專利名稱：機床主軸性能測試平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機床性能測試領(lǐng)域，尤其涉及一種對機床主軸性能進(jìn)行測試的平臺。
背景技術(shù)：
主軸部件是數(shù)控機床的主要功能部件，是實現(xiàn)機床“高速、高精、高效”的關(guān)鍵因素之一。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，高檔數(shù)控機床使用的主軸單元已經(jīng)從機床結(jié)構(gòu)中獨立出來，由機床廠或?qū)I(yè)主軸制造廠按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化組織生產(chǎn)。一般而言，評價主軸部件的技術(shù)性能的參數(shù)包括以下幾個方面基本性能，包括運轉(zhuǎn)、密封性、溫升及噪聲等；高級性能，包括剛度、熱變性、動態(tài)精度、拉刀力、動平衡等；電氣控制技術(shù)性能，包括主軸軸承潤滑控制系統(tǒng)控制方式及優(yōu)化參數(shù)、主軸運轉(zhuǎn)溫升許可及轉(zhuǎn)速許可控制技術(shù)性能、主軸熱變形測試分析及補償技術(shù)性能等。在實際應(yīng)用中，機床主軸性能測試的重點在于，檢測主軸的熱變形及動態(tài)精度?，F(xiàn)有的主軸技術(shù)性能測試平臺，都是針對熱變形或者動態(tài)精度中的一項技術(shù)性能進(jìn)行測試試驗，不能全面、高效的測試主軸的全部技術(shù)性能。其原因在于性能測試的平臺要同時滿足三個方面的要求，即1、應(yīng)具有足夠的剛性和抗振性；2、應(yīng)有滿足實驗要求的工裝、夾具，包括主軸的固定、測量儀器的安裝和移動等；3、能便捷地與氣源、液壓站連接。因此，亟待建立了一個數(shù)控機床用精密主軸技術(shù)性能測試試驗平臺，能同時滿足上述三個方面的技術(shù)要求，從而完成主軸的各項性能試驗。為制造高精度、高可靠性的主軸單元功能部件提供保證，為機械設(shè)計、電氣設(shè)計提供實驗數(shù)據(jù)，促進(jìn)數(shù)控機床整機性能品質(zhì)的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中機床主軸性能測試平臺不能全面測試主軸的各項技術(shù)性能的問題，提供了如下的技術(shù)方案機床主軸性能測試平臺，包括試驗臺，主軸單元，及設(shè)置于試驗臺上固定所述主軸單元兩端的主夾緊裝置和副夾緊裝置，其還包括一段貫入主軸單元的軸心內(nèi)，另一段依次分別與動態(tài)精度檢測裝置和熱變形測量裝置相接觸的檢棒；所述動態(tài)精度檢測裝置固定在可以沿主軸單元軸向運動的橫向?qū)к壣?；所述熱變形測量裝置固定在可以沿主軸單元縱向運動的縱向?qū)к壣稀Ｗ鳛閮?yōu)選的方案，所述動態(tài)精度檢測裝置設(shè)置有兩個渦流傳感器，其在所述橫向?qū)к壣嫌腥齻€確定的工作位置。所述兩個渦流傳感器呈直角布置。所述熱變形測量裝置上設(shè)置有六個傳感器。所述六個傳感器在所述熱變形測量裝置上的位置可以調(diào)節(jié)。所述檢棒的長度約為主軸單元空腔的1. 5。本發(fā)明機床主軸性能測試平臺，由于解決了現(xiàn)有技術(shù)中的如下問題，因此具有積極的有益技術(shù)效果
1、由于設(shè)置了橫向和縱向兩條導(dǎo)軌，以及主副兩個夾緊裝置，能滿足實驗要求的工裝、夾具，包括主軸的固定、測量儀器的安裝和移動等技術(shù)要求。2、由于動態(tài)精度檢測裝置和熱變形測量裝置分別固定在軌道上，可以方便、全面的測試主軸多點的技術(shù)性能數(shù)據(jù)。3、由于渦流傳感器的位置可調(diào)，能全面、詳實的測試主軸的熱變形技術(shù)性能。


圖1為本發(fā)明機床主軸性能測試平臺的原理圖。圖2為本發(fā)明機床主軸性能測試平臺的主視圖。圖3為本發(fā)明機床主軸性能測試平臺的俯視圖。圖4為本發(fā)明機床主軸性能測試平臺的動態(tài)精度檢測裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式如圖1所示為本發(fā)明機床主軸性能測試平臺的原理圖。本發(fā)明機床主軸性能測試平臺包括如下單元主軸單元1、試驗臺22、操作臺33、數(shù)控系統(tǒng)44、液壓站55、恒溫油箱 66、氣源77、保護(hù)網(wǎng)88及試驗裝置99。試驗臺22的底座用方鋼焊接而成，上部與整體鋼板焊接，構(gòu)成試驗臺22的基礎(chǔ)。試驗臺22上部安裝著各種試驗裝置99，包括主軸熱變形檢測裝置及動態(tài)精度檢測裝置。主軸單元1由兩套夾緊裝置固定在試驗臺22上，主軸單元1前端設(shè)置有試驗裝置99，用來檢驗主軸技術(shù)性能。如圖2、3為本發(fā)明機床主軸性能測試平臺的主視圖和俯視圖。主軸單元1的兩端分別由主夾緊裝置2和副夾緊裝置3夾緊，以便于將主軸單元1固定在實驗臺上。動態(tài)精度檢測裝置9通過支架固定在橫向?qū)к?上，可以在橫向?qū)к?上沿著主軸單元1的軸向運動；動態(tài)精度檢測裝置9在橫向?qū)к?上有三個確定的位置，分別位于A、 B和C三個位置處。熱變形測量裝置7通過支架固定在縱向?qū)к?上，可以在縱向?qū)к?上沿著主軸單元1的橫截面方向運動。檢棒4的一段貫入主軸單元1的軸心內(nèi)，另一段伸出主軸外，依次分別與動態(tài)精度檢測裝置9和熱變形測量裝置7相接觸。檢棒4的形狀與主軸單元1的軸心內(nèi)部空腔相配合，其長度約為主軸單元1的空腔長度的1.5倍左右，其橫截面上端與水平面的切點、右端與右側(cè)鉛垂面的切點處，分別與動態(tài)精度檢測裝置9上設(shè)置的渦流傳感器10相接觸，兩個渦流傳感器10呈直角布置。檢棒4與熱變形測量裝置7接觸的一段上設(shè)置有六個傳感器5，該六個傳感器5的位置可以調(diào)節(jié)。在對主軸熱變形技術(shù)性能進(jìn)行檢測時，熱變形測量裝置7在縱向?qū)к?上沿著主軸單元1的橫截面方向運動；熱變形測量裝置7上的六個傳感器5分別檢測檢棒4上不同點的熱變形參數(shù)，六個傳感器5的位置可以調(diào)節(jié)，因此，可以檢測到檢棒4上絕大多數(shù)位置的熱變形參數(shù)。檢測結(jié)束時，可把熱變形測量裝置7移動到縱向?qū)к?另一側(cè)。在對主軸動態(tài)精度技術(shù)性能進(jìn)行檢測時，動態(tài)精度檢測裝置9中的兩個渦流傳感器10用來檢測檢棒4的動態(tài)精度。動態(tài)精度檢測裝置9可在橫向?qū)к?上沿著主軸單元1的軸向運動；動態(tài)精度檢測裝置9在橫向?qū)к?上有三個確定位置中點A、末段B和末端面C ；動態(tài)精度檢測裝置9不工作時固定在A位置，檢測檢棒4的前后動態(tài)精度時，動態(tài)精度檢測裝置9在B位置和C位置之間運動，從而計算出主軸的動態(tài)精度。
最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 可以對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案和權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.機床主軸性能測試平臺，包括試驗臺，主軸單元，及設(shè)置于試驗臺上固定所述主軸單元兩端的主夾緊裝置和副夾緊裝置，其特征在于，還包括一段貫入主軸單元的軸心內(nèi)，另一段依次分別與動態(tài)精度檢測裝置和熱變形測量裝置相接觸的檢棒；所述動態(tài)精度檢測裝置固定在可以沿主軸單元軸向運動的橫向?qū)к壣希凰鰺嶙冃螠y量裝置固定在可以沿主軸單元縱向運動的縱向?qū)к壣稀?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述機床主軸性能測試平臺，其特征在于，所述動態(tài)精度檢測裝置設(shè)置有兩個渦流傳感器，其在所述橫向?qū)к壣嫌腥齻€確定的工作位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機床主軸性能測試平臺，其特征在于，所述兩個渦流傳感器呈直角布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床主軸性能測試平臺，其特征在于，所述熱變形測量裝置上設(shè)置有六個傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機床主軸性能測試平臺，其特征在于，所述六個傳感器在所述熱變形測量裝置上的位置可以調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床主軸性能測試平臺，其特征在于，所述檢棒的長度約為主軸單元空腔的1.5。
全文摘要
本發(fā)明涉及機床主軸性能測試平臺，包括試驗臺，主軸單元，及設(shè)置于試驗臺上固定所述主軸單元兩端的主夾緊裝置和副夾緊裝置，其還包括一段貫入主軸單元的軸心內(nèi)，另一段依次分別與動態(tài)精度檢測裝置和熱變形測量裝置相接觸的檢棒；所述動態(tài)精度檢測裝置固定在可以沿主軸單元軸向運動的橫向?qū)к壣?；所述熱變形測量裝置固定在可以沿主軸單元縱向運動的縱向?qū)к壣稀１景l(fā)明能滿足實驗要求的工裝、夾具，包括主軸的固定、測量儀器的安裝和移動等技術(shù)要求，可以方便、全面的測試主軸多點的技術(shù)性能數(shù)據(jù)。
文檔編號G01B7/16GK102183364SQ20111004917
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者宋義, 常文芬, 張世珍, 李云飛, 王春光, 王雪松, 聶應(yīng)新, 高紅, 黃韶娟 申請人:北京工研精機股份有限公司