[发明专利]一种五轴联动机床加载试验装置

摘要

一种五轴联动机床加载试验装置，它是由并联加载机构和控制系统两大部分组成，它们之间的位置连接关系是：并联加载机构的静平台固定在机床工作台上，动平台与机床主轴固连，六根连杆通过球铰连接动、静平台，并使动平台相对于静平台产生加载运动，向机床主轴加载，控制系统操控并联加载机构。所述并联加载机构由球铰、活动平台、连杆、静平台组成，它们之间的位置连接关系是：静平台通过6个球铰与6根连杆的一端连接，连杆的另一端再通过6个球铰与动平台连接。所述控制系统包括加载运动控制器、加载执行器、加载驱动器、力传感器和位移传感器。本发明能得到机床在模拟工作状况下的可靠性参数，为进一步改进机床的性能提供了试验依据。

主权项

一种五轴联动机床加载试验装置，其特征在于：该装置由并联加载机构和控制系统两大部分组成，它们之间的位置连接关系是：并联加载机构的静平台固定在机床工作台上，并联加载机构的动平台与机床主轴固连，其连杆通过球铰连接动、静平台，并使动平台相对于静平台产生加载运动，向机床主轴加载，控制系统操控并联加载机构；所述并联加载机构由球铰、活动平台、连杆、静平台组成，它们之间的位置连接关系是：静平台通过球铰与连杆的一端连接，连杆的另一端再通过球铰与动平台连接；该并联加载机构采用U型直线电机驱动，直线电机静子与静平台一侧的球铰连接，直线电机动子与动平台一侧的球铰连接；并在静子基座上安装商品滚动导轨，在动子上安装滑块，以保证静、动子的相对运动精度；该并联加载机构的整体结构分为两种形式：1)6-PSS结构：它是由6个移动副-球铰-球铰组成，它们之间的位置连接关系是：各固定长度的连杆一端与活动平台通过六个球铰连接，另一端通过球铰各连接在一个滑座上，六个滑座通过移动副在三根相互平行的导轨上滑动，导轨与矩形板材的静平台固定连接；滑座的移动是由加载执行器带动实现加载，最终通过各连杆和活动平台对机床主轴施加载荷；这种结构在导轨方向有较大的工作空间；2)6-SPS结构：它是由6个球铰-移动副-球铰组成组成，它们之间的位置连接关系是；6个长度可伸缩的连杆两端分别与活动平台、静平台通过球铰连接；杆长的伸缩是由加载执行器带动实现加载，最终通过活动平台对机床主轴施加载荷；这种结构在各方向的运动空间基本相等；该活动平台是轴对称的不等边六边形板材，每一角处安装一个球铰；该连杆是两种形式：固定杆件式、活动伸缩式；该静平台是两种形式：矩形板材式、不等边六边形板材式；所述控制系统包括加载运动控制器、加载执行器、加载驱动器、力传感器和位移传感器；它们之间的位置连接关系是：加载运动控制器和加载驱动器安装在控制柜里，加载执行器即直线电机本身具有位移传感器，力传感器安装在连杆与动平台一侧的球铰之间，监测连杆上的拉压力。