[发明专利]一种机床主轴温升试验装置

说明书

本发明公开了一种机床主轴温升试验装置，包括有固定主轴的安装架，在安装架上设有驱动主轴转动的电机，在安装架上还设有温度传感器和转速传感器，还包括有主控平台，主控平台直接控制电机转速，从而间接控制主轴转速，使主轴在不同转速下通过温度传感器和转速传感器采集温度和转速信号，并通过主控平台对温度和转速数据进行显示，实时了解主轴温升情况，通过该装置能够快速准确的在主轴装配前对主轴温升情况进行试验检测，操作简单方便，效率高，数据检测更加准确。

技术领域

本发明涉及机床主轴试验装置，尤其涉及机床主轴温升试验装置。

背景技术

随着高端制造业的发展，数控机床在各行业得到了广泛应用。主轴部件作为数控机床的核心精密部件，直接决定着数控机床加工精度和可靠性。GB/T 9061-2006《金属切削机床通用技术条件》中4.6项中主轴温升试验要求：试验时，主轴应从最低速度起依次运转，每级速度的运转时间不应少于2min。用交换齿轮、皮带传动变速和无级变速的机床，可作低、中、高速运转。在最高速时应运转足够的时间(不应少于1h)，使主轴轴承达到稳定温度。主轴轴承达到稳定温度时，检查其温度和温升。滚动轴承温度不得超过70℃，温升不得超过40℃。机床经过一定时间的运转后，其测量温度值上升幅度不超过5℃时，一般可认为已达到稳定温度，所以主轴温升试验是数控机床制造过程的必不可少的重要环节。

目前，机床主轴温升试验都在整机装配完成后进行，传统测法是用机床操控系统按照国家标准要求控制主轴转速，试验过程中用手持式测温仪测量主轴轴承附近主轴内孔温度。还有一种测法主要用于整机性能试验过程主轴轴承温度监控，在机床工作过程中，将温度传感器固定于轴承法兰端面，实现实时温度采集。第一种测法实施过程中人为误差大，手持式测温仪测量位置和角度变量无法控制,第二种测法实施过程中测量位置所反馈温度与轴承真实温度存在5-10℃差值，两种测法都存在测量数据准确性偏低、无法自动处理试验数据及判定试验结果的缺点，而且在整机装配完成后进行主轴温升试验无法实现生产周期的缩短。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，提供一种安全可靠，检测准确、效率高、精度高，且能够在机床装配前对主轴进行温升试验的试验装置，本发明所采用的技术方案是：

一种机床主轴温升试验装置，包括有固定主轴的安装架，在所述的安装架上设有驱动主轴转动的电机，在所述的安装架上还设有温度传感器和转速传感器，还包括有主控平台，所述的主控平台包括人机界面、主控单元、变频器和模拟量输入单元，所述的人机界面能够向主控单元输入指令同时能够显示主控单元采集并处理后的实时数据；所述的主控单元控制变频器调节以及处理模拟量输入单元反馈信息，所述的变频器与电机连接控制电机转速，所述的转速传感器采集主轴转速信息并传输至模拟量输入单元，所述的温度传感器至少设置两个且分别采集环境温度和主轴温度并传输至模拟量输入单元，所述的模拟量输入单元将转速和温度信息转换成模拟数字信号传输至主控单元。

进一步的，所述的变频器向模拟量输入单元反馈信号，该反馈信号用于判断电机故障以及通过主控单元结合转速传感器采集的主轴转速计算出电机和主轴传动比。

进一步的，所述的安装架包括固定主轴的底座和设置温度传感器和转速传感器的安装臂。

进一步的，所述的安装臂为能够自由调节并定位的定位杆。

进一步的，所述的定位杆为蛇形管或万向竹节管。

进一步的，在所述的底座上设有导轨，所述安装臂包括能够沿导轨移动的立杆，在所述的立杆上活动设有能够沿立杆上下移动的滑块，在所述的滑块上设有能够朝向主轴一侧移动的横杆，所述的滑块能够锁紧在立杆上且能够将横杆锁定，所述的温度传感器和转速传感器安装横杆上。

进一步的，在所述的主控单元上连接有显示状态的警示灯。

进一步的，在所述的模拟量输入单元上连接有采集主轴噪声的噪声传感器。