[发明专利]液压动力卡盘夹持刚度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及机床液压动力卡盘性能测量技术领域，具体而言，涉及一种液压动力卡盘夹持刚度测量装置。

背景技术

液压动力卡盘可以降低辅助夹紧时间和实现自动夹紧，在数控车床中得到了广泛应用。随着高速切削技术的发展，机床主轴转速越来越高，对液压动力卡盘的性能也提出了更高要求。夹持刚度特性是液压动力卡盘重要的性能指标，能够影响液压动力卡盘的夹紧效率、夹持精度与稳定性以及高速旋转时的动态夹紧力变化等。为了得到液压动力卡盘的夹持刚度，需要分别测量液压动力卡盘的轴向夹持刚度、径向弯曲夹持刚度和扭转夹持刚度。液压动力卡盘的夹持刚度特性是精确计算动态夹紧力和动态夹持精度的重要基础，对于确定液压动力卡盘的极限转速，提高车削过程（特别是高速车削过程）的安全性，充分发挥液压动力卡盘的高速潜能，以及优化液压动力卡盘的结构设计与应用具有重要意义。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明需要提供一种液压动力卡盘夹持刚度测量装置，所述液压动力卡盘夹持刚度测量装置至少可以用于测量液压动力卡盘在不同夹持条件及加载方式下液压动力卡盘的夹持刚度特性。

根据本发明的实施例的一种液压动力卡盘夹持刚度测量装置，包括：试验台架；定位组件，所述定位组件设在所述试验台架的一端，用于定位所述液压动力卡盘并构造成可带动所述液压动力卡盘及安装在所述液压动力卡盘上的工件旋转；力加载器，所述力加载器设在与所述工件对应的位置处，以分别对工件施加轴向力和径向力；扭矩加载器，所述扭矩加载器设在与远离所述定位组件的、所述工件的第一轴向端面相对的位置处，以对所述液压动力卡盘上的工件施加扭转力；以及测量单元，所述测量单元通过测量工件的状态变化得到所述卡盘的夹持刚度。

根据本发明的实施例的液压动力卡盘夹持刚度测量装置，以液压动力卡盘为测量对象，对其夹持刚度特性进行测量，包括轴向夹持刚度、径向弯曲夹持刚度和扭转夹持刚度，测量工件不同长径比、卡爪-工件不同刚度比、不同夹持参数、不同夹紧力、不同转速情况下液压动力卡盘夹持刚度的变化规律。该装置可以测量不同类型及规格的液压动力卡盘的夹持刚度特性，以获得液压动力卡盘的轴向夹持刚度、径向弯曲夹持刚度、扭转夹持刚度和动态时径向弯曲夹持刚度，从而为液压动力卡盘动态夹紧力模型和夹持精度模型提供可靠的夹持刚度特性参数。由此，可以测量液压动力卡盘的动态夹紧力随转速的变化情况，以及动态情况下液压动力卡盘的径向弯曲夹持刚度。并且，本发明实施例的液压动力卡盘夹持刚度测量装置的操作简单，测量精度高，具有良好的应用前景。

根据本发明的一个实施例，所述定位组件包括：主轴，所述主轴的一端与所述液压动力卡盘固定连接；回转油缸，所述回转油缸与所述主轴的另一端连接并可带动所述主轴旋转；以及液压站，所述液压站为所述回转油缸供油。

根据本发明的一个实施例，所述主轴与所述液压动力卡盘可拆卸地连接。

根据本发明的一个实施例，进一步包括第一伺服控制系统，所述第一伺服控制系统用于对所述主轴的旋转进行控制。

根据本发明的一个实施例，所述力加载器包括：轴向力加载器，所述轴向力加载器设在所述试验台架的另一端，并与所述工件的所述第一轴向端面相对设置，并构造成可对所述第一轴向端面施加轴向力；以及径向力加载器，所述径向力加载器设在所述试验台架的横向侧并与所述工件的侧面相对设置，并构造成可对所述工件的所述侧面施加径向力。

根据本发明的一个实施例，所述轴向力加载器以及所述径向力加载器可沿轴向方向移动。

根据本发明的一个实施例，液压动力卡盘夹持刚度测量装置进一步包括：第二伺服控制系统，所述第二伺服控制系统用于对所述轴向力加载器以及所述径向力加载器沿轴向方向的移动进行控制。

根据本发明的一个实施例，所述测量单元包括：第一杠杆式千分表，所述第一杠杆式千分表固定在所述试验台架上，所述第一杠杆式千分表的测杆与所述工件的侧壁接触，以通过工件的状态变化得出所述工件的轴向夹持刚度。

根据本发明的一个实施例，所述测量单元包括：第二杠杆式千分表，所述第二杠杆式千分表固定试验台架上，以通过工件的状态变化得出所述工件的径向弯曲夹持刚度。

根据本发明的一个实施例，所述测量单元包括：激光干涉仪，所述激光干涉仪的反光镜通过磁力座固定在工件上，且所述激光干涉仪的激光头、分光镜和反光镜位于同一条直线上并与位于所述工件的横向侧，以通过工件的状态变化得出所述工件的扭转夹持刚度及所述工件的动态时径向弯曲夹持刚度。