[实用新型]模拟典型工况加载的动力刀架性能检测和监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于数控机床动力刀架综合性能检测和监测装置，更确切地说，本实用新型涉及一种模拟典型工况加载的动力刀架性能检测和监测装置。

背景技术

近几年，随着我国数控技术的不断提高，国产数控机床广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、能源等行业。然而国产数控机床与国外进口机床仍有很大的差距，主要体现在数控机床的可靠性水平，数控机床的关键功能部件可靠性水平直接影响了整机的可靠性，动力刀架作为高档数控车床及车铣复合加工中心的关键功能部件之一，但其故障频率较高，可靠性水平较低。

我国关于动力刀架的性能检测和监测主要通过数控机床整机现场检测和在实验室搭建的检测和监测平台上进行试验的两种方式。现场整机测试虽然能获得真实工况下的动力刀架的性能参数，但各类传感器的安装会影响到现场的加工，同时复杂杂乱的现场环境会对采集的信号产生很大的干扰，影响数据的准确性。目前实验室搭建的检测和监测装置或平台日趋完善，目前国内已有一些动力刀架综合性能检测系统，虽然充分考虑了温度、振动等因素对动力刀架性能的影响，能够实现对刀架的性能进行检测，但仍存在一下几个共性问题：一方面在进行动力刀架性能检测和监测时只是在动力刀架空运转、偏重试验，或者采用液压缸或气缸进行模拟加载静态切削力试验的情况下进行，检测到的数据无法真实反映刀架的实际性能；另一方面不能得到不同典型工况对动力刀架性能的影响、精度衰退规律以及预测刀架故障。

对动力刀架进行在模拟典型工况下的可靠性试验时的性能参数进行检测，对于研究不同典型工况对动力刀架性能的影响及精度衰退规律有重要意义；对其在进行模拟典型工况下的可靠性试验时的性能参数进行监测，获取其在正常状态和故障状态时的各种特征参数信息，对避免故障发生、降低故障频率来说是非常有意义的工作，同时这也是提高动力刀架可靠性水平及整机可靠性水平的重要的技术手段。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的检测到的数据无法真实反映刀架的实际性能及不能得到不同典型工况对动力刀架性能的影响、精度衰退规律以及预测刀架故障的问题，提供了一种模拟典型工况加载的动力刀架性能检测和监测装置。

一种模拟典型工况加载的动力刀架性能检测和监测装置，包括动力刀架2、动力刀架支撑部分1、伺服刀架部分性能检测和监测装置、动力输出部分性能检测和监测装置、动态切削力加载部分6、动力头加载部分9和自动控制部分7；

动力刀架2由伺服刀架部分和动力输出部分组成；伺服刀架部分包括动力刀架刀盘5和模拟刀杆11，模拟刀杆11固定在动力刀架刀盘5上；动力输出部分包括动力刀架动力头10和动力头电机12，所述动力刀架动力头10固定在动力刀架刀盘5上；

所述动力刀架支撑部分1固定在试验台平台8的左上方，所述自动控制部分7设置在试验台平台8的右侧；

所述的动态切削力加载部分6包括动态力模拟加载装置、动态力模拟加载支撑装置；

所述动态力模拟加载支撑装置固定在动力刀架支撑部分1右上方的地平铁上，所述动态力模拟加载装置固定在动态力模拟加载支撑装置上；

所述动力头加载部分9固定在动力刀架支撑部分1的右侧的试验台平台8上；所述动力刀架动力头10通过联轴器和动力头加载部分9相连；

所述伺服刀架部分性能检测和监测装置包括动力刀架振动检测装置、刀盘分度精度与重复定位精度测量装置、刀杆变形检测装置、动力刀架温度检测装置、刀盘电机电流检测装置、刀架运行噪声检测装置；

所述动力刀架振动检测装置包括动力刀架刀盘振动检测装置、刀架箱体振动检测装置和刀杆振动检测装置，所述的动力刀架刀盘振动检测装置固定在动力刀架刀盘5上，刀架箱体振动检测装置固定在动力刀架箱体上，刀杆振动检测装置固定在模拟刀杆11上；所述的刀盘分度精度与重复定位精度测量装置固定在动力刀架刀盘5和试验台平台8上；所述的刀杆变形检测装置固定在试验台平台8上；所述的动力刀架温度检测装置安装在动力刀架刀盘5上和动力刀架刀盘电机表面；所述的刀盘电机电流检测装置穿过动力刀架刀盘电机3的电源线；所述的刀架运行噪声检测装置固定在试验台平台8上；

所述动力输出部分性能检测和监测装置包括动力刀架刀盘振动检测装置、刀架箱体振动检测装置、动力刀架动力头径向跳动检测装置、动力刀架动力头扭矩转速检测装置、动力刀座温度检测装置、动力刀架动力头电机温度检测装置、动力刀架动力头电机电流检测装置和动力刀架动力头运行噪声检测装置；