[发明专利]一种车床进给系统综合性能测试实验方法

说明书

本发明公开了一种车床进给系统综合性能测试试验装置及方法，车床进给系统综合性能测试试验装置包括进给单元，随动加载单元，测控系统，进给单元作为研究对象的主体，是试验装置的核心；随动加载单元对进给单元进行三个方向的随动力加载；测控系统实现进给单元和随动加载单元的运动控制，以及加载力大小的控制，对进给系统的性能参数进行采集。本发明为进给系统综合性能的研究提供平台基础，可以设置不同切削力和转速，对进给系统进行相关研究。

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种车床进给系统综合性能测试实验方法。

背景技术

随着科学技术的日益发展，人们对高精密制造技术的研究越发重视，高端产品对高精密技术的需求越来越大。而数控车床作为重要的机械加工设备，其自身的加工精度对于高精密产品来说至关重要。而进给系统作为数控车床的关键组成，在受热和受力时，会产生热变形和力变形，从而影响进给系统的精度，导致刀具切削时刀具和工件的相对位置产生变化，对加工出来的零部件的精度和表面质量产生很大的影响。现如今，人们对高端产品的精度需求愈发苛刻，加工误差的级别已经达到几个微米之内，而且误差补偿技术已较为成熟，研究影响进给系统精度的误差变的格外关键。

在研究影响进给系统的各项误差时，需要采用相关的车床设备对误差进行测量、补偿和验证。在对车床设备做实验时，由于车床设备的专用性和封闭性，其许多内部结构和对应参数信息不公开，限制了条件，导致结果不准确以及实验结论比较片面。大部分车床设备，出于对车床设备精度的保证，往往对许多结构进行加壳或者防尘罩保护，防止外界环境破坏了其内部结构，而这些附加件加大了对其综合性能进行测量的难度，使得许多传感器很难合理的布置，测量所得的结果不准确。车床设备作为一个整体，其内部零部件经过设计计算互相关联，当对其某个零部件进行替换以完成某项实验时，不能全面反映其之间的配合关系，导致替换后出现数据偏差较大的现象，而且由于车床结构复杂，对进给系统某个零部件进行拆卸会非常麻烦。某些破坏性较大的实验，例如可靠性试验，需要对车床设备进行长期的加载和测量，这样对于车床设备，除进给系统以外的许多零部件也会出现磨损或者破坏现象，由此造成了巨大的损失。

在实际的车削加工工程中，车削力测量的难度和成本均较大，无法精确的测量出车削力，在实验过程中，无法研究切削力对进给系统性能的影响。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种车床进给系统综合性能测试实验方法，实现在不同工况下，对应的切削力和转速对车床进给系统综合性能的影响，并对车床进给系统综合性能进行测试和分析。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种车床进给系统综合性能测试实验方法，所述方法基于的实验装置包括进给单元、随动加载单元、测控系统和底板，包括步骤：

(1)将采集装置安装在实验装置的进给单元和随动加载单元上，并接入测控系统；

(2)在测控系统上设置传感器采集参数，并根据上传的力传感器的数据，反馈调节加载气缸的气压大小；

(3)在测控系统上设置进给单元上的第一伺服电机和随动加载单元上的第二伺服电机的转速大小；

(4)测控系统开始运行对电机进行控制；

(5)测控系统开始测量，对温度传感器和位移传感器的信号进行采集显示；

(6)重复步骤(2)～(5)，完成不同实验要求下的测试。