专利名称：立/卧式加工中心可靠性试验主轴切削抗力模拟加载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立/卧式加工中心可靠性试验主轴切削抗力模拟加载装置， 属于数控机床可靠性加速试验技术领域。
技术背景数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。开展数控机床可靠性测试与评价，提升国产数控装备的可靠性水平，是当下数控机床可靠性研究工作的重中之重。而加工中心可靠性试验主轴切削抗力模拟加载装置，正是为开展数控机床可靠性整机试验，促进数控机床可靠性水平提高而发明的一种加工中心可靠性试验主轴切削抗力模拟加载装置。在对数控机床进行可靠性测试与评价方面，通常情况下是采用现场统计方法。为了弥补当前数控机床可靠性测评采用现场统计方法存在的采样周期长、受环境和操作人员条件不同对失效和故障数据准确度的影响，以及较难提供可靠性设计所需数据等不足，需要开展基于试验室的数控机床加速试验技术的研究。机床主轴是数控机床的核心运动部件之一，主轴运转的可靠性指标在数控机床整机的可靠性指标分配中占有很大的比重。为此，针对数控机床可靠性试验技术中，研制一种可以模拟机床在典型工况加工过程中的主轴受力载荷的数控机床主轴切削抗力加载装置， 是数控机床可靠性加速试验平台建设工作的重要研究内容之一。发展一种数控机床主轴切削抗力模拟加载装置，是开展数控机床可靠性加速试验和评价工作中的重要技术手段之
ο已有的数控机床主轴加载测试技术和测试装置，仅满足于对数控机床主轴静态加载，即机床主轴停止情况下的加载，这种模拟切削抗力加载测试装置，只是一种静态载荷， 无法进行动态加载，不能模拟出机床实际加工工作状态中的主轴所受的动态载荷。本实用新型的试验加载装置是基于工程试验方法的可靠性测试技术和可靠性评价方法，发明了一种加工中心可靠性试验主轴动态切削抗力模拟的加载装置，用于开展加工中心可靠性加速试验，可实现对数控机床主轴动态载荷模拟加载，快速、准确和定量的可靠性评价。因而，目前现有技术还没有一种加工中心可靠性主轴切削抗力模拟加载装置。 实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种立/卧式加工中心可靠性主轴动态切削抗力模拟的加载装置。本实用新型包括一套立/卧式加工中心主轴抗力动态切削抗力模拟加载装置(见图1)。本实用新型所述的立/卧式加工中心的主轴切削抗力加载装置通过如下技术方案实现的包括图1的锥柄1、压力传感器2、气缸3、顶盖螺钉4、滚动轴承5、反向轴承6、套筒7、探头8、支架9、固定支座10、支座固定螺钉11、挡盖12。所述锥柄1是安装在立/卧式加工中心主轴的顶部上，主轴抗力加载装置通过固定支座10和支座固定螺钉11固定在加工中心的工作台上。所述锥柄1、挡盖12、顶盖螺钉4、滚动轴承5、反向轴承6、套筒7组成了加工中心的模拟刀，加工中心主轴上从上至下依次为锥柄1、滚动轴承5、反向轴承6 ；滚动轴承5和反向轴承6的外部设有套筒7，套筒靠近锥柄1的部分设有用于固定作用的带有顶盖螺钉的挡盖12 ；压力传感器2的轴线位于水平方向并且垂直于加工中心主轴上，一端接触到加工中心的模拟刀，另外一端连接气缸3 ；探头8安装在支架9上，并且探头和支架的中心线平行于压力传感器2的轴线。通过模拟刀中的滚动轴承5和反向轴承6实现了加工中心主轴在运转过程中的加载，更好地模拟了工作状态。所述探头8安装在支架9上可以实现主轴转速的监测。所述压力传感器2通过气缸3的控制可实现按规定的抗力载荷进行加载。本实用新型在于能够适应立/卧式加工中心可靠性加速试验中的主轴动态载荷的切削抗力的试验需求。探头与压力传感器，能解决按规定的载荷图谱实现切削抗力加载。本实用新型解决了加工中心可靠性加速试验中，如何模拟加工中心主轴在实际工况的加载中的主轴切削抗力(包括χ、γ轴方向加载)模拟加载。

图1立/卧式主轴抗力动态负载模拟加载装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例详细说明本实用新型内容。在具体实施方式
中，对加工中心主轴抗力加载进行模拟加载试验。1.将主轴抗力加载装置通过固定支座10和支座固定螺钉11固定在加工中心的工作台上。2.将锥柄1、挡盖12、顶盖螺钉4、滚动轴承5、反向轴承6、套筒7组成了加工中心的模拟刀组成的模拟刀装在加工中心主轴上。3.将探头8安装在支架9上，并且探头和支架的中心线平行于压力传感器2的轴线。4.调整压力传感器2，移动加工中心工作台，使压力传感器2的中心线与加工中心主轴中心线对齐。5.加载调整完成后，锁紧支座固定螺钉11，气缸3加压到设定压力，主轴旋转，工作台快速移动到主轴附近，变低速后使测速探头8距试验模拟刀的锥柄1的套筒7下部4mm 时，工作台停止，测量主轴空载转速。6.主轴空载转速测完后，主轴停止转动，工作台低速进给，使主轴模拟刀的套筒 7、接触到压力传感器2，主轴回转，工作台继续以不高于lOm/min速度移动，移动距离160mm 以内。[0028]7.采集测试数据后工作台快速退回。在全过程中气缸保持设定压力。8.按给定的加载受力图谱，便可实现对加工中心主轴的X、Y方向的动态切削抗力加载。所述的锥柄1、挡盖12、顶盖螺钉4、滚动轴承5、反向轴承6、套筒7组成加工中心的模拟刀，采用了内部采用滚动轴承5、反向轴承6方式实现，确保了加工中心主轴转动情况下的模拟抗力加载。本实用新型所述的主轴切削抗力模拟加载装置，通过简单变换，即可实现对立/ 卧式两类加工中心的主轴抗力动态切削抗力模拟加载试验，加载装置操作简便，测速探头可调，重复性好，为开展立/卧式加工中心可靠性加速试验中的主轴抗力动态模拟加载提供了一种新的手段。
权利要求1.立/卧式加工中心可靠性试验主轴切削抗力模拟加载装置，其特征在于包括锥柄、 压力传感器、气缸、顶盖螺钉、滚动轴承、反向轴承、套筒、探头、支架、固定支座、支座固定螺钉和挡盖；所述锥柄是安装在立/卧式加工中心主轴的顶部上，立/卧式加工中心的主轴切削抗力加载装置通过固定支座和支座固定螺钉固定在加工中心的工作台上；所述锥柄、挡盖、顶盖螺钉、滚动轴承、反向轴承、套筒组成了加工中心的模拟刀，加工中心主轴上从上至下依次为锥柄、滚动轴承、反向轴承；滚动轴承和反向轴承的外部设有套筒，套筒靠近锥柄的部分设有用于固定作用的带有顶盖螺钉的挡盖；压力传感器的轴线位于水平方向并且垂直于加工中心主轴上，一端接触到加工中心的模拟刀，另外一端连接气缸；探头安装在支架上，并且探头和支架的中心线平行于压力传感器的轴线。
专利摘要立/卧式加工中心可靠性试验主轴切削抗力模拟加载装置，属于数控机床可靠性加速试验技术领域。该装置包括锥柄、压力传感器、气缸、顶盖螺钉、滚动轴承、反向轴承、套筒、探头、支架、固定支座、支座固定螺钉和挡盖；所述锥柄是安装在立/卧式加工中心主轴的顶部上；所述锥柄、挡盖、顶盖螺钉、滚动轴承、反向轴承、套筒组成了加工中心的模拟刀，加工中心主轴上从上至下依次为锥柄、滚动轴承、反向轴承；滚动轴承和反向轴承的外部设有套筒，套筒靠近锥柄的部分设有用于固定作用的带有顶盖螺钉的挡盖；压力传感器的轴线位于水平方向，一端接触到加工中心的模拟刀，另外一端连接气缸。本实用新型实现了加工中心主轴在实际工况的加载中的主轴切削抗力模拟加载。
文档编号G01M13/04GK202066690SQ20112004797
公开日2011年12月7日 申请日期2011年2月24日 优先权日2011年2月24日
发明者官端阳, 张维, 盛伯浩, 纪大成, 赵钦志 申请人:国家机床质量监督检验中心