重型數(shù)控立式車床可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于重型機(jī)械加工設(shè)備可靠性領(lǐng)域的試驗(yàn)裝置，更確切地說，本實(shí)用新型涉及一種能夠?qū)χ匦蛿?shù)控立式車床實(shí)現(xiàn)動(dòng)、靜態(tài)切削力和扭矩加載的重型數(shù)控立式車床可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]重型機(jī)床是國防軍工、航空航天、交通運(yùn)輸和水利工程等支柱產(chǎn)業(yè)的重要數(shù)控加工裝備之一。目前國內(nèi)研發(fā)的重型數(shù)控機(jī)床在精度、速度、大型化、重量化和多軸聯(lián)動(dòng)等方面取得一定的發(fā)展。但由于重型機(jī)床自身和工件龐大、負(fù)載變化大、行程大等特點(diǎn)，容易受到工況及環(huán)境的影響，使其故障頻繁，可靠性問題嚴(yán)重，已經(jīng)成為機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)與用戶關(guān)注的焦點(diǎn)和重型數(shù)控機(jī)床發(fā)展的瓶頸。因此研宄開發(fā)重型數(shù)控立式車床可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)具有重要的實(shí)際意義。
[0003]我國的重型數(shù)控立式車床研發(fā)和可靠性試驗(yàn)研宄起步較晚，目前國內(nèi)僅有一些能夠?qū)χ匦蛿?shù)控立式車床功能部件進(jìn)行功能簡單的可靠性試驗(yàn)裝置。例如，某些試驗(yàn)臺(tái)可以對(duì)數(shù)控立式車床的工作臺(tái)、滑枕等進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)或者在工作臺(tái)上添加重物進(jìn)行模擬慣性載荷的可靠性試驗(yàn)，但試驗(yàn)?zāi)M的工況與真實(shí)工況有很大的差距。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了目前重型數(shù)控立式車床可靠性試驗(yàn)裝置不能模擬動(dòng)、靜態(tài)切削力和扭矩加載的問題，提供了一種采用軸向電液伺服加載裝置、徑向電液伺服加載裝置、測(cè)功機(jī)扭矩加載裝置和配重塊分別對(duì)重型數(shù)控立式車床進(jìn)行模擬軸向與徑向的動(dòng)靜態(tài)切削力、扭矩以及慣性載荷的混合加載的重型數(shù)控立式車床可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的重型數(shù)控立式車床可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)包括有配重塊慣性加載及加載輔助裝置、電液伺服切削力加載裝置及立式測(cè)功機(jī)扭矩加載裝置。
[0006]所述的配重塊慣性加載及加載輔助裝置包括結(jié)構(gòu)相同的配重塊和加載輔助裝置。
[0007]所述的加載輔助裝置包括加載工作臺(tái)、輔助導(dǎo)軌副、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的壓板與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的固定裝置。
[0008]加載工作臺(tái)采用2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的固定裝置安裝在重型數(shù)控立式車床中的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的正上方，結(jié)構(gòu)相同的配重塊均勻地安裝在加載工作臺(tái)正下方的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，輔助導(dǎo)軌副的靜導(dǎo)軌安裝在加載工作臺(tái)周邊的底面上，輔助導(dǎo)軌副的動(dòng)導(dǎo)軌通過墊板、6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的壓板與T型螺栓固定在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，電液伺服切削力加載裝置中的徑向電液伺服加載裝置安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)周邊的地面上，徑向電液伺服加載裝置中的加載桿和加載工作臺(tái)的圓周表面接觸，軸向電液伺服加載裝置的頂端固定安裝在滑枕的底端，軸向電液伺服加載裝置底端的軸向加載桿與加載工作臺(tái)的上表面接觸連接，立式測(cè)功機(jī)扭矩加載裝置通過其立式測(cè)功機(jī)支撐架固定安裝在加載工作臺(tái)的中心處，同時(shí)立式測(cè)功機(jī)扭矩加載裝置通過扭矩加載桿固定在機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的中心處。
[0009]技術(shù)方案中所述的配重塊為板式的扇形體，扇形體的外圓弧端設(shè)置有兩個(gè)U型槽，每個(gè)U型槽外側(cè)的扇形體的上表面設(shè)置有一個(gè)半球凹坑，而每個(gè)U型槽的外側(cè)的下表面上設(shè)置有一個(gè)半球凸起，每塊配重塊上表面、下表面上的半球凹坑、半球凸起對(duì)正，每塊配重塊上表面、下表面上的半球凹坑、半球凸起結(jié)構(gòu)尺寸相同。
[0010]技術(shù)方案中所述的加載工作臺(tái)為平板圓盤類結(jié)構(gòu)件，加載工作臺(tái)的圓心處設(shè)置一個(gè)中心通孔，中心通孔周圍均勻地分布有用于固定立式測(cè)功機(jī)支撐架(31)的6個(gè)螺紋孔，加載工作臺(tái)的周圍下表面均布有用于安裝輔助導(dǎo)軌副中的靜導(dǎo)軌的螺紋孔，加載工作臺(tái)外圓周處相距180°各設(shè)置有一個(gè)用于和2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的固定裝置中固定桿一端的燕尾凸臺(tái)相互配合的燕尾開口通槽。
[0011]技術(shù)方案中所述的徑向電液伺服加載裝置包括有徑向電液伺服加載單元、徑向電液伺服加載底座、徑向安裝座、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的徑向加載支撐架及徑向?qū)к?。所述的徑向電液伺服加載單元沿縱向安裝在徑向電液伺服加載底座上，伺服加載底座通過螺栓固定在徑向安裝座的兩個(gè)平行對(duì)稱的T型槽上，徑向安裝座與兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的徑向加載支撐架的頂端通過螺栓連接，兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的徑向加載支撐架采用螺栓固定安裝在徑向?qū)к壣稀?br>[0012]技術(shù)方案中所述的徑向電液伺服加載單元包括伺服閥、伺服油缸、位移傳感器、彈性裝置、拉壓力傳感器、加載桿和桿端關(guān)節(jié)軸承。所述的桿端關(guān)節(jié)軸承由桿端關(guān)節(jié)軸承底座和連桿組成，連桿的左端與桿端關(guān)節(jié)軸承底座為球鉸連接，連桿的右端與伺服油缸左端面通過螺紋連接，桿端關(guān)節(jié)軸承的桿端關(guān)節(jié)軸承底座與徑向電液伺服加載底座中的底板為鉸接；彈性裝置中的左側(cè)連接板與伺服油缸活塞桿的右端螺紋連接，彈性裝置中的右側(cè)連接板與雙頭螺柱的左端螺紋連接，雙頭螺柱的右端與拉壓力傳感器螺紋連接，拉壓力傳感器的右端與加載桿螺紋連接。
[0013]技術(shù)方案中所述的彈性裝置還包括2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的套筒、2個(gè)規(guī)格相同的螺栓和2個(gè)規(guī)格相同的螺母組成。所述的左側(cè)連接板與右側(cè)連接板結(jié)構(gòu)相同，均為一個(gè)長方形平板，左側(cè)連接板與右側(cè)連接板的中心位置處設(shè)置有螺紋通孔，螺紋通孔的兩側(cè)各有一個(gè)通孔，
2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的套筒的外徑大于左側(cè)連接板與右側(cè)連接板上兩側(cè)通孔的直徑；2個(gè)規(guī)格相同的螺栓插入左側(cè)連接板與右側(cè)連接板兩側(cè)的通孔中，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的套筒套裝在左側(cè)連接板與右側(cè)連接板之間的兩個(gè)螺栓上，再采用2個(gè)規(guī)格相同的螺母在左側(cè)連接板或右側(cè)連接板的外側(cè)將左側(cè)連接板、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的套筒與右側(cè)連接板固定連接在一起。
[0014]技術(shù)方案中所述的軸向電液伺服加載裝置包括軸向電液伺服加載單元和軸向電液伺服加載底座。所述的軸向電液伺服加載單元和徑向電液伺服加載裝置中的徑向電液伺服加載單元的結(jié)構(gòu)相同，軸向電液伺服加載單元包括軸向伺服閥、軸向加載桿、軸向拉壓力傳感器、軸向彈性裝置、軸向位移傳感器、軸向桿端關(guān)節(jié)軸承和軸向伺服油缸；軸向伺服閥與徑向電液伺服加載單元的伺服閥、軸向伺服油缸與徑向電液伺服加載單元的伺服油缸、軸向位移傳感器與徑向電液伺服加載單元的位移傳感器、軸向彈性裝置與徑向電液伺服加載單元的彈性裝置、軸向拉壓力傳感器與徑向電液伺服加載單元的拉壓力傳感器、軸向加載桿與徑向電液伺服加載單元的加載桿和軸向桿端關(guān)節(jié)軸承與徑向電液伺服加載單元的桿端關(guān)節(jié)軸承結(jié)構(gòu)相同。
[0015]技術(shù)方案中所述的測(cè)功機(jī)扭矩加載裝置包括扭矩加載桿、彈性聯(lián)軸器、3號(hào)軸承端蓋、立式測(cè)功機(jī)支撐架、立式測(cè)功機(jī)、I號(hào)安裝支架、2號(hào)安裝支架、3號(hào)安裝支架、I號(hào)軸承端蓋及2號(hào)軸承端蓋。所述的扭矩加載桿的左端與彈性聯(lián)軸器的右端螺栓連接，彈性聯(lián)軸器的左端與立式測(cè)功機(jī)輸出端螺栓連接，立式測(cè)功機(jī)的頂端與I號(hào)安裝支架的底端相接觸并采用螺栓固定，立式測(cè)功機(jī)的底端與2號(hào)安裝支架頂端相接觸并采用螺栓固定，I號(hào)安裝支架的上端通過軸承安裝在立式測(cè)功機(jī)支撐架中的端蓋的小直徑孔中，I號(hào)軸承端蓋扣裝在立式測(cè)功機(jī)支撐架中的端蓋的大直徑孔中，2號(hào)安裝支架的下端通過軸承安裝在3號(hào)安裝支架的大直徑孔內(nèi)，3號(hào)安裝支架采用螺栓固定在立式測(cè)功機(jī)支撐架內(nèi)的臺(tái)階端面上，2號(hào)軸承端蓋扣裝在3號(hào)安裝支架的大直徑孔內(nèi)，3號(hào)軸承端蓋扣裝在3號(hào)安裝支架的小直徑孔內(nèi)。
[0016]技術(shù)方案中所述的I號(hào)安裝支架為圓盤類結(jié)構(gòu)件，由支架盤與中空階梯軸組成，支架盤與中空階梯軸的大直徑端連成一體，兩者的回轉(zhuǎn)軸線共線；支架盤上以回轉(zhuǎn)軸線為中心均勻地分布有用于與立式測(cè)功機(jī)頂端法蘭盤固定連接的螺紋孔，I號(hào)安裝支架的中空階梯軸由兩段軸組成，上端為安裝I號(hào)軸承的小直徑軸段，下端為大直徑軸段，小直徑軸段與大直徑軸段所形成與I號(hào)軸承內(nèi)環(huán)接觸連接的軸肩。
[0017]技術(shù)方案中所述的立式測(cè)功機(jī)支撐架由支撐架底座和端蓋組成，支撐架底座和端蓋采用螺栓連接；支撐架底座為回轉(zhuǎn)類筒式結(jié)構(gòu)件，支撐架底座由底端法蘭盤與支撐架筒壁組成，支撐架底座的底端法蘭盤上設(shè)置有以回轉(zhuǎn)軸線為中心的6個(gè)U型口，支撐架底座的中心處設(shè)置有階梯孔，支撐架底座中的支撐架筒壁的兩側(cè)各開有一個(gè)長方形窗口，立式測(cè)功機(jī)支撐架的端蓋為圓盤類結(jié)構(gòu)件，立式測(cè)功機(jī)支撐架的端蓋的中心處設(shè)置有凸圓環(huán)體，立式測(cè)功機(jī)支撐架的端蓋的中心處設(shè)置有支撐架階梯通孔，上端為安裝I號(hào)軸承端蓋的大直徑孔，下端為安裝軸承的小直徑孔。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]1.本實(shí)用新型所述的重型數(shù)控立式車床可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)采用電液伺服加載裝置、立式測(cè)功機(jī)扭矩加載裝置和配重塊分別對(duì)重型數(shù)控立式車床進(jìn)行模擬動(dòng)、靜態(tài)切削力、扭矩以及慣性載荷的混合加載，通過對(duì)被測(cè)的重型數(shù)控立式車床進(jìn)行模擬真實(shí)工況的可靠性試驗(yàn)，暴露和激發(fā)產(chǎn)品故障，為產(chǎn)品的可靠性增