[实用新型]一种联合加载的双刀架可靠性试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械试验设备及方法技术领域，涉及一种联合加载的双刀架可靠性试验装置，具体地说，涉及一种可以同时对两台数控刀架的工况进行模拟的可靠性试验装置。

技术背景

数控刀架作为数控车床的关键功能部件，其故障直接影响到车床的加工精度与工作效率。纵观当前国内外数控刀架的可靠性试验台，大部分只能对单台数控刀架进行可靠性试验，其加载装置以及附件繁多导致试验台成本高，空间利用率低。在对动力伺服刀架动力头的加载上，目前大部分试验台仅使用测功机对动力头进行扭矩加载，不能模拟弯矩与切削振动。在对性能进行检测的过程中，传统检测方式检测方法过于分散，在可靠性装置的设计时并未很好地考虑到传感器与监测设备的安装问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术无法对两台刀架进行联合可靠性试验，对动力刀头加载成本过大且不能很好模拟工况。提供了一种对两台同型号的动力伺服刀架共同进行切削力加载与动力头加载的刀架可靠性试验装置。

本专利所述的可靠性试验装置采用分层自动切换的方式实现普通刀头加载与动力头加载两种模式的切换。对于顶层普通刀头的切削力加载，本专利采用一套可以手动调整切削力大小与方向的压电陶瓷加载机构对两台数控刀架施加动态切削力。在顶层设计有一个检测区域，安装有一个包含两个摄像头的影像检测仪，实现对两台刀架的定位精度等参数实时检测，同时剩余空间可配备其他检测需要的传感器；对于底层动力刀头扭矩的加载，利用电机的对托原理，设计出两动力刀头配合传动结构，使两台刀架的动力刀头相互施加扭矩，取代传统的测功机施加扭矩的高成本方案。同时采用电磁加载器对动力刀头施加切削力动态载荷。通过张紧轮调节机构对皮带的松紧进行调整，从而对动力刀头施加弯矩载荷。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种联合加载的双刀架可靠性试验装置，包括两台刀架、双刀架安装台装置8、联合加 载装置2、控制柜4、数据采集箱5和控制台6；

所述两台刀架安装在双刀架安装台装置8上，在双刀架安装台装置8中的伺服电机16带动下沿着双刀架安装台装置8中的导轨11运动；

所述联合加载装置2位于双刀架安装台装置8上方，且布置在两台刀架之间，实现同时模拟两台刀架切削时所受的载荷，并对刀架的性能进行检测；

所述控制柜4输入端与控制台6相连，输出端与两个刀架相连；

所述数据采集箱5放置于控制台6上面，数据采集箱5的输入端与联合加载装置2中的影像检测仪22相连，数据采集箱5的输出端连接到控制台6的计算机中。

技术方案中所述的双刀架安装台装置8还包括两根丝杆12、八个滑块14和两个刀架底座15；

所述导轨11设有两条，两条导轨11水平固定在双刀架安装台装置8的底板上；

所述伺服电机16设有两台，所述两根丝杆12在两台伺服电机16的驱动下转动，每个刀架底座15下部有四个滑块14，所述两台刀架安装在两个刀架底座15上。

技术方案中所述联合加载装置2包括加载模式切换支架27；

所述的加载模式切换支架27包含上下两层，分别是普通刀头加载层24和动力刀头加载层25，分别能够对刀架的普通刀头10和动力刀头9进行加载。

技术方案中所述普通刀头加载层24包括两套压电陶瓷切削力加载机构23；

所述压电陶瓷切削力加载机构23包括切削力方向调整机构支板21、调整螺旋29、进给控制电机30、切削力方向调整架31、螺旋运动副32、压电陶瓷加载器底座33、压力传感器34、压电陶瓷加载棒35、切削力倾角调节旋钮36、半球凹槽加载头37；

所述的切削力方向调整机构支板21，固定在普通刀头加载层24表面的位置调整槽28上；

所述的调整螺旋29一端与切削力方向调整机构支板21上的孔装配，另一端与切削力方向调整架31通过轴孔配合固定；

所述的进给控制电机30固定在切削力方向调整架31的尾端，进给控制电机30输出轴与螺旋运动副32连接，螺旋运动副32另一端与压电陶瓷加载器底座33相连；所述切削力调整架31能够绕切削力倾角调节旋钮36旋转；

所述的压电陶瓷加载器底座33一端与螺旋运动副32连接，另一端安装压力传感器34；

压电陶瓷加载棒35与压电传感器34相连，另一端设有半球凹槽加载头37；压电陶瓷加载棒35在电压的驱动下，能够产生高频激振力，从而实现对普通刀头10的切削力加载。