[发明专利]电主轴刚度测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试装置，具体是一种电主轴刚度测试装置。

背景技术

高速电主轴作为高速加工机床中的核心部件，其动态性能一直是设计人员关心的重点，直接影响到机床的加工精度和生产效率。但由于高速电主轴结构特点，对其进行在线测试一直都是难点，目前对电主轴的动态性能的研究主要以建仿真、有限元分析为主，动态测试方法也多集中于空载运行试验。工程上常用锤击法、转矩转速仪法、利用切削力作为负载和利用传动方式减速后进行加载。但是这些加载方式均为接触式加载，不稳定，而且常常需要复杂的辅助器械，成本高，机器磨损严重，另一方面，研究被测高速电主轴，需要一种可以模拟被测高速电主轴真实工作状况的动态加载装置，在此基础上对电主轴进行测试、试验。国内有一些功能简单的被测高速电主轴试验台，这种试验台只能对电主轴进行空载情况下的试验，或者是使用液压系统或电机对电主轴进行静态加载，模拟电主轴的受力状况，但即便是这样，与被测高速电主轴的真实受力情况也有很大差距。真实工况下，刀具受到的动态切削力间接作用在电主轴上，切削力还有一定频率，同时主轴还受扭矩作用，这对被测高速电主轴的性能和可靠性有很大影响，而现有的加载装置都不能模拟动态高频切削力对电主轴的影响。因此，急需发明一种新型的高速电主轴动态加载装置，模拟主轴真实工况下的受力，以满足主轴性能及可靠性的研究。

因此，为解决以上问题，需要提出了能够更加准确的模拟电主轴的实际工作状态的电主轴刚度测试装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能够更加准确的模拟电主轴的实际工作状态的电主轴刚度测试装置。本发明的电主轴刚度测试装置包括电磁加载装置和电路控制模块，电磁加载装置包括与电主轴同轴固定连接的导磁环和套设于导磁环外的励磁装置，电路控制模块用于控制励磁装置中的电路；

进一步，所述励磁装置包括铁心和缠绕于铁芯的用于沿导磁环径向为其提供磁通的线圈，铁心包括与导磁环同轴设置的外圈和固定连接于外圈内壁与外圈一体成型的铁齿对，铁齿对包括两个沿铁心径向设置的铁齿，线圈依次缠绕于两铁齿上且两铁齿上线圈的电路流向相反；

进一步，所述铁齿对沿铁心周向均匀设置多对；

进一步，所述电路控制模块包括计算机、数模转换器、电源和功率放大器，计算机信号输出端通过数模转换器与功率放大器信号输入端连接，功率放大器输出端电连接于所述线圈，电源电连接于功率放大器并为功率放大器供电；

进一步，所述铁齿对沿铁心周向均匀设有4对，功率放大器相应的设置4个输出端；

进一步，所述励磁装置还包括与铁心下侧固定连接的调节机构；

进一步，所述调节机构包括基座和调节平台，调节平台上端通过支架与铁心外圈固定连接，调节平台下端通过丝杆传动机构与基座滑动连接，丝杆传动机构包括与基座固定连接的丝杆和设于调节平台上与丝杆相配合的螺纹孔；

进一步，所述丝杠传动机构为利用两个十字交叉的丝杠控制滑台移动的十字滑台结构；两个丝杠分别沿铁心轴向和水平径向设置且两丝杠一端设有调节旋钮；

进一步，所述铁心由工业纯铁制作而成。

本发明的有益效果是：本发明的电主轴刚度测试装置，能够实现对高速电主轴动态加载，相对于静态实验和空载试验，本发明的电主轴刚度测试装置能够更加准确的模拟电主轴的实际工作状态，为电主轴的设计及优化提出建设性意见，同时装置零件易于系列化和标准化的设计制造、装置结构简单紧凑，易于装配和维护。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为电路控制模块的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为图1的右视图，图3为电路控制模块的结构示意图。如图所示，本实施例中的电主轴3刚度测试装置，包括电磁加载装置和电路控制模块，电磁加载装置包括与电主轴3同轴固定连接的导磁环6和套设于导磁环6外的励磁装置，电路控制模块用于控制励磁装置中的电路。