[发明专利]径-轴向复合非接触式加载器及机床主轴刚度测试系统

权利要求书

1.一种径-轴向复合非接触式加载器，其特征在于：包括盖板、底座、安装板、径向加载部分和轴向加载部分，所述径向加载部分和轴向加载部分分别设置在底座上，所述盖板与所述径向加载部分连接，所述安装板与轴向加载部分连接，所述径向加载部分包括径向线圈、径向铁芯和机座，所述径向线圈位于所述径向铁芯中，所述径向铁芯套入所述机座中；

所述轴向加载部分包括轴向线圈、轴向铁芯和轴向安装板，所述轴向线圈固定在轴向铁芯内，所述轴向铁芯通过安装孔安装在所述轴向安装板上，轴向安装板固定在底座上，底座安装在安装板上；

所述底座的两端分布有安装孔，一端与所述机座相连，另一端与所述安装板相连。

2.根据权利要求1所述的非接触式加载器，其特征在于：所述盖板、径向铁芯、机座、底座、轴向安装板、轴向线圈、轴向铁芯、安装板都是盘类零件。

3.根据权利要求1所述的非接触式加载器，其特征在于：所述径向线圈包括分立的四部分，所述径向线圈安装在所述径向铁芯内；

所述径向铁芯用第一固定件在所述机座上；所述第一固定件是平键；

所述径向铁芯由硅钢片叠成，所述硅钢片间互相绝缘；

所述轴向铁芯的加载面为平面，所述径向铁芯的加载面为具有一定曲率的内圆弧面。

4.应用权利要求1-3任何一项所述非接触式加载器的一种机床主轴刚度测试系统，其特征在于：包括机床工作台、径-轴向复合非接触式加载器、测试棒、位移传感器组件、三向测力仪；所述径-轴向复合非接触式加载器安装在所述机床工作台上，所述测试棒设置在所述径-轴向复合非接触式加载器的内腔，所述位移传感器组件、所述三向测力仪均安装在所述机床工作台上。

5.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于：所述位移传感器组件包括位移传感器、位移传感器安装板、微调平台、微调平台安装板，所述微调平台用于精确调节位移传感器的位置，所述位移传感器安装在所述位移传感器安装板上，所述位移传感器安装板安装在所述微调平台上，所述微调平台安装在所述微调平台安装板上，所述微调平台安装板安装在机床工作台上。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于：所述位移传感器为激光位移传感器；所述微调平台可以使所述位移传感器在x、y、z方向上做微小的移动，所述位移传感器的探头靠近测试棒的端部。

7.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于：所述三向测力仪一端与径-轴向复合加载相连接，另一端固定在机床工作台上与所述加载器安装板相连，用于测量测试棒所受的径向力与轴向力。

8.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于：所述测试棒一端与机床主轴相连接，另一端置于径-轴向复合加载器的内腔正中位置，与径-轴向复合加载器非接触。

9.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于：所述径向铁芯的加载面与所述测试棒、所述轴向铁芯的加载面与所述测试棒间均具有均匀间隙，所述间隙为0.5mm-2.5mm。

10.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于：所述机床主轴刚度测试系统还包括信号采集与调理系统，所述信号采集与调理系统分别与所述位移传感器、三向测力仪相连，所述信号采集与调理系统接收位移传感器和三向测力仪的信号，并将采集到的数据传输到计算机中进行处理。