[发明专利]模拟实际工况的直线进给单元综合性能退化试验台

权利要求书

1.一种模拟实际工况的直线进给单元综合性能退化试验台，其特征在于：该试验台包括试验台底座(1)、丝杠伺服电机(2)、连接支座(3)、直线滚动导轨副(4)、滚珠丝杠副(5)、工作台(6)、轴向气缸加载块(7)、双气缸活塞(8)、垂直气缸加载滚轮(9)、龙门架(10)、垂直加载气缸(11)、轴向双气缸(12)、侧向加载气缸(13)、侧向气缸加载滚轮(14)、扭矩传感器(15)、直线光栅尺(16)、三方向力传感器(17)；该试验台采用三方向气缸加载方式，模拟真实铣床的工作状态；

丝杠伺服电机(2)与滚珠丝杠副(5)通过连接支座(3)连接，且在连接支座(3)与滚珠丝杠副(5)的连接处设置有扭矩传感器(15)，丝杠伺服电机(2)通过联轴器与滚珠丝杠副(5)连接并驱动工作台(6)进行往复动作；直线滚动导轨副(4)固定在试验台底座(1)上；龙门架(10)固定安装在试验台底座(1)两侧；轴向气缸加载块(7)固定在工作台(6)轴向位置；工作台(6)和试验台底座(1)之间安装有直线光栅尺(16)，直线光栅尺(16)的动尺安装在工作台(6)底部，直线光栅尺(16)的定尺安装在直线滚动导轨(4)侧面，与直线滚动导轨副(4)平行；

垂直加载气缸(11)安装在龙门架(10)顶部，垂直加载气缸(11)通过垂直气缸加载滚轮(9)对工作台(6)进行竖直方向加载，垂直气缸加载滚轮(9)与工作台(6)之间为滚动接触；

侧向加载气缸(13)安装在龙门架(10)侧面，侧向加载气缸(13)通过侧向气缸加载滚轮(14)对工作台(6)进行侧向加载，侧向气缸加载滚轮(14)与工作台(6)之间为滚动接触；

轴向双气缸(12)安装在龙门架(10)上，轴向双气缸(12)上的双气缸活塞(8)与滚珠丝杠副(5)平行，双气缸活塞(8)可与轴向气缸加载块(7)相接触，对工作台(6)进行轴向加载；轴向气缸活塞(8)与轴向气缸加载块(7)之间设置有缓冲橡胶垫。

2.根据权利要求1所述的模拟实际工况的直线进给单元综合性能退化试验台，其特征在于：试验台采用三方向加载以模拟进给单元实际工况；加载力高于实际工况负载，考虑两种退化方式，第一、采用匀速高载荷退化方式进行精度退化实验，第二、采用试验台加减速运行进行精度退化实验，通过加速退化试验中传感器获得的数据建立精度预测模型，预测试验台综合性能退化机理。

3.根据权利要求1所述的模拟实际工况的直线进给单元综合性能退化试验台，其特征在于：三个方向的气缸均采用恒压输出，并且输出压力通过调压阀可调；为了获得更大的加载力，轴向气缸采用双气缸，总回路和分回路均设有节流阀并联单向阀，便于调整双气缸为同步运行。

4.根据权利要求1所述的模拟实际工况的直线进给单元综合性能退化试验台，其特征在于：该试验台测量数据包括，工作台(6)总负载扭矩，通过扭矩传感器(15)测得；滚珠丝杠副(5)与工作台(6)之间的摩擦力矩，通过双螺母机构测量；工作台(6)直线位移，通过直线光栅尺(16)测得；光栅尺采用绝对式编码或者相对式编码；丝杠伺服电机(2)的角位移，通过丝杠伺服电机的内置圆光栅测得；三方向气缸的输出压力，由气动系统的调压阀的压力表测得；工作台(6)所受总摩擦力，由三方向力传感器(17)测得。