重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于重型機(jī)械加工設(shè)備可靠性試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬動(dòng)、靜態(tài)切削負(fù)荷和慣性載荷的重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床廣泛適用于各類機(jī)械加工部門(mén)，加工各種平面、溝槽、齒輪等。配置萬(wàn)能銑頭、圓工作臺(tái)、分度頭等各種銑床附件，可進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。其應(yīng)用范圍變得越來(lái)越廣，但由于重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床自身和工件龐大、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(wèn)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。由于重型機(jī)床體積龐大等因素進(jìn)行整機(jī)試驗(yàn)相對(duì)比較困難，因此研宄開(kāi)發(fā)重型機(jī)床關(guān)鍵功能部件的可靠性試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)可靠性試驗(yàn)暴漏、找出影響重型機(jī)床可靠性的因素，進(jìn)而采取提高重型機(jī)床可靠性水平的措施，這具有非常重要的實(shí)際意義。
[0003]重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床中工作臺(tái)移動(dòng)式相比龍門(mén)移動(dòng)式加工精度高，主要是環(huán)境因素，尤其是溫度對(duì)加工精度的影響，工作臺(tái)移動(dòng)式相比龍門(mén)移動(dòng)式較小。由于國(guó)內(nèi)重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床的研宄起步較晚，因此目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有對(duì)重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床的關(guān)鍵功能部件進(jìn)行可靠性研宄，目前僅有的試驗(yàn)臺(tái)也只是對(duì)其進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)或者用戶現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等，專門(mén)針對(duì)重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床關(guān)鍵功能部件的可靠性試驗(yàn)裝置國(guó)內(nèi)幾乎空白。本發(fā)明根據(jù)工作臺(tái)移動(dòng)式重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)的實(shí)際使用工況，提出了一種具有模擬實(shí)際切削負(fù)載和慣性載荷的重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服了目前可靠性試驗(yàn)裝置無(wú)法對(duì)重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行模擬實(shí)際工況的加載可靠性試驗(yàn)問(wèn)題，提供了一種具有模擬實(shí)際動(dòng)、靜態(tài)切削負(fù)載和慣性載荷的重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)臺(tái)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合【附圖說(shuō)明】如下:
[0006]一種重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)臺(tái)，包括配重塊慣性加載及加載輔助裝置部分、X方向加載部分、Y方向加載部分、Z方向加載部分和自動(dòng)控制部分；
[0007]所述的配重塊慣性加載及加載輔助裝置部分包括配重塊5和加載輔助裝置；配重塊5固定在工作臺(tái)4上，所述加載輔助裝置包括加載工作臺(tái)8和加載導(dǎo)軌副6 ;所述加載導(dǎo)軌副6固定在加載工作臺(tái)8下表面；
[0008]所述X方向加載部分包括激振器13、I號(hào)拉壓力傳感器14、輔助加載工作臺(tái)15、輔助伺服電機(jī)和蝸桿箱16、X方向2號(hào)加載桿40、X方向I號(hào)加載桿20和蓋板24 ;所述激振器13固定在輔助加載工作臺(tái)15上；所述X方向I號(hào)加載桿20與I號(hào)拉壓力傳感器14、X方向2號(hào)加載桿40、激振器13依次固定連接；所述蓋板24通過(guò)底座25將X方向2號(hào)加載桿40固定在加載工作臺(tái)15上；所述蓋板24位于I號(hào)拉壓力傳感器14和激振器13之間；所述輔助伺服電機(jī)和蝸桿箱16驅(qū)動(dòng)輔助工作臺(tái)15沿X方向移動(dòng)；
[0009]所述Y方向加載部分為二套相同的液壓加載裝置17，位于加載工作臺(tái)8的同一側(cè)；所述液壓加載裝置17包括電液伺服加載單元、Y方向輔助導(dǎo)軌28 ;所述電液伺服加載單元包括Y方向加載桿19、拉壓力傳感器26、位移傳感器35和伺服油缸32 ;所述拉壓力傳感器26的左端與Y方向加載桿19右端固定連接，拉壓力傳感器26的右端與伺服油缸32固定連接；所述位移傳感器35設(shè)置在伺服油缸32上；所述伺服油缸32通過(guò)Y方向輔助導(dǎo)軌28固定在地面上；
[0010]所述的Z方向加載部分包括電液伺服加載單元和Z方向加載底座10 ;所述電液伺服加載單元固定在Z方向加載底座10上；
[0011 ] 所述的Z方向加載部分中的電液伺服加載單元和Y方向加載部分中的電液伺服加載單元結(jié)構(gòu)相同；
[0012]所述加載工作臺(tái)8沿Z方向上下移動(dòng)，Z方向加載桿與加載工作臺(tái)8的上表面接觸連接，Y方向加載桿19與加載工作臺(tái)8側(cè)表面接觸連接；
[0013]所述自動(dòng)控制部分包括上位工控機(jī)、可編程控制器PLC、激振器控制儀、Y向伺服控制器、Z向伺服控制器、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的伺服控制器和輔助工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的伺服控制器;
[0014]所述的可編程控制器PLC的RS-232C端口與上位工控機(jī)的RS-232C端口電連接，所述的Y向伺服控制器的RS-232C端口與上位工控機(jī)的RS-232C端口電線連接，所述的Z向伺服控制器的RS-232C端口與上位工控機(jī)的RS-232C端口電線連接，所述的激振器控制儀的RS-232C端口與上位工控機(jī)的RS-232C端口電線連接；所述的工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)伺服控制儀的RS-232C端口與上位工控機(jī)的RS-232C端口電連接，所述的輔助工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)伺服控制儀的RS-232C端口與上位工控機(jī)的RS-232C端口電連接。
[0015]技術(shù)方案中所述的X方向加載部分還包括X方向加載座21、X方向加載座蓋22、I號(hào)銷軸23 ；
[0016]所述的X方向加載座21固定在工作臺(tái)4上；X方向加載座21的上表面設(shè)有一半圓凹槽；
[0017]所述的X方向I號(hào)加載桿20左端設(shè)有一凹圈，凹圈安裝在X方向加載座21的半圓凹槽里，凹圈的中間設(shè)有一銷孔，I號(hào)銷軸23穿過(guò)X方向加載座蓋22的銷孔和X方向I號(hào)加載桿20凹圈的銷孔，將X方向I號(hào)加載桿20與X方向加載座蓋22和X方向加載座21相互固定。
[0018]技術(shù)方案中所述液壓加載裝置17還包括Y方向加載支撐架29、Y方向安裝底座30以及Y方向電液伺服加載底座31 ；
[0019]所述的電液伺服加載單元還包括電液伺服閥34、彈性裝置36、桿端關(guān)節(jié)軸承33 ;
[0020]所述的電液伺服閥34固定在伺服油缸32的上表面；
[0021]所述的桿端關(guān)節(jié)軸承33與伺服油缸32固定連接，桿端關(guān)節(jié)軸承33鉸接在Y方向電液伺服加載底座31上；
[0022]所述桿端關(guān)節(jié)軸承33由桿端關(guān)節(jié)軸承底座和連桿組成，連桿的右端為球狀體，安裝在桿端關(guān)節(jié)軸承底座內(nèi)，連桿能夠在桿端關(guān)節(jié)軸承底座中轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿的左端與伺服油缸32右端面通過(guò)螺紋連接，桿端關(guān)節(jié)軸承33的桿端關(guān)節(jié)軸承底座通過(guò)鉸鏈鉸接在Y方向電液伺服加載底座31中的底板頂端表面上；
[0023]所述彈性裝置36與伺服油缸32活塞桿的左端通過(guò)螺紋連接；
[0024]所述位移傳感器35的左端聯(lián)接孔套裝在彈性裝置36與伺服油缸32活塞桿的螺紋連接的螺桿上；
[0025]所述的Y方向電液伺服加載底座31固定在Y方向安裝底座30上；
[0026]所述的Y方向安裝底座30固定在Y方向加載支撐架29上；
[0027]所述的Y方向加載支撐架29設(shè)為二個(gè)，固定在Y方向輔助導(dǎo)軌28上。
[0028]技術(shù)方案中所述蓋板24由上板和銷軸組成；上板設(shè)有四個(gè)通孔，銷軸上端通過(guò)過(guò)盈配合固定在蓋板24中心的銷孔中，銷軸與X方向2號(hào)加載桿40靠近右端的平面的銷孔配合；
[0029]所述底座25固定在輔助加載工作臺(tái)15上；所述底座25由地板和兩個(gè)側(cè)板組成，兩個(gè)側(cè)板上面各有兩個(gè)螺紋孔，螺栓穿過(guò)上板的通孔與側(cè)板上的螺紋孔。
[0030]技術(shù)方案中所述Y方向輔助導(dǎo)軌28的縱向?qū)ΨQ面與配重塊慣性加載及加載輔助裝置中的加載工作臺(tái)8相互垂直，Y方向輔助導(dǎo)軌28的縱向?qū)ΨQ面和伺服油缸32的軸線共面，并與兩個(gè)Y方向加載支撐架29相互平行的軸線垂直共面，伺服油缸32的軸線與加載工作臺(tái)8相互垂直，Y方向加載裝置部分中的加載桿19與配重塊慣性加載及加載輔助裝置中的加載工作臺(tái)8側(cè)表面接觸連接。
[0031]技術(shù)方案中所述可編程控制器PLC的輸出端分別與冷卻機(jī)和電磁換向閥電線連接;
[0032]所述Y向伺服控制器的信號(hào)輸出端與電液伺服閥34的信號(hào)輸入端電線連接；
[0033]所述的Z向伺服控制器的信號(hào)輸出端與Z方向電液伺服閥的信號(hào)輸入端電線連接;
[0034]所述激振器控制儀的勵(lì)磁電流輸出端與激振器13勵(lì)磁電流輸入端電線連接。
[0035]技術(shù)方案中所述配重塊5設(shè)有二塊以上，所述的配重塊5成正方體，配重塊的外側(cè)開(kāi)有三個(gè)U型槽；U形槽兩側(cè)的上表面各設(shè)置有一個(gè)半球凸起，U型槽兩側(cè)的下表面各設(shè)置有一個(gè)半球凹坑，每塊配重塊上表面的半球凸起與下表面半球凹坑對(duì)正；每塊配重塊上的三個(gè)U型槽對(duì)正，形成一個(gè)從上到下貫通的三個(gè)長(zhǎng)U型槽，通過(guò)螺栓與長(zhǎng)U型槽的配合，將二塊以上結(jié)構(gòu)相同的配重塊5固定在工作臺(tái)4上。
[0036]技術(shù)方案中所述的加載導(dǎo)軌副6由導(dǎo)軌副連接板39、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊37和2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌38組成；
[0037]所述