[发明专利]一种基于平面二直线力机构的机床加载装置及加载试验方法有效
申请号: | 201310211406.X | 申请日: | 2013-05-31 |
公开(公告)号: | CN103308337A | 公开(公告)日: | 2013-09-18 |
发明(设计)人: | 王丹;樊锐;陈五一;郭浩然 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G01M99/00 | 分类号: | G01M99/00;G01M13/00 |
代理公司: | 北京慧泉知识产权代理有限公司 11232 | 代理人: | 王顺荣;唐爱华 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | 一种基于平面二直线力机构的机床加载装置,该装置是由机械加载平台和加载控制系统两大部分组成;机械加载平台的直线导轨基座固定在数控机床的工作台上,机械加载平台通过专用加载单元与机床主轴连接,实现机械加载平台向机床主轴加载,控制系统用于操控机械加载平台;一种基于平面二直线力机构的机床加载试验方法,它有三大步骤:步骤一:机械加载平台的装夹;步骤二:初始化机械加载平台;步骤三:实际加载。本发明具备一定的通用性,可广泛应用于各种类型的立式数控机床共面二维力和力矩的加载试验,得到机床在模拟工作状况下的性能参数,为进一步改进数控机床的性能提供试验依据。 | ||
搜索关键词: | 一种 基于 平面 直线 机构 机床 加载 装置 试验 方法 | ||
【主权项】:
一种基于平面二直线力机构的机床加载装置,其特征在于:它是由机械加载平台及加载控制系统组成;该机械加载平台一端通过直线电机组件中的直线电机导轨基座固定在数控机床的工作台上,另一端通过与数控机床主轴相连的机械接口对数控机床主轴加载;该加载控制系统操控机械加载平台; 所述机械加载平台包括:直线电机组件、驱动单元连接组件、加载支链和专用加载单元;直线电机组件中的直线电机导轨基座通过螺栓固定在机床工作台上,直线电机组件中的直线电机滑块通过螺栓与驱动单元连接组件相连接,驱动单元连接组件中的驱动单元连接轴通过螺栓与加载支链下端相连接,加载支链上端通过专用加载单元与机床主轴相连接,加载控制系统通过信号线和电源线连接各传感器和各电机组件; 该直线电机组件包括永磁同步直线电机动子和静子、直线导轨、直线电机导轨基座和直线电机滑块,永磁同步直线电机静子通过螺栓固定在直线电机导轨基座上,永磁同步直线电机静子与直线导轨通过螺栓固连,且两者方向平行,永磁同步直线电机动子通过直线电机滑块在永磁同步直线电机静子中滑移,直线电机组件为加载机构力控制提供动力;该永磁同步直线电机动子为片状钢板,上面覆盖导磁材料;该永磁同步直线电机静子中间开有凹槽,凹槽两内表面分别沿动子运动方向均布永磁体;该直线导轨是长条状型板状结构;该直线电机导轨基座是板状结构;该直线电机滑块是方块形结构; 该驱动单元连接组件包含L型卧式连接转接板、驱动单元连接轴承座、轴承和驱动单元连接轴;在立式安装时,驱动单元连接轴承座通过螺栓固定在直线电机滑块上,驱动单元连接轴通过轴承与驱动单元连接轴承座相连接,驱动单元连接轴承座与轴承之间为过盈连接,轴承与驱动单元连接轴之间为过盈连接,驱动单元连接轴中间开有通孔,通过螺栓与加载支链下端相连接;在卧式安装时,驱动单元连接轴承座不直接安装在直线电机滑块上,而是通过螺栓与L型卧式连接转接板固连,L型卧式连接转接板通过螺栓与直线电机滑块固连;该驱动单元连接轴承座呈L型板状件,该驱动单元连接轴是圆柱形件;该L型卧式连接转接板是L型钢板件; 该加载支链由上铰链连接杆、下铰链连接杆、拉压力传感器组成;加载支链的一端通过驱动单元连接组件与直线电机滑块相连接,另一端通过专用加载单元与机床主轴相连接,加载支链中间串联安装有拉压力传感器;该上铰链连接杆、下铰链连接杆是圆柱形杆状件,该拉压力传感器为市购的单轴力传感器; 该专用加载单元,包含用于实现XY共面二维力加载的卧式加载单元和用于实现XZ、YZ共面二维力加Z向扭矩加载的立式加载单元两种;所述卧式加载单元由卧式加载支链连接件、卧式加载单元连接轴、卧式加载单元连接轴承、与数控机床主轴相连的卧式机械接口组成;卧式加载支链连接件一端通过卧式加载单元连接轴、轴承相连接,卧式单元连接轴与卧式加载单元连接轴承之间为过盈配合,卧式加载单元连接轴承通过过盈配合与卧式加载支链连接件连接,卧式加载支链连接件的另一端通过螺栓与加载支链上端连接,卧式机械接口的底部通过螺栓与卧式加载单元连接轴相连接;该卧式加载支链连接件是是C型板状结构,该卧式加载单元连接轴是圆柱形状;该与数控机床主轴相连的卧式机械接口包括:结构框架、联轴器、减速装置、轴承和刀具夹持接口;刀具夹持接口一端与数控机床主轴相连接,另一端通过联轴器与减速装置的一端相连接,减速装置的另一端通过轴承固定在结构框架上,结构框架固定在卧式加载单元连接轴上;该刀具夹持接口是圆柱形件;该结构框架是中空的方形框架结构,该减速装置是市购的小型齿轮减速装置;所述立式加载单元由立式加载支链连 接件、立式加载单元连接轴、立式加载单元连接轴承、与数控机床主轴相连的立式机械接口和扭矩电机组成;立式加载支链连接件一端通过立式加载单元连接轴、轴承相连接,立式加载单元连接轴与立式单元连接轴承之间为过盈配合,立式加载单元连接轴承通过过盈配合与立式加载支链连接件连接,立式加载支链连接件的另一端通过螺栓与加载支链上端连接,立式机械接口的底部通过螺栓与立式加载单元连接轴相连接,扭矩电机通过机械接口的联轴器与机床主轴相连接;该立式加载支链连接件是C型板状结构;该立式加载单元连接轴是圆柱形状,该与数控机床主轴相连的立式机械接口包括:结构框架、联轴器和刀具夹持接口,刀具夹持接口一端与数控机床主轴相连接,另一端通过联轴器与减速装置的一端相连接,减速装置的另一端通过联轴器与扭矩电机轴相连接,扭矩电机和减速装置的外壳固定在结构框架上,结构框架固定在卧式加载单元连接轴上;该刀具夹持接口是圆柱形件,该结构框架是中空的方形框架结构件; 所述加载控制系统包括运动控制器、直线电机、驱动器、拉压力传感器和位移传感器,运动控制器和驱动器安装在控制柜中,直线电机本身具有位移传感器,拉压力传感器安装在运动支链中;该运动控制器包括工业控制计算机、运动控制卡及其附带的控制软件,运动控制器通过输入的控制指令和反馈信号进行计算,向各运动支链发送加载控制指令;该驱动器为与直线电机配套的驱动器,其功能是将运动控制器的控制信号进行功率放大,驱动直线电机实施加载;该位移传感器为直线电机自带的光栅尺,用来测量直线电机的位移,并向运动控制器反馈信息。
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京航空航天大学,未经北京航空航天大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201310211406.X/,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:移动探测方法及装置
- 下一篇:一种无吸收层激光温冲击强化焊缝方法