[发明专利]数控转塔动力刀架切削力及扭矩加载可靠性试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于机械领域的试验装置，更确切地说，本发明涉及一种数控转塔动力刀架动态切削力及扭矩加载可靠性试验系统。

背景技术

数控转塔刀架作为数控机床的关键功能部件，尤其数控转塔动力刀架作为现代精密加工和高速加工技术的核心技术之一，其在高性能机床上的广泛应用，不仅提高了加工效率和加工精度，降低了生产成本，在为社会创造巨额物质财富的同时，也更促进了新技术以及新材料的应用与推广，并且带动了相关产业的快速发展。数控机床的关键功能部件的可靠性水平直接影响着整机的可靠性水平，然而对数控转塔动力刀架的可靠性研究需要以大量的故障数据为基础，由于刀架的现场跟踪试验费时费力，并且短时间内很难获得大量的故障数据，基于刀架的自身使用特点，可以单独对其进行连续的可靠性试验。这样就可以提高其试验效率，节省人力、物力，这就需要一种针对刀架的可靠性试验系统。

国内数控机床关键功能部件的可靠性试验起步较晚，目前有一些功能简单的数控转塔动力刀架试验台，这种试验台只能对数控转塔动力刀架进行空载连续运转试验，或者采用液压缸或气缸对刀具进行部分切削力加载，或者试验时在数控转塔动力刀架的刀盘上增加偏重砝码，模拟真实情况下不同刀具的重量对刀盘产生的影响，但即使是这样，试验模拟的工作环境与数控转塔动力刀架真实工作情况有很大的差距。为了最大可能的反应数控转塔动力刀架的实际工况，做可靠性试验，本发明提供了一套同时实现数控转塔动力刀架多角度动、静态切削力和切削扭矩加载系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了目前数控转塔动力刀架的可靠性试验设备不能模拟动、静态切削力和切削扭矩对数控转塔动力刀架进行加载试验的问题，提供了一种具有动、静态切削力和扭矩加载装置的数控转塔动力刀架可靠性试验系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的数控转塔动力刀架切削力及扭矩加载可靠性试验系统包括支撑部分、加载部分与自动控制系统。

所述的支撑部分包括数控转塔动力刀架支撑部分、轴承加载单元支撑部分、切削力加载支撑部分和扭矩加载支撑部分。

所述的数控转塔动力刀架支撑部分包括有2号底座与刀架垫板。刀架垫板通过内六角螺栓与2号底座的顶板连接，2号底座通过T型螺栓固定在地坪铁的左下方。

所述的轴承加载单元支撑部分包括4号底座和导向块。导向块与4号底座的上表面螺栓连接，4号底座的安装底座螺栓连接在2号底座右侧的地坪铁上。

所述的扭矩加载支撑部分由3号底座、5号底座以及2号防护罩组成。

3号底座采用T型螺栓安装在4号底座右侧的地坪铁上，5号底座与3号底座的左侧面螺栓连接，2号防护罩的下端与5号底座的上端螺栓连接。

所述的切削力加载支撑部分由旋转板、右斜支架、X方向滑动导轨、2个结构相同的Y方向滑动导轨、1号底座、1号滑板、旋转轴、1号轴、左斜支架以及摩擦锁紧机构组成。

1号底座通过T型螺栓固定在2号底座与3号底座上方的地坪铁上，2个结构相同的Y方向滑动导轨通过螺栓固定在1号底座上平板的左右两端，X方向滑动导轨通过T型螺栓固定在两个结构相同的Y方向滑动导轨上。1号滑板通过T型螺栓固定在X方向滑动导轨上，左斜支架与右斜支架通过内六角螺栓固定在1号滑板的两端，旋转轴上的左阶梯轴与右阶梯轴和左斜支架与右斜支架中的左阶梯孔与右阶梯孔通过摩擦锁紧机构连接固定。1号轴的下端安装在旋转轴中的矩形板上的中心通孔内，1号轴的上端及轴肩与旋转板背面的阶梯盲孔配装，旋转轴与旋转板通过旋转轴中的矩形板上的中心孔周围均布的螺栓固定。

所述的加载部分包括动态切削力加载部分、切削扭矩加载部分以及加载棒。

所述的动态切削力加载部分通过其中的2号滑板上均布的螺栓通孔与T型螺栓固定在所述的切削力加载支撑部分中的旋转板上。

所述的切削扭矩加载部分包括型号为DWZ10的电涡流测功机与弹性联轴。

型号为DWZ10的电涡流测功机通过螺栓安装在3号底座上，电涡流测功机的输出端通过法兰盘与弹性联轴器的右端连接，弹性联轴器的左端与套装有轴承加载单元的加载棒的右端键连接，轴承加载单元和轴承加载单元支撑部分中的导向块啮合连接。加载棒的左端与被测的数控转塔动力刀架上的动力刀座的右端固定连接，电涡流测功机输出轴、弹性联轴器、加载棒与被测的数控转塔动力刀架上的动力刀座的回转轴线共线。