CN103323223A - 一种数控超声切割声主轴综合性能测试的台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，包括底座，底座上安装垂直直线导轨、模拟负载装置及径向运动底座，垂直直线导轨滑动配合所述的超声切割声主轴；模拟负载装置具有两根施力杆，两根施力杆分别处于超声切割声主轴的切割刀具刀尖的轴向和径向位置，用于为刀尖施加模拟负载；径向运动底座设有能够向所述的超声切割声主轴径向运动，并能旋转的测试探头。本发明综合测试台架可减少测试场地和各种成本，提供了同一安装条件下不同参数的测量，减少了不同安装条件下测试的误差，提高了超声切割声主轴的性能测试效果和效率，为进一步完善和提高超声切割声主轴性能提供实验基础。

Description

一种数控超声切割声主轴综合性能测试的台架

技术领域

本发明涉及一种数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，更确切地说，涉及一种能够通过数控及圆柱极坐标传动机构协同动作为超声切割声主轴提供各主要性能参数测试的台架。

背景技术

超声切割声主轴是实现新兴复合材料超声切割的主体和关键，它主要有超声换能器、变幅杆和切割刀具等构成，通过给换能器的电端提供一定频率的交变脉冲电流使换能器产生纵向振动，然后通过变幅杆的放大作用将振动传入刀具，为切割刀尖的纵向振动提供稳定而可靠的声能量。它的研究涉及振动力学、振动切割、控制科学与工程、仪器科学与技术等多个学科，属于一个高科技综合学科的范畴。鉴于问题的复杂性，除了开展广泛的理论研究外，还需要开展综合性能测试研究，获取各项重要声电性能参数，并与后续应用研究结合，为研制高性能高可靠的超声切割声主轴奠定实验基础。另外，目前超声切割声主轴往往只进行单一性能的单点分散测试，缺乏对超声切割声主轴综合及系统分析，更缺乏对超声主轴进行带负载综合测试，很难将这些测试数据充分融合利用，性能测试的效率与效果不理想，严重影响高性能超声切割声主轴的研发。

发明内容

针对前述问题，本发明公开了一种数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，以声主轴实际安装方式为依据，以可调轴向、径向负载来模拟实际切割为支撑，以更简单可靠的装夹、圆柱极坐标丝杠传动与数控伺服单元配合，分别为超声切割声主轴的空载和负载下的声阻抗、频响特性、截面轮廓振形数据、截面轮廓热成像数据等一系列的测试提供统一的平台。

本发明综合测试台架可减少测试场地和各种成本，提供了同一安装条件下不同参数的测量，减少了不同安装条件下测试的误差，提高了超声切割声主轴的性能测试效果和效率，为进一步完善和提高超声切割声主轴性能提供实验基础。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，包括底座(11)，底座(11)上安装垂直直线导轨(9)、模拟负载装置及径向运动底座（12），垂直直线导轨(9)滑动配合所述的超声切割声主轴(24)；所述的模拟负载装置具有两根施力杆（32），两根施力杆（32）分别处于超声切割声主轴(24)的切割刀具（8）刀尖的轴向和径向位置，用于为刀尖施加模拟负载；径向运动底座（12）设有能够向所述的超声切割声主轴(24)径向运动，并能旋转的测试探头(20)。

优选的，底座（11）之上固定安装垂直支撑基板（10），垂直支撑基板（10）上开有与垂直直线导轨（9）直径相适配的孔，垂直直线导轨（9）穿过此孔，垂直直线导轨（9）的底端固定于垂直支撑基板（10）。

优选的，模拟负载装置包括L型模拟负载支架（26）、锥形支撑台（27）、导向螺纹杆（28）、施力螺母（29）、铜垫片（30）、推力弹簧（31）、所述的施力杆（32），L型模拟负载支架（26）固定安装于底座（11）之上，其底边与底座（11）表面相贴，侧边与底边相垂直，两边的内侧面各垂直装配一根所述的施力杆（32），两处的装配结构相同：导向螺纹杆（28）第一端带有螺纹，第二端为光杆；导向螺纹杆（28）的第一端固定在L型模拟负载支架（26）的内侧面上，导向螺纹杆（28）从固定端起依次外套安装锥形支撑台（27）、施力螺母（29）、铜垫片（30）、推力弹簧（31）、施力杆（32），锥形支撑台（27）通过内螺纹孔与导向螺纹杆（28）配合固定在模拟负载支架（26）上；施力杆（32）的粗端开有与导向螺纹杆（28）的光杆段相配合的内孔，细端开有与所述刀尖配合的槽。

优选的，超声切割声主轴(24)安装于夹具上，夹具与所述的垂直直线导轨(9)滑动配合；夹具包括声主轴下固定板（7）、声主轴侧固定架（22）、声主轴上固定板（5），声主轴上固定板（5）、声主轴下固定板（7）通过声主轴侧固定架（22）固定连接，声主轴上固定板（5）、声主轴下固定板（7）分别开有与垂直直线导轨（9）相适配的通孔，通孔之下安装垂直直线轴承（6），垂直直线轴承（6）与垂直直线导轨（9）滑动配合。

优选的，垂直直线导轨（9）的上端固定安装垂直电机法兰板（3），垂直电机法兰板3上安装垂直伺服电机（2），垂直伺服电机（2）的主轴朝下并固定连接垂直滚珠丝杆（4），垂直滚珠丝杆（4）穿过垂直电机法兰板（3）后与声主轴上固定板（5）的螺纹配合，以带动夹具运动。

优选的，设一声主轴下压板（21），声主轴下固定板（7）、声主轴下压板（21）分别有朝上和朝下的阶梯孔，超声切割声主轴（24）通过此两阶梯孔，声主轴下固定板（7）、声主轴下压板（21）与超声切割声主轴24变幅杆的法兰环配合定位并通过螺栓固定连接。

优选的，设一声主轴上压板（23），声主轴上压板（23）和声主轴上固定板(5)各有一个与换能器电极外壳等直径的半圆，两者通过螺栓连接来辅助固定超声切割声主轴（24）的上部。

优选的，声主轴侧固定架（22）顶部安装有绝缘电极板（25），绝缘电极(25)采用绝缘材料制成，绝缘电极板（25）上有导电簧片，导电簧片通过与超声切削声主轴（24）换能器电端的接触来引出主轴的电极。

优选的，径向运动底座（12）之上固定安装F形的径向伺服基座（13），径向伺服基座（13）的两竖条水平固定布置径向直线导轨（33）；径向伺服基座（13）的外侧板上安装径向伺服电机（14），径向伺服电机（14）的主轴与径向滚珠丝杠（34）固定连接；径向滚珠丝杠（34）与径向伺服机架（16）螺纹配合而形成滚珠丝杠副，径向伺服机架（16）装有所述的测试探头（20）。

优选的，径向伺服机架（16）上固定安装旋转伺服电机（18），并安装旋转式精密涡轮减速器（19），旋转伺服电机（18）的主轴与精密涡轮减速器（19）连动；所述的测试探头（20）固定在精密涡轮减速器（19）的旋转侧面上。

本发明从超声切割声主轴主要性能测试需求出发，原创出创新性的数控超声切割声主轴综合测试台架，借助快速装夹夹具、圆柱极坐标进给系统、数控伺服单元和模拟负载装置，把原先分散单一的测试综合成一套测试台架完成，并可以在完全模拟实际切割负载情况下在一次装夹中完成多种参数的连续测量，解决了原先单一性能测试中构建动作繁琐、耗时长、误差大等问题，同时其具有自动化程度高、操作简单的优点，便于测试数据综合及后续分析。

本发明综合测试台架操作简单、性能测试全面、数据准确，在静态截面轮廓数据的基础上，为动态高精度非接触激光位移探头进行截面轮廓逐点测试提供的精确运动控制补正。支持快速更换探头夹具，便于更换其他轮廓截面参数测试如红外热像探头的安装，这样可以为分析提供更为全面的数据。故本发明将为超声加工声学系统的研发人员提供综合全面的声机电性能参数测试的平台、极大的缩短超声切割声主轴的研发周期。因而，有着良好的社会及经济效益，推广价值极高。

附图说明

图1是本发明数控超声切割声主轴综合测试台架的结构示意图。

图2是本发明数控超声切割声主轴综合测试台架的装配主视图。

图3是本发明数控超声切割声主轴综合测试台架的模拟负载装置的主视图。

图4是本发明数控超声切割声主轴综合测试台架的径向运动装置爆炸图。

图5是本发明数控超声切割声主轴综合测试台架的夹具爆炸图。

图6是本发明数控超声切割声主轴综合测试台架的垂直运动装置爆炸图。

图7是本发明数控超声切割声主轴综合测试台架的夹具和超声切割声主轴安装爆炸图。

图中：1.垂直电机手轮，2.垂直伺服电机，3.垂直电机法兰板，4.垂直滚珠丝杠，5.声主轴上固定板，6.垂直直线轴承，7.声主轴下固定板，8.切割刀具，9.垂直直线导轨，10.垂直支撑基板，11.台架支撑基板，12.径向运动底座，13.径向伺服基座，14.径向伺服电机，15.径向电机手轮，16.径向伺服机架，17.旋转电机手轮，18.旋转伺服电机，19.精密涡轮减速器，20.测试探头，21.声主轴下压板，22.声主轴侧固定板，23.声主轴上压板，24.超声切割声主轴，25.绝缘电极板，26.模拟负载支架，27.锥形支撑台，28.导向螺纹杆，29.施力螺母，30.铜垫片，31.推力弹簧，32.施力杆，33.径向运动导轨，34.径向滚珠丝杠，35.径向直线轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

参见图1-7，本实施例数控超声切割声主轴综合性能测试的台架包括用于固定支撑用的台架支撑基板或台架底座、用于调节主轴上下运动的垂直运动装置、用于安装固定主轴的夹具、用于给主轴刀具施加力的模拟负载装置、用于调节测试位置和测试定位的径向运动装置及旋转运动装置等，下面详述各部结构。

台架支撑基板11是整个台架的底座，垂直支撑基板10固定在台架支撑基板10之上，垂直支撑基板10上开有与垂直直线导轨9直径相适配的两个孔，两根垂直直线导轨9分别垂直穿过此两个孔，导轨9的底端固定于垂直支撑基板10。径向运动底座12固定在台架支撑基板11之上并保持上平面与底座11平行。上述部件构成机架，其作为整个台架的平台，其它部件安装在机架上。

参照图1、3，模拟负载装置包括模拟负载支架26、锥形支撑台27、导向螺纹杆28、施力螺母29、铜垫片30、推力弹簧31、施力杆32，L型模拟负载支架26固定安装于台架支撑基板11之上，其底边与台架支撑基板11表面相贴，侧边与底边相垂直，两边的内侧面各垂直连接导向螺纹杆28，两处的装配结构相同：导向螺纹杆28内端带有螺纹，外端为光杆。导向螺纹杆28的内端固定在L型模拟负载支架26的侧面上，每根导向螺纹杆28从固定端起依次（外套）安装有锥形支撑台27、施力螺母29、铜垫片30、推力弹簧31、施力杆32，施力杆32是一阶梯轴，粗端开有与导向螺纹杆28的光杆段相配合的内孔，细端端面开有与刀尖配合的槽。锥形支撑台27通过内螺纹孔与导向螺纹杆28配合固定在模拟负载支架26上，对导向螺纹杆28起支撑作用，通过手动或扳手调节施力螺母29带动铜垫片30压缩推力弹簧31给施力杆32施加压力，通过施力杆32的顶端与切割刀具8的刀尖配合把负载压力传到刀具上，施加模拟阻力。

整个模拟负载装置安装在台架支撑基板11上并保持两根施力杆32处于刀尖的轴向和径向位置（即与刀尖的轴向和径向重合），用于为刀尖施加模拟负载。

参照图1、7，夹具包括声主轴下固定板7、声主轴下压板21、声主轴侧固定架22、声主轴上固定板5、声主轴上压板23和绝缘电极25。声主轴上固定板5、下固定板7通过螺栓与左右垂直布置的两个声主轴侧固定架22连接成一个整体。上固定板5、下固定板7分别开有与垂直直线导轨9相适配的两通孔，通孔之下安装垂直直线轴承6。整个夹具通过四个垂直直线轴承6与垂直直线导轨9滑动配合，四个垂直直线轴承6与垂直直线导轨9组成直线运动副。

声主轴下固定板7、声主轴下压板21分别有朝上和朝下的阶梯孔，超声切割声主轴24通过此两阶梯孔，声主轴下固定板7、声主轴下压板21与主轴24变幅杆的法兰环配合定位并通过螺栓连接以固定。声主轴上压板23和声主轴上固定板5各有一个与换能器电极外壳等直径的半圆，两者通过螺栓连接来辅助固定超声切割声主轴24的上部。

两个声主轴侧固定架22顶部安装有绝缘电极板25，绝缘电极25采用绝缘材料制成，绝缘电极板25上有导电性能好的铜簧片，通过与超声切削声主轴24换能器电端的接触来引出主轴的电极，方便电源的连接。

参照图1、4、5、6，运动控制装置包括：垂直伺服运动装置、径向伺服运动装置和旋转伺服运动装置。垂直伺服控制装置和径向伺服控制装置分别安装在机架的台架支撑基板11和径向运动底座12上，它们通过滚珠丝杠副分别控制夹具的垂直轴向运动和测试探头的径向进给运动。旋转伺服控制装置安装在径向伺服控制系统的径向运动机架12上，它用于控制测试探头24的旋转运动。各部结构详述如下。

垂直伺服控制装置由垂直电机手轮1、垂直伺服电机2、垂直电机法兰板3、垂直滚珠丝杠4、两平行垂直直线导轨9等构成，垂直直线导轨9在垂直支撑基板10的支撑作用下垂直固定于台架支撑基板11上，垂直直线导轨9与滑动直线轴承6滑动配合，滑动直线轴承6固定在夹具的声主轴上、下固定板5、7，使夹具可以沿导轨滑动。两垂直直线导轨9的上端固定安装垂直电机法兰板3，垂直伺服电机2安装于垂直电机法兰板3之上，其主轴朝下并固定连接垂直滚珠丝杆4，垂直滚珠丝杆4穿过垂直电机法兰板3后与声主轴上固定板5的螺纹配合带动夹具运动。垂直伺服电机2的末端主轴上安装垂直电机手轮1，手轮1与电机2主轴连动，从而可以手动调节。通过手动或外部控制系统（属现有技术）来控制垂直伺服电机2运行，进而通过滚珠丝杠4来带动夹具及主轴沿垂直直线导轨9做垂直方向的直线运动。

径向伺服控制装置由径向伺服基座13、径向伺服电机14、径向电机手轮15、径向伺服机架16、径向直线导轨33、径向滚珠丝杠34、径向直线轴承35等组成。径向伺服基座13呈F形，其底面与径向运动底座12相贴并固定在径向运动底座12上。径向伺服基座13的两竖条水平固定布置两条径向直线导轨33。径向伺服电机14固定在径向伺服基座13的外侧板法兰上，电机14的主轴与径向滚珠丝杠34固定连接，电机14的轴另一端还与径向电机手轮15连动。

径向伺服机架16底部布置的四个径向直线轴承35形成直线运动副，此四个径向直线轴承35与两条径向直线导轨33相适配。

径向滚珠丝杠34与径向伺服机架16螺纹配合而形成滚珠丝杠副。通过转动径向电机手轮15或外部控制系统（属现有技术）来控制径向伺服电机14带动滚珠丝杠旋转，进而控制径向伺服机架16的径向进给运动。

通过固定在台架支撑基板11上的模拟负载装置给主轴的刀尖施加轴向和径向的负载，负载的大小可以根据胡克定律计算出螺母的旋转量来保证，可以通过调节施力螺母在不同的负载下测试超声切割声主轴24的阻抗特性和其它性能。

旋转伺服控制装置由旋转伺服手轮17、旋转伺服电机18和精密涡轮减速器19、测试探头20等组成，径向伺服机架16上固定安装旋转伺服电机18，并安装旋转式精密涡轮减速器19，旋转伺服电机18的主轴与精密涡轮减速器19连动，此连动结构为现有技术。旋转伺服电机18的主轴还与旋转电机手轮17连动。测试探头20通过探头夹具固定在精密涡轮减速器19的旋转侧面上。旋转伺服电机18可以驱动测试探头20转动，以调整其方向。

通过转动旋转电机手轮17或外部控制系统（属现有技术）来控制旋转伺服电机18运行，进而带动精密涡轮减速器19的旋转盘及测试探头20转动，实现测试探头20的旋转运动。精密涡轮减速器19为成形产品，可通过选型设计。

可以通过外部数字控制系统控制垂直伺服电机2、径向伺服电机14和旋转伺服电机18协同运动来控制超声切割声主轴24和测试探头20的相对位置，使测试探头20可以测试主轴上的不同测试点并保障其与超声切割声主轴24上的被测位置始终保持最佳的距离和角度，在超声波发生器的驱动下测量超声切割声主轴24不同位置的截面振动特性、温度特性等性能参数。

通过外部控制系统或手动控制这三个方向的协同运动来完成对超声切割声主轴24主要参数的测试。

下面通过测试实施例来说明本发明的测试过程。

实施例1

下面以用高精度非接触激光位移探头对超声主轴截面轮廓逐点数控测试为例，对动作过程进行描述：

首先是超声切割声主轴24和测试探头20的装夹，把声主轴下压板21从超声切割声主轴24的上端套在其法兰环上，使声主轴下压板21上的阶梯孔与主轴的法兰环配合，然后把主轴放入下固定板7的阶梯孔并使阶梯孔与法兰环配合。用螺栓把声主轴下压板21与声主轴下固定板7连接并预紧。然后把声主轴上压板23用螺栓紧固在声主轴上固定板5上，再把声主轴下固定板7的螺栓紧固以固定超声切割声主轴24。固定好超声主轴之后安装绝缘电极板25并保证绝缘电极板25上的导电簧片与主轴正电极接触良好。然后把主轴的电极引出接口与测试所用超声波发生器的输出端连接。此时，主轴安装完成。再把高精度非接触激光位移测试探头20用探头专用夹具安装在固定在精密涡轮减速器19上并正确连接探头的测试装置。

安装好超声切割声主轴24和测试探头20之后，把外接数字控制系统的对应控制输出端分别与垂直伺服电机2、径向伺服电机14和旋转伺服电机18相连。分别由垂直伺服电机2的转动带动垂直滚珠丝杠4转动，通过垂直滚珠丝杠副来控制夹具和主轴的上下运动，由径向伺服电机14的转动带动径向滚珠丝杠34转动，径向滚珠丝杠副来控制测试探头20的径向运动，由旋转伺服电机18的转动带动精密涡轮减速器19实现测试探头20的旋转运动。然后，通过外部控制系统控制各伺服电机把测试探头20移动到预订的初始测试点并调整测试探头20到最佳角度和最佳测试距离。调整好之后打开超声波发生器装置给超超声切割声主轴24供电，开始测试并记录该测试点的测试数据。该点测试完成之后控制垂直伺服电机2转动带动夹具运动一定距离到下一个测试点。然后外部控制系统会检测测试探头20的测试位置和角度是否合适，如果不合适外部控制系统自动控制径向伺服电机14和旋转伺服电机18分别带动径向伺服机架16做径向运动，精密涡轮减速器19做旋转运动，来调节测试探头20使其保持最佳的测试距离和测试角度，调整好后开始测试并记录测试数据。然后运动到下一个测试点执行同样的步骤，外部控制系统可以根据测试探头20的测试时间控制在每个测试点停留的时间，依次测量直到预设的测试终点完成测试。调节径向伺服电机14带动径向伺服机架16到远离超声切割声主轴24的径向终点，关闭电源，完成测试。

在使用红外热像探头对超声切割声主轴24截面轮廓热成像数据测试的过程与上述规程一样，只需把激光位移探头换成红外热像探头即可。

实施例2

下面以不同负载下超声切割主轴的阻抗特性的测量为例，对动作过程进行描述：

由于该台架可以在一次装夹中完成所有的测量，因此以描述其测量过程为主，对于超声切割声主轴24的安装过程和实施例1一样，故这里假设超声切割声主轴24已经安装完成。首先通过控制垂直伺服电机2或者垂直电机手轮1带动垂直滚珠丝杠4转动，然后通过滚珠丝杠副带动夹具和测试切割声主轴24沿垂直直线导轨9向下移动使超声切割刀具8的刀尖和模拟负载系统的轴向和径向两个施力杆32刚好配合接触，然后，把通过绝缘电极板25上引出的主轴的正负电极通过导线与阻抗分析仪的相应输入端相连接，这样测量前的准备过程已经完成。然后有所预设的轴向和径向的负载压力的大小根据胡克定律（F=KX）计算出弹簧的压缩量，然后根据螺纹导程计算出两个方向的施力螺母29需要转动的圈数，根据计算量手动或用扳手调节施力螺母29到相应的位置，设置阻抗分析仪的基本参数和范围并进行测量，最后读取测量结果，测量完成。

在测量超声切割声主轴24的空载阻抗特性的过程中，无需模拟负载装置对超声刀具8施加负载。直接把超声切割声主轴24的电端与外部阻抗分析仪相连直接测试即可。

本发明数控超声切割声主轴综合测试台架，可实现在同一安装条件下实现超声切割声主轴的静态阻抗特性、负载阻抗特性、截面轮廓振形数据、截面轮廓热成像数据等一系列的测试。本综合测试台架精确可靠，本测试台架以声主轴的实际安装为依据，实现在一次安装中完成多种数据的测量，同时设有精确的模拟负载装置，可分别对刀具进行轴向和径向施加模拟载荷。本综合测试台架操作简单自动化程度高，采用了数字伺服控制方式控制径向、轴向和测试探头的旋转三个方向的运动，可实现三个方向的协同联动调节，另外还设有手动调节旋钮，可手动调节。本综合测试台架测量数据更全面，不仅可以实现多种性能参数的测试，还可以实现不同测试点的连续测试，使测试参数更全面，更利于后序的研究。

该综合测试台架可以推广到超声压电换能器、超声声学系统、超声应用等生产开发单位应用，其对超声切割声主轴的优化设计、性能评估、可靠性研究工作有着极大的支撑和帮助。

本领域的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变形都将落在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是包括底座(11)，底座(11)上安装垂直直线导轨(9)、模拟负载装置及径向运动底座（12），垂直直线导轨(9)滑动配合所述的超声切割声主轴(24)；所述的模拟负载装置具有两根施力杆（32），两根施力杆（32）分别处于超声切割声主轴(24)的切割刀具（8）刀尖的轴向和径向位置，用于为刀尖施加模拟负载；径向运动底座（12）设有能够向所述的超声切割声主轴(24)径向运动，并能旋转的测试探头(20)。

2.如权利要求1所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：底座（11）之上固定安装垂直支撑基板（10），垂直支撑基板（10）上开有与垂直直线导轨（9）直径相适配的孔，垂直直线导轨（9）穿过此孔，垂直直线导轨（9）的底端固定于垂直支撑基板（10）。

3.如权利要求1或2所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：模拟负载装置包括L型模拟负载支架（26）、锥形支撑台（27）、导向螺纹杆（28）、施力螺母（29）、铜垫片（30）、推力弹簧（31）、所述的施力杆（32），L型模拟负载支架（26）固定安装于底座（11）之上，其底边与底座（11）表面相贴，侧边与底边相垂直，两边的内侧面各垂直装配一根所述的施力杆（32），两处的装配结构相同：导向螺纹杆（28）第一端带有螺纹，第二端为光杆；导向螺纹杆（28）的第一端固定在L型模拟负载支架（26）的内侧面上，导向螺纹杆（28）从固定端起依次外套安装锥形支撑台（27）、施力螺母（29）、铜垫片（30）、推力弹簧（31）、施力杆（32），锥形支撑台（27）通过内螺纹孔与导向螺纹杆（28）配合固定在模拟负载支架（26）上；施力杆（32）的粗端开有与导向螺纹杆（28）的光杆段相配合的内孔，细端开有与所述刀尖配合的槽。

4.如权利要求1或2所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：所述的超声切割声主轴(24)安装于夹具上，夹具与所述的垂直直线导轨(9)滑动配合；夹具包括声主轴下固定板（7）、声主轴侧固定架（22）、声主轴上固定板（5），声主轴上固定板（5）、声主轴下固定板（7）通过声主轴侧固定架（22）固定连接，声主轴上固定板（5）、声主轴下固定板（7）分别开有与垂直直线导轨（9）相适配的通孔，通孔之下安装垂直直线轴承（6），垂直直线轴承（6）与垂直直线导轨（9）滑动配合。

5.如权利要求4所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：垂直直线导轨（9）的上端固定安装垂直电机法兰板（3），垂直电机法兰板3上安装垂直伺服电机（2），垂直伺服电机（2）的主轴朝下并固定连接垂直滚珠丝杆（4），垂直滚珠丝杆（4）穿过垂直电机法兰板（3）后与声主轴上固定板（5）的螺纹配合，以带动夹具运动。

6.如权利要求4所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：设一声主轴下压板（21），声主轴下固定板（7）、声主轴下压板（21）分别有朝上和朝下的阶梯孔，超声切割声主轴（24）通过此两阶梯孔，声主轴下固定板（7）、声主轴下压板（21）与超声切割声主轴24变幅杆的法兰环配合定位并通过螺栓固定连接。

7.如权利要求6所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：设一声主轴上压板（23），声主轴上压板（23）和声主轴上固定板(5)各有一个与换能器电极外壳等直径的半圆，两者通过螺栓连接来辅助固定超声切割声主轴（24）的上部。

8.如权利要求4所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：声主轴侧固定架（22）顶部安装有绝缘电极板（25），绝缘电极(25)采用绝缘材料制成，绝缘电极板（25）上有导电簧片，导电簧片通过与超声切削声主轴（24）换能器电端的接触来引出主轴的电极。

9.如权利要求1或2所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：径向运动底座（12）之上固定安装F形的径向伺服基座（13），径向伺服基座（13）的两竖条水平固定布置径向直线导轨（33）；径向伺服基座（13）的外侧板上安装径向伺服电机（14），径向伺服电机（14）的主轴与径向滚珠丝杠（34）固定连接；径向滚珠丝杠（34）与径向伺服机架（16）螺纹配合而形成滚珠丝杠副，径向伺服机架（16）装有所述的测试探头（20）。

10.如权利要求9所述的数控超声切割声主轴综合性能测试的台架，其特征是：径向伺服机架（16）上固定安装旋转伺服电机（18），并安装旋转式精密涡轮减速器（19），旋转伺服电机（18）的主轴与精密涡轮减速器（19）连动；所述的测试探头（20）固定在精密涡轮减速器（19）的旋转侧面上。

Images