[发明专利]单颗磨粒高速连续划擦试验机的进给轴调平系统及方法

说明书

本发明公开了一种单颗磨粒高速连续划擦试验机的进给轴调平系统及方法，该调平系统包括机床，电主轴，划擦盘，进给轴，激光位移传感器，车削装置等，首先将车削装置固接在进给轴上，划擦盘高速旋转，对划擦盘进行立式车削；然后将激光位移传感器固结在进给轴上，通过进给轴的进给在划擦盘一半径上任意选择两不同点进行测距，并计算出两次测量的距离差；最后是根据测量结果对进给轴的两支承部的高度进行调整。本发明能对进给轴进行精准调平，可用于划擦试验机的进给轴的调平，使进给轴平行于划擦盘的回转平面。有效的保证了单颗磨粒高速连续划擦实验的测试精度，该方法简单便捷，可获得较高的调平精度。

技术领域

本发明涉及一种单颗磨粒高速连续划擦试验机的进给轴调平系统及方法。

背景技术

单颗磨粒划擦实验作为深入研究磨削加工机理的重要手段，近年来被越来越广的应用，用于单颗磨粒的高速连续划擦试验机可在高速条件下稳定采集划擦力信号，而为了保证较高的测试精度，高速连续划擦试验机对各部分的精度要求较高，其中进给轴与划擦盘的平行度更是影响测试过程中划擦深度变化的决定性因素，若进给轴方向与划擦盘回转平面不平行，则在工具头沿划擦试验机进给轴方向进给过程中单颗磨粒的划擦深度是变化的，严重影响了测试精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种单颗磨粒高速连续划擦试验机的进给轴调平系统及方法，能对进给轴进行精准调平，使其与划擦盘回转平面的平行度达到一定的精度要求，从而保证划擦过程中划擦深度不变，进而保证测试精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种单颗磨粒连续划擦试验机的进给轴调平系统，包括：

机床；

电主轴，垂直装接在机床上；

划擦盘，水平固接在电主轴上且二者同轴，划擦盘可通过电主轴旋转；

进给轴，通过支撑架固接在机床，该支撑架包括高度可调的第一支撑臂和第二支撑臂，进给轴的两端分别固接在第一支撑臂和第二支撑臂；第一支撑臂和第二支撑臂沿划擦盘回转轴线对称设置，进给轴沿划擦盘径线设置；通过调整第一支撑臂高度以调节进给轴的水平度；进给轴上滑动装接有进给装置；

激光位移传感器，固接在进给装置，其探测方向面向划擦盘；

用于对划擦盘表面进行车削的车削装置，装接在进给装置；

通过电主轴带动划擦盘旋转，进给装置带动车削装置进给并对划擦盘表面进行车削，激光位移传感器检测车削后划擦盘表面半径线上两点间的垂直距离和径向距离，计算得到第一支撑臂的调整值，以对进给轴进行调平。

一实施例中：所述第一支撑臂与机床之间设有一能调整第一支撑臂高度的微调装置；通过微调装置调整第一支撑臂高度以调节进给轴水平度。

一实施例中：所述微调装置的最小位移分辨率优于10nm。

一实施例中：所述激光位移传感器的分辨率优于10nm。

一实施例中：所述机床包括固定座与工作台，工作台水平固接在固定座顶部；所述电主轴垂直固接在固定座且向上穿出工作台；所述支撑架固接在工作台；所述微调装置位于工作台与第一支撑臂之间。

一实施例中：所述划擦盘为圆盘状结构，通过夹具固接在电主轴顶部；电主轴、夹具与划擦盘三者同轴。

一实施例中：所述进给装置包括可沿进给轴进给的X向进给装置和可沿平行于划擦盘回转轴线方向进给的Z向进给装置。

一实施例中：所述进给装置的进位精度优于0.1μm。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：