[发明专利]滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统及方法

权利要求书

1.一种滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统，其特征在于，包括研磨加力模块、弹性变形圈、研磨加工螺母和轴向压力测量模块，所述弹性变形圈设置在研磨加力模块与研磨加工螺母之间，研磨加工螺母套在待加工滚珠丝杠上并且其内部型面与待加工丝杠外滚道型面相配合，轴向压力测量模块用于测量研磨加力模块施加于弹性变形圈上的轴向压力；

所述研磨加力模块包括螺纹端盖(3)、垫片(4)、外圈套筒(5)和端盖挡板(8)；外圈套筒(5)的一端设置螺纹端盖(3)，外圈套筒(5)的另一端与端盖挡板(8)通过螺栓连接；弹性变形圈(7)设置于外圈套筒(5)内部；弹性变形圈(7)的一端与端盖挡板(8)相接，弹性变形圈(7)的另一端通过垫片(4)与螺纹端盖(3)相接；

所述弹性变形圈(7)与研磨加力模块中的外圈套筒(5)的配合为过盈配合；

所述研磨加工螺母(9)的长度与弹性变形圈(7)的长度相同，并且研磨加工螺母(9)与弹性变形圈(7)的配合为过盈配合；

所述轴向压力测量模块包括一组电阻应变片(6)、应变仪(2)、计算机处理系统(1)，该组电阻应变片(6)设置于弹性变形圈(7)内壁，应变仪(2)、以及计算机处理系统(1)均设置在研磨加力模块外部，电阻应变片(6)通过应变仪(2)接入计算机处理系统(1)；

所述电阻应变片(6)为全桥应变片，并且绕圆周等间隔粘贴在弹性变形圈(7)内壁的中部，该圆周垂直于弹性变形圈(7)的中心轴。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统，其特征在于，所述的一组电阻应变片(6)数量为3～6个。

3.根据权利要求1所述的滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统，其特征在于，所述弹性变形圈(7)的材料为聚氨酯。

4.一种基于权利要求1所述的滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统的轴向压力检测方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、将n个电阻应变片(6)绕圆周等间隔粘贴在弹性变形圈(7)内壁的中部，该圆周垂直于弹性变形圈(7)的中心轴；

步骤2、通过螺栓将外圈套筒(5)的一端与端盖挡板(8)连接，之后将弹性变形圈(7)套入固连有端盖挡板(8)的外圈套筒(5)中，并且使弹性变形圈(7)与端盖挡板(8)相接；

步骤3、将垫片(4)放入外圈套筒(5)，使垫片(4)与弹性变形圈(7)相接，将螺纹端盖(3)旋入外圈套筒(5)，完成装配；

步骤4、旋转螺纹端盖(3)使其转过角度α₁，螺纹端盖(3)将挤压垫片(4)并最终通过垫片(4)沿轴向挤压弹性变形圈(7)，弹性变形圈(7)在轴向压力P₁的作用下产生变形，从而粘贴在弹性变形圈(7)上的电阻应变片(6)产生轴向应变，使全桥电路的输出电压发生改变；

步骤5，应变仪(2)将检测得到的电压信号进行处理后传输到计算机处理系统(1)上，计算机处理系统(1)将电压信号转换为压力信号并记录下压力P的具体数值；

步骤6、旋转螺纹端盖(3)使其依次转过不同的角度α₂、α₃、…、α_m，计算机处理系统(1)记录下每个角度对应的轴向压力P₂、P₃、...、P_m，得到一组轴向压力与螺纹端盖旋转角度对应关系的数据；

步骤7、通过计算机处理系统(1)对上述数据进行拟合处理，得到轴向压力P-螺纹端盖旋转角度α的测量曲线；

步骤8、旋出螺纹端盖(3)，取出垫片(4)和弹性变形圈(7)，取下弹性变形圈(7)上的电阻应变片(6)；

步骤9、将研磨加工螺母(9)旋入待加工滚珠丝杠(10)上，然后将弹性变形圈(7)套在研磨加工螺母(9)上，并且使其两端对齐；将固连有端盖挡板(8)的外圈套筒(5)套入弹性变形圈(7)的外部，并且使弹性变形圈(7)的与端盖挡板(8)相接；将垫片(4)放入外圈套筒(5)，使垫片(4)与弹性变形圈(7)相接，将螺纹端盖(3)旋入外圈套筒(5)；

步骤10、根据研磨加工时需要的轴向压力值P，在P-α曲线中找到对应的α，对螺纹端盖(3)施加旋转力使其转过α角度，得到研磨加工所需的轴向压力P；

步骤6所述m的取值范围为20～30。