CN104019977B - 一种机床固定结合面接触特性测试试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种机床固定结合面接触特性测试试验装置，包括试验台体和感压胶片，试验台体上设有T型槽台面，T型槽台面上设有加载支架，加载支架的顶端等距设有数个螺纹通孔，加载螺栓放置在螺纹通孔内，加载螺栓的下端通过吊环螺钉连有钢丝绳，钢丝绳的下端通过吊环螺钉连有拉力传感器，拉力传感器的下端连有预紧螺栓Ⅰ，通过该试验装置可实现对结合面接触点数、加工方式、螺栓个数及分布情况的研究，为提高机床的动态特性和精度提供依据。
Description
技术领域
本发明创造涉及一种测试装置领域，具体涉及一种应用于机床的机床固定结合面接触特性测试试验装置。
背景技术
机床固定结合面对机床动态特性的影响非常明显，根据统计，机床上出现振动问题有60％以上是源自结合面。由于机床是由刚性零件组成的结构，其总阻尼值的90％以上来源于结合面，而目前对结合面螺栓的数量及布置基本依靠经验，很少有科学的试验分析。另外，机床结合面的加工方式包括磨削和铣削等方式，但是由于缺少必要的试验分析，导致难以判断特定结合面在何种接触状态下是最优的，因此对结合面进行科学研究，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中机床结合面的优化问题，本发明创造提供一种机床固定结合面接触特性测试试验装置，通过该试验装置实现对结合面接触点数、加工方式、螺栓个数及分布情况的研究，为提高机床的动态特性和精度提供依据。
为达到上述发明目的，本发明创造采用的技术方案为：
一种机床固定结合面接触特性测试试验装置，包括试验台体和感压胶片，试验台体上设有T型槽台面，T型槽台面上设有加载支架，加载支架的顶端等距设有数个螺纹通孔，加载螺栓放置在螺纹通孔内，加载螺栓的下端通过吊环螺钉连有钢丝绳，钢丝绳的下端通过吊环螺钉连有拉力传感器，拉力传感器的下端连有预紧螺栓Ⅰ。
上述的机床固定结合面接触特性测试试验装置中试验台体下面设有减震垫铁。
上述的机床固定结合面接触特性测试试验装置中T型槽台面与试验台体之间设有减震螺栓。
上述的机床固定结合面接触特性测试试验装置中加载螺栓的头部设有通孔，加载杠杆置于通孔内。
上述的的机床固定结合面接触特性测试试验装置中钢丝绳上设有钢丝绳夹扣。
上述的的机床固定结合面接触特性测试试验装置中加载支架通过T型块和螺栓固定在T型槽台面上。
上述的机床固定结合面接触特性测试试验装置中试验台体由矩形截面刚搭建。
上述的机床固定结合面接触特性测试试验装置中还包括影像处理系统和压力分析识别系统。
本发明创造一种机床固定结合面接触特性测试试验装置与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明创造一种机床固定结合面接触特性测试试验装置结构简单，操作便捷，便于组装，可以实现对机床各种固定结合面在不同材料、不同表面质量、不同外载荷、不同螺栓个数和螺栓分布的情况进行结合面的接触状态测试，其测试结果可以为机床结合面的加工要求，预紧力控制，螺栓数量及分布情况等提供依据，以实现机床的高精度和高动态特性。
2、试验台体下面安装减震垫铁，可以减小环境震动对测试的影响，并通过减震垫铁实现对T型槽台面的调平，有利于结合面测试的准确性。试验台体采用矩形截面刚搭建，保证了台体的稳固性。试验台体与T型槽台面之间设有减震螺栓，减小了外界震动对试验台测试的影响。
3、加载支架通过T型块和螺栓固定在T型槽台面上，保证了支架的稳定性，T型槽台面上可以根据需要布置多个加载支架，可以同时进行多组结合面的接触特性的测试，亦可使加载螺栓对结合面的接触力进行调整，保证接触力调整的均匀性。
4、在结合面之间设置感压胶片，通过螺栓和加载螺栓的调节，实现对两层结合面接触力的分布测试。该测试可以通过施压时感压胶片中微囊的破裂，生色物质与显色物质相互反应将接触力和接触部位信息反应到感压胶片上，在利用后处理影像软件和分析系统进行压力识别，比传统的涂色检测方法更准确。
附图说明
图1为本发明创造机床固定结合面接触特性测试试验装置的结构示意图。
图2为本发明创造机床固定结合面接触特性测试试验装置中加载结构示意图。
图3为本发明创造机床固定结合面接触特性测试试验装置加载原理示意图。
图4为本发明创造机床固定结合面接触特性测试试验装置中三层结合面布置示意图。
其中，1-试验台体，2-减震垫铁，3-加载支架，4-加载螺栓，5-加载杠杆，6-钢丝绳，7-拉力传感器，8-上表面材料，9-感压胶片Ⅰ，10-感压胶片Ⅱ，11-下表面材料，12-中间层材料，13-减震螺栓，14-T型槽台面，15-吊环螺钉，16-钢丝绳夹扣，17-预紧螺栓Ⅰ，18-螺纹通孔，19-螺栓，20-通孔。
具体实施方式
如图1-4所示，一种机床固定结合面接触特性测试试验装置，包括试验台体1、感压胶片Ⅰ9和感压胶片Ⅱ10，试验台体1下面设有减震垫铁2，起到隔离周边振源的作用，试验台体1上设有T型槽台面14，T型槽台面14与试验台体1之间设有减震螺栓13，T型槽台面14上设有加载支架3，加载支架3的顶端等距设有数个螺纹通孔18，加载螺栓4放置在螺纹通孔18内，加载螺栓4的头部设有通孔20，加载杠杆5置于通孔20内，通过加载杠杆5对加载螺栓4进行旋入或旋出来调节拉力，加载螺栓4的下端通过吊环螺钉15连有钢丝绳6，钢丝绳6上设有钢丝绳夹扣16，可根据被测零件的厚度对钢丝绳6的长度进行夹紧固定，钢丝绳6的下端通过吊环螺钉15连有拉力传感器7，拉力传感器7的下端连有预紧螺栓Ⅰ17。测试的时候，将测试的结合面通过预紧螺栓Ⅱ固定于T型槽台面14上，结合面由上表面材料8、中间层材料12和下表面材料11组成，结合面之间安装感压胶片。安装方法是：由上至下依次为上表面材料8，感压胶片Ⅰ9，中间层材料12、感压胶片Ⅱ10和下表面材料11,下表面材料11固定在T型槽台面14上，通过螺栓19将上表面材料8，感压胶片Ⅰ9,中间层材料12和感压胶片Ⅱ10连接在一起固定在下表面材料11上，预紧螺栓Ⅰ17与中间层材料12拆卸式连接，旋转加载螺栓4通过钢丝绳6作用于中间层材料12上，用于对结合面之间的接触压力进行调整，通过拉力传感器7即可得到固定结合面所受拉力的大小，拉力传感器实时测试加载螺栓4的拉力值，感压胶片置于结合面之间，测试特定结合面和压力组合时的接触面积和接触力。优选地，下表面材料11通过T型块和螺栓固定在T型槽台面14上。
如图4所示，被测结合面分三层，交错放置，下表面材料11通过T型块和螺栓固定在T型槽台面14上，以便有效地固定下表面材料11，通过螺栓19实现上表面材料8、中间层材料12和下表面材料11的连接，可通过螺栓19的预紧力调节三层材料的接触力。在如图3所示，通过加载螺栓4向上的拉力实现中间层材料12与上表面材料8之间、中间层材料8与下表面材料11之间接触力的调节，实现上表面材料和中间层材料、中间层材料和下表面材料接触力的不同，可以一次测试两种接触力状态下的结合面接触特性。
优选地，加载支架3通过T型块和螺栓固定在T型槽台面14上。
优选地，试验台体由矩形截面刚搭建。
优选地，本发明创造机床固定结合面接触特性测试试验装置，还包括影像处理系统和压力分析识别系统，影像处理系统和压力分析识别系统对感压胶片Ⅰ9、Ⅱ10进行处理和分析。
以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明创造进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种机床固定结合面接触特性测试试验装置，其特征在于，包括试验台体和感压胶片，试验台体上设有T型槽台面，T型槽台面上设有加载支架，加载支架的顶端等距设有数个螺纹通孔，加载螺栓放置在螺纹通孔内，加载螺栓的下端通过吊环螺钉连有钢丝绳，钢丝绳的下端通过吊环螺钉连有拉力传感器，拉力传感器的下端连有预紧螺栓Ⅰ；测试的结合面通过预紧螺栓Ⅱ固定于T型槽台面上，结合面由上表面材料、中间层材料和下表面材料组成，结合面之间安装感压胶片；即由上至下依次为上表面材料，感压胶片Ⅰ，中间层材料、感压胶片Ⅱ和下表面材料；下表面材料固定在T型槽台面上，通过螺栓将上表面材料，感压胶片Ⅰ,中间层材料和感压胶片Ⅱ连接在一起并固定在下表面材料上，预紧螺栓Ⅰ与中间层材料拆卸式连接。
2.根据权利要求1所述的机床固定结合面接触特性测试试验装置，其特征在于，所述试验台体下面设有减震垫铁。
3.根据权利要求1所述的机床固定结合面接触特性测试试验装置，其特征在于，所述T型槽台面与试验台体之间设有减震螺栓。
4.根据权利要求1所述的机床固定结合面接触特性测试试验装置，其特征在于，所述加载螺栓的头部设有通孔，加载杠杆置于通孔内。
5.根据权利要求1所述的机床固定结合面接触特性测试试验装置，其特征在于，所述钢丝绳上设有钢丝绳夹扣。
6.根据权利要求1所述的机床固定结合面接触特性测试试验装置，其特征在于，所述加载支架通过T型块和螺栓固定在T型槽台面上。
7.根据权利要求1所述的机床固定结合面接触特性测试试验装置，其特征在于，所述试验台体由矩形截面刚搭建。
8.根据权利要求1所述的机床固定结合面接触特性测试试验装置，其特征在于，还包括影像处理系统和压力分析识别系统。
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Denomination of invention: Test device for testing contact characteristic of fixed junction surface of machine tool Effective date of registration: 20190307 Granted publication date: 20170125 Pledgee: National Development Bank Pledgor: Shenyan Machine Tool (Group) Co., Ltd. Registration number: 2019210000006 |
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Denomination of invention: A testing device for contact characteristics of fixed joint surface of machine tool Effective date of registration: 20200730 Granted publication date: 20170125 Pledgee: China Development Bank Liaoning Branch Pledgor: SHENYANG MACHINE TOOL (Group) Co.,Ltd. Registration number: Y2020210000039 |
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