[实用新型]高速电主轴加载及换刀试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械试验技术领域，具体涉及一种高速电主轴加载及换刀试验装置。

背景技术

数控机床作为工业母机，是工业现代化发展的重要基石，其可靠性发展已然成为制约行业发展的关键共性技术。国产数控机床可靠性水平偏低的主要原因之一是其关键功能部件的可靠性水平较低，因此研究数控机床关键功能部件可靠性试验装置具有重要的实际意义。电主轴作为数控机床的关键功能部件之一，其自身的可靠性水平对整机的可靠性水平有重要的影响。

在实际工况中，电主轴除了要完成切削加工外，还需要进行松拉刀及换刀工作，现有技术中，关于电主轴可靠性试验系统方面，存在多种模拟扭矩及切削力加载试验，功能单一且不完善。

针对电主轴加载方面，方式一般分为接触式加载和非接触式加载，采用非接触式电磁加载会对主轴产生电磁干扰。目前电液伺服加载技术完善，但存在的问题是，对于两个方向加载即轴向力和径向力模拟加载要用两套电液伺服加载系统，价格昂贵；另外，电主轴多为卧式安装，但实际过程中，立式安装的电主轴更多，卧式安装未能模拟真实的安装环境，且卧式安装不方便试验人员操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种高速电主轴加载及换刀试验装置，解决现有技术存在的功能单一、价格昂贵和未能模拟真实的安装环境的问题。

为实现上述目的，本实用新型的高速电主轴加载及换刀试验装置包括地平铁、支撑台架、主轴支撑部分、主轴扭矩加载部分、单液压缸双向切削力加载部分和换刀系统部分；

所述支撑台架固定在所述地平铁上，所述主轴支撑部分和所述主轴扭矩加载部分竖直固定在所述支撑台架上，所述主轴扭矩加载部分与所述主轴支撑部分的电主轴连接实现扭矩加载，所述电主轴竖直方向设置，所述单液压缸双向切削力加载部分固定在所述地平铁上，作用在所述主轴扭矩加载部分实现双向切削力加载，所述换刀系统部分固定在所述支撑台架上；

所述单液压缸双向切削力加载部分包括切削力加载部分和两向加载箱体部分；所述切削力加载部分包括电液伺服加载装置和移动平台，所述移动平台固定在所述地平铁上，所述电液伺服加载装置固定在所述移动平台上，所述移动平台的移动方向和所述电液伺服加载装置的力的加载方向垂直；

所述两向加载箱体部分包括两向加载机构壳体、旋转单元支撑、两个旋转单元、弹性加载板B、径向加载臂、径向加载臂支撑、轴向加载摆臂和径向加载摆臂；旋转单元支撑固定在所述两向加载机构壳体上，所述轴向加载摆臂和径向加载摆臂分别通过一个所述旋转单元设置在旋转单元支撑和两向加载机构壳体之间，所述径向加载臂支撑固定在所述两向加载机构壳体下端面，所述径向加载臂下端和所述径向加载臂支撑固定连接，上端和所述径向加载摆臂的一端接触，所述径向加载摆臂的另一端的径向加载头和所述主轴扭矩加载部分的加载单元接触，并垂直作用在加载单元上，所述弹性加载板B的一端和所述轴向加载摆臂固定连接，另一端和所述径向加载臂靠近径向加载臂支撑的一端固定连接，所述轴向加载摆臂的另一端通过轴向加载卡爪和主轴扭矩加载部分的加载单元接触；

所述切削力加载部分中电液伺服加载装置中的加载杆垂直作用在所述两向加载箱体部分的弹性加载板B上。

所述主轴支撑部分还包括抱夹结构、电主轴底座和底座支撑块；所述电主轴固定在抱夹结构上，两端伸出，所述抱夹结构和所述电主轴平行的一侧壁固定在所述电主轴底座上，所述电主轴底座固定在所述底座支撑块上，所述底座支撑块固定在所述支撑台架上。

所述主轴扭矩加载部分还包括弹性膜片联轴器、测功机、S型拉压力传感器、加载棒和测功机基座；所述加载棒的一端装卡在所述电主轴的三爪卡盘上，另一端通过所述弹性膜片联轴器和所述测功机的输出轴连接，所述电主轴、加载棒和测功机的输出轴同轴，所述测功机通过所述测功机基座固定在所述支撑台架上，所述S型拉压力传感器一端固定在所述测功机上，另一端固定在所述测功机基座上，所述加载棒为阶梯轴。