[发明专利]一种滚珠丝杠系统磨损寿命的测试平台

说明书

本发明公开了一种滚珠丝杠系统磨损寿命的测试平台，包括激光头，还包括沿所述激光头发出的激光方向对应设置有反射装置，所述反射装置与激光头之间设置线性干涉仪，所述反射装置底部连接有测试机构。以往的测试平台采用人眼观测，并没有考虑材料生热、空气压力等情况对滚珠丝杆寿命的影响，本发明提出的测试平台结构简单，在不拆开滚珠丝杠的前提下，通过激光的回程差表征磨损量，进而测试滚珠丝杆的寿命，保证了丝杠完好无损且测试方便易行，结果可靠。

技术领域

本发明涉及机械测试领域，具体的，涉及一种滚珠丝杠系统磨损寿命的测试平台。

背景技术

激光具有高强度、高度方向性、空间同调性、窄带宽和高度单色性等优点。目前常用来测量长度的干涉仪，主要是以迈克尔逊干涉仪为主，并以稳频氦氖激光为光源，构成一个具有干涉作用的测量系统。激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作，并可作为精密工具机或测量仪器的校正工作。激光干涉仪主要用于①几何精度检测，可用于检测直线度、垂直度、俯仰与偏摆、平面度、平行度等；②位置精度的检测及其自动补偿；③数控转台分度精度的检测及其自动补偿；④双轴定位精度的检测及其自动补偿；⑤数控机床动态性能检测。

精密滚珠丝杠副是数控机床的关键功能部件，其制造水平的高低在很大程度上决定了数控机床的精度高低。滚珠丝杠副在使用一定时间后，表面材料会有部分剥落，滚珠和轨道产生间隙，直接影响机床等设备使用精度。滚珠和轨道的外形尺寸、材料技术、加工工艺、所使用的工况是正确理解丝杠力学性能、磨损、寿命的关键。通常人们拆开磨损的丝杠区测量丝杠副的磨损量，费时费力，且多次拆装，多次测量丝杠副的磨损量，容易直接损伤丝杠，重复装配可能产生新的精度误差，且拆开后容易导致装配不上或者装配很麻烦。

因此，实现丝杠副在不拆的情况下进行力学性能多项目的实验测试是十分必要的，而相关的实验测试装置的开发是不可缺少的。随着机械产品、数控机床向高速化、高精度化、复合化与环保化方向发展，对滚珠丝杠副的性能提出了越来越高的要求。丝杠副磨损量随着实验数据的缺少，对丝杠副力学模型的研究产生不利的影响。磨损量是滚珠丝杠副的重要的使用性能参数，它直接影响到定位精度、使用寿命能量的损耗、温度的变化(过分的温升将导致润滑剂恶化、磨损加剧，甚至导致工作表面烧伤)以及噪声、振动的变化，因此磨损寿命的测量是滚珠丝杠副很有必要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种滚珠与丝杆磨损寿命的测试平台，优点是结构简单，在不拆开滚珠丝杠的前提下，通过激光的回程差表征磨损量，进而测试滚珠丝杆的寿命，保证了丝杠完好无损且测试方便易行，结果可靠。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种滚珠丝杠系统磨损寿命的测试平台，包括激光头，还包括沿所述激光头发出的激光方向对应设置有反射装置，所述反射装置与激光头之间设置线性干涉仪，所述反射装置底部连接有测试机构。

进一步，所述测试机构包括工作台和承接装置，所述反射装置与工作台的上表面连接，所述承接装置与工作台的下表面连接。

进一步，所述工作台的上表面设置空气温度传感器和材料温度传感器，所述空气温度传感器和材料温度传感器均与空气压力和湿度传感器连接。

进一步，所述承接装置包括与所述工作台连接的螺母和运动部。

进一步，所述运动部包括沿着所述螺母的轴线方向依次布置的伺服电机、固定端I和固定端Ⅱ，所述固定端I和固定端Ⅱ分别设置在丝杆的两端。

进一步，所述固定端I设置固定装置I，用于限制所述丝杆的轴向方向和径向方向的移动。

进一步，所述固定端Ⅱ设置固定装置Ⅱ，用于限制所述丝杆径向方向的移动。

进一步，所述反射装置包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜的一端与第二反射镜的一端抵接。