CN104833506B - 机床电主轴可靠性试验台对中调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明所要解决的技术问题是为了消除机床电主轴可靠性试验中由于不对中而对被测电主轴产生的附加力、力矩、和振动等有害影响，提供了一种机床电主轴可靠性试验台对中调节装置，包括一个地平铁，一个控制柜和一个为被测电主轴加载模拟切削扭矩的测功机，测功机的输入轴通过弹性膜片联轴器与被测电主轴同轴键连接，其特征在于，还包括回转工作台、X‑Z工作台、升降台和俯仰工作台；本发明可以实时调节任何类型不对中的五自由度，消除因被测电主轴与测功机输入轴的不对中产生的有害影响，可适用于不同型号的机床电主轴、机械主轴，同样也适用于其他对不对中误差要求较高的设备，具有较高的通用性和灵活性。

Description

机床电主轴可靠性试验台对中调节装置

技术领域

本发明属于机械试验设备领域，涉及一种机床高速电主轴可靠性试验中对测功机和被测电主轴之间对中的调节装置。

背景技术

旋转机械中转子故障是关系到国民经济生产安全性的重要问题，其中不对中故障占转子系统故障的60％以上。大多数旋转机械由驱动机器和被驱动机器组成，中间通过各种联轴器联接来传递扭矩，由于联轴器加工安装误差、转子变形、轴承不同心以及机座高低偏差等因素会使联轴器存在3种不对中类型，平行不对中、角度不对中，平行角度综合不对中。不对中状态下转子运动能引起机械振动、轴承的磨损、轴的挠曲变形、转子与定子间的碰摩等，对系统的稳定运行危害极大。研究表明，不对中联轴器系统具有典型的特征，如不对中比较严重时会使轴承的油膜压力偏离正常值，联轴器两端轴承振动较大，轴心位置不稳定，而且在振动频率谱中倍频分量较大等。对于机床高速电主轴可靠性试验台而言，由于被测试对象电主轴旋转速度达到每分钟上万转，为被测电主轴提供模拟切削扭矩的测功机与被测电主轴通过联轴器相连，测功机与被测电主轴出现不对中不仅会加剧被测电主轴和测功机的振动使轴承寿命降低、转速难以提高等，更重要的是当被测电主轴与测功机出现不对中时，通过联轴器会对被测电主轴产生附加不可预知的力与力矩，从而使加载的力与力矩偏离设定值，使可靠性试验产生误差。目前国内有一些对中调节装置，只能进行试验前的简单调节，且不能检测在运行过程中产生的不对中并在运行过程中及时消除不对中。为了最大可能地消除由不对中对被测电主轴产生的附加力和力矩，减小振动等有害影响，最大可能的模拟机床主轴的实际工况，本发明提供了一套能实时调节任何类型不对中的五自由度调节装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为了消除机床电主轴可靠性试验中由不对中而对被测电主轴产生的附加力、力矩、和振动等有害影响，提供了一套能实时调节任何类型不对中的五自由度调节装置。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下的技术方案来实现：

机床电主轴可靠性试验台对中调节装置，包括一个地平铁，一个控制柜和一个为被测电主轴加载模拟切削扭矩的测功机，测功机的输入轴通过弹性膜片联轴器与被测电主轴同轴键连接，其特征在于，还包括回转工作台、X-Z工作台、升降台和俯仰工作台；

回转工作台通过T型螺栓固定在地平铁的右侧，X-Z工作台固定在回转工作台上的回转顶盖上，被测电主轴固定在X-Y工作台的上底板上，一个双轴向振动传感器固定在被测电主轴的轴承座上，升降台固定在地平铁的左侧，测功机固定在俯仰工作台的活动底板上，俯仰工作台中的箱体固定在升降台中的升降板的一侧顶面，箱体内的一个扇形涡轮通过圆柱滚子轴承与U型活动底板位于箱体一侧竖直支架上的短阶梯轴配合安装；

回转工作台有一个回转伺服电机，X-Z工作台有一个X向移动伺服电机和一个Z向移动伺服电机，升降台有一个升降台伺服电机，俯仰工作台有一个俯仰工作台伺服电机，回转伺服电机、X向移动伺服电机、Z向移动伺服电机、升降台伺服电机、俯仰工作台伺服电机、测功机和双轴向振动传感器分别通过数据线与控制柜的数据输入端连接。

进一步的技术方案包括：

回转工作台包括回转工作台底座、推力球轴承、回转轴、回转顶盖、蜗轮1号、固定螺栓、蜗杆1号、角接触球轴承、端盖1号、伺服电动机1号、刚性联轴器1号、圆螺母1号以及圆锥滚子轴承1号回转工作台底座为箱体类结构件，回转工作台底座一侧加工有同轴的轴承孔和电机安装孔，回转工作台底座中部有突起的阶梯圆柱，推力球轴承过盈安装于回转工作台底座中部突出的阶梯圆柱上，用于承受向下的轴向力，回转轴为阶梯轴，回转轴上端突出阶梯面上开有均匀分布的六个通孔，回转轴下端安装有圆锥滚子轴承1号和圆螺母1号，用于承受径向力和向上的轴向力，回转顶盖为盘类结构件，其上开有两个平行的用于安装X-Y工作台的T型槽，回转顶盖底面中部加工有通孔，内六角螺栓将回转轴固定在回转顶盖的中心的通孔内，回转顶盖下底面与回转轴同轴安装有推力球轴承，所述的回转顶盖通过固定螺栓与蜗轮1号固连在一起，蜗轮1号同样安装在回转顶盖的下底面且位于推力球轴承的外侧，所述蜗轮1号与蜗杆1号配合，蜗杆1号通过角接触球轴承、端盖1号安装于回转工作台底座一侧的轴承孔中，回转伺服电机通过螺钉安装于回转工作台底座的电机安装孔中并通过刚性联轴器1号连接蜗杆1号。

X-Z工作台包括一个下底板以及安装在下底板顶面的Z向进给总成、一个中底板以及安装在中底板顶面的X向进给总成和一个上底板，上底板、中底板下底板均为边长相同的矩形板状结构件，上底板位于X-Z工作台的顶部，上底板底面两侧有两个沿X向平行的燕尾型导轨凹槽，与中底板顶面的燕尾型导轨凹起配合，形成一对滑动副，中底板中部加工有X方向的凹槽，X方向的凹槽的一端有一个伺服电机固定座，X向进给总成包括一个X向移动伺服电机、一个刚性联轴器2号、一个滚珠丝杠、两个丝杠支座、一个螺母1号，X向进给总成的各部件按X方向排布，X向移动伺服电机固定在伺服电机固定座外端面，X向移动伺服电机的输出轴与一个穿过伺服电机固定座中部圆形通孔的刚性联轴器2号紧固连接，刚性联轴器2号另一端与滚珠丝杠的一端紧固连接，所述的滚珠丝杠安装于两个丝杠支座上，丝杠支座安装在中底板中部的X方向的凹槽内，滚珠丝杠与螺母1号配合，螺母1号通过内六角螺栓固定在上底板的底面中部；

下底板位于X-Z工作台的底面，均匀分布有四个用于将下底板固定在地平铁上的螺栓孔，下底板顶面两侧加工有两个沿Z向的燕尾型导轨凸起与中底板底面两侧的两个沿Z向平行的燕尾型导轨凹槽配合形成另一对燕尾型导轨滑动副，下底板中部加工有沿Z方向的凹槽，Z方向的凹槽的一端有一个伺服电机固定座，所述Z向进给总成包括一个Z向移动伺服电机、一个刚性联轴器2号、一个滚珠丝杠、两个丝杠支座、一个螺母1号，Z向进给总成的各部件按Z方向排布，Z向移动伺服电机固定在伺服电机固定座外端面，Z向移动伺服电机的输出轴与一个穿过伺服电机固定座中部圆形通孔的刚性联轴器2号紧固连接，刚性联轴器2号另一端与滚珠丝杠的一端紧固连接，所述的滚珠丝杠安装于两个丝杠支座上，丝杠支座安装在下底板中部的Z方向的凹槽内，滚珠丝杠与螺母1号配合，螺母1号通过内六角螺栓固定在中底板的底面中部，所述上底板的底面中间加工有与X向平行的凹槽、中底板下底面中间加工有与Z向平行的凹槽。

升降台由升降台支撑及导向装置和升降台传动机构组成；所述升降台支撑及导向装置由底板、左支座、升降板、右支座组成，底板为板类结构件，中部有凸起的倒U型的梯形丝杠轴支架，梯形丝杠轴支架顶面加工有阶梯轴承孔用于安装一个圆锥滚子轴承3号，底板底面中部也加工有阶梯轴承孔用于安装另一个圆锥滚子轴承3号，整个底板上均匀分布有四个螺栓孔，通过T型螺栓将升降台固定在地平铁上，左支座和右支座为T型支架类结构件，分别通过销钉定位、内六角螺栓紧固安装在底板的两侧，左支座和右支座的内侧分别加工有两个与Y向平行的燕尾导轨凸起，升降板两侧各加工有两个与Y向平行的燕尾型导轨凹槽，与左支座、右支座内侧的燕尾型导轨凸起配合形成上下移动副，升降板中间加厚且开有通孔，通过四个内六角螺栓将螺母2号与升降板紧固连接；

所述升降台传动机构由小同步带轮、螺母2号、梯形丝杠轴、同步带、大同步带轮、电机支架、升降台伺服电机、圆锥滚子轴承3号、圆螺母3号、衬套组成，所述的梯形丝杠轴与螺母2号配合，梯形丝杠轴下端从上而下分别同轴安装有圆锥滚子轴承3号、大同步带轮、衬套、圆锥滚子轴承3号、及圆螺母3号，其中两个圆锥滚子轴承3号与梯形丝杠轴为过盈配合，其中一个圆锥滚子轴承3号安装在梯形丝杠轴支架中部的轴承孔内，另一个圆锥滚子轴承3号安装在底板底面中部的轴承孔中，大同步带轮与梯形丝杠轴键连接，通过梯形丝杠轴轴肩与衬套轴向定位，所述的升降台伺服电机通过内六角螺栓垂直固定于电机支架上，升降台伺服电机的输出轴与小同步带轮小过盈配合并通过键连接，同步带安装在小同步带轮和大同步带轮上，所述电机支架为倒U型支架类零件且两侧螺栓连接处开有U型槽，用于移动电机支架，调节同步带松紧。

所述的俯仰工作台由俯仰工作台支撑装置和传动机构组成，所述俯仰工作台支撑装置由箱体、活动底板、L型支架组成，所述的箱体为不封闭箱体铸件，由一个竖直的立板和两个对称分布的侧板组成且两侧板均与立板垂直，箱体的立板上加工有轴承孔，箱体的一个侧板加工有阶梯轴承孔，用于安装圆椎滚子轴承2号并轴向定位外圈，箱体的另一个侧板加工有与对侧的侧板阶梯孔同轴的通孔且铸造有凸出的电机支架，电机支架端面加工有通孔，所述的L型支架为支撑结构件，竖直的立板上同样加工有阶梯轴承孔，水平板上开有通孔，通过销钉定位、内六角螺栓将其紧固在升降板上，所述活动底板由水平板和对称分布在水平板两侧的两个竖直支架组成，两个竖直支架上各加工有一个与水平板平行的阶梯短轴，测功机通过螺栓安装在活动底板水平板的中间；

所述俯仰工作台传动机构由扇形蜗轮、蜗杆2号、仰俯工作台伺服电机、圆椎滚子轴承2号、圆螺母2号、圆柱滚子轴承、端盖2号及刚性联轴器3号组成，所述活动底板两侧支架上的阶梯短轴与圆柱滚子轴承过盈配合，一个圆柱滚子轴承安装在箱体立板的阶梯轴承孔内，另一个圆柱滚子轴承安装在L型支架竖直的立板上的阶梯轴承孔内，所述扇形蜗轮采用键连接安装于U型活动底板位于箱体一侧的阶梯短轴上，圆螺母2号与安装扇形蜗轮的阶梯短轴末端螺纹连接，用于限制扇形蜗轮的轴向位置，所述蜗杆2号与扇形蜗轮配合并位于扇形蜗轮的下方，蜗杆2号通过两个圆椎滚子轴承2号安装于箱体一个侧板的阶梯轴承孔和箱体另一个侧板的通孔中，两个圆椎滚子轴承2号的内圈与蜗杆2号的两个末端过盈配合，两个圆椎滚子轴承2号的外圈分别小过盈配合安装于箱体一个侧板的阶梯轴承孔和箱体另一个侧板的通孔中，所述仰俯工作台伺服电机通过螺钉固定于箱体侧板的电机支架上，且仰俯工作台伺服电机、刚性联轴器3号、端盖2号、蜗杆2号、圆椎滚子轴承2号同轴安装。

本发明的有益效果是：

1.本发明所述的机床高速电主轴可靠性试验台五自由度不对中调节装置采用双轴向振动传感器实时监测振动信号，反馈给控制柜，进行故障诊断后实时控制伺服电机实现X、Y、Z三轴移动和绕X、Y轴的转动共五个自由度的调节，可消除被测电主轴与测功机两轴之间的平行不对中、偏角不对中及平行偏角综合不对中，提高了测试转速，降低了振动、附加力与力矩，保证了被测电主轴可靠性实验的准确，为产品的可靠性增长和评估提供了更加真实的数据。

2.本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置在整体布局上采用五自由度二、三组合的方式，利用固定在地平铁的回转工作台与固定在回转工作台顶面的X-Z移动工作台的串联形式，实现了被测电主轴一个转动和两个水平面内的移动共三个自由度；利用固定在地平铁的升降台与升降台上方串联的俯仰工作台实现了垂直方向的移动和测功机仰俯转动两个自由度，其优点在于将不对中的各种形式归结为被测电主轴与测功机相对的四个自由度，并分为两大部分实现，避免了多系统连续串联带来的刚度及固有频率降低的弊端，且多余的一个移动自由多为被试对象被测电主轴的更换提供了便利并提高了试验台的通用性及灵活性。

3.本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置中的升降台实现了被测电主轴与测功机高度方向的相对调节，其采用的伺服电机通过同步带驱动梯形丝杠旋转，进而通过螺母将旋转运动转化为直线运动，其优点在于同步带传动比精确且通过大小同步带的降速，使进给分辨率、控制精度更高；升降台导向采用两对平行的燕尾型导轨，即可承受水平力也可承受倾覆力矩且其刚度及固有频率较高不易发生共振。

4.本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置中的俯仰工作台可实现测功机正负15度的俯仰调节，用于调节绕X轴的角度不对中，采用的U型底板支架，有效降低了测功机及整个试验台的重心，使其稳定性更高；采用的伺服电机通过刚性联轴器驱动扇形蜗轮蜗杆副，既有很高的传动比与进给精度也使传动误差降到了最小且节省了材料。

5.本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置中回转工作台提供的转动运动用于调节绕Y轴的角度不对中，其中回转工作台采用伺服电机驱动、蜗轮蜗杆传动，具有控制精度高、传动比大、机构紧凑、误差间隙小等特点。

6.本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置中的X-Z移动工作台采用两个独立伺服电机分别通过联轴器驱动滚珠丝杠旋转，螺母将旋转运动转化为直线运动后进而拖动底板沿导轨直线移动，传动链短，传动误差小；X-Z移动工作台采用两对垂直安放的燕尾型导轨最为导向机构，其优点在于燕尾型导轨可以承受倾覆力矩且为面接触，刚度大，抗振性好。

7.本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置可适用于不同型号的机床电主轴、机械主轴，同样也适用于其他对不对中误差要求较高的设备，只要改变安装孔或过渡件即可，体现了本装置的灵活性和通用性。

附图说明

图1为本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置的轴测投影图；

图2为本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置回转工作台的轴测爆炸图；

图3为本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置回转工作台的全剖图；

图4为本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置X-Z移动工作台各部件装配关系的轴测爆炸图；

图5为本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置升降台与俯仰工作台的轴测投影图；

图6为本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置俯仰工作台传动机构与升降台装配关系的轴测爆炸图；

图7为本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置升降工作台传动机构各部件装配关系的轴测爆炸图；

图8为本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置的电器原理图；

图中：1.控制柜，2.地平铁，3.回转工作台，4.X-Z工作台，5.俯仰工作台，6.升降台，7.测功机，8.弹性膜片联轴器，9.双轴向振动传感器，10.被测电主轴，11.回转工作台底座，12.推力球轴承，13.回转轴，14.回转顶盖，15.蜗轮1号，16.固定螺栓，17.蜗杆1号，18.角接触球轴承，19.端盖1号，20.回转伺服电机，21.刚性联轴器1号，22.圆螺母1号，23.圆锥滚子轴承1号，24.X向移动伺服电机，25.刚性联轴器2号，26.滚珠丝杠，27.丝杠支座，28.螺母1号，29.上底板，30.中底板，31.下底板，32.Z向进给总成，33.底板，34.左支座，35.小同步带轮，36.升降板，37.箱体，38.扇形蜗轮，39.蜗杆2号，40.仰俯工作台伺服电机，41.螺母2号，42.梯形丝杠轴，43.右支座，44.同步带，45.大同步带轮，46.电机支架，47.升降台伺服电机，48.圆椎滚子轴承2号，49.圆螺母2号，50.活动底板，51.圆柱滚子轴承，52.L型支架，53.端盖2号，54.刚性联轴器3号，55.圆锥滚子轴承3号，56.圆螺母3号，57.衬套，58.梯形丝杠轴支架，59.阶梯短轴，60.Z向移动伺服电机，61.伺服电机固定座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，机床电主轴可靠性试验台对中调节装置，包括一个地平铁2，一个控制柜1和一个为被测电主轴10加载模拟切削扭矩的测功机7，被测电主轴10为机床电主轴可靠性试验中需要测试的高速电主轴，测功机7的输入轴通过弹性膜片联轴器8与被测电主轴10同轴键连接，还包括回转工作台3、X-Z工作台4、升降台6和俯仰工作台5；

参阅图1、图2、和图5，回转工作台3底端的回转工作台底座11两侧加工有长条孔，通过T型螺栓与螺母固定在地平铁2的右侧，通过T型螺栓螺母将X-Z工作台4的下底板31固定在回转工作台3上的回转顶盖14上，六个内六角螺栓穿过被测电主轴10支架两侧的通孔固定在X-Y工作台4上的上底板29上，一个双轴向振动传感器9螺钉固定在被测电主轴10的轴承座上，T型螺栓穿过升降台6底板33上的螺栓孔将升降台6固定在地平铁2的左侧，测功机7通过螺栓固定在俯仰工作台5的活动底板50上，俯仰工作台5中的箱体37固定在升降台6中的升降板36的一侧顶面，箱体37内的一个扇形涡轮38通过圆柱滚子轴承51与U型活动底板50位于箱体37一侧竖直支架上的短阶梯轴59配合安装。

回转工作台3有一个回转伺服电机20，X-Z工作台有一个X向移动伺服电机24和一个Z向移动伺服电机60，升降台6有一个升降台伺服电机47，俯仰工作台5有一个俯仰工作台伺服电机40，回转伺服电机20、X向移动伺服电机24、Z向移动伺服电机60、升降台伺服电机47、俯仰工作台伺服电机40、测功机7和双轴向振动传感器9分别通过数据线与控制柜1的数据输入端连接，控制柜1用于接收和处理回转伺服电机20、X向移动伺服电机24、Z向移动伺服电机60、升降台伺服电机47、俯仰工作台伺服电机40、测功机7和双轴向振动传感器9的数据并根据处理结果对回转伺服电机20、X向移动伺服电机24、Z向移动伺服电机60、升降台伺服电机47、俯仰工作台伺服电机40、测功机7进行控制，将不对中量降到最小。

参阅图2、图3，回转工作台3包括回转工作台底座11、推力球轴承12、回转轴13、回转顶盖14、蜗轮1号15、固定螺栓16、蜗杆1号17、角接触球轴承18、端盖1号19、伺服电动机1号20、刚性联轴器1号21、圆螺母1号22以及圆锥滚子轴承1号23。

回转工作台底座11为箱体类结构件，采用铸造成型，上方开有圆形口，两侧有凸出的底板，底板开有长条孔，T型螺栓穿过长条孔将回转工作台3固定在地平铁2的右侧，回转工作台底座11一侧箱体加工有同轴的轴承孔和电机安装孔，回转工作台底座11中部有突起的阶梯圆柱，推力球轴承12为单向51000型推力球轴承，间隙或小过盈配合安装于回转工作台底座11中部突出的阶梯圆柱上，用于承受向下的轴向力，所述回转轴13为阶梯轴，回转轴13上端突出阶梯面上开有均匀分布的六个通孔，回转轴13下端安装有型号为30214的圆锥滚子轴承1号23和M50的圆螺母1号22，用于承受径向力和向上的轴向力，圆锥滚子轴承1号23的外圈安装在回转工作台底座11底部的阶梯孔内，所述回转顶盖14为盘类结构件，其上开有两个平行的用于安装X-Y工作台4的T型槽，回转顶盖14底面中部加工有通孔，内六角螺栓穿过回转轴13上端突出阶梯面上的通孔，将回转轴13固定在回转顶盖14的中心的通孔内，回转顶盖14下底面与回转轴13同轴安装有推力球轴承12，所述的回转顶盖14通过固定螺栓16与蜗轮1号15固连在一起，蜗轮1号15同样安装在回转顶盖14的下底面且位于推力球轴承12的外侧，所述蜗轮1号15与蜗杆1号17配合，蜗杆1号17通过型号为7305AC的角接触球轴承18安装于回转工作台底座11一侧的轴承孔中，其中与刚性联轴器1号21相连的一侧采用蜗杆1号17轴肩与端盖1号19轴向定位轴承，另一侧采用蜗杆1号17轴肩与回转工作台底座11内的阶梯孔定位轴承，所述伺服电动机1号20为HF-SP102K伺服电机，通过螺钉安装于回转工作台底座11的电机安装孔中并与刚性联轴器1号21通过螺钉紧固连接，同时刚性刚性联轴器1号21蜗杆1号17通过螺钉紧固连接。

参阅图4，X-Z工作台4包括一个下底板31以及安装在下底板31顶面的Z向进给总成32、一个中底板30以及安装在中底板30顶面的X向进给总成和一个上底板29；

上底板29、中底板30下底板31均为边长相同的矩形板状结构件，上底板29位于X-Z工作台4的顶部，上底板29底面两侧有两个沿X向平行的燕尾型导轨凹槽，与中底板30顶面的燕尾型导轨凹起配合，形成一对滑动副，中底板30中部加工有X方向的凹槽，凹槽的一端设有伺服电机固定座61，X向进给总成包括一个型号为21-0AF21-0AA0的X向移动伺服电机24、一个刚性联轴器2号25、一个型号为BNT2505的滚珠丝杠26、两个丝杠支座27、一个螺母1号28，X向进给总成的各部件按X方向排布，X向移动伺服电机24固定在伺服电机固定座61外端面，X向移动伺服电机24的输出轴与一个穿过伺服电机固定座61中部圆形通孔的刚性联轴器2号25螺钉紧固连接，刚性联轴器2号25另一端与滚珠丝杠26的一端也为螺钉紧固连接，所述的滚珠丝杠26安装于两个丝杠支座27上，丝杠支座27上开有两个沉头孔并通过内六角螺栓安装在中底板30中部X方向的凹槽内，滚珠丝杠26与螺母1号28配合，螺母1号28通过四个内六角螺栓固定在上底板29的底面中部；

下底板31位于X-Z工作台4的底面，均匀分布有四个螺栓孔，通过T型螺栓将X-Z工作台4连接地在平铁2上，下底板31顶面两侧加工有两个沿Z向的燕尾型导轨凸起与中底板30底面两侧的两个沿Z向的燕尾型导轨凹槽配合形成另一对燕尾型导轨滑动副，下底板31中部加工有沿Z方向的凹槽，所述Z向进给总成32包括一个Z向移动伺服电机60、一个刚性联轴器2号25、一个滚珠丝杠26、两个丝杠支座27、一个螺母1号28，Z向进给总成的各部件按Z方向排布，Z向移动伺服电机60固定在伺服电机固定座61外端面，Z向移动伺服电机60的输出轴与一个穿过伺服电机固定座61中部圆形通孔的刚性联轴器2号25紧固连接，刚性联轴器2号25另一端与滚珠丝杠26的一端紧固连接，所述的滚珠丝杠26安装于两个丝杠支座27上，丝杠支座27上开有两个沉头孔并通过内六角螺栓安装在下底板31中部的Z方向的凹槽内，滚珠丝杠26与螺母1号28配合，螺母1号28通过内六角螺栓固定在中底板30的底面中部，所述上底板29的底面中间加工有与X向平行的凹槽、中底板30的下底面中间加工有与Z向平行的凹槽，分别用于防止与X向移动伺服电机24和Z向移动伺服电机60干涉。沿X方向和Z方向的两对燕尾型导轨滑动副，实现二维平面X-Z的联动，其中X向移动用于调节平行不对中误差，Z向移动用于调节被测电主轴10与测功机7的轴向距离。

参阅图5，图7，升降台6由升降台支撑及导向装置和升降台传动机构组成；

所述升降台支撑及导向装置由底板33、左支座34、升降板36、右支座43组成，底板33为板类结构件，采用铸造成型，中部有凸起的倒U型梯形丝杠轴支架58，梯形丝杠轴支架58顶面加工有上大下小的阶梯轴承孔，用于安装型号为30208的圆锥滚子轴承3号55其中的一个，底板33底面中部加工有下大上小的阶梯轴承孔，安装有圆锥滚子轴承3号55的另外一个，整个底板33上均匀分布有四个螺栓孔用于通过T型螺栓将升降台6固定在地平铁2上，左支座34和右支座43为T型支架类结构件，采用铸造成形，分别通过销钉定位、内六角螺栓紧固安装在底板33的两侧，左支座34和右支座43的内侧分别加工有两个与Y向平行的燕尾导轨凸起，矩形升降板36两侧各加工有两个与Y向平行的燕尾型导轨凹槽，与左支座34、右支座43内侧的燕尾型导轨凸起配合形成上下移动副，升降板36中间加厚且开有通孔，通过四个内六角螺栓将螺母2号41固定在升降板36中间的通孔内；

所述升降台传动机构由小同步带轮35、螺母2号41、梯形丝杠轴42、同步带44、大同步带轮45、电机支架46、升降台伺服电机47、圆锥滚子轴承3号55、圆螺母3号56、衬套57组成，所述的梯形丝杠轴42与螺母2号41配合，梯形丝杠轴42下端从上而下分别同轴安装有圆锥滚子轴承3号55、大同步带轮45、衬套57、圆锥滚子轴承3号55、及圆螺母3号56，其中两个圆锥滚子轴承3号55与梯形丝杠轴42为过盈配合，其中一个圆锥滚子轴承3号55安装在梯形丝杠轴支架58中部的轴承孔内，采用梯形丝杠轴42轴肩轴向定位内圈，阶梯轴承孔轴向定位外圈，另一个圆锥滚子轴承3号55安装在底板33底面中部的轴承孔中，采用圆螺母3号56轴向定位内圈，阶梯轴承孔轴向定位外圈，大同步带轮45与梯形丝杠轴42键连接，通过梯形丝杠轴42轴肩与衬套57轴向定位，所述型号为SGMGH-05的升降台伺服电机47通过内六角螺栓垂直固定于电机支架46上，伺服电机47输出轴与小同步带轮35小过盈配合并通过键连接，型号为5M的同步带44安装在小同步带轮35和大同步带轮45上，其中小同步带轮35型号为23XL-5M，齿数为23，大同步带轮45型号为112XL-5M，齿数为112，所述电机支架46为倒U型支架类零件且两侧螺栓连接处开有U型槽，用于移动电机支架46以调节同步带44松紧。

参阅图5、图6，所述的俯仰工作台5由俯仰工作台支撑装置和传动机构组成；

所述俯仰工作台支撑装置由箱体37、活动底板50、L型支架52组成。所述的箱体37为不封闭箱体铸件，由一个竖直的立板和两个对称分布的侧板组成且两侧板均与立板垂直，箱体37与升降板36一起浇注成型，箱体37的立板上端加工有轴承孔，箱体37的一个侧板加工有阶梯轴承孔，用于安装型号为7307C的圆椎滚子轴承2号48并轴向定位外圈，箱体的另一个侧板加工有对侧的侧板上阶梯孔同轴的通孔且在侧板的外侧铸造有凸出的电机支架，电机支架端面加工有通孔，所述的L型支架52为支撑结构件，竖直的立板上同样加工有阶梯轴承孔，水平板上开有通孔，通过销钉定位、内六角螺栓将其紧固在升降板36上，所述活动底板50由水平板和对称分布在水平板两侧的两个竖直支架组成，其中两个竖直支架上各加工有一个与水平板平行的阶梯短轴59，测功机7通过螺栓安装在活动底板50水平板的中间。

所述俯仰工作台传动机构由扇形蜗轮38、蜗杆2号39、仰俯工作台伺服电机40、圆椎滚子轴承2号48、圆螺母2号49、圆柱滚子轴承51、端盖2号53及刚性联轴器3号54组成。所述活动底板50两侧支架上的阶梯短轴59与型号为7307C的圆柱滚子轴承51过盈配合，一个圆柱滚子轴承51安装在箱体37立板的阶梯轴承孔内，另一个圆柱滚子轴承51安装在L型支架52竖直的立板上的阶梯轴承孔内，所述扇形蜗轮38采用键连接安装于U型活动底板50位于箱体37一侧的竖直支架的阶梯短轴59上，圆螺母2号49与安装扇形蜗轮38的阶梯短轴59末端螺纹连接，用于限制扇形蜗轮38的轴向位置，所述蜗杆2号39与扇形蜗轮38配合并位于扇形蜗轮38的下方，蜗杆2号39通过两个型号为7305AC的圆椎滚子轴承2号48安装于箱体37一个侧板的阶梯轴承孔和箱体37另一个侧板的通孔中，两个圆椎滚子轴承2号48的内圈与蜗杆2号39过盈配合，外圈分别小过盈配合安装于箱体37一个侧板的阶梯轴承孔和箱体37另一个侧板的通孔中，所述端盖2号53通过螺钉固定于箱体37安装俯仰工作台伺服电机40一侧的侧壁上，用于限制及调节圆椎滚子轴承2号48的轴向位置，所述仰俯工作台伺服电机40的型号为21-0AF21-0AA0，通过螺钉固定于箱体37侧板的电机支架上，且仰俯工作台伺服电机40、刚性联轴器3号54、端盖2号53、蜗杆2号39、圆椎滚子轴承2号48同轴安装，其中仰俯工作台伺服电机40与刚性联轴器3号54通过螺钉紧固连接，同时刚性联轴器3号54与蜗杆1号17通过螺钉紧固连接。

如图8所示，虚线框表示控制柜，控制系统上位机为工控机，下位机为变频器、测功机控制仪及可编程控制器PLC，可编程控制器PLC下端驱动有五个型号和功能相同的伺服驱动器，分别为伺服驱动器1号、伺服驱动器2号、伺服驱动器3号、伺服驱动器4号和伺服驱动器5号，上述设备均安装在控制柜内1内，工控机通过RS-232线与变频器双向传输数据，变频器通过三根电源线驱动被测电主轴旋转，被测电主轴10的反馈信号通过信号线传输给变频器，同时安装在被测电主轴10轴承座上的双轴向振动传感器9将振动信号通过数据线传输给控制柜1内的信号处理器，信号处理器与工控机采用端子板连接；工控机通过RS-232线单向将控制信号传输给可编程控制器PLC，同时可编程控制器PLC通过RS-232线分别连接到各个伺服驱动器上，驱动器通过电源线和数据线与伺服电机相连，伺服驱动器1号通过电源线和数据线与回转伺服电机连接，伺服驱动器2号通过电源线和数据线与X向移动伺服电机24相连，伺服驱动器3号通过电源线和数据线与Z向移动伺服电机60相连，伺服驱动器4号通过电源线和数据线与升降台伺服电机47相连，伺服驱动器5号通过电源线和数据线与俯仰工作台伺服电机40相连，每个伺服电机的反馈信号通过数据线传输给对应的伺服驱动器；工控机通过RS-232线将控制信号传输给测功机控制仪，测功机控制仪通过三根电源线驱动侧功机7为被测电主轴10施加模拟扭矩，同时测功机7的反馈信号通过数据线传输给测功机控制仪。

机床电主轴可靠性试验台对中调节装置的工作原理如下：

参阅图1，图中给出了五自由度不对中调节装置、被电主轴及测功机的安装示意图。整个测控系统采用上位工控机与下位机变频器、测功机控制仪、可编程控制器PLC。人机交互选用VB编写的控制界面与参数设置界面。

一、在试验之前，先将被测电主轴10通过包夹机构安装在X-Z工作台4上，通过手动调控上位机控制界面，驱动各个自由度的伺服电机动作，使被测电主轴10与测功机7顺利通过弹性膜片联轴器8键连接在一起，并能保证低转速顺利旋转。

二、上位工控机自动诊断不对中。

1.在VB控制界面上选定一较小的主轴转速与较小的扭矩后通过RS-232端口与下位机变频器、测功机控制仪及可编逻辑程控制器PLC通讯；

2.变频器驱动被测电主轴按照设定的小转速旋转，测功机控制仪控制测功机7给转动的被测电主轴10施加一定扭矩，测功机7内部的扭矩传感器和转速传感器检测到信号通过信号放大器和A/D数据采集卡反馈给测功机控制仪，进行闭环控制；

3.双轴向振动传感器9测得的X、Y方向的振动信号后将振动信号预处理、A/D转化后通过数据采集卡送入上位机工控机，安装在工控机内的不对中故障监测与诊断系统分析该振动是由哪种不对中形式引起并预测其不对中误差的大小。

三、工控机驱动下位机调控，消除不对中量。

1.工控机通过RS-232端口将相应的控制信号传输给下位机可编程控制器PLC，可编程控制器PLC进一步驱动伺服驱动器，进而驱动相应位置伺服电机旋转，消除不对中量；

2.当相应的不对中量被消除后，工控机通过控制变频器增加被测电主轴10的转速，双轴向振动传感器9再反馈振动信号用于故障诊断，整个控制过程是实时闭环监控。

具体控制过程如下：

工控机一方面通过变频器驱动被测试电主轴10转动，另一方面通过测功机控制仪驱动测功机7通过弹性联轴器8为被测电主轴10施加模拟切削扭矩。安装在被测电主轴10轴承座上的双轴向振动传感器9实时监测X和Y方向的振动，并将振动信号进过预处理、A/D转换、数字信号处理后送入安装在工控机内的不对中故障诊断与检测系统，这一软件系统可根据振动信号的幅值和频率实时诊断出不对中的种类和大小，从而进一步通过可编程控制器PLC、不同的伺服驱动器驱动相应的电机旋转，消除不对中误差。

例如，在运转的过程中出现振动加剧的情况下，不对中故障诊断与检测系统根据振动信号进行诊断后发现是X方向的平行不对中，并诊断出平行不对中的方向和大小，工控机通过可编程控制器PLC、伺服驱动器2号，驱动X向移动伺服电机24正转或反转，滚珠丝杠26将旋转运动转化为移动，螺母1号28拖动上底板29沿X方向移动，将平行不对中降到最小；同理，如果不对中故障诊断与检测系统根据振动信号进行诊断后发现是Z方向的平行不对中，工控机通过可编程控制器PLC、伺服驱动器3号，驱动Z向移动伺服电机60正转或反转，Z向进给总成32将旋转运动转化为移动，拖动中底板30沿Z方向移动，将Z方向平行不对中降到最小；如果不对中故障诊断与检测系统根据振动信号进行诊断后发现是绕X轴的角度不对中，工控机通过可编程控制器PLC、伺服驱动器5号，驱动俯仰工作台伺服电机40正转或反转，拖动蜗杆39、扇形蜗轮38，进而让活动地板50绕阶梯短轴59旋转，将绕X轴的角度不对中降到最小；如果不对中故障诊断与检测系统根据振动信号进行诊断后发现是绕Y轴的角度不对中，工控机通过可编程控制器PLC、伺服驱动器1号，回转伺服电机20正转或反转，拖动蜗杆1号17、蜗轮1号15，进而让回转顶盖14绕回转轴13旋转，将绕Y轴的角度不对中降到最小；如果诊断为任意两种不对中组合形成的综合不对中，则工控机分别通过可编程控制器PLC同时驱动多个伺服驱动器，分别驱动多个伺服电机联动，消除相应的不对中误差。

本发明所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置可对机床高速电主轴进行可靠性试验的整个过程进行监测与调控。当随着试验时间的增加，轴承摩擦发热，组各部件的受热不均、热膨胀变形和扭曲变形以及外界温度、湿度的变化均会影响各部件的变形，这时会产生新的不对中误差。机床高速电主轴可靠性试验台五自由度不对中调节装置可用于实时监测试验台不对中引起的振动，并实时诊断不对中类型与不对中误差的大小并进行调控，保证任何条件下均能达到要求的0.005mm/1in不对中公差甚至更小。

Claims (5)

1.机床电主轴可靠性试验台对中调节装置，包括一个地平铁(2)，一个控制柜(1)和一个被测电主轴(10)加载模拟切削扭矩的测功机(7)，测功机(7)的输入轴通过弹性膜片联轴器(8)与被测电主轴(10)同轴键连接，其特征在于，还包括回转工作台(3)、X-Z工作台(4)、升降台(6)和俯仰工作台(5)；

回转工作台(3)通过T型螺栓固定在地平铁(2)的右侧，X-Z工作台(4)固定在回转工作台(3)上的回转顶盖(14)上，被测电主轴(10)固定在X-Z工作台(4)的上底板(29)上，一个双轴向振动传感器(9)固定在被测电主轴(10)的轴承座上，升降台(6)固定在地平铁(2)的左侧，测功机(7)固定在俯仰工作台(5)的U型活动底板(50)上，俯仰工作台(5)中的箱体(37)固定在升降台(6)中的升降板(36)的一侧顶面，箱体(37)内的一个扇形涡轮(38)通过圆柱滚子轴承(51)与U型活动底板(50)位于箱体(37)一侧竖直支架上的短阶梯轴(59)配合安装；

回转工作台(3)有一个回转伺服电机(20)，X-Z工作台有一个X向移动伺服电机(24)和一个Z向移动伺服电机(60)，升降台(6)有一个升降台伺服电机(47)，俯仰工作台(5)有一个俯仰工作台伺服电机(40)，回转伺服电机(20)、X向移动伺服电机(24)、Z向移动伺服电机(60)、升降台伺服电机(47)、俯仰工作台伺服电机(40)、测功机(7)和双轴向振动传感器(9)分别通过数据线与控制柜(1)的数据输入输出端口相连。

2.按照权利要求1所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置，其特征在于：

回转工作台(3)包括回转工作台底座(11)、推力球轴承(12)、回转轴(13)、回转顶盖(14)、蜗轮1号(15)、固定螺栓(16)、蜗杆1号(17)、角接触球轴承(18)、端盖1号(19)、伺服电动机1号(20)、刚性联轴器1号(21)、圆螺母1号(22)以及圆锥滚子轴承1号(23)，回转工作台底座(11)为箱体类结构件，回转工作台底座(11)一侧加工有同轴的轴承孔和电机安装孔，回转工作台底座(11)中部有突起的阶梯圆柱，推力球轴承(12)过盈安装于回转工作台底座(11)中部突出的阶梯圆柱上，用于承受向下的轴向力，回转轴(13)为阶梯轴，回转轴(13)上端突出阶梯面上开有均匀分布的六个通孔，回转轴(13)下端安装有圆锥滚子轴承1号(23)和圆螺母1号(22)，用于承受径向力和向上的轴向力，回转顶盖(14)为盘类结构件，其上开有两个平行的用于安装X-Z工作台(4)的T型槽，回转顶盖(14)底面中部加工有通孔，内六角螺栓将回转轴(13)固定在回转顶盖(14)的中心的通孔内，回转顶盖(14)下底面与回转轴(13)同轴安装有推力球轴承(12)，所述的回转顶盖(14)通过固定螺栓(16)与蜗轮1号(15)固连在一起，蜗轮1号(15)同样安装在回转顶盖(14)的下底面且位于推力球轴承(12)的外侧，所述蜗轮1号(15)与蜗杆1号(17)配合，蜗杆1号(17)通过角接触球轴承(18)、端盖1号(19)安装于回转工作台 底座(11)一侧的轴承孔中，回转伺服电机(20)通过螺钉安装于回转工作台底座(11)的电机安装孔中并通过刚性联轴器1号(21)连接蜗杆1号(17)。

3.根据权利要求1所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置，其特征在于：X-Z工作台(4)包括一个下底板(31)以及安装在下底板(31)顶面的Z向进给总成(32)、一个中底板(30)以及安装在中底板(30)顶面的X向进给总成和一个上底板(29)，上底板(29)、中底板(30)下底板(31)均为边长相同的矩形板状结构件，上底板(29)位于X-Z工作台(4)的顶部，上底板(29)底面两侧有两个沿X向平行的燕尾型导轨凹槽，与中底板(30)顶面的燕尾型导轨凹起配合，形成一对滑动副，中底板(30)中部加工有X方向的凹槽，X方向的凹槽的一端有一个伺服电机固定座(61)，X向进给总成包括一个X向移动伺服电机(24)、一个X向刚性联轴器2号(25)、一个X向滚珠丝杠(26)、两个X向丝杠支座(27)、一个X向螺母1号(28)，X向进给总成的各部件按X方向排布，X向移动伺服电机(24)固定在伺服电机固定座(61)外端面，X向移动伺服电机(24)的输出轴与一个穿过伺服电机固定座(61)中部圆形通孔的X向刚性联轴器2号(25)紧固连接，X向刚性联轴器2号(25)另一端与X向滚珠丝杠(26)的一端紧固连接，所述的X向滚珠丝杠(26)安装于两个X向丝杠支座(27)上，X向丝杠支座(27)安装在中底板(30)中部的X方向的凹槽内，X向滚珠丝杠(26)与X向螺母1号(28)配合，X向螺母1号(28)通过内六角螺栓固定在上底板(29)的底面中部；

下底板(31)位于X-Z工作台(4)的底面，均匀分布有四个用于将下底板(31)固定在地平铁(2)上的螺栓孔，下底板(31)顶面两侧加工有两个沿Z向的燕尾型导轨凸起与中底板(30)底面两侧的两个沿Z向平行的燕尾型导轨凹槽配合形成另一对燕尾型导轨滑动副，下底板(31)中部加工有沿Z方向的凹槽，Z方向的凹槽的一端有一个伺服电机固定座(61)，所述Z向进给总成(32)包括一个Z向移动伺服电机(60)、一个Z向刚性联轴器2号(25)、一个Z向滚珠丝杠(26)、两个Z向丝杠支座(27)、一个Z向螺母1号(28)，Z向进给总成的各部件按Z方向排布，Z向移动伺服电机(60)固定在伺服电机固定座(61)外端面，Z向移动伺服电机(60)的输出轴与一个穿过伺服电机固定座(61)中部圆形通孔的Z向刚性联轴器2号(25)紧固连接，Z向刚性联轴器2号(25)另一端与Z向滚珠丝杠(26)的一端紧固连接，所述的Z向滚珠丝杠(26)安装于两个Z向丝杠支座(27)上，Z向丝杠支座(27)安装在下底板(31)中部的Z方向的凹槽内，Z向滚珠丝杠(26)与Z向螺母1号(28)配合，Z向螺母1号(28)通过内六角螺栓固定在中底板(30)的底面中部，所述上底板(29)的底面中间加工有与X向平行的凹槽、中底板(30)下底面中间加工有与Z向平行的凹槽。

4.根据权利要求1所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置，其特征在于：升降台(6)由升降台支撑及导向装置和升降台传动机构组成；

所述升降台支撑及导向装置由底板(33)、左支座(34)、升降板(36)、右支座(43)组成，底板(33)为板类结构件，中部有凸起的倒U型的梯形丝杠轴支架(58)，梯形丝杠轴支架(58)顶面加工有阶梯轴承孔用于安装第一圆锥滚子轴承3号(55)，底板(33)底面中部也加工有阶梯轴承孔用于安装第二圆锥滚子轴承3号(55)，整个底板(33)上均匀分布有四个螺栓孔，通过T型螺栓将升降台(6)固定在地平铁(2)上，左支座(34)和右支座(43)为T型支架类结构件，分别通过销钉定位、内六角螺栓紧固安装在底板(33)的两侧，左支座(34)和右支座(43)的内侧分别加工有两个与Y向平行的燕尾导轨凸起，升降板(36)两侧各加工有两个与Y向平行的燕尾型导轨凹槽，与左支座(34)、右支座(43)内侧的燕尾型导轨凸起配合形成上下移动副，升降板(36)中间加厚且开有通孔，通过四个内六角螺栓将螺母2号(41)与升降板(36)紧固连接；

所述升降台传动机构由小同步带轮(35)、螺母2号(41)、梯形丝杠轴(42)、同步带(44)、大同步带轮(45)、电机支架1号(46)、升降台伺服电机(47)、圆锥滚子轴承3号(55)、圆螺母3号(56)、衬套(57)组成，所述的梯形丝杠轴(42)与螺母2号(41)配合，梯形丝杠轴(42)下端从上而下分别同轴安装有第一圆锥滚子轴承3号(55)、大同步带轮(45)、衬套(57)、第二圆锥滚子轴承3号(55)、及圆螺母3号(56)，其中两个圆锥滚子轴承3号(55)与梯形丝杠轴(42)为过盈配合，其中第一圆锥滚子轴承3号(55)安装在梯形丝杠轴支架(58)中部的轴承孔内，第二圆锥滚子轴承3号(55)安装在底板(33)底面中部的轴承孔中，大同步带轮(45)与梯形丝杠轴(42)键连接，通过梯形丝杠轴(42)轴肩与衬套(57)轴向定位，所述的升降台伺服电机(47)通过内六角螺栓垂直固定于电机支架1号(46)上，升降台伺服电机(47)的输出轴与小同步带轮(35)小过盈配合并通过键连接，同步带(44)安装在小同步带轮(35)和大同步带轮(45)上，所述电机支架1号(46)为倒U型支架类零件且两侧螺栓连接处开有U型槽用于移动电机支架1号(46)以调节同步带(44)松紧。

5.根据权利要求1所述的机床电主轴可靠性试验台对中调节装置，其特征在于：

所述的俯仰工作台(5)由俯仰工作台支撑装置和传动机构组成，所述俯仰工作台支撑装置由箱体(37)、U型活动底板(50)、L型支架(52)组成，所述的箱体(37)为不封闭箱体铸件，由一个竖直的立板和两个对称分布的侧板组成且两侧板均与立板垂直，箱体(37)的立板上加工有轴承孔，箱体(37)的一个侧板加工有阶梯轴承孔，用于安装第一圆锥滚子轴承2号(48)并轴向定位外圈，箱体(37)的另一个侧板加工有与对侧的侧板阶梯孔同轴的通孔且铸造有凸出的电机支架2号，电机支架2号的端面加工有通孔，所述的L型支架(52)为支撑结构件，竖直的立板上同样加工有阶梯轴承孔，水平板上开有通孔，通过销钉定位、内六角螺栓将其紧固在升降板(36)上，所述U型活动底板(50)由水平板和对称分布在水 平板两侧的两个竖直支架组成，两个竖直支架上各加工有一个与水平板平行的阶梯短轴(59)，测功机(7)通过螺栓安装在U型活动底板(50)水平板的中间；

所述俯仰工作台传动机构由扇形蜗轮(38)、蜗杆2号(39)、仰俯工作台伺服电机(40)、圆锥滚子轴承2号(48)、圆螺母2号(49)、圆柱滚子轴承(51)、端盖2号(53)及刚性联轴器3号(54)组成，所述U型活动底板(50)两侧支架上的阶梯短轴(59)与圆柱滚子轴承(51)过盈配合，第一圆柱滚子轴承(51)安装在箱体(37)立板的阶梯轴承孔内，第二圆柱滚子轴承(51)安装在L型支架(52)竖直的立板上的阶梯轴承孔内，所述扇形蜗轮(38)采用键连接安装于U型活动底板(50)位于箱体(37)一侧的阶梯短轴(59)上，圆螺母2号(49)与安装扇形蜗轮(38)的阶梯短轴(59)末端螺纹连接，用于限制扇形蜗轮(38)的轴向位置，所述蜗杆2号(39)与扇形蜗轮(38)配合并位于扇形蜗轮(38)的下方，蜗杆2号(39)通过第一圆锥滚子轴承2号(48)和第二圆锥滚子轴承2号(48)安装于箱体(37)一个侧板的阶梯轴承孔和箱体(37)另一个侧板的通孔中，第一圆锥滚子轴承2号(48)和第二圆锥滚子轴承2号(48)的内圈与蜗杆2号(39)的两个末端过盈配合，第一圆锥滚子轴承2号(48)的外圈小过盈配合安装于箱体(37)一个侧板的阶梯轴承孔中，第二圆锥滚子轴承2号(48)的外圈小过盈配合安装于箱体(37)另一个侧板的通孔中，所述仰俯工作台伺服电机(40)通过螺钉固定于箱体(37)侧板上的电机支架2号上，且仰俯工作台伺服电机(40)、刚性联轴器3号(54)、端盖2号(53)、蜗杆2号(39)、圆锥滚子轴承2号(48)同轴安装。