本發(fā)明屬于龍門鏜銑床的功能部件可靠性測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，適用于對(duì)龍門鏜銑床附件銑頭可靠性測(cè)試，具體涉及具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

近幾年隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，我國已成為龍門鏜銑床生產(chǎn)及應(yīng)用的大國，目前國內(nèi)研發(fā)的龍門鏜銑床在精度、速度、大型化和多軸聯(lián)動(dòng)方面取得了明顯進(jìn)展。但隨著功能的增多，故障隱患增多，先進(jìn)功能和性能指標(biāo)不能維持，可靠性問題嚴(yán)重，已經(jīng)成為企業(yè)、用戶與銷售市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)和龍門鏜銑床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。國產(chǎn)龍門鏜銑床可靠性水平偏低的主要原因之一是國產(chǎn)龍門鏜銑床關(guān)鍵功能部件的可靠性水平較低，因此研究開發(fā)龍門鏜銑床關(guān)鍵功能部件可靠性試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)技術(shù)具有重要的實(shí)際意義。附件銑頭作為龍門鏜銑床的關(guān)鍵功能部件之一，其自身的可靠性水平對(duì)整機(jī)的可靠性水平有重要的影響。

我國的龍門鏜銑床關(guān)鍵功能部件可靠性試驗(yàn)研究起步較晚，目前僅有一些功能簡(jiǎn)單的可靠性試驗(yàn)裝置。例如，某些試驗(yàn)臺(tái)可以對(duì)附件銑頭進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)沒有施加載荷，與真實(shí)的工況差距較大。因此，研究和開發(fā)具有模擬實(shí)際工況的附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)并開展可靠性試驗(yàn)，提升國產(chǎn)附件銑頭及龍門鏜銑床整機(jī)的可靠性水平具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供了具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)在模擬實(shí)際工況的條件下，對(duì)龍門鏜銑床附件銑頭進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，克服了目前龍門鏜銑床附件銑頭的可靠性試驗(yàn)裝置不能夠模擬加載扭矩，只能空轉(zhuǎn)試驗(yàn)的問題，結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)，所述試驗(yàn)臺(tái)由兩組支撐及驅(qū)動(dòng)組件、扭矩加載組件和自動(dòng)控制組件組成；

所述支撐及驅(qū)動(dòng)組件均由一組附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件和一組附件銑頭支撐組件組成，其中，一號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件4用于固定并驅(qū)動(dòng)直角型附件銑頭11，二號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件5用于固定并驅(qū)動(dòng)伸長型附件銑頭24；

所述扭矩加載組件由測(cè)功機(jī)2與變速器3連接組成，變速器3的兩個(gè)輸出端分別連接位于變速器3側(cè)面的直角型附件銑頭11和位于變速器3上方的伸長型附件銑頭24；

所述附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源，并通過帶傳動(dòng)副與附件銑頭連接，所述附件銑頭支撐組件采用框架式結(jié)構(gòu)，附件銑頭固定安裝在附件銑頭支撐組件內(nèi)側(cè)，附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件固定安裝在附件銑頭支撐組件外側(cè)；

兩個(gè)附件銑頭與所述變速箱3的輸出軸分別采用彈性聯(lián)軸器連接；

所述自動(dòng)控制組件采集變速器3兩個(gè)輸出端的扭矩及轉(zhuǎn)速信號(hào)，并控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)及測(cè)功機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

所述一號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件4由直角型附件銑頭支撐組件和直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件組成；

所述直角型附件銑頭支撐組件由一號(hào)支撐板17、一號(hào)支撐架14和底板16組成，所述一號(hào)支撐架14為箱體式結(jié)構(gòu)，一號(hào)支撐架14的兩側(cè)面焊接有x型加強(qiáng)筋，一號(hào)支撐架14的頂沿開有凹槽，直角型附件銑頭11的頂部定位在所述凹槽內(nèi)，并通過一號(hào)支撐板17將直角型附件銑頭11固定在一號(hào)支撐架14內(nèi)，所述底板16由底平板和u型調(diào)整架組成，底平板為固定基座，一號(hào)支撐架14固定在u型調(diào)整架上，通過調(diào)整u型調(diào)整板的高度調(diào)整底板16的高度；

所述直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件由一號(hào)皮帶輪10、二號(hào)皮帶輪18、一號(hào)皮帶19、一號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、一號(hào)電機(jī)支架21和一號(hào)調(diào)整支架22組成，所述一號(hào)皮帶輪10下端與直角型附件銑頭11同軸連接，二號(hào)皮帶輪18同軸連接在一號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的輸出軸上，安裝在一號(hào)支撐架14外側(cè)的所述一號(hào)調(diào)整支架22為三棱柱體，在一號(hào)調(diào)整支架22的外側(cè)面上還開有長條孔，一號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20通過一號(hào)電機(jī)支架21安裝在一號(hào)調(diào)整支架22外側(cè)的長條孔內(nèi)，一號(hào)電機(jī)支架21沿著長條孔調(diào)整安裝位置，進(jìn)而調(diào)整一號(hào)皮帶19的松緊度。

所述二號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件5由伸長型附件銑頭支撐組件和伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件組成；

所述伸長型附件銑頭支撐組件包括二號(hào)支撐板27和二號(hào)支撐架25，所述二號(hào)支撐架25為箱體式結(jié)構(gòu)，二號(hào)支撐架25的兩側(cè)面焊接有x型加強(qiáng)筋，二號(hào)支撐架25的頂沿開有凹槽，伸長型附件銑頭24的頂部定位在二號(hào)支撐架25的凹槽內(nèi)，并通過二號(hào)支撐板27將伸長型附件銑頭24固定在二號(hào)支撐架25內(nèi)，二號(hào)支撐架25的底部固定在變速器3的外殼體上；

所述伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件包括三號(hào)皮帶輪24、四號(hào)皮帶輪29、二號(hào)皮帶30、二號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31、二號(hào)電機(jī)支架32以及二號(hào)調(diào)整支架33，所述三號(hào)皮帶輪24下端與伸長型附件銑頭24同軸連接，四號(hào)皮帶輪29同軸連接在二號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31的輸出軸上，安裝在二號(hào)支撐架25外側(cè)的所述二號(hào)調(diào)整支架33為三棱柱體，在二號(hào)支撐架25的外側(cè)面上還開有長條孔，二號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31通過二號(hào)電機(jī)支架32安裝在二號(hào)調(diào)整支架33外側(cè)的長條孔內(nèi)，二號(hào)電機(jī)支架32沿著長條孔調(diào)整安裝位置，進(jìn)而調(diào)整二號(hào)皮帶30的松緊度。

在所述扭矩加載組件中，測(cè)功機(jī)2的輸出軸通過聯(lián)軸器與變速器輸入軸34同軸連接，所述變速器3中設(shè)有兩根輸出軸，分別通過彈性聯(lián)軸器與直角型附件銑頭11和伸長型附件銑頭24的輸出端連接，所述輸出軸通過撥叉的撥動(dòng)實(shí)現(xiàn)與變速器輸入軸34之間動(dòng)力的傳動(dòng)與斷開。

進(jìn)一步地，所述變速器3內(nèi)設(shè)有變速器輸入軸34、一號(hào)變速箱輸出軸35、二號(hào)變速箱輸出軸36變速器中間軸39，兩對(duì)圓柱齒輪副和一對(duì)圓錐齒輪副；

所述二號(hào)變速箱輸出軸36與變速器輸入軸34平行設(shè)置，并通過一對(duì)圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)連接，變速器輸入軸34通過另一對(duì)圓柱齒輪與一根變速器中間軸39傳動(dòng)連接，變速器中間軸39通過一對(duì)圓錐齒輪與一號(hào)變速箱輸出軸35傳動(dòng)連接，所述二號(hào)變速箱輸出軸36上安裝有二號(hào)撥叉38，通過撥動(dòng)二號(hào)撥叉38，實(shí)現(xiàn)二號(hào)變速箱輸出軸36與變速器輸入軸34之間動(dòng)力的傳動(dòng)與斷開，在所述變速器中間軸39上安裝有一號(hào)撥叉37，通過撥動(dòng)一號(hào)撥叉37，實(shí)現(xiàn)變速器中間軸39與變速器輸入軸34之間動(dòng)力的傳動(dòng)與斷開，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制一號(hào)變速箱輸出軸35與變速器輸入軸34之間動(dòng)力的傳動(dòng)與斷開。

進(jìn)一步地，所述彈性聯(lián)軸器由一號(hào)連接盤12、彈性體13和二號(hào)連接盤15組成，所述一號(hào)連接盤12為階梯軸形，一號(hào)連接盤12外側(cè)的小徑軸與變速器輸出軸端通過法蘭端面連接，一號(hào)連接盤12內(nèi)側(cè)的大徑軸端面上沿外側(cè)圓周方向均勻加工有盲孔，二號(hào)連接盤15外側(cè)的小徑軸與附件銑頭的輸出端通過法蘭端面與鍵連接，二號(hào)連接盤15內(nèi)側(cè)的大徑軸端面上沿外側(cè)圓周方向也均勻加工有盲孔，所述彈性體13安裝在一號(hào)連接盤12與二號(hào)連接盤15之間的盲孔內(nèi)。

所述自動(dòng)控制組件由上位工控機(jī)、下位可編程控制器plc、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器和下位測(cè)功機(jī)控制儀組成，下位可編程控制器plc和下位測(cè)功機(jī)控制儀的上游分別與上位工控機(jī)通訊連接，下位可編程控制器plc電連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)而控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，下位測(cè)功機(jī)控制儀電連接所述測(cè)功機(jī)，所述扭矩轉(zhuǎn)速傳感器安裝在變速器3的兩個(gè)輸出端，上位工控機(jī)通過a/d卡采集扭矩轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行閉環(huán)控制。

所述自動(dòng)控制組件還包括冷卻機(jī)控制器，上位工控機(jī)通過冷卻機(jī)控制器來控制冷卻機(jī)給測(cè)功機(jī)提供冷卻水，使得測(cè)功機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)采用測(cè)功機(jī)對(duì)附件銑頭進(jìn)行扭矩加載，來模擬附件銑頭在真實(shí)加工過程中所受的扭矩。通過對(duì)被測(cè)的附件銑頭進(jìn)行模擬真實(shí)工況的可靠性試驗(yàn)，暴露和激發(fā)產(chǎn)品的潛在故障，為產(chǎn)品的可靠性增長和評(píng)估提供實(shí)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)可以搭載兩種不同類型的附件銑頭，即伸長型和直角型，針對(duì)兩種類型的附件銑頭可以同步或異步進(jìn)行試驗(yàn)。拓展了可靠性試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用范圍，同時(shí)也提高了可靠性試驗(yàn)的效率。

3.本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)中調(diào)整支架設(shè)計(jì)成三棱柱形，便于調(diào)整皮帶的松緊程度，提高試驗(yàn)的可操作性。

4.本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)針對(duì)不同型號(hào)和不同尺寸的附件銑頭，只需要更換支撐架或底板就可以對(duì)其進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，體現(xiàn)了本試驗(yàn)臺(tái)的靈活性和通用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)對(duì)伸長型附件銑頭和直角型附件銑頭同時(shí)進(jìn)行加載時(shí)的軸側(cè)圖；

圖2為本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)中，直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件和直角型附件銑頭支撐組件的軸側(cè)圖；

圖3為本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)中，伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件和伸長型附件銑頭支撐組件的軸側(cè)圖；

圖4為本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)中，彈性聯(lián)軸器的分解式軸側(cè)圖；

圖5為本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)中，自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理框圖；

圖6為本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)中，變速器的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖中：

1.地平鐵，2.測(cè)功機(jī)，3.變速器，4.一號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件，

5.二號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件，6.控制柜，7.一號(hào)彈性聯(lián)軸器，8.扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，

9.傳感器支座，10.一號(hào)皮帶輪，11.直角型附件銑頭，12.一號(hào)連接盤，

13.彈性體，14.一號(hào)支撐架，15.二號(hào)連接盤，16.底板，

17.一號(hào)支撐板，18.二號(hào)皮帶輪，19.一號(hào)皮帶，20.一號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，

21.一號(hào)電機(jī)支架，22.一號(hào)調(diào)整支架，23.三號(hào)皮帶輪，24.伸長型附件銑頭，

25.二號(hào)支撐架，26.二號(hào)彈性聯(lián)軸器，27.二號(hào)支撐板，28.二號(hào)調(diào)整支架，

29.四號(hào)皮帶輪，30.二號(hào)皮帶，31.二號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，32.二號(hào)電機(jī)支架，

33.二號(hào)調(diào)整支架，34.變速箱輸入軸，35.一號(hào)變速箱輸出軸，36.二號(hào)變速箱輸出軸，

37.一號(hào)撥叉，38.二號(hào)撥叉，39.變速箱中間軸。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的具體實(shí)施方式如下：

本發(fā)明公開了具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)，所述試驗(yàn)臺(tái)主要由附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件、附件銑頭支撐組件、扭矩加載組件和自動(dòng)控制組件組成。其中，所述附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件包括直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件和伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件；所述附件銑頭支撐組件包括直角型附件銑頭支撐組件和伸長型附件銑頭支撐組件；所述扭矩加載組件包括測(cè)功機(jī)和變速器；所述自動(dòng)控制組件包括上位工控機(jī)、下位可編程控制器plc、a/d卡、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、下位測(cè)功機(jī)控制儀和冷卻機(jī)控制器。

如圖1所示，測(cè)功機(jī)2、變速器3相鄰地安裝在地平鐵1上，測(cè)功機(jī)2的輸出軸通過聯(lián)軸器與變速器3的輸入軸同軸連接；一號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件4由直角型附件銑頭支撐組件和直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件組成，直角型附件銑頭安裝在直角型附件銑頭支撐組件內(nèi)部，直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件固定安裝在直角型附件銑頭支撐組件外部，直角型附件銑頭支撐組件安裝在地平鐵1上；與一號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件4相類似地，二號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件5由伸長型附件銑頭支撐組件和伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件組成，伸長型附件銑頭安裝在伸長型附件銑頭支撐組件內(nèi)部，伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件固定安裝在伸長型附件銑頭支撐組件外部，伸長型附件銑頭支撐組件安裝在變速器3的外殼體的上表面；所述變速器3有一個(gè)輸入軸和兩個(gè)輸出軸，變速器3的輸入軸與測(cè)功機(jī)2的輸出軸通過聯(lián)軸器同軸連接，變速器3的一個(gè)輸出軸與直角型附件銑頭的輸出端通過一號(hào)彈性聯(lián)軸器7同軸連接，變速器3的另一個(gè)輸出軸與伸長型附件銑頭的輸出端通過二號(hào)彈性聯(lián)軸器同軸連接；在變速器3的兩個(gè)輸出軸上均安裝有扭矩轉(zhuǎn)速傳感器8，其中，與直角型附件銑頭對(duì)應(yīng)安裝的扭矩轉(zhuǎn)速傳感器8通過傳感器支架9支撐安裝，所述傳感器支架9安裝在地平鐵1上；自動(dòng)控制組件中的顯示器、上位工控機(jī)、下位可編程控制器plc、a/d卡、下位測(cè)功機(jī)控制儀和冷卻機(jī)控制器均安裝在控制柜6內(nèi)。

如圖2所示，所述一號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件4由直角型附件銑頭支撐組件和直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件組成，其中，所述直角型附件銑頭支撐組件包括一號(hào)支撐板17、一號(hào)支撐架14和底板16。所述一號(hào)支撐架14為長方形的箱體式結(jié)構(gòu)，一號(hào)支撐架14的兩側(cè)面沿對(duì)角線方向焊接有x型加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋用以提高支撐架的支撐強(qiáng)度，一號(hào)支撐架14的側(cè)面頂沿開有凹槽，待測(cè)試的直角型附件銑頭11安裝在支撐架14的內(nèi)側(cè)，直角型附件銑頭11的頂部定位在一號(hào)支撐架14頂沿的凹槽內(nèi)，使直角型附件銑頭11的頂面與一號(hào)支撐架14的頂沿平齊，并通過一號(hào)支撐板17將直角型附件銑頭11固定在一號(hào)支撐架14上，直角型附件銑頭11的輸出端朝向一號(hào)支撐架14的前側(cè)，進(jìn)而與位于一號(hào)支撐架14側(cè)面的呈水平設(shè)置的變速器輸出軸連接；所述底板16由底平板和u型調(diào)整架組成，底平板為板類結(jié)構(gòu)件，底平板的四周加工有安裝孔，并通過t型螺母固定在地平鐵1上，u型調(diào)整板通過螺栓固定于底平板的上表面，一號(hào)支撐架14的底部通過螺栓固定在u型調(diào)整板上，通過調(diào)整u型調(diào)整板的高度可實(shí)現(xiàn)調(diào)整整個(gè)底板16的高度，進(jìn)而適應(yīng)并匹配不同尺寸的直角型附件銑頭。

如圖2所示，所述直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件包括一號(hào)皮帶輪10、二號(hào)皮帶輪18、一號(hào)皮帶19、一號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、一號(hào)電機(jī)支架21和一號(hào)調(diào)整支架22。所述一號(hào)皮帶輪10為筒型，一號(hào)皮帶輪10通過其下端的法蘭盤與直角型附件銑頭11的輸入端同軸連接，二號(hào)皮帶輪18通過花鍵同軸連接在一號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的輸出軸上，一號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20通過一號(hào)電機(jī)支架21沿豎直方向設(shè)置安裝，一號(hào)皮帶輪10與二號(hào)皮帶輪18之間通過一號(hào)皮帶19傳動(dòng)連接；所述一號(hào)調(diào)整支架22為三棱柱體，一號(hào)調(diào)整支架22的一個(gè)側(cè)面通過螺栓固定安裝在一號(hào)支撐架14的外側(cè)面上，且一號(hào)調(diào)整支架22的外側(cè)面與一號(hào)支撐架14的外側(cè)面之間在水平方向上形成夾角，一號(hào)調(diào)整支架22的外側(cè)面上還開有長條孔，所述一號(hào)電機(jī)支架21為直角l型，一號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20安裝在一號(hào)電機(jī)支架21的頂面上，一號(hào)電機(jī)支架21的側(cè)面通過螺栓固定在一號(hào)調(diào)整支架22的外側(cè)面上，且一號(hào)電機(jī)支架21能夠沿著一號(hào)調(diào)整支架22外側(cè)面的長條孔調(diào)整安裝位置，進(jìn)而調(diào)整二號(hào)皮帶輪18與一號(hào)皮帶輪10的連接距離，實(shí)現(xiàn)對(duì)一號(hào)皮帶19松緊程度的調(diào)整，以適應(yīng)于不同尺寸的直角附件銑頭，其中所述一號(hào)皮帶輪10和二號(hào)皮帶輪18均為三槽皮帶輪。

如圖3所示，所述二號(hào)支撐及驅(qū)動(dòng)組件5由伸長型附件銑頭支撐組件和伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件組成，其中，伸長型附件銑頭支撐組件包括二號(hào)支撐板27和二號(hào)支撐架25，所述伸長型附件銑頭支撐組件的結(jié)構(gòu)與前述直角型附件銑頭支撐組件的結(jié)構(gòu)相類似，即，所述二號(hào)支撐架25為長方形的箱體式結(jié)構(gòu)，二號(hào)支撐架25的兩側(cè)面沿對(duì)角線方向焊接有x型加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋用以提高支撐架的支撐強(qiáng)度，二號(hào)支撐架25的側(cè)面頂沿開有凹槽，待測(cè)試的伸長型附件銑頭24安裝在二號(hào)支撐架25的內(nèi)側(cè)，伸長型附件銑頭24的頂部定位在二號(hào)支撐架25頂沿的凹槽內(nèi)，使伸長型附件銑頭24的頂面與二號(hào)支撐架25的頂沿平齊，并通過二號(hào)支撐板27將伸長型附件銑頭24固定在二號(hào)支撐架25上，伸長型附件銑頭24的輸出端朝向二號(hào)支撐架25的底部，進(jìn)而與位于二號(hào)支撐架25下方的呈豎直方向設(shè)置的另一變速器輸出軸連接；二號(hào)支撐架25的底部通過螺栓固定在變速器3的外殼體上表面。

如圖3所示，所述伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)與前述直角型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)相同，即，所述伸長型附件銑頭驅(qū)動(dòng)組件包括三號(hào)皮帶輪24、四號(hào)皮帶輪29、二號(hào)皮帶30、二號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31、二號(hào)電機(jī)支架32以及二號(hào)調(diào)整支架33。所述三號(hào)皮帶輪24為筒型，三號(hào)皮帶輪24通過其下端的法蘭盤與伸長型附件銑頭24的輸入端同軸連接，四號(hào)皮帶輪29通過花鍵同軸連接在二號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31的輸出軸上，二號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31通過二號(hào)電機(jī)支架32沿豎直方向設(shè)置安裝，三號(hào)皮帶輪24與四號(hào)皮帶輪29之間通過二號(hào)皮帶30傳動(dòng)連接；所述二號(hào)調(diào)整支架33為三棱柱體，二號(hào)調(diào)整支架33的一個(gè)側(cè)面通過螺栓固定安裝在二號(hào)支撐架25的外側(cè)面上，且二號(hào)調(diào)整支架33的外側(cè)面與二號(hào)支撐架25的外側(cè)面之間在水平方向上形成夾角，二號(hào)調(diào)整支架33的外側(cè)面上還開有長條孔，所述二號(hào)電機(jī)支架32為直角l型，二號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)31安裝在二號(hào)電機(jī)支架32的頂面上，二號(hào)電機(jī)支架32的側(cè)面通過螺栓固定在二號(hào)調(diào)整支架33的外側(cè)面上，且二號(hào)電機(jī)支架32能夠沿著二號(hào)調(diào)整支架33外側(cè)面的長條孔調(diào)整安裝位置，進(jìn)而調(diào)整三號(hào)皮帶輪24與四號(hào)皮帶輪29的連接距離，實(shí)現(xiàn)對(duì)二號(hào)皮帶30松緊程度的調(diào)整，以適應(yīng)于不同尺寸的伸長型附件銑頭，其中所述三號(hào)皮帶輪24和四號(hào)皮帶輪29均為三槽皮帶輪。

如圖1和圖6所示，本發(fā)明所述試驗(yàn)臺(tái)的扭矩加載組件包括測(cè)功機(jī)2、變速器3以及彈性聯(lián)軸器。如前所述，所述測(cè)功機(jī)2、變速器3相鄰地安裝在地平鐵1上，測(cè)功機(jī)2的輸出軸通過聯(lián)軸器與變速器輸入軸34同軸連接，所述變速器3中設(shè)有兩根相互垂直設(shè)置的輸出軸分別為一號(hào)變速箱輸出軸35和二號(hào)變速箱輸出軸36，所述二號(hào)變速箱輸出軸36與變速器輸入軸34平行設(shè)置，并通過一對(duì)圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)連接，變速器輸入軸34的動(dòng)力直接通過一對(duì)圓柱齒輪傳遞至二號(hào)變速箱輸出軸36，二號(hào)變速箱輸出軸36與所述直角型附件銑頭11的輸出端連接；變速器輸入軸34通過另一對(duì)圓柱齒輪與一根變速器中間軸39傳動(dòng)連接，變速器中間軸39通過一對(duì)圓錐齒輪與一號(hào)變速箱輸出軸35傳動(dòng)連接，一號(hào)變速箱輸出軸35與變速器中間軸39相垂直，一號(hào)變速箱輸出軸35與所述伸長型附件銑頭24的輸出端連接。所述二號(hào)變速箱輸出軸36上安裝有二號(hào)撥叉38，通過撥動(dòng)二號(hào)撥叉38，實(shí)現(xiàn)二號(hào)變速器輸出軸36與變速器輸入軸34之間動(dòng)力的傳遞與斷開；在所述變速器中間軸39上安裝有一號(hào)撥叉37，通過撥動(dòng)一號(hào)撥叉37，實(shí)現(xiàn)變速器中間軸39與變速器輸入軸34之間動(dòng)力的傳動(dòng)與斷開，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制一號(hào)變速箱輸出軸35與變速器輸入軸34之間動(dòng)力的傳動(dòng)與斷開。所述一號(hào)撥叉37和二號(hào)撥叉38分別相互獨(dú)立地控制二號(hào)變速器輸出軸36與直角型附件銑頭11之間、一號(hào)變速箱輸出軸35與伸長型附件銑頭24之間動(dòng)力的傳遞與斷開，最終實(shí)現(xiàn)了測(cè)控機(jī)對(duì)直角型附件銑頭11與伸長型附件銑頭24的同步加載或異步加載。

如圖2和圖3所示，如前所述，二號(hào)變速箱輸出軸36與直角型附件銑頭11之間通過一號(hào)彈性聯(lián)軸器7連接，一號(hào)變速箱輸出軸35與伸長型附件銑頭24之間通過二號(hào)彈性聯(lián)軸器26連接，且在二號(hào)變速箱輸出軸36與一號(hào)變速箱輸出軸35上均安裝有一個(gè)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，以檢測(cè)兩個(gè)輸出軸的扭矩及轉(zhuǎn)速信號(hào)。

如圖2和圖4所示，所述一號(hào)彈性聯(lián)軸器7由一號(hào)連接盤12、彈性體13和二號(hào)連接盤15組成，所述一號(hào)連接盤12為階梯軸形，一號(hào)連接盤12外側(cè)的小徑軸與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端通過法蘭端面連接，一號(hào)連接盤12內(nèi)側(cè)的大徑軸端面上沿外側(cè)圓周方向均勻加工有一圈用于安裝彈性體13的盲孔，二號(hào)連接盤15外側(cè)的小徑軸與直角型附件銑頭11的輸出端通過法蘭端面與鍵連接，二號(hào)連接盤15內(nèi)側(cè)的大徑軸端面上沿外側(cè)圓周方向也均勻加工有一圈用于安裝彈性體13的盲孔，所述彈性體13安裝在一號(hào)連接盤12與二號(hào)連接盤15之間的盲孔內(nèi)。

所述二號(hào)彈性聯(lián)軸器26與一號(hào)彈性聯(lián)軸器7的結(jié)構(gòu)及功能完全相同，此處不再贅述。

如前所述，自動(dòng)控制組件中包括上位工控機(jī)、下位可編程控制器plc、a/d卡、下位測(cè)功機(jī)控制儀、冷卻機(jī)控制器以及兩個(gè)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，其中一個(gè)扭矩傳感器安裝在與直角型附件銑頭的輸出端對(duì)應(yīng)安裝的二號(hào)變速箱輸出軸36上，以檢測(cè)測(cè)功機(jī)所加載在直角型附件銑頭的扭矩及轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；另一個(gè)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器安裝在與伸長型附件銑頭的輸出端對(duì)應(yīng)安裝的一號(hào)變速箱輸出軸35上，以檢測(cè)測(cè)功機(jī)所加載在伸長型附件銑頭的扭矩及轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；其中，與直角型附件銑頭對(duì)應(yīng)安裝的扭矩轉(zhuǎn)速傳感器8通過傳感器支架9支撐安裝，所述傳感器支架9安裝在地平鐵1上。

如圖5所示，所述扭矩轉(zhuǎn)速傳感器依次通過信號(hào)放大器和a/d卡將測(cè)功機(jī)所加載的扭矩?cái)?shù)據(jù)信號(hào)和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)信號(hào)反饋給上位工控機(jī)；所述下位可編程控制器plc的上行方向與上位工控機(jī)通訊連接，下行方向分別與伸長型附件銑頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和直角型附件銑頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接，伸長型附件銑頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和直角型附件銑頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸出端分別與伸長型附件銑頭伺服電機(jī)和直角型附件銑頭伺服電機(jī)的電源接口和編碼器接口電連接；上位工控機(jī)的控制界面是由labview編制，與下位可編程控制器plc通過rs232c端口進(jìn)行串口通訊；所述的下位測(cè)功機(jī)控制儀的上行方向通過rs232c端口與上位工控機(jī)的rs232c端口連接，下位測(cè)功機(jī)控制儀輸出控制信號(hào)給測(cè)功機(jī)，以控制測(cè)功機(jī)加載的扭矩。扭矩轉(zhuǎn)速傳感器將檢測(cè)到的扭矩及轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大器放大后由上位工控機(jī)的a/d卡進(jìn)行數(shù)控采集，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，并且所加載的扭矩以及轉(zhuǎn)速在labview控制界面實(shí)時(shí)顯示。測(cè)試臺(tái)外部的冷卻機(jī)與上位工控機(jī)電連接，測(cè)功機(jī)在工作過程中需要冷卻水時(shí)，上位工控機(jī)通過向冷卻機(jī)控制器來控制冷卻機(jī)給測(cè)功機(jī)2提供冷卻水。

本發(fā)明所述具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭可靠性試驗(yàn)臺(tái)的工作原理及工作過程簡(jiǎn)述如下：

在對(duì)伸長型附件銑頭和直角型附件銑頭同時(shí)進(jìn)行可靠性加載試驗(yàn)時(shí)，首先通過變速器內(nèi)的撥叉實(shí)現(xiàn)變速器輸入軸分別與一號(hào)變速器輸出軸和二號(hào)變速器輸出軸的傳動(dòng)連接，變速器的動(dòng)力輸入端與測(cè)功機(jī)的動(dòng)力輸出端連接。

在試驗(yàn)之前，調(diào)整好驅(qū)動(dòng)組件中的皮帶的松緊程度以及各零件之間的配合。最后通過上位工控機(jī)來控制，在labview控制界面上選定一定參數(shù)通過rs232c端口，上位工控機(jī)與下位測(cè)功機(jī)控制儀通訊，控制下位測(cè)功機(jī)控制儀控制測(cè)功機(jī)給變速器的輸入軸施加扭矩，通過變速器的減速增扭作用，將扭矩施加給伸長型附件銑頭和直角型附件銑頭，對(duì)應(yīng)的扭矩轉(zhuǎn)速傳感器將檢測(cè)到的扭矩及轉(zhuǎn)速信號(hào)通過信號(hào)放大器和a/d卡反饋給上位工控機(jī)，進(jìn)行閉環(huán)控制，同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

與此同時(shí)，上位工控機(jī)通過冷卻機(jī)控制器來控制冷卻機(jī)，給測(cè)功機(jī)提供冷卻水，使得測(cè)功機(jī)能夠長時(shí)間正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

如果需要單獨(dú)對(duì)一種類型的附件銑頭進(jìn)行可靠性加載試驗(yàn)時(shí)，只需要通過變速器內(nèi)的撥叉撥動(dòng)，使得變速器的輸入軸與相應(yīng)的變速器輸出軸連接，后續(xù)步驟如前所述，此處不再贅述。

本發(fā)明所述的具有扭矩加載的龍門鏜銑床附件銑頭的可靠性試驗(yàn)臺(tái)在對(duì)附件銑頭進(jìn)行可靠性試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)需要模擬的切削工況，設(shè)置好各個(gè)切削參數(shù)。在labview界面上設(shè)置好加載時(shí)間、加載扭矩以及轉(zhuǎn)速等各項(xiàng)參數(shù)，試驗(yàn)開始后，上位工控機(jī)通過控制附件銑頭伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)附件銑頭轉(zhuǎn)動(dòng)，利用測(cè)功機(jī)對(duì)其施加扭矩負(fù)載進(jìn)行附件銑頭的可靠性試驗(yàn)。