統(tǒng)的評價的主軸性能測試平臺。該測試平臺搭載多種測量儀器及傳感器的測試平臺，能夠評測ETC系列主軸精度、剛度、力、動平衡、綜合性能等多項性能指標。本專利技術(shù)創(chuàng)造的目的是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種主軸性能測試平臺，包括平臺基座、被測主軸箱、液壓站、控制系統(tǒng)，其特征在于：在平臺基座上分別設(shè)置主軸剛性測量模塊、主軸溫升熱變形測量模塊、輸出扭矩測量模塊、皮帶張緊力測量模塊；被測主軸箱通過主軸箱墊安裝在平臺基座上。所述的平臺基座上設(shè)有用于固定的T型槽，主軸剛性測量模塊、主軸溫升熱變形測量模塊、輸出扭矩測量模塊、皮帶張緊力測量模塊通過T型螺栓固定在平臺基座上。所述主軸剛性測量模塊由L型測量架、稱重傳感器、調(diào)整架、調(diào)整塊構(gòu)成，在L型測量架的水平段側(cè)面安裝調(diào)整塊，在調(diào)整塊上設(shè)有頂絲，在L型測量架的豎直段上設(shè)有若干個T型槽，調(diào)整架可固定安裝在任一T型槽內(nèi)，在調(diào)整架上固定安裝稱重傳感器。所述主軸溫升熱變形測量模塊包括L型測量架、調(diào)整塊、連接架、若干個激光三角測量儀、主軸檢棒，在L型測量架的水平段側(cè)面安裝調(diào)整塊，在調(diào)整塊上設(shè)有頂絲，在L型測量架的豎直段上設(shè)有若干個T型槽，連接架固定在T型槽上，激光三角測量儀、主軸檢棒放置在連接架上，在連接架上安有軸向和徑向的限位塊。所述輸出扭矩測量模塊包括渦流制動器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，渦流制動器及扭矩轉(zhuǎn)速傳感器分別通過各自的底座固定在平臺基座上，所述的底座上分別設(shè)有調(diào)整墊和調(diào)整塊。所述皮帶張緊力測量模塊包括底座，支架固定在底座上方，在支架上設(shè)有若干T型槽，圓形力傳感器固定在T型槽內(nèi)調(diào)整塊上，調(diào)整塊通過T型槽固定在支架上；在支架上設(shè)有調(diào)整墊。還包括噪聲測量模塊，所述噪聲測量模塊由兩根用來布網(wǎng)的立柱及聲強探頭儀器構(gòu)成。所述的被測主軸箱的卡盤中心放置壓力傳感器，通過調(diào)節(jié)油缸調(diào)節(jié)壓力。所述的被測主軸箱上安裝加速度傳感器。所述的被測主軸箱上安裝動平衡儀。本專利技術(shù)創(chuàng)造的有益效果：在主軸剛性測量模塊的測量架旁安裝調(diào)整塊，可以根據(jù)主軸箱位置通過調(diào)整塊上的頂絲來實現(xiàn)橫向和徑向的調(diào)整，保證測量的準確性。測量架上面的調(diào)整架可以根據(jù)主軸高度進行調(diào)整，測量架上有用于固定的T型槽，調(diào)整架上固定稱重傳感器，可以測量主軸的軸向和徑向的靜剛度。在主軸溫升熱變形測量模塊的測量架旁同樣安裝調(diào)整塊，可以根據(jù)主軸箱位置通過調(diào)整塊上的頂絲來實現(xiàn)橫向和徑向的調(diào)整。將米銥激光三角測量儀固定在連接架上，連接架通過測量架上的T型槽固定。由于米銥激光三角測量儀的測量塊量程有限，連接架上安有軸向和徑向的限位塊，保證測量塊的有效量程。輸出扭矩測量模塊中的渦流制動器和扭矩轉(zhuǎn)速傳感器都通過相應(yīng)的底座固定在平臺基座上。由于此項測試中對渦流制動器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器和待測主軸箱的同軸度要求較高，因此這兩項儀器都裝有調(diào)整結(jié)構(gòu)。通過調(diào)整墊上的螺栓根據(jù)實際高度進行定位鎖緊，而兩側(cè)的調(diào)整塊可以調(diào)整方向，從而保證儀器在水平和垂直方向進行定位鎖緊。皮帶張緊力測量模塊中設(shè)有調(diào)整塊，用于調(diào)整角度，可以根據(jù)實際皮帶的角度旋轉(zhuǎn)圓形力傳感器進行測量，使測量結(jié)果更為準確，調(diào)整塊通過T型槽固定在支架上，可以根據(jù)實際的高度進行調(diào)整。與現(xiàn)有主軸測試設(shè)備及方法相比，本專利技術(shù)創(chuàng)造所述的主軸性能測試平臺集成了主軸多種性能指標的檢測，還可以對主軸的卡盤鎖緊力、皮帶張緊力、主軸的效率因子等實際使用性能進行評定，測試內(nèi)容涵蓋精度、剛度、力、動平衡和綜合性能等多個方面，可全方位反映ETC系列主軸的整體性能。可通過實驗儀器采集相關(guān)試驗數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理；同時加入調(diào)整環(huán)節(jié)，考察不同裝配關(guān)系對主軸性能的影響；根據(jù)需要自動擬合主軸精度、剛度、動平衡，振動，溫升、噪聲等曲線，能夠直觀、準確、有效的反映ETC系列主軸性能。本測試平臺不僅可以對主軸進行精度、剛度、力、動平衡和綜合性能等指標進行準確的測試，而且還能模擬出不同裝配條件下對主軸各方面性能的影響，指出合理的裝配關(guān)系，為主軸的現(xiàn)實生產(chǎn)裝配提供一定的實驗依據(jù)。附圖說明圖1是本專利技術(shù)創(chuàng)造主軸性能測試平臺整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是主軸剛性測量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是主軸溫升熱變形測量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是輸出扭矩測量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是皮帶張緊力測量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是測量卡盤鎖緊力時的狀態(tài)圖。圖7是進行動平衡和振動測量的狀態(tài)圖。圖8是本專利技術(shù)創(chuàng)造主軸性能測試平臺的工作原理圖。具體實施方式一種用于ETC系列主軸的性能測試平臺，其整體結(jié)構(gòu)布局可參閱圖1。針對目前國內(nèi)數(shù)控車床主軸性能檢測內(nèi)容較為單一，很多能夠?qū)χ鬏S使用效果產(chǎn)生影響的性能指標未開展相關(guān)測試的現(xiàn)狀，本專利技術(shù)創(chuàng)造集成了平臺基座Ⅰ、被測主軸箱Ⅱ、主軸剛性測量模塊Ⅲ、主軸溫升熱變形測量模塊Ⅳ、輸出扭矩測量模塊Ⅴ、皮帶張緊力測量模塊Ⅵ、噪聲測量模塊Ⅶ、液壓站Ⅷ、控制系統(tǒng)Ⅸ組成部分。其中，平臺基座Ⅰ作為機械結(jié)構(gòu)的載體，在其上設(shè)計有用于固定的T型槽，主軸剛性測量模塊Ⅲ、主軸溫升熱變形測量模塊Ⅳ、輸出扭矩測量模塊Ⅴ、皮帶張緊力測量模塊Ⅵ通過T型螺栓固定在平臺基座Ⅰ的臺面上，被測主軸箱Ⅱ固定在相應(yīng)的主軸箱墊上，再通過T型螺栓固定在臺面上。通過控制系統(tǒng)Ⅸ和液壓站Ⅷ對測試平臺的電氣系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)進行控制。所述主軸剛性測量模塊Ⅲ：由L型測量架31、稱重傳感器32、調(diào)整架33、調(diào)整塊34構(gòu)成，在L型測量架31的水平段側(cè)面安裝調(diào)整塊34，在調(diào)整塊34上設(shè)有頂絲35，在L型測量架31的豎直段上設(shè)有若干個T型槽36，調(diào)整架33可固定安裝在任一T型槽36內(nèi)，在調(diào)整架33上固定安裝稱重傳感器32。所述主軸溫升熱變形測量模塊Ⅳ：包括L型測量架41、調(diào)整塊42、連接架43、若干米銥激光三角測量儀44、主軸檢棒45，在L型測量架41的水平段側(cè)面安裝調(diào)整塊42，在調(diào)整塊42上設(shè)有頂絲46，在L型測量架41的豎直段上設(shè)有若干個T型槽47，連接架43固定在T型槽47上，米銥激光三角測量儀44、主軸檢棒45放置在連接架43上，在連接架43上安有軸向和徑向的限位塊48。所述輸出扭矩測量模塊Ⅴ包括渦流制動器51、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器52，渦流制動器51及扭矩轉(zhuǎn)速傳感器52分別通過各自的底座53固定在平臺基座Ⅰ上，底座53上分別設(shè)有調(diào)整墊54和調(diào)整塊55。所述皮帶張緊力測量模塊Ⅵ包括底座61、支架62，支架62固定在底座61上方本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種主軸性能測試平臺，包括平臺基座、被測主軸箱、液壓站、控制系統(tǒng)，其特征在于：在平臺基座上分別設(shè)置主軸剛性測量模塊、主軸溫升熱變形測量模塊、輸出扭矩測量模塊、皮帶張緊力測量模塊；被測主軸箱通過主軸箱墊安裝在平臺基座上。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種主軸性能測試平臺，包括平臺基座、被測主軸箱、液壓站、控制系統(tǒng)，其特征在于：在平臺基座上分別設(shè)置主軸剛性測量模塊、主軸溫升熱變形測量模塊、輸出扭矩測量模塊、皮帶張緊力測量模塊；被測主軸箱通過主軸箱墊安裝在平臺基座上；所述主軸溫升熱變形測量模塊包括L型測量架Ⅰ、調(diào)整塊Ⅰ、連接架、若干個激光三角測量儀、主軸檢棒，在L型測量架Ⅰ的水平段側(cè)面安裝調(diào)整塊Ⅰ，在調(diào)整塊Ⅰ上設(shè)有頂絲Ⅰ，在L型測量架Ⅰ的豎直段上設(shè)有若干個T型槽Ⅰ，連接架固定在T型槽Ⅰ上，激光三角測量儀、主軸檢棒放置在連接架上，在連接架上安有軸向和徑向的限位塊；所述主軸剛性測量模塊由L型測量架Ⅱ、稱重傳感器、調(diào)整架、調(diào)整塊Ⅱ構(gòu)成，在L型測量架Ⅱ的水平段側(cè)面安裝調(diào)整塊Ⅱ，在調(diào)整塊Ⅱ上設(shè)有頂絲Ⅱ，在L型測量架Ⅱ的豎直段上設(shè)有若干個T型槽Ⅱ，調(diào)整架可固定安裝在任一T型槽Ⅱ內(nèi)，在調(diào)整架上固定安裝稱重傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主軸性能測試平臺...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉春時，林劍峰，孔祥志，宋威，馬曉波，馬仕龍，仝建，喬保中，顏克輝，孫進，狄子建，
申請(專利權(quán))人：沈陽機床集團有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21