CN104076741A - 一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法 - Google Patents

一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104076741A
CN104076741A CN201410312915.6A CN201410312915A CN104076741A CN 104076741 A CN104076741 A CN 104076741A CN 201410312915 A CN201410312915 A CN 201410312915A CN 104076741 A CN104076741 A CN 104076741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
knife rest
tested
test
tested knife
servo saddle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410312915.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104076741B (zh
Inventor
李焱
吴玉亮
刘阔
孙名佳
谭智
朱铁军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENYAN MACHINE TOOL (GROUP) CO Ltd
Original Assignee
SHENYAN MACHINE TOOL (GROUP) CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENYAN MACHINE TOOL (GROUP) CO Ltd filed Critical SHENYAN MACHINE TOOL (GROUP) CO Ltd
Priority to CN201410312915.6A priority Critical patent/CN104076741B/zh
Publication of CN104076741A publication Critical patent/CN104076741A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104076741B publication Critical patent/CN104076741B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明创造公开一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法,其测试系统,包括试验台体,被测刀架,电液加载装置,液压驱动系统,所述被测刀架通过刀架支撑机构置于试验台体上,被测刀架具有刀盘和置于被测刀架内部驱动刀盘旋转的电机,模拟刀杆安装在刀盘上,电液加载装置通过可调支架设置在底座上,底座固设在试验台体上,电液加载装置包括置于可调支架上的固定板,通过保持架固接在固定板上的液压缸,液压缸的一端通过管道与液压驱动系统连接,另一端连有压力传感器并通过弹性机构与加载杆连接。该系统和方法实现了对刀架进行可靠性试验和精度衰退测试,暴露刀架的早期故障并掌握其精度衰退规律。

Description

一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法
技术领域
[0001] 本发明创造涉及伺服刀架测试领域,具体涉及一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法。
背景技术
[0002] 伺服刀架是数控车床最重要的功能部件之一。数控车床的可靠性在很大程度上取决于伺服刀架系统,其故障频发且危害度高。而且,由于伺服刀架带着刀具进行切削,在切削状态下精度容易丧失。国内有关数控车床的伺服刀架的可靠性试验起步较晚,目前对伺服刀架的可靠性试验主要在机床上进行且只能进行连续空运转试验,这与刀架在服役状态下的情况有较大不同,导致刀架的很多故障无法被激发出来,这样不仅增加了生产成本,还增加了研究成本,影响研究效率,也无法掌握伺服刀架精度的衰退规律。因此,在将伺服刀架装配到车床上之前就可以对刀架进行可靠性试验和精度衰退测试,实现对数控车床伺服刀架的可靠性加载试验和精度衰退测试,暴露刀架的早期故障并掌握其精度衰退规律,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
[0003] 为了解决现有技术中存在的问题,本发明创造提供一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法,该系统和应用该系统进行测试的方法实现了在将伺服刀架装配到车床上之前对刀架进行可靠性试验和精度衰退测试,并能对刀架新产品或外购刀架进行性能评价,模拟刀架在机床切削状态下的情况,进而实现对数控车床伺服刀架的可靠性加载试验和精度衰退测试,暴露刀架的早期故障并掌握其精度衰退规律。
[0004] 本发明创造采用的技术方案为,
[0005] 一种伺服刀架可靠性测试系统,包括试验台体,被测刀架,电液加载装置,液压驱动系统,所述被测刀架通过刀架支撑机构置于试验台体上,被测刀架具有刀盘和置于被测刀架内部驱动刀盘旋转的电机,模拟刀杆安装在刀盘上,电液加载装置通过可调支架设置在底座上,底座固设在试验台体上,电液加载装置包括置于可调支架上的固定板,通过保持架固接在固定板上的液压缸,液压缸的一端通过管道与液压驱动系统连接,另一端连有压力传感器并通过弹性机构与加载杆连接。
[0006] 所述的伺服刀架可靠性测试系统,所述刀盘上均布设有12个模拟刀杆的连接位置。
[0007] 所述的伺服刀架可靠性测试系统,所述被测刀架与刀架支撑机构之间设有垫板。
[0008] 所述的伺服刀架可靠性测试系统,所述底座上表面的两侧设有两个T型槽固定板,与T型槽固定板相匹配的连接板置于两个T型槽固定板上,可调支架的底端设置在连接板上,可调支架的顶端具有转轴,固定板固定在转轴上。
[0009] 所述的伺服刀架可靠性测试系统,还包括控制系统,所述压力传感器、被测刀架的电机和液压驱动系统分别通过电线与控制系统连接。
[0010] 所述的伺服刀架可靠性测试系统,还包括功率分析仪,通过电线与被测刀架的电机连接。
[0011] 所述的伺服刀架可靠性测试系统,还包括对被测刀架进行测试的千分表和静刚度测试系统。
[0012] 一种应用上述伺服刀架可靠性测试系统进行测试的方法,包括如下步骤:
[0013] I)调节被测刀架的位置和高度,在刀盘上安放模拟刀杆;
[0014] 2)对被测刀架进行72h的连续空运转试验,每24h停机一次,测试被测刀架的转位精度;
[0015] 3)控制被测刀架的电机,使模拟刀杆保持在待测位置上;
[0016] 4)调节电液加载装置的位置和角度,使加载杆作用于模拟刀杆上;
[0017] 5)通过液压驱动系统控制电液加载装置对模拟刀杆所施加载力的大小;
[0018] 6)对被测刀架进行24h的径向加载试验,每次加载的时间不少于3min,间歇时间不大于10s,加载试验每进行12h后停机一次,测试被测刀架的回转精度和静刚度;
[0019] 7)通过功率分析仪测量被测刀架的功率和扭矩;
[0020] 8)对被测刀架进行偏载试验测试;
[0021] 9)控制被测刀架的电机,使被测刀架处于不同的转位,对其进行不同转位测试;
[0022] 10)试验结束前,对被测刀架再次进行转位精度的测试。
[0023] 上述方法,试验过程中对被测刀架的不同工作状态采用千分表对被测刀架进行变形量的测试并采用静刚度测试系统对被测刀架进行静刚度测试。
[0024] 本发明创造具有以下有益效果:
[0025] 1.本发明创造的伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法与现有刀架试验相比,本测试系统将真实工作环境下的切削力对伺服刀架的重要影响这一因素考虑进去,创新性地增加了电液加载装置及其控制系统,实现了对刀架的静态力加载和动态力加载,模拟真实切削过程中伺服刀架受力情况,更好地还原了刀架的真实工作状态,使得试验中得到的伺服刀架故障数据和测得的可靠性值更为真实可靠。
[0026] 2.本发明伺服刀架可靠性测试系统在工作过程中,整个实验过程循环有序地不断进行,并且将伺服刀架发生的故障记录到故障数据库,与现场跟踪试验采集的刀架故障数据相比,提高了试验效率和故障采集速度,节省了大量的人力、物力和时间。
[0027] 3.本发明伺服刀架可靠性测试系统,将伺服刀架的连续空运转试验、最大带载能力试验、偏载试验、可靠性加载试验、静刚度测试、不同转位测试进行了有效结合,试验方法科学且效率高,对伺服刀架的可靠性进行有效测试,还创新性地对伺服刀架的精度保持性进行测试。
附图说明
[0028] 图1为本发明创造一种伺服刀架可靠性测试系统的整体示意图。
[0029] 图2为本发明创造一种伺服刀架可靠性测试系统的侧视图。
[0030] 图3为图2所示的主视图。
[0031] 其中,1-试验台体,2-刀架支撑机构,3-被测刀架,4-电液加载装置,5-底座,6-液压驱动系统,7-控制系统,8-功率分析仪,9-刀架底座,10-垫板,11-模拟刀杆,12-液压缸,13-保持架,14-固定板,15-可调支架,16-刀盘,17-压力传感器,18-弹性机构,19-加载杆,20-T型槽固定板,21-连接板。
具体实施方式
[0032] 实施例1 一种伺服刀架可靠性测试系统
[0033] 如图1-3所示,一种伺服刀架可靠性测试系统,包括试验台体1,被测刀架3,电液加载装置4,液压驱动系统6,优选地,试验台体I为灰铸铁结构。其中被测刀架3通过刀架支撑机构2置于试验台体I上,被测刀架3与刀架支撑机构2之间设有垫板10,可以通过调节垫板10的数量或厚度,对被测刀架3进行高度的调节,被测刀架3具有刀盘16和置于被测刀架3内部驱动刀盘16旋转的电机,模拟刀杆11安装在刀盘16上,刀盘16上均布设有12个模拟刀杆11的连接位置,电液加载装置4通过可调支架15设置在底座5上,底座5固设在试验台体I上,底座5上表面的两侧设有两个T型槽固定板20,与T型槽固定板20相匹配的连接板21置于两个T型槽固定板20上,可调支架15的底端设置在连接板21上,可调支架15的顶端具有转轴,固定板14固定在转轴上,电液加载装置4包括置于可调支架15上的固定板14,通过保持架13固接在固定板14上的液压缸12,液压缸12的一端通过管道与液压驱动系统6连接,另一端连有压力传感器17并通过弹性机构18与加载杆19连接。
[0034] 优选地,本发明创造一种伺服刀架可靠性测试系统,还包括控制系统7,其中压力传感器17、被测刀架3的电机和液压驱动系统6分别与控制系统7通过电线连接。控制系统7控制被测刀架3和液压驱动系统6运转,并读取压力传感器17和被测刀架3的运行参数和故障信息等。
[0035] 优选地,本发明创造一种伺服刀架可靠性测试系统,还包括功率分析仪8,与被测刀架3的电机通过电线连接。用于测量被测刀架3内电机的功率。
[0036] 优选地,本发明创造一种伺服刀架可靠性测试系统,还包括对被测刀架3进行测试的千分表和静刚度测试系统。采用千分表在被测刀架3的工作状态分别在Y向和Z向对被测刀架3进行变形量测试,采用静刚度测试系统对被测刀架3进行静刚度测试。
[0037] 实施例2 —种应用伺服刀架可靠性测试系统进行测试的方法
[0038] 具体步骤为:
[0039] I)调节被测刀架3的位置和高度,在刀盘16上安放模拟刀杆11 ;
[0040] 2)对被测刀架3进行72h的连续空运转试验,每24h停机一次,测试被测刀架3的转位精度;
[0041 ] 3)控制被测刀架3的电机,使模拟刀杆11保持在待测位置上;
[0042] 4)调节电液加载装置4的位置和角度,使加载杆19作用于模拟刀杆11上;
[0043] 5)通过液压驱动系统6控制电液加载装置4对模拟刀杆11所施加载力的大小;
[0044] 6)对被测刀架3进行24h的径向加载试验,每次加载的时间不少于3min,间歇时间不大于10s,加载试验进行12h后停机一次,测试被测刀架3的回转精度和静刚度;
[0045] 7)对被测刀架3进行最大带载能力试验,通过功率分析仪8测量被测刀架3的功率和扭矩;
[0046] 8)根据需要取下刀盘16上的个别模拟刀杆11,对被测刀架3进行偏载试验测试;
[0047] 9)控制被测刀架3的电机,使被测刀架3处于不同的转位,对其进行不同转位测试;
[0048] 10)试验结束前,对被测刀架3再次进行转位精度的测试。
[0049] 优选地,在试验过程中对被测刀架3的不同工作状态采用千分表对其进行变形量的测试并采用静刚度测试系统对其进行静刚度测试。
[0050] 在对被测刀架3进行完试验之后,运用基于熵权和隶属度理论的可靠性评估方法,米用 TOPSIS (Technique for order performance by similarity to ideal solution)方法对刀架的故障数据进行无量纲标准化处理。依据专家知识建立可靠性指标的评判等级,采用隶属度理论确定可靠性指标的单因素评价集,基于熵权和专家经验计算可靠性指标的综合权重。最后,通过单因素评价集和综合权重得到伺服刀架可靠性的综合评估结果。

Claims (9)

1.一种伺服刀架可靠性测试系统,其特征在于,包括试验台体,被测刀架,电液加载装置,液压驱动系统,所述被测刀架通过刀架支撑机构置于试验台体上,被测刀架具有刀盘和置于被测刀架内部驱动刀盘旋转的电机,模拟刀杆安装在刀盘上,电液加载装置通过可调支架设置在底座上,底座固设在试验台体上,电液加载装置包括置于可调支架上的固定板,通过保持架固接在固定板上的液压缸,液压缸的一端通过管道与液压驱动系统连接,另一端连有压力传感器并通过弹性机构与加载杆连接。
2.如权利要求1所述的伺服刀架可靠性测试系统,其特征在于,所述刀盘上均布设有12个模拟刀杆的连接位置。
3.如权利要求1所述的伺服刀架可靠性测试系统,其特征在于,所述被测刀架与刀架支撑机构之间设有垫板。
4.如权利要求1所述的伺服刀架可靠性测试系统,其特征在于,所述底座上表面的两侧设有两个T型槽固定板,与T型槽固定板相匹配的连接板置于两个T型槽固定板上,可调支架的底端设置在连接板上,可调支架的顶端具有转轴,固定板固定在转轴上。
5.如权利要求1-4任一所述的伺服刀架可靠性测试系统,其特征在于,还包括控制系统,所述压力传感器、被测刀架的电机和液压驱动系统,分别通过电线与控制系统连接。
6.如权利要求1-4任一所述的伺服刀架可靠性测试系统,其特征在于,还包括功率分析仪,通过电线与被测刀架的电机连接。
7.如权利要求1-4任一所述的伺服刀架可靠性测试系统,其特征在于,还包括对被测刀架进行测试的千分表和静刚度测试系统。
8.一种应用上述伺服刀架可靠性测试系统进行测试的方法,其特征在于包括如下步骤: 1)调节被测刀架的位置和高度,在刀盘上安放模拟刀杆; 2)对被测刀架进行72h的连续空运转试验,每24h停机一次,测试被测刀架的转位精度; 3)控制被测刀架的电机,使模拟刀杆保持在待测位置上; 4)调节电液加载装置的位置和角度,使加载杆作用于模拟刀杆上; 5)通过液压驱动系统控制电液加载装置对模拟刀杆所施加载力的大小; 6)对被测刀架进行24h的径向加载试验,每次加载的时间不少于3min,间歇时间不大于10s,加载试验每进行12h后停机一次,测试被测刀架的回转精度和静刚度; 7)通过功率分析仪测量被测刀架的功率和扭矩; 8)对被测刀架进行偏载试验测试; 9)控制被测刀架的电机,使被测刀架处于不同的转位,对其进行不同转位测试; 10)试验结束前,对被测刀架再次进行转位精度的测试。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,试验过程中对被测刀架的不同工作状态采用千分表对被测刀架进行变形量的测试并采用静刚度测试系统对被测刀架进行静刚度测试。
CN201410312915.6A 2014-07-02 2014-07-02 一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法 Active CN104076741B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410312915.6A CN104076741B (zh) 2014-07-02 2014-07-02 一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410312915.6A CN104076741B (zh) 2014-07-02 2014-07-02 一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104076741A true CN104076741A (zh) 2014-10-01
CN104076741B CN104076741B (zh) 2016-08-31

Family

ID=51598071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410312915.6A Active CN104076741B (zh) 2014-07-02 2014-07-02 一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104076741B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106679957A (zh) * 2017-01-09 2017-05-17 吉林大学 同步加载的重型卧车刀架可靠性试验装置与方法
CN109186899A (zh) * 2018-06-28 2019-01-11 纽威数控装备(苏州)有限公司 一种车床刀架竖直径向的静刚度测量装置及其测量方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101963548A (zh) * 2010-09-21 2011-02-02 吉林大学 具有电液伺服加载装置的数控转塔刀架可靠性试验系统
CN102607824A (zh) * 2011-12-22 2012-07-25 吉林大学 数控转塔动力刀架切削力及扭矩加载可靠性试验系统
CN102735484A (zh) * 2012-06-26 2012-10-17 吉林大学 由测功机和液压混合加载的动力伺服刀架可靠性试验台
KR101305933B1 (ko) * 2013-05-28 2013-09-09 케이.엘.이.에스 주식회사 유압완충기 성능시험장치
CN103389218A (zh) * 2012-05-10 2013-11-13 沈阳机床(集团)有限责任公司 数控转塔刀架综合性能测试平台
CN203941423U (zh) * 2014-07-02 2014-11-12 沈阳机床(集团)有限责任公司 一种伺服刀架可靠性测试系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101963548A (zh) * 2010-09-21 2011-02-02 吉林大学 具有电液伺服加载装置的数控转塔刀架可靠性试验系统
CN102607824A (zh) * 2011-12-22 2012-07-25 吉林大学 数控转塔动力刀架切削力及扭矩加载可靠性试验系统
CN103389218A (zh) * 2012-05-10 2013-11-13 沈阳机床(集团)有限责任公司 数控转塔刀架综合性能测试平台
CN102735484A (zh) * 2012-06-26 2012-10-17 吉林大学 由测功机和液压混合加载的动力伺服刀架可靠性试验台
KR101305933B1 (ko) * 2013-05-28 2013-09-09 케이.엘.이.에스 주식회사 유압완충기 성능시험장치
CN203941423U (zh) * 2014-07-02 2014-11-12 沈阳机床(集团)有限责任公司 一种伺服刀架可靠性测试系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
楼俏: "数控车床动力转塔刀架可靠性试验台的研制", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(电子期刊)工程科技I辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106679957A (zh) * 2017-01-09 2017-05-17 吉林大学 同步加载的重型卧车刀架可靠性试验装置与方法
CN109186899A (zh) * 2018-06-28 2019-01-11 纽威数控装备(苏州)有限公司 一种车床刀架竖直径向的静刚度测量装置及其测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104076741B (zh) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104019986A (zh) 数控车床主轴可靠性加载试验装置及方法
CN203941423U (zh) 一种伺服刀架可靠性测试系统
CN104568351B (zh) 一种阻尼结构优化叶片测试实验台及其实验方法
CN102213110B (zh) 汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法及其工具
CN203940993U (zh) 数控车床主轴可靠性加载试验装置
CN101972947B (zh) 模拟工况载荷条件下机床主轴热误差测试试验方法
CN103149002B (zh) 一种结合面法向动态特性参数测试装置及方法
CN103217287B (zh) 滚动支撑直线进给系统静、动态特性测试装置及测试方法
CN101804580A (zh) 一种大型数控机床工艺可靠性的评估方法
CN203365124U (zh) 一种用于兆瓦级风机叶片的全尺寸测试系统及平台
CN104076741A (zh) 一种伺服刀架可靠性测试系统及应用该系统进行测试的方法
CN103868693A (zh) 一种机械主轴系统热分析综合测试实验装置
CN104019968B (zh) 一种测试螺旋桨叶疲劳性能的试验系统
CN110687272A (zh) 基于地热开采的岩石节理面剪切渗流试验装置及试验方法
CN111649931A (zh) 双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验台及试验方法
CN105716845A (zh) 模拟典型工况加载的动力刀架性能检测和监测装置及方法
CN202393595U (zh) 发动机前端轮系综合模拟实验系统试验台
CN103776590A (zh) 一种转子平衡实验台
CN104731088A (zh) 一种测试滚珠丝杠副控制方法性能的方法
CN102445317B (zh) 一种精确测量刀柄-结合部特征参数的实验装置
CN105043978A (zh) 一种碳纤维复合材料摩擦系数测量的实验方法
CN205981670U (zh) 一种用于电机波纹垫圈的检测设备
CN109596348A (zh) 一种多线切割机双主轴加载试验台
CN205785821U (zh) 一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验装置
CN203785840U (zh) 一种转子平衡实验台

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Servo tool rest reliability testing system and method for conducting testing with same

Effective date of registration: 20190307

Granted publication date: 20160831

Pledgee: National Development Bank

Pledgor: Shenyan Machine Tool (Group) Co., Ltd.

Registration number: 2019210000006

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20200728

Granted publication date: 20160831

Pledgee: CHINA DEVELOPMENT BANK

Pledgor: SHENYANG MACHINE TOOL (Group) Co.,Ltd.

Registration number: 2019210000006

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A reliability testing system for servo turret and its application

Effective date of registration: 20200730

Granted publication date: 20160831

Pledgee: China Development Bank Liaoning Branch

Pledgor: SHENYANG MACHINE TOOL (Group) Co.,Ltd.

Registration number: Y2020210000039

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right