[发明专利]不同导轨布局的纵向进给系统可靠性试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种不同导轨布局的纵向进给系统可靠性试验装置及试验方法,旨在填补技术空白的问题；装置包括纵向进给系统、加载系统、检测系统与控制系统；纵向进给系统的固定立柱固定在试验平台上，纵向滑体装入固定立柱中，滚动导轨副安装在纵向滑体与固定立柱之间；加载系统的伺服加载油缸组件安装在纵向滑体上，其伺服油缸杆端与试验平台连接，伺服加载油路块与工业砝码安装在纵向滑体的顶端，检测系统的激光干涉仪安装在验平台的右下侧，光栅尺安装在在纵向滑体与固定立柱之间，1号压力传感器、2号压力传感器分别安装在平衡油缸油路块与伺服加载油路块上；控制系统通过其中的操作台安装在验平台右侧的地基上；本发明还提供了一种试验方法。

技术领域

本发明涉及精密制造技术和工业自动化控制领域的一种试验装置，更确切地说，本发明涉及一种不同导轨布局的纵向进给系统可靠性试验装置及试验方法。

背景技术

以滚珠丝杠和直线导轨为主要传动部件构成的进给系统作为数控机床重要的组成部分，其结构形式及精度的高低直接影响机床的定位精度、稳定性和加工质量。随着机床向高速、高精和高稳定性的方向发展，双滚珠丝杠驱动直线进给系统具有良好的抗振性、高系统刚度以及快速系统响应性等优点，能够有效地抑制数控机床在高速和高加减速情况下产生的振动，因此其在高速和高精类数控机床中的应用日益广泛。

对于立式纵向进给系统来说，纵向滑体上安装了主轴、电机、刀具等大质量的部件，对于纵向滑体的纵向移动而言，其重力均由滚珠丝杠来承受，大大增加了滚珠丝杠的负荷，缩短了其传动部件的使用寿命。目前国内外设计进给系统结构时，基本上没有考虑直线导轨的结构形式对于进给系统精度的影响，也没有考虑到纵向滑体等部件的重力给滚珠丝杠增加的负荷影响。

然而，国内的数控机床在双丝杠驱动纵向进给系统的应用上仍处于起步阶段，对于不同导轨布局的纵向进给系统可靠性试验装置还很少。对其进行可靠性试验及性能参数的检测、数据分析以及提出改进措施是提高双丝杠驱动纵向进给系统可靠性的一条有效途径，对于数控机床具有重大意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了目前国内没有具备模拟不同导轨布局纵向进给系统加载功能的可靠性试验装置和可靠性试验方法的问题，提供了一种不同导轨布局的纵向进给系统可靠性试验装置及试验方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的不同导轨布局的纵向进给系统可靠性试验装置包括纵向进给系统、加载系统、检测系统与控制系统；

所述的纵向进给系统包括试验平台、固定立柱、平衡油缸油路块、纵向滑体与2～12个结构相同的滚动导轨副；

所述的加载系统包括伺服加载油缸组件、伺服加载油路块与工业砝码；

所述的检测系统包括激光干涉仪、光栅尺、1号压力传感器、2号压力传感器；

所述的试验平台安装在水平的地基上，固定立柱安装在试验平台上并采用螺栓固定连接，纵向滑体装入固定立柱的内孔中，2～12个结构相同的滚动导轨副对称地安装在纵向滑体与固定立柱之间为滑动连接；伺服加载油缸组件安装在纵向滑体中心处的滑体圆形通孔内，伺服加载油缸组件中的伺服油缸体安装在纵向滑体上，伺服加载油缸组件中的伺服油缸杆的伸出端与试验平台上的中心通孔连接，伺服加载油路块与工业砝码安装在纵向滑体的顶端面上，伺服加载油缸组件与伺服加载油路块之间采用管路连接；激光干涉仪安装在试验平台右下侧的地基上，光栅尺安装在纵向滑体与固定立柱之间，1号压力传感器、2号压力传感器分别安装在平衡油缸油路块与伺服加载油路块上；控制系统通过其中的操作台安装在试验平台右侧的地基上，控制系统分别和纵向进给系统、加载系统与检测系统电线连接。