專利名稱：具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，特別是涉及一種 具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)已成為數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)與應(yīng)用的大戶，據(jù)調(diào)查研 究，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在質(zhì)量和可靠性等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有很大的差距，由此局限了我 國(guó)裝備制造業(yè)的水平和能力。數(shù)控刀架是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵功能部件，它的可靠性水平對(duì)整 機(jī)的可靠性提高有著關(guān)鍵作用，對(duì)數(shù)控刀架的可靠性研究需要以故障數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，但是刀 架的現(xiàn)場(chǎng)跟蹤試驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，短時(shí)間內(nèi)又很難獲得大量的故障數(shù)據(jù)?；诘都艿淖陨硎褂?特點(diǎn)，可以單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行連續(xù)的可靠性試驗(yàn)，試驗(yàn)效率高，節(jié)省人力物力，這就需要一種針 對(duì)刀架的可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)有關(guān)數(shù)控機(jī)床的可靠性試驗(yàn)起步較晚，有一些功能簡(jiǎn)單的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架試驗(yàn) 臺(tái)，這種試驗(yàn)臺(tái)只能對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行空載情況下的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，或者試驗(yàn)時(shí)在數(shù)控 轉(zhuǎn)塔刀架的刀盤上增加偏重塊，模擬真實(shí)情況下不同刀具的重量差別對(duì)刀盤產(chǎn)生的偏重， 但即使是這樣，試驗(yàn)?zāi)M的工作環(huán)境與數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架真實(shí)工作情況仍然有很大差距，真實(shí) 工作情況下，切削時(shí)刀具受到動(dòng)態(tài)切削力，它間接作用在數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的刀盤上，這一因素 對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的壽命和可靠性有很大影響，而現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備都不能模擬切削力對(duì)數(shù)控 轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行加載試驗(yàn)。本試驗(yàn)系統(tǒng)在傳統(tǒng)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)位試驗(yàn)基礎(chǔ)上增加了對(duì)數(shù)控 轉(zhuǎn)塔刀架的多角度動(dòng)、靜態(tài)加載結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備的不足，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有 顯著的創(chuàng)造性和進(jìn)步性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服了目前數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的可靠性試驗(yàn)設(shè)備 不能模擬動(dòng)態(tài)切削力對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行加載試驗(yàn)的問(wèn)題，提供了一種數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔 刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，特別是提供了一種具有電液伺服加載裝置的數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架 的可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的所述的具有電液 伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)由泵站、液壓加載機(jī)構(gòu)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制 部分與電液伺服加載控制部分組成。所述的液壓加載機(jī)構(gòu)包括加力桿、保持彈簧、彎板、滑 板、底座、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸滑板、油缸保持架、油缸與工作臺(tái)。底座通過(guò)螺栓固定安裝在工作臺(tái)的右端，滑板通過(guò)T形螺釘固定在底座上，彎板 通過(guò)T形螺釘固定在滑板上，轉(zhuǎn)軸中的右轉(zhuǎn)軸與彎板中豎直安裝板上的通孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接后借 助于螺栓鎖緊。轉(zhuǎn)軸滑板上的水平轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸中左矩形板上的通孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接后借助于螺栓 鎖緊。油缸保持架通過(guò)T型螺釘固連在轉(zhuǎn)軸滑板上，油缸的上端與油缸保持架連接，油缸的 下端的兩側(cè)和油缸保持架之間分別安裝有保持彈簧，油缸下端的活塞桿的端部通過(guò)電液伺
4服加載控制部分中的壓力傳感器和加力桿一端固定連接。技術(shù)方案中所述的油缸的上端與油缸保持架連接是指油缸的上方通過(guò)四根螺柱 固定一個(gè)上端蓋，油缸上方的上端蓋通過(guò)關(guān)節(jié)軸承鉸接在油缸保持架上。在上端蓋和油缸 上端面之間固定一個(gè)直線軸，直線軸的對(duì)稱軸線和油缸活塞桿的對(duì)稱軸線平行。直線軸上 滑動(dòng)連接有箱式直線軸承，箱式直線軸承的一端和活塞桿的端部固定連接，箱式直線軸承 的另一端和電液伺服加載控制部分中的位移傳感器的內(nèi)芯固定連接；所述的轉(zhuǎn)軸是由右 轉(zhuǎn)軸、圓形法蘭盤和左矩形板依次組成一體，右轉(zhuǎn)軸、圓形法蘭盤和左矩形板的對(duì)稱軸線共 線。圓形法蘭盤上均布有用于穿過(guò)螺栓的四段環(huán)形通槽，左矩形板的中心處設(shè)置有一通孔， 在該通孔的周圍均布有三段用于穿過(guò)螺栓的環(huán)形通槽；所述的轉(zhuǎn)軸滑板是一個(gè)長(zhǎng)條形板類 結(jié)構(gòu)件。轉(zhuǎn)軸滑板的前端面上從上至下設(shè)置有2條T形槽，轉(zhuǎn)軸滑板的后端面的下端設(shè)置 一個(gè)水平轉(zhuǎn)軸，即水平轉(zhuǎn)軸的軸對(duì)稱線和轉(zhuǎn)軸滑板的前、后端面垂直。在水平轉(zhuǎn)軸的周圍設(shè) 置有三個(gè)和轉(zhuǎn)軸中左矩形板上三段環(huán)形通槽相對(duì)應(yīng)的螺紋孔；所述的油缸保持架是一個(gè)長(zhǎng) 條形箱式結(jié)構(gòu)件，即由一塊底板、一塊頂板和兩塊結(jié)構(gòu)相同的左側(cè)板與右側(cè)板構(gòu)成。左側(cè) 板、頂板和結(jié)構(gòu)相同的右側(cè)板從左、上和右三面固定在底板前端面上，油缸保持架的下端是 敞開的。底板上均布有兩排穿過(guò)螺栓的通孔，兩排通孔之間的距離和轉(zhuǎn)軸滑板前端面上的2 條T形槽之間的距離相等；所述的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分包括上位工控機(jī)、可編程控制器、 電磁換向閥和模擬刀桿?？删幊炭刂破鞯纳闲蟹较蚺c上位工控機(jī)電連接。可編程控制器的 下行方向分別和刀架控制器與電磁換向閥電連接。刀架控制器的下行方向和待測(cè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔 刀架上的伺服電機(jī)電源接口與伺服電機(jī)編碼器接口電連接。電磁換向閥的P 口與T 口分別 和泵站的供油口與回油口管路連接。電磁換向閥的控制油口 A 口與控制油口 B分別和待測(cè) 數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架上的鎖緊與松開油缸管路連接。模擬刀桿裝卡在待測(cè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的刀盤 上；所述的可編程控制器的上行方向與上位工控機(jī)電連接，可編程控制器的下行方向分別 和刀架控制器與電磁換向閥電連接是指可編程控制器的上行方向通過(guò)內(nèi)置的RS-232C端 口與上位工控機(jī)的RS-232C端口串口連接?？删幊炭刂破飨滦蟹较蛑械?個(gè)輸入點(diǎn)分別與 刀架控制器上1個(gè)定位結(jié)束信號(hào)輸出點(diǎn)連接、4個(gè)當(dāng)前工位反饋信號(hào)輸出點(diǎn)連接與1個(gè)刀 架報(bào)警信號(hào)輸出點(diǎn)連接。還有2個(gè)輸入點(diǎn)分別和數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架上的松開傳感器與鎖緊傳感 器接口連接。可編程控制器下行方向中的7個(gè)輸出點(diǎn)分別和刀架控制器上4個(gè)工位信號(hào)、 2個(gè)工作模式信號(hào)與1個(gè)啟動(dòng)信號(hào)輸入點(diǎn)電連接。還有2個(gè)輸出點(diǎn)與電磁換向閥的松開與 鎖緊電源接口連接；所述的電液伺服加載控制部分包括上位工控機(jī)、1號(hào)A/D卡、1號(hào)信號(hào)放 大器、伺服放大器、D/A卡、2號(hào)信號(hào)放大器、2號(hào)A/D卡、壓力傳感器、位移傳感器和電液伺 服閥。電液伺服閥的供油口 P和回油口 T分別與泵站的供油口和回油口管路連接，電液伺 服閥的控制油口 A和控制油口 B分別與油缸的上、下油腔管路連接。電液伺服閥上的4芯 電氣插座通過(guò)屏蔽線與伺服放大器連接，經(jīng)過(guò)D/A卡與上位工控機(jī)(19)電連接。位移傳感 器通過(guò)屏蔽線與1號(hào)信號(hào)放大器連接，經(jīng)過(guò)1號(hào)A/D卡與上位工控機(jī)電連接。壓力傳感器 通過(guò)屏蔽線與2號(hào)信號(hào)放大器連接，經(jīng)過(guò)2號(hào)A/D卡與上位工控機(jī)電連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是1.本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)與 現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備相比，本試驗(yàn)系統(tǒng)將真實(shí)工作環(huán)境下切削力對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性產(chǎn)生的 重要影響這一因素考慮進(jìn)去，創(chuàng)新性地增添了液壓加載機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng)，試驗(yàn)內(nèi)容不僅包括數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)位、定位、夾緊，而且加入了動(dòng)、靜態(tài)加載過(guò)程，來(lái)模擬真實(shí)切削過(guò)程 中數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架受的切削力，液壓加載機(jī)構(gòu)還可以進(jìn)行位置和角度的調(diào)節(jié)，從而可以更進(jìn) 一步的模擬出數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架各個(gè)受力角度，在多角度上都可以對(duì)其進(jìn)行動(dòng)、靜態(tài)加載，本試 驗(yàn)系統(tǒng)更好的還原了數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的真實(shí)工作狀況，從而使試驗(yàn)中得到的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架故 障數(shù)據(jù)和測(cè)得的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性水平更為真實(shí)可靠。另一方面，液壓加載機(jī)構(gòu)可以進(jìn) 行位置和角度的調(diào)節(jié)，使本試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)不同型號(hào)和尺寸的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架都能進(jìn)行可靠性試 驗(yàn)，增加了本試驗(yàn)系統(tǒng)的靈活性。2.本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)在 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行連續(xù)的可靠性試驗(yàn)時(shí)，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程循環(huán)有序地不斷進(jìn)行，并將數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架 發(fā)生的故障錄入故障數(shù)據(jù)庫(kù)，與現(xiàn)場(chǎng)跟蹤試驗(yàn)采集數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架故障數(shù)據(jù)相比，提高了試 驗(yàn)效率和故障采集速度，節(jié)省了大量的財(cái)力、物力和時(shí)間。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系 統(tǒng)在非工作狀態(tài)時(shí)的主視圖；圖2為本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系 統(tǒng)在非工作狀態(tài)時(shí)的左視圖；圖3為本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系 統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)的軸測(cè)投影圖；圖4為表示本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試 驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理的示意框圖；圖中1.數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架，2.模擬刀桿，3.加力桿，4.壓力傳感器，5.關(guān)節(jié)軸承， 6.直線軸，7.箱式直線軸承，8.位移傳感器，9.保持彈簧，10.彎板，11.滑板，12.底座， 13.轉(zhuǎn)軸，14.轉(zhuǎn)軸滑板，15.油缸保持架，16.油缸，17.電液伺服閥，18.工作臺(tái)，19.上位工 控機(jī)，20.可編程控制器(PLC)，21.電磁換向閥，22.刀架控制器，23. 1號(hào)A/D卡，24. 1號(hào)信 號(hào)放大器，25.伺服放大器，26. D/A卡，27. 2號(hào)信號(hào)放大器，28.2號(hào)A/D卡，I .液壓加載機(jī) 構(gòu)，II .數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分，III.電液伺服加載控制部分。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述參閱圖3，本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的可靠性試驗(yàn)設(shè)備不能 模擬切削力對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行加載試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)M環(huán)境與數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架真實(shí)工況存在很 大差異這一現(xiàn)狀，提供一種數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，特別是提供一種具 有電液伺服加載裝置的數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)控機(jī)床數(shù)控 轉(zhuǎn)塔刀架的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的可靠性試驗(yàn)。試驗(yàn)內(nèi)容不僅包括數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)位試驗(yàn)，重要的 是還可以模擬切削力對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行動(dòng)、靜態(tài)加載試驗(yàn)，而且是多角度的動(dòng)、靜態(tài)加 載，成功模擬了數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架真實(shí)工作環(huán)境，并將數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架產(chǎn)生的故障錄入數(shù)控轉(zhuǎn)塔 刀架故障數(shù)據(jù)庫(kù)，試驗(yàn)條件貼近數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架真實(shí)工況。與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)跟蹤試驗(yàn)相比，采用本實(shí)用新型所提供的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)在 實(shí)驗(yàn)室就可以對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行試驗(yàn)，大大減少了在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架試驗(yàn)所耗費(fèi) 的人力物力和時(shí)間。與現(xiàn)有可靠性試驗(yàn)設(shè)備相比，本試驗(yàn)系統(tǒng)將數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架真實(shí)工作時(shí) 受多角度的動(dòng)、靜態(tài)切削力這一重要因素考慮進(jìn)去，并加以模擬，更好的還原了數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀 架真實(shí)工作環(huán)境，從而使收集的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的故障數(shù)據(jù)更為真實(shí)可信，測(cè)得的數(shù)控轉(zhuǎn)塔 刀架的可靠性水平更有說(shuō)服力。具有電液伺服加載裝置的數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的可靠性 試驗(yàn)系統(tǒng)是由泵站、液壓加載機(jī)構(gòu)I、數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分II與電液伺服加載控制部分 III組成。液壓加載機(jī)構(gòu)I與數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分II (的主要部件)直接安裝在工作臺(tái)18 之兩端。電液伺服加載控制部分III (的主要部件)安裝在液壓加載機(jī)構(gòu)I中的油缸16的 外壁上，電液伺服加載控制部分III的一端和油缸16的進(jìn)、出油口管路連接，電液伺服加載 控制部分III的另一端和泵站管路連接。參閱圖1與圖2，液壓加載機(jī)構(gòu)I包括加力桿3、關(guān)節(jié)軸承5、直線軸6、箱式直線軸 承7、保持彈簧9、彎板10、滑板11、底座12、轉(zhuǎn)軸13、轉(zhuǎn)軸滑板14、油缸保持架15、油缸16、 工作臺(tái)18、螺栓與關(guān)節(jié)軸承的支撐件。彎板10包括有互相垂直的安裝底板、豎直安裝板和兩者之間的一對(duì)加強(qiáng)筋板，安 裝底板與豎直安裝板上皆均布有穿過(guò)T型螺釘/螺栓的通孔，豎直安裝板上均布的穿過(guò)螺 栓的通孔的中心處設(shè)置有和轉(zhuǎn)軸13配裝的通孔?；?1是一個(gè)長(zhǎng)方形的板類結(jié)構(gòu)件，滑板11的上工作面上設(shè)置兩條和滑板11縱 向?qū)ΨQ線平行的T形槽，其四角處設(shè)置有和上工作面垂直的用于穿過(guò)T型螺釘?shù)耐祝?11的下工作面是和上工作面平行的光滑面。底座12是一個(gè)長(zhǎng)方體式的箱體結(jié)構(gòu)件，底座12的上工作面設(shè)置有從左至右的相 互平行的2條T形槽，底座12的下工作面設(shè)置有從左至右的向前、后兩側(cè)伸出的凸邊，凸邊 上均布有能夠垂直地穿過(guò)螺栓的通孔。轉(zhuǎn)軸13是由右轉(zhuǎn)軸、圓形法蘭盤和左矩形板依次組成(制成)一體，并且三部分 的對(duì)稱軸線共線。圓形法蘭盤上均布有和彎板10中豎直安裝板上均布的通孔相對(duì)應(yīng)的四 段環(huán)形通槽。左矩形板的中心處設(shè)置有一通孔，在該通孔的周圍設(shè)置有三段用于穿過(guò)螺栓 的環(huán)形通槽。轉(zhuǎn)軸滑板14是一個(gè)長(zhǎng)條形板類結(jié)構(gòu)件，轉(zhuǎn)軸滑板14的前(右)端面上從上至下 設(shè)置有2條T形槽，轉(zhuǎn)軸滑板14的后(左)端面的下端設(shè)置一個(gè)水平轉(zhuǎn)軸，即水平轉(zhuǎn)軸的 軸對(duì)稱線和轉(zhuǎn)軸滑板14的前(右)、后(左)端面垂直，在水平轉(zhuǎn)軸的周圍設(shè)置有三個(gè)和轉(zhuǎn) 軸13中左矩形板上三段環(huán)形通槽相對(duì)應(yīng)的螺紋孔。油缸保持架15是一個(gè)長(zhǎng)條形箱式結(jié)構(gòu)件，即由一塊底板、一塊頂板和兩塊結(jié)構(gòu) 相同的左、右側(cè)板構(gòu)成，左側(cè)板、頂板和結(jié)構(gòu)相同的右側(cè)板從左、上、右三面固定在底板前 (右)端面上，油缸保持架15的下端是敞開的，底板上均布有兩排(4或6個(gè))用于穿過(guò)螺 栓的通孔，兩排通孔之間的距離和轉(zhuǎn)軸滑板14前(右)端面上的2條T形槽之間的距離相寸。油缸16選用雙活塞桿與單活塞式液壓油缸，雙活塞桿分別從油缸16的上、下端 伸出，油缸16的(伸出一活塞桿的)上端面的上方通過(guò)四根螺柱固定一個(gè)上端蓋，油缸16 通過(guò)這上端蓋、關(guān)節(jié)軸承5與關(guān)節(jié)軸承的支撐件固定連接在油缸保持架15中頂板的下端面上。在上端蓋和油缸16的(伸出一活塞桿的)上端面之間固定一個(gè)直線軸6，直線軸6的 對(duì)稱軸線和油缸16的活塞桿的對(duì)稱軸線平行。直線軸6上套裝有可在直線軸6上滑動(dòng)的 箱式直線軸承7，箱式直線軸承7的一端和活塞桿的端部固定連接，即箱式直線軸承7可隨 活塞桿的上、下移動(dòng)在直線軸6上滑動(dòng)。箱式直線軸承7的另一端和電液伺服加載控制部 分(III)中的位移傳感器8的內(nèi)芯連接，當(dāng)活塞桿移動(dòng)時(shí)位移傳感器8的內(nèi)芯也隨著移動(dòng)， 位移傳感器8便能測(cè)得活塞桿的位移。工作臺(tái)18是一箱體結(jié)構(gòu)件，可采用型鋼先焊成骨架，然后四周和上表面覆蓋上鋼 板，上表面是安裝液壓加載機(jī)構(gòu)I與待測(cè)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的安裝面，工作臺(tái)18的底面四 角設(shè)置有可調(diào)整高度的安裝底腳。底座12通過(guò)螺栓固定安裝在工作臺(tái)18的右端，滑板11通過(guò)T形螺釘固定在底座 12的上工作面上，滑板11上的2條T形槽和底座12上的2條T形槽垂直。彎板10中的 安裝底板通過(guò)T形螺釘固定在滑板11上，轉(zhuǎn)軸13中的右轉(zhuǎn)軸插入彎板10中豎直安裝板上 的通孔里成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并使轉(zhuǎn)軸13中的圓形法蘭盤和彎板10中的豎直安裝板相接觸，轉(zhuǎn)軸 13相對(duì)于彎板10中的豎直安裝板位置調(diào)整好后采用螺栓將兩者固定連接(鎖緊)，轉(zhuǎn)軸13 相對(duì)彎板10中豎直安裝板的位置可以轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，位置調(diào)節(jié)好后再固定連接(鎖緊)。轉(zhuǎn)軸 滑板14的水平轉(zhuǎn)軸裝入轉(zhuǎn)軸13中左矩形板的通孔里成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)軸滑板14的位置調(diào)整 好后再借助于螺栓將轉(zhuǎn)軸滑板14和轉(zhuǎn)軸13兩者固定連接(鎖緊)。油缸保持架15通過(guò)T 型螺釘固連在轉(zhuǎn)軸滑板14的前(右)端面上，油缸16、關(guān)節(jié)軸承5、直線軸6、箱式直線軸承 7、位移傳感器8這一組件借助于關(guān)節(jié)軸承的支撐連接件(橫軸和兩個(gè)軸承支座)固定連接 在油缸保持架15中的頂板的下端面上。油缸16的下端的兩側(cè)和油缸保持架15的左、右側(cè) 板之間安裝有保持彈簧9，保持彈簧9的作用是使油缸16的位置和方向保持不變。油缸16 下端的活塞桿的端部和壓力傳感器4的一端固定連接，壓力傳感器4的另一端和加力桿3 一端固定連接，加力桿3的另一端設(shè)置成向里凹進(jìn)的和模擬刀桿2上的球面相吻合的凹面。液壓加載機(jī)構(gòu)I的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及3種移動(dòng)和2種轉(zhuǎn)動(dòng)，這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以使油 缸16的位置和角度在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)有二 一是真實(shí)工況下刀具進(jìn)行不同情況 的切削時(shí)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1所受動(dòng)態(tài)負(fù)載力的大小和方向會(huì)不同，因此油缸16的位置和角度 在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，就可以模擬出數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架各種真實(shí)受力角度，在各個(gè)受力角度 上都可以對(duì)其進(jìn)行動(dòng)、靜態(tài)加載；二是通過(guò)對(duì)油缸16位置和角度的調(diào)節(jié)，可以對(duì)不同型號(hào)， 不同尺寸的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行加載試驗(yàn)，增加了本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置 的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的靈活性和通用性。數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分II包括上位工控機(jī)19、可編程控制器(PLC)20、電磁換向 閥21和(安裝在待測(cè)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1上的)模擬刀桿2?？删幊炭刂破?0的上行方向與上位工控機(jī)19電連接，可編程控制器20的下行方 向分別和刀架控制器22的上行方向與電磁換向閥21電連接，刀架控制器22的下行方向和 待測(cè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1上的伺服電機(jī)電源接口與伺服電機(jī)編碼器接口電連接，電磁換向閥21 的P 口與T 口分別和泵站的供油口與回油口管路連接，電磁換向閥21的控制油口 A 口、控 制油口 B 口分別和待測(cè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1上的鎖緊與松開油缸管路連接。模擬刀桿2裝卡在 待測(cè)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的刀盤上，待測(cè)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1通過(guò)螺栓等件固定安裝在工作臺(tái) 18的左端，待測(cè)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1中刀盤的回轉(zhuǎn)軸線和液壓加載機(jī)構(gòu)I中轉(zhuǎn)軸13的回轉(zhuǎn)軸線空間平行。更具體地說(shuō)，實(shí)施例中可編程控制器20是采用型號(hào)為CMP2A-30⑶R-D的歐姆龍可 編程控制器，直流24V供電，有18個(gè)直流輸入點(diǎn)，12個(gè)直流輸出點(diǎn)，可編程控制器20上行 方向通過(guò)內(nèi)置的RS-232C端口與上位工控機(jī)19的RS-232C端口連接進(jìn)行串口通訊，可編程 控制器20下行方向中6個(gè)輸入點(diǎn)分別與刀架控制器22上1個(gè)定位結(jié)束信號(hào)輸出點(diǎn)連接，4 個(gè)當(dāng)前工位反饋信號(hào)輸出點(diǎn)連接，1個(gè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架報(bào)警信號(hào)輸出點(diǎn)連接，還有2個(gè)輸入點(diǎn) 分別與數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架上的松開傳感器和鎖緊傳感器接口連接。可編程控制器20下行方向 7個(gè)輸出點(diǎn)分別與刀架控制器22上4個(gè)工位信號(hào)、2個(gè)工作模式信號(hào)與1個(gè)啟動(dòng)信號(hào)輸入 點(diǎn)連接，還有2個(gè)輸出點(diǎn)與電磁換向閥21的松開、鎖緊電源接口電連接。刀架控制器22是與待測(cè)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1中的伺服電機(jī)匹配的三菱型號(hào)為 MR-J3-40A-RJ070的伺服放大器，為待測(cè)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的組成部分，兩相交流220V供 電，刀架控制器22下行方向與數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架上的伺服電機(jī)電源接口和伺服電機(jī)編碼器接 口配套電連接。上位工控機(jī)19控制界面是由VB制作，在控制界面上選定數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的工作 模式和需要的工位后，與可編程控制器20串口通訊，可編程控制器20先輸出電流控制電磁 換向閥21動(dòng)作，控制數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1刀盤松開，上位工控機(jī)19接收到松開確定信號(hào)之后輸 出工作模式信號(hào)、工位信號(hào)和啟動(dòng)信號(hào)給刀架控制器22，刀架控制器22控制數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架 1轉(zhuǎn)到所需工位，之后刀架控制器22反饋回定位結(jié)束信號(hào)和當(dāng)前工位信號(hào)給可編程控制器 20，如遇故障則反饋報(bào)警信號(hào)，可編程控制器20接收到定位結(jié)束信號(hào)和當(dāng)前工位信號(hào)后輸 出電流控制電磁換向閥21動(dòng)作，控制數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的刀盤鎖緊，接收到鎖緊確定信號(hào)后連 同當(dāng)前工位信號(hào)一起反饋給上位工控機(jī)19，一次換刀完成。模擬刀桿2模擬真實(shí)刀桿尺寸加工，不同的是伸出端加工成球形，目的是加載時(shí) 使加力桿3的凹面能夠扣壓在模擬刀桿2 —端的球面上，這種設(shè)計(jì)大大減小了油缸16動(dòng)態(tài) 加載時(shí)活塞桿承受的側(cè)向力，很好的保護(hù)了油缸16。電液伺服加載控制部分III包括上位工控機(jī)(和數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分II共用同 一臺(tái)上位工控機(jī))19、1號(hào)A/D卡23、1號(hào)信號(hào)放大器24、伺服放大器25、D/A卡26、2號(hào)信 號(hào)放大器27、2號(hào)A/D卡28、壓力傳感器4、位移傳感器8和電液伺服閥17。電液伺服閥17 安裝在油缸16的缸體外壁上。電液伺服閥17的供油口 P和回油口 T分別與泵站的供油口和回油口管路連接，電 液伺服閥17的控制油口 A和控制油口 B分別與油缸(16)的上、下油腔管路連接，電液伺服 閥17上的4芯電氣插座通過(guò)屏蔽線與伺服放大器25連接，經(jīng)過(guò)D/A卡26與上位工控機(jī)19 電連接；位移傳感器8通過(guò)屏蔽線與1號(hào)信號(hào)放大器24連接，經(jīng)過(guò)1號(hào)A/D卡23與上位工 控機(jī)19電連接；壓力傳感器4通過(guò)屏蔽線與2號(hào)信號(hào)放大器27連接，經(jīng)過(guò)2號(hào)A/D卡28 與上位工控機(jī)19電連接。實(shí)施例中的電液伺服閥17采用美國(guó)M00G G761系列機(jī)械反饋式四通電液伺服閥， 動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能高，通過(guò)閥芯的電流信號(hào)的變化控制閥口的負(fù)載流量。電液伺服閥17的供 油口 P和回油口 T分別于與泵站的供油口和回油口管路連接，控制油口 A和控制油口 B分 別與油缸的上下油腔接通。電液伺服閥17上帶有標(biāo)準(zhǔn)的4芯電氣插座，通過(guò)配有型號(hào)為 MS3106F14S2S的電纜插頭的屏蔽線與電液伺服閥17的伺服放大器25連接，伺服放大器25
9采用交流220V供電，經(jīng)過(guò)D/A卡26連接到上位工控機(jī)19上。壓力傳感器4通過(guò)4芯屏蔽 線與2號(hào)信號(hào)放大器27連接，經(jīng)過(guò)2號(hào)A/D卡28連接到上位工控機(jī)19上，位移傳感器8 通過(guò)4芯屏蔽線與1號(hào)信號(hào)放大器24連接，經(jīng)過(guò)1號(hào)A/D卡23連接到上位工控機(jī)19上。上位工控機(jī)19控制程序也由VB制作，整個(gè)電液伺服加載控制部分III是一個(gè)閉環(huán) 控制回路，可以通過(guò)位移反饋或壓力反饋形成閉環(huán)。并與數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分II進(jìn)行融 合，形成一個(gè)完整的數(shù)控機(jī)床數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)控制系統(tǒng)。電源、泵站開啟后，上位 工控機(jī)19先通過(guò)位移閉環(huán)控制活塞桿向下移動(dòng)。使加力桿3前端扣壓在模擬刀桿2上，之 后轉(zhuǎn)為壓力閉環(huán)控制，上位工控機(jī)19根據(jù)所需的加載力、振動(dòng)頻率和加載波形發(fā)出指令信 號(hào)經(jīng)過(guò)D/A卡26轉(zhuǎn)換傳給伺服放大器25，經(jīng)調(diào)理后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)控制電液伺服閥17的 開口量，控制油缸16加載。此時(shí)，壓力傳感器4將模擬刀桿2的受力反饋回來(lái)經(jīng)過(guò)2號(hào)信 號(hào)放大器27的放大、2號(hào)A/D卡28轉(zhuǎn)換后傳入上位工控機(jī)19，經(jīng)過(guò)一系列的比較與調(diào)理， 得出偏差信號(hào)。此偏差信號(hào)經(jīng)D/A卡26轉(zhuǎn)換，伺服放大器25調(diào)理后輸入到電液伺服閥17， 使電液伺服閥17產(chǎn)生負(fù)載壓差作用于油缸16的活塞上，使壓力向減小誤差的方向變化，直 至壓力等于指令信號(hào)所規(guī)定的值為止。泵站為數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的松開或鎖緊及用于加載的油缸16提供壓力油，并能夠滿 足模擬刀桿2承受最大切削力時(shí)的油壓要求。參閱圖3，圖中給出了進(jìn)行加載試驗(yàn)時(shí)的示意圖，首先根據(jù)需要模擬的切削力選定 好加載力的大小和角度，然后調(diào)整液壓加載機(jī)構(gòu)I確定好油缸的位置和角度，使加力桿3 的軸線能夠?qū)?zhǔn)到模擬刀桿2的球面上，而且在油缸16的行程范圍內(nèi)加力桿3 —是能夠頂 到模擬刀桿2上，二是當(dāng)加載結(jié)束加力桿3退回原位置后，數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1上的刀盤可以自 由轉(zhuǎn)動(dòng)并不與加力桿3發(fā)生干涉，調(diào)整完畢后鎖緊。由于保持彈簧9的作用油缸16的位 置和方向可以保持不變。開啟電源、泵站，數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分II控制數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1轉(zhuǎn) 位、定位、夾緊，之后電液伺服加載控制部分III控制油缸16動(dòng)作，活塞桿帶動(dòng)加力桿3向模 擬刀桿2球面移動(dòng)，活塞桿的位置由油缸16上安裝的和活塞桿同步的位移傳感器8測(cè)得， 加力桿3減速扣壓在模擬刀桿2的球面上，之后按照給定的加載力，振動(dòng)頻率，加載波形進(jìn) 行動(dòng)態(tài)加載，加力桿3上端的壓力傳感器4反饋力信號(hào)給上位工控機(jī)19，整個(gè)電液伺服加 載控制部分III形成位移或壓力的閉環(huán)控制，加載結(jié)束后，活塞桿退回原位置，數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架 1的刀盤又可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果需要模擬其它角度加載試驗(yàn)，只需對(duì)加載機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié) 出需要的加載角度后，將加載機(jī)構(gòu)鎖緊便可以繼續(xù)加載。參閱圖4，圖中表示本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可 靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的控制流程。數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分II數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的控制程序預(yù)先編入可編程控制器20，上位工控機(jī)19與可編程 控制器20串口通訊控制刀架控制器22和電磁換向閥21，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1真實(shí)工 作時(shí)的全部動(dòng)作功能，也可以使數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1連續(xù)進(jìn)行任意工位的定位并夾緊，定位到 每個(gè)工位的概率相同，此功能用于對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1進(jìn)行連續(xù)試驗(yàn)。上位工控機(jī)19對(duì)當(dāng)前 工位、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、總共定位次數(shù)及各工位的定位次數(shù)等自動(dòng)記錄，顯示在上位工控機(jī)19 的界面上，便于實(shí)驗(yàn)人員了解試驗(yàn)進(jìn)度，并將數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的故障錄 入故障數(shù)據(jù)庫(kù)。[0045]電液伺服加載控制部分III數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1定位鎖緊后，上位工控機(jī)19檢測(cè)到鎖緊反饋信號(hào)便開始加載過(guò) 程，先發(fā)出控制信號(hào)經(jīng)D/A卡26轉(zhuǎn)換傳給電液伺服閥17控制活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，液壓加載機(jī) 構(gòu)I上安裝的位移傳感器8將產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)過(guò)1號(hào)信號(hào)放大器24放大和1號(hào)A/D卡23 轉(zhuǎn)換后傳給上位工控機(jī)19，通過(guò)由位移傳感器8構(gòu)成的位移閉環(huán)控制使加力桿3扣壓在模 擬刀桿2上。之后由位移閉環(huán)控制轉(zhuǎn)為壓力閉環(huán)控制，上位工控機(jī)19發(fā)出控制信號(hào)經(jīng)D/A 卡26轉(zhuǎn)換傳給電液伺服閥17按照給定的加載參數(shù)控制油缸16加載，液壓加載機(jī)構(gòu)I上安 裝的壓力傳感器4將產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)過(guò)2號(hào)信號(hào)放大器27放大和2號(hào)A/D卡28轉(zhuǎn)換后傳 給上位工控機(jī)19，一方面形成閉環(huán)控制，另一方面將壓力的大小、波形、頻率等顯示在上位 工控機(jī)19的界面上，實(shí)驗(yàn)人員可以根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行選擇和控制。本實(shí)用新型所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)在對(duì) 數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1進(jìn)行連續(xù)的可靠性試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)需要模擬的切削情況，設(shè)置好加載力、振動(dòng) 頻率、加載波形、加載時(shí)間等各項(xiàng)參數(shù)，數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的松開、轉(zhuǎn)動(dòng)、定位、鎖緊和油缸16 的伺服加載便可以自動(dòng)運(yùn)行。試驗(yàn)開始后，上位工控機(jī)19控制數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1隨機(jī)定位到 任意工位，夾緊后，上位工控機(jī)19接收到夾緊反饋信號(hào)后繼續(xù)控制油缸16對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架 1加載，加載過(guò)程結(jié)束后，活塞桿退回，上位工控機(jī)19接收到位移傳感器8反饋信號(hào)后繼續(xù) 控制數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1定位到下一個(gè)隨機(jī)工位，夾緊后，又繼續(xù)加載過(guò)程，在上位工控機(jī)19的 自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)下，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程循環(huán)有序地不斷進(jìn)行，大大提高了試驗(yàn)效率，縮短了故障 采集時(shí)間，節(jié)省了人力物力。本實(shí)用新型中所述的實(shí)施例是為了便于該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解和應(yīng)用 本實(shí)用新型，只是本實(shí)用新型一種的較佳實(shí)施例，或者說(shuō)是一種比較具體的技術(shù)方案，它只 適用于一定范圍內(nèi)的不同型號(hào)，不同尺寸的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的可靠性試驗(yàn)，范圍之外的不 同型號(hào)，不同尺寸的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架1的可靠性試驗(yàn)，基本的技術(shù)方案不變，但其所用零部件 的規(guī)格型號(hào)將隨之改變，如泵站、油缸16、電液伺服閥17、壓力傳感器4和位移傳感器8等 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，故本實(shí)用新型不限于實(shí)施例這一種比較具體技術(shù)方案的描述。如果相關(guān)的 技術(shù)人員在堅(jiān)持本實(shí)用新型基本技術(shù)方案的情況下做出不需要經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等效結(jié) 構(gòu)變化或各種修改都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，由泵站、液壓加載機(jī) 構(gòu)(I )、數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分(II )與電液伺服加載控制部分(III)組成，其特征在于， 所述的液壓加載機(jī)構(gòu)(I )包括加力桿(3)、保持彈簧(9)、彎板(10)、滑板(11)、底座(12)、 轉(zhuǎn)軸(13)、轉(zhuǎn)軸滑板(14)、油缸保持架(15)、油缸(16)與工作臺(tái)(18)；底座(12)通過(guò)螺栓固定安裝在工作臺(tái)(18)的右端，滑板(11)通過(guò)T形螺釘固定在底 座(12)上，彎板(10)通過(guò)T形螺釘固定在滑板(11)上，轉(zhuǎn)軸(13)中的右轉(zhuǎn)軸與彎板(10) 中豎直安裝板上的通孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接后借助于螺栓鎖緊，轉(zhuǎn)軸滑板(14)上的水平轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸 (13)中左矩形板上的通孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接后借助于螺栓鎖緊，油缸保持架(15)通過(guò)T型螺釘固連 在轉(zhuǎn)軸滑板(14)上，油缸(16)的上端與油缸保持架(15)連接，油缸(16)的下端的兩側(cè)和 油缸保持架(15)之間分別安裝有保持彈簧(9)，油缸(16)下端的活塞桿的端部通過(guò)電液伺 服加載控制部分(III)中的壓力傳感器(4)和加力桿(3) —端固定連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，其 特征在于，所述的油缸(16)的上端與油缸保持架(15)連接是指油缸(16)的上方通過(guò)四 根螺柱固定一個(gè)上端蓋，油缸(16)上方的上端蓋通過(guò)關(guān)節(jié)軸承(5)鉸接在油缸保持架(15) 上，在上端蓋和油缸(16)上端面之間固定一個(gè)直線軸(6)，直線軸(6)的對(duì)稱軸線和油缸 (16)活塞桿的對(duì)稱軸線平行，直線軸(6)上滑動(dòng)連接有箱式直線軸承(7)，箱式直線軸承 (7)的一端和活塞桿的端部固定連接，箱式直線軸承(7)的另一端和電液伺服加載控制部 分(III)中的位移傳感器(8)的內(nèi)芯固定連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)， 其特征在于，所述的轉(zhuǎn)軸(13)是由右轉(zhuǎn)軸、圓形法蘭盤和左矩形板依次組成一體，右轉(zhuǎn)軸、 圓形法蘭盤和左矩形板的對(duì)稱軸線共線，圓形法蘭盤上均布有用于穿過(guò)螺栓的四段環(huán)形通 槽，左矩形板的中心處設(shè)置有一通孔，在該通孔的周圍均布有三段用于穿過(guò)螺栓的環(huán)形通 槽。
4.按照權(quán)利要求1所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，其 特征在于，所述的轉(zhuǎn)軸滑板(14)是一個(gè)長(zhǎng)條形板類結(jié)構(gòu)件，轉(zhuǎn)軸滑板(14)的前端面上從上 至下設(shè)置有2條T形槽，轉(zhuǎn)軸滑板(14)的后端面的下端設(shè)置一個(gè)水平轉(zhuǎn)軸，即水平轉(zhuǎn)軸的 軸對(duì)稱線和轉(zhuǎn)軸滑板(14)的前、后端面垂直，在水平轉(zhuǎn)軸的周圍設(shè)置有三個(gè)和轉(zhuǎn)軸(13)中 左矩形板上三段環(huán)形通槽相對(duì)應(yīng)的螺紋孔。
5.按照權(quán)利要求1所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，其 特征在于，所述的油缸保持架(15)是一個(gè)長(zhǎng)條形箱式結(jié)構(gòu)件，即由一塊底板、一塊頂板和 兩塊結(jié)構(gòu)相同的左側(cè)板與右側(cè)板構(gòu)成，左側(cè)板、頂板和結(jié)構(gòu)相同的右側(cè)板從左、上和右三面 固定在底板前端面上，油缸保持架(15)的下端是敞開的，底板上均布有兩排穿過(guò)螺栓的通 孔，兩排通孔之間的距離和轉(zhuǎn)軸滑板(14)前端面上的2條T形槽之間的距離相等。
6.按照權(quán)利要求1所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，其 特征在于，所述的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分(II )包括上位工控機(jī)(19)、可編程控制器(20)、 電磁換向閥(21)和模擬刀桿(2)；可編程控制器(20)的上行方向與上位工控機(jī)(19)電連接，可編程控制器(20)的下 行方向分別和刀架控制器(22)與電磁換向閥(21)電連接，刀架控制器(22)的下行方向和 待測(cè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架(1)上的伺服電機(jī)電源接口與伺服電機(jī)編碼器接口電連接，電磁換向閥(21)的P口與T 口分別和泵站的供油口與回油口管路連接，電磁換向閥(21)的控制油口 A 口與控制油口 B分別和待測(cè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架(1)上的鎖緊與松開油缸管路連接，模擬刀桿(2) 裝卡在待測(cè)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架(1)的刀盤上。
7.按照權(quán)利要求6所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，其 特征在于，所述的可編程控制器(20)的上行方向與上位工控機(jī)(19)電連接，可編程控制器 (20)的下行方向分別和刀架控制器(22)與電磁換向閥(21)電連接是指可編程控制器(20)的上行方向通過(guò)內(nèi)置的RS-232C端口與上位工控機(jī)(19)的 RS-232C端口串口連接，可編程控制器(20)下行方向中的6個(gè)輸入點(diǎn)分別與刀架控制器(22)上1個(gè)定位結(jié)束信號(hào)輸出點(diǎn)連接、4個(gè)當(dāng)前工位反饋信號(hào)輸出點(diǎn)連接與1個(gè)刀架報(bào)警 信號(hào)輸出點(diǎn)連接，還有2個(gè)輸入點(diǎn)分別和數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架(1)上的松開傳感器與鎖緊傳感器 接口連接；可編程控制器(20)下行方向中的7個(gè)輸出點(diǎn)分別和刀架控制器(22)上4個(gè)工位 信號(hào)、2個(gè)工作模式信號(hào)與1個(gè)啟動(dòng)信號(hào)輸入點(diǎn)電連接，還有2個(gè)輸出點(diǎn)與電磁換向閥(21) 的松開與鎖緊電源接口連接。
8.按照權(quán)利要求1或6所述的具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系 統(tǒng)，其特征在于，所述的電液伺服加載控制部分(III)包括上位工控機(jī)(19)、1號(hào)A/D卡(23)U號(hào)信號(hào)放大器(24)、伺服放大器(25)、D/A卡(26)、2號(hào)信號(hào)放大器(27)、2號(hào)A/D 卡(28)、壓力傳感器(4)、位移傳感器(8)和電液伺服閥(17)；電液伺服閥(17)的供油口 P和回油口 T分別與泵站的供油口和回油口管路連接，電液 伺服閥(17)的控制油口 A和控制油口 B分別與油缸(16)的上、下油腔管路連接，電液伺服 閥(17)上的4芯電氣插座通過(guò)屏蔽線與伺服放大器(25)連接，經(jīng)過(guò)D/A卡(26)與上位工 控機(jī)(19)電連接，位移傳感器(8)通過(guò)屏蔽線與1號(hào)信號(hào)放大器(24)連接，經(jīng)過(guò)1號(hào)A/D 卡(23)與上位工控機(jī)(19)電連接，壓力傳感器(4)通過(guò)屏蔽線與2號(hào)信號(hào)放大器(27)連 接，經(jīng)過(guò)2號(hào)A/D卡(28)與上位工控機(jī)(19)電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有電液伺服加載裝置的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)，旨在克服現(xiàn)有設(shè)備不能模擬真實(shí)切削力對(duì)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行加載試驗(yàn)的問(wèn)題。其由泵站、液壓加載機(jī)構(gòu)(Ⅰ)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分(Ⅱ)與電液伺服加載控制部分(Ⅲ)組成。液壓加載機(jī)構(gòu)(Ⅰ)包括加力桿(3)與油缸(16)；數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分(Ⅱ)包括可編程控制器(20)；電液伺服加載控制部分(Ⅲ)包括壓力傳感器(4)、位移傳感器(8)與電液伺服閥(17)。液壓加載機(jī)構(gòu)(Ⅰ)與數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架控制部分(Ⅱ)安裝在工作臺(tái)(18)上。電液伺服加載控制部分(Ⅲ)安裝在油缸(16)的外壁上，電液伺服加載控制部分(Ⅲ)和油缸(16)與泵站管路連接。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201788095SQ201020537849
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者盧建偉, 張富, 楊兆軍, 陳菲 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)