[发明专利]数控机床静刚度快速检测装置及方法

权利要求书

1.一种数控机床静刚度快速检测装置，具有一个固定在机床工作台(20)上的底座球(1)，一个固定在机床主轴(21)上的刀杆球(9)，其特征在于：所述底座球(1)与刀杆球(9)之间连接有检测杆(11)，所述检测杆(11)两端的锥形接触面分别与底座球(1)和刀杆球(9)两个球面相连接，并在预紧力的作用下紧密接触，检测杆内设有力传感器和位移传感器，分别用于检测加在主轴与工作台之间力的大小和距离变化。

2.根据权利要求1所述的数控机床静刚度快速检测装置，其特征在于：所述检测杆(11)包括内锥面端盖(2)、弹簧预紧力调节件(3)、套筒(4)、弹簧底座（5）、传感器座(12)、带内锥面顶杆(8)、预紧弹簧(10)，内锥面端盖(2)与套筒(4)螺纹连接，内锥面端盖(2)与底座球(1)通过球面接触连接，带内锥面顶杆(8)与刀杆球(9)球面接触连接，套筒(4)内安装有弹簧预紧力调节件(3)和传感器座(5)，且弹簧预紧力调节件(3)位于套筒(4)一端，弹簧预紧力调节件(3)与传感器座(5)之间连接有预紧弹簧(10)，弹簧底座（5）上装有力传感器(6)，且力传感器(6)与带内锥面顶杆(8)接触连接，传感器座(12)与带内锥面顶杆(8)通过螺纹连接，位移传感器（7）固定在传感器座（12）。

3.一种采用权利要求1或2所述的数控机床静刚度快速检测装置的检测方法，通过平面圆运动或空间球轨迹方法实现，其特征在于：首先调节弹簧预紧调节件(3)，使预紧弹簧(10)压缩量变化，给机床施加一个初始载荷，然后机床在检测平面内进行圆轨迹运动，逐渐增大载荷，重复圆轨迹运动，检测杆(11)内力传感器(6)和位移传感器(7)分别测量出机床主轴相对于工作台在不同方向和不同载荷下的变形量，根据力与变形量的关系，计算得到机床在该测量平面内的静刚度。