[发明专利]一种高速电主轴切削力模拟加载及测试装置

摘要

本发明公开了一种高速电主轴切削力模拟加载及测试装置，包括在径向电磁铁支架、一对轴向电磁铁支架、切向电磁铁支架上各自设置有加载电磁铁和单向拉压力传感器，单向拉压力传感器与滤波放大电路、A/D转换器依次连接，A/D转换器与加载控制器连接，加载控制器与工控机及单相可控硅整流电路分别连接，单相可控硅整流电路与整流变压器及各处直流励磁线圈同时连接；铜杯内圆柱面及外沿两侧喷镀有非晶态软磁合金涂层。本发明装置由单相可控硅整流电路产生可调节的直流励磁电流，经各励磁线圈形成直流气隙磁场，分别完成径向、切向及轴向电磁加载力的调节，共同实现切削力的模拟加载及非接触电磁加载力的测试。

主权项

一种高速电主轴切削力模拟加载及测试装置，其特征在于：包括机械部分和电气控制部分，1)所述的机械部分的结构是，在工作台(16)上设置有电主轴支座(17)和一个径向电磁铁支架(6)、一个切向电磁铁支架(11)和一对轴向电磁铁支架(8)，电主轴支座(17)上设置有电主轴(1)，电主轴(1)与空心的铜杯(2)底端连接，铜杯(2)开口端设置有外沿；径向电磁铁支架(6)的端头伸进铜杯(2)中，并安装有径向力加载电磁铁(5)，径向力加载电磁铁(5)上设置有竖直方向的直流励磁线圈①；一对轴向电磁铁支架(8)分布在铜杯(2)开口外沿两侧，每个轴向电磁铁支架(8)上安装有一个轴向力加载电磁铁(7)，该对轴向力加载电磁铁(7)对称分布在外沿两侧，每个轴向力加载电磁铁(7)上安装有一水平的直流励磁线圈②；切向电磁铁支架(11)位于铜杯(2)下方，切向电磁铁支架(11)上安装有切向力加载电磁铁(9)，切向力加载电磁铁(9)安装有竖直方向的直流励磁线圈③；径向力加载电磁铁(5)与切向力加载电磁铁(9)靠近铜杯(2)的底端，径向力加载电磁铁(5)的轴线与切向力加载电磁铁(9)的轴线重合，且该轴线平行于铜杯(2)的竖直直径线；铜杯(2)外沿两侧的轴向力加载电磁铁(7)的轴线重合，且该轴线平行于铜杯(2)的轴线；2)所述的电气控制部分结构是，在径向电磁铁支架(6)、切向电磁铁支架(11)和一对轴向电磁铁支架(8)上各设置有一单向拉压力传感器(10)，单向拉压力传感器(10)输出端与滤波放大电路(15)、A/D转换器(14)依次连接，A/D转换器(14)输出端与加载控制器(13)连接，加载控制器(13)与工控机(25)连接，加载控制器(13)与单相可控硅整流电路(12)连接，单相可控硅整流电路(12)与整流变压器(18)连接，单相可控硅整流电路(12)的主电路输出端分别与直流励磁线圈①、②和③同时连接；单相可控硅整流电路(12)的控制电路部分由移相触发电路(19)、隔离驱动电路(20)依次连接组成，移相触发电路(19)的输入端与加载控制器(13)输出端连接。