[发明专利]刀具-刀柄-主轴系统结合部静刚度分析装置及分析方法

权利要求书

1.一种刀具-刀柄-主轴系统的结合部静刚度模拟测试分析装置，其特征在于，包含：

测试箱体(1)，

所述测试箱体第一侧面嵌入并固定有模拟主轴头前端(3)，且延伸在测试箱体里面的模拟主轴头前端(3)部分之上设置有刀柄(16)，组成刀柄-主轴结合部；

在测试箱体外面的所述模拟主轴头前端(3)部分与模拟主轴头后端(4)连接，并在所述模拟主轴头后端(4)设置施加轴向力给所述刀柄-主轴结合部的轴向加载装置；

所述测试箱体顶部嵌入并固定施加径向力给所述刀柄-主轴结合部的径向加载装置；

所述刀柄(16)的下侧设置第一径向位移传感器(23)、第二径向位移传感器(24)，检测刀柄(16)相对于主轴头前端(3)的位移。

2.如权利要求1所述的刀具-刀柄-主轴系统的结合部静刚度模拟测试分析装置，其特征在于，所述轴向加载装置包含：拉杆(5)、轴向加载螺母(6)、平面轴承(10)、轴向压力传感器(14)、碟形弹簧(7)、垫圈A(8)和垫圈B(9)；

所述轴向压力传感器(14)第一侧面与所述模拟主轴头后端(4)连接；

所述拉杆(5)依次穿过碟形弹簧(7)、垫圈A(8)、平面轴承(10)、垫圈B(9)、轴向压力传感器(14)、模拟主轴头后端(4)、模拟主轴头前端(3)后，第一末端接触所述模拟主轴头前端(3)设置的拉刀结构(11)；

所述轴向加载螺母(6)设置在所述拉杆(5)的第二末端；

所述平面轴承(10)防止旋转运动传给轴向压力传感器(14)，所述碟形弹簧(7)在使用过程中上紧所述垫圈A(8)和垫圈B(9)。

3.如权利要求2所述的刀具-刀柄-主轴系统的结合部静刚度模拟测试分析装置，其特征在于，所述刀柄(16)的上下两侧设置第一轴向位移传感器(21)、第二轴向位移传感器(22)，检测刀柄(16)在拉紧力加大的过程中对刀柄(16)的轴向倾斜情况。

4.如权利要求3所述的刀具-刀柄-主轴系统的结合部静刚度模拟测试分析装置，其特征在于，在所述模拟主轴头前端(3)设置轴向位移传感器支架(12)，支撑所述第一轴向位移传感器(21)、第二轴向位移传感器(22)；所述模拟主轴头前端(3)设置径向位移传感器支架(13)，支撑并移动所述第一径向位移传感器(23)、第二径向位移传感器(24)。

5.如权利要求4所述的刀具-刀柄-主轴系统的结合部静刚度模拟测试分析装置，其特征在于，所述测试箱体里面还包括：所述刀柄(16)另一侧的悬伸端之上设置刀具(17)，组成刀柄-刀具结合部；

所述第一径向位移传感器(23)、第二径向位移传感器(24)也位于所述刀具(17)的下侧，检测刀具(17)相对于主轴头前端(13)的位移；

所述径向加载装置进一步包含：

径向加载座(18)，

所述径向加载座(18)内设置有径向加载螺钉(19)，所述径向加载螺钉(19)的第一末端露在所述测试箱体(1)外面，其第二末端之上设置在径向压力传感器(15)的第一侧面；

所述径向压力传感器(15)的第二侧面设置压力头(20)，所述压力头(20)对所述刀柄(16)或刀具(17)施加径向加载力。

6.如权利要求5所述的刀具-刀柄-主轴系统的结合部静刚度模拟测试分析装置，其特征在于，测试箱体(1)上根据测试具体要求安装不同规格型号的模拟主轴头前端(3)、模拟主轴头后端(4)、刀柄(16)及刀具(17)；

所述装置还包含控制箱数显表和计算机，通过调节轴向和径向加载装置，测得结合部位移情况，由控制箱数显表显示；或

由数据传输装置传送到计算机上分析，计算得到不同拉紧力状态下刀柄-主轴结合部的静刚度，不同刀具-刀柄配合长度、不同刀具过盈量下刀具-刀柄结合部的静刚度。

7.如权利要求2所述的刀具-刀柄-主轴系统的结合部静刚度模拟测试分析装置，其特征在于，所述刀柄(16)锥柄部位于主轴头前端(3)内锥孔内；所述模拟主轴头前端(3)的拉刀结构(11)与所述刀柄(16)固定，对刀柄(16)施加拉力，以拉紧刀柄-主轴结合部。