[发明专利]一种数控刀架静刚度测试装置及方法

权利要求书

1.一种数控刀架静刚度测试装置，其特征在于：包括数控刀架测试台、力加载装置、变形测量装置、地平铁(12)、控制系统、数采系统，所述数控刀架测试台和力加载装置固定安装于地平铁(12)上，所述变形测量装置安装于数控刀架测试台上；所述控制系统用于控制刀架转动以测试不同刀位的刀架刚度，所述数采系统用于将力加载装置和变形测量装置的测试数据上传至工控机；

所述的数控刀架测试台包括被测刀架(1)、刀架转接板(13)、测试台架(11)、模拟假刀(4)和夹紧块(5)；所述测试台架(11)固定安装于地平铁(12)上，所述刀架转接板(13)固定安装于测试台架(11)上，所述被测刀架(1)固定安装于刀架转接板(13)上；所述模拟假刀(4)按照车床实际工况伸出刀架刀盘，并具有切向力和轴向力加载点，该点的位置位于模拟假刀(4)上伸出刀盘1.5倍刀方长度处，所述模拟假刀(4)通过夹紧块(5)固定安装于被测刀架的刀盘上；

所述的力加载装置包括切向加载装置和轴向加载装置(6)，所述切向加载装置与轴向加载装置(6)内部结构相同；所述切向加载装置和轴向加载装置均包括压头(101)、S型力传感器(102)、传感器连接工装(103)、胀紧套(104)和液压千斤顶(105)；所述压头(101)、S型力传感器(102)、传感器连接工装(103)、胀紧套(104)和液压千斤顶(105)同轴线；所述传感器连接工装(103)的一端与液压千斤顶(105)活塞杆的直径相同，并用胀紧套(104)相互连接，传感器连接工装(103)另一端设有外螺纹；所述S型力传感器(102)两端均有内螺纹，其一端的内螺纹与传感器连接工装(103)的外螺纹连接，另一端内螺纹与压头(101)上外螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种数控刀架静刚度测试装置，其特征在于：所述切向加载装置还包括角块(9)和压板(8)，所述角块(9)放置于地平铁(12)之上并通过压板(8)固定，所述切向加载装置垂直放置在地平铁(12)上，且其液压千斤顶(105)外圆周与角块(9)相切定位。

3.根据权利要求1所述的一种数控刀架静刚度测试装置，其特征在于：所述轴向加载装置(6)还包括加载装置台架(78)、加载装置转接板(77)、加载装置工装板(76)、前支撑块(72)、后支撑块(73)、前压块(71)、后压块(74)和承载块(75)，所述加载装置台架(78)位于数控刀架台架测试台的一侧并固定于地平铁(12)上，所述加载装置转接板(77)固定于加载装置台架(78)上，所述加载装置工装板(76)上开有腰型槽，并固定于加载装置转接板(77)上；所述前压块(71)与后压块(74)结构相同，前支撑块(72)与后支撑块(73)结构相同，且前压块(71)和后压块(74)分别与前支撑块(72)和后支撑块(73)构成连接环，所述轴向加载装置(6)水平布置，并夹在上述两个连接环内部，且底部与承载块(75)接触；所述前压块(71)、前支撑块(72)和后压块(74)、后支撑块(73)贯穿固定于加载工装板(76)上，所述承载块(75)固接于加载工装板(76)上。

4.根据权利要求1所述的一种数控刀架静刚度测试装置，其特征在于：所述的变形测量装置包括切向变形测量装置(2)和轴向变形测量装置(3)，所述切向变形测量装置(2)和轴向变形测量装置(3)采用数显千分表，并通过磁性万向表架吸附于刀架转接板(13)上。

5.根据权利要求1所述的一种数控刀架静刚度测试装置，其特征在于：所述切向加载装置、切向变形测量装置(2)、切向力加载点同轴线且为竖直方向并与被测刀架(1)的主轴轴线垂直；所述轴向加载装置(6)、轴向变形测量装置(3)、轴向力加载点同轴线且为水平方向并与被测刀架(1)的主轴轴线平行；所述模拟假刀(4)安装方向与上述轴线垂直。

6.根据权利要求1所述的一种数控刀架静刚度测试装置，其特征在于：所述力加载装置采用直线模组，所述变形测量装置采用电涡流传感器或激光位移传感器。