CN108195606A - 一种快速检测数控转台可靠性的试验系统 - Google Patents

Abstract

一种快速检测数控转台可靠性的试验系统，属于数控机床检测技术领域。该试验系统包括机械系统、控制与数据处理系统和液压系统。机械系统包括龙门支架、电液推杆、质量块、数控转台、地平铁等。数控转台固定于地平铁上，质量块总成偏心固定于数控转台上。试验台上安装有轴向电液推杆总成、径向和周向电液推杆；轴向电液推杆总成设计有万向轮。电液推杆和控制与数据处理系统连接；数控转台与液压系统连接。本发明机械部分用栓接连接，通过偏心质量块对数控转台施加周期动载，电液推杆施加复合静载以及动载，具有安装简单、控制方便的优点，施加载荷的时长及数值均大于实际运行时的值，加快数控转台潜在故障的暴露，提高了数控转台可靠性试验的效率。

Description

一种快速检测数控转台可靠性的试验系统

技术领域

本发明涉及一种快速检测数控转台可靠性的试验系统,属于数控机床检测技术领域。

背景技术

数控机床的发展离不开核心部件数控转台的支持，近年来我国数控机床市场的规模不断扩大，一方面带动了数控转台的发展；另一方面我国的转台制造商必将面临国外先进数控转台厂家的竞争。目前国内数控转台的制造商主要生产中低端数控转台；国外数控转台厂家的生产范围则涵盖了从低端到高端的全部市场。与国外著名转台厂商相比，国内制造的转台在数控转台的可靠性、转速、承载能力以及分度定位精度等方面，都需要进一步的提高。

正是由于数控转台的重要性，且转台机构复杂，在工作中又频繁转动，常会出现如漏油，定位不准，平台锁紧不稳等问题。因此需要对其可靠性进行研究，提高其可靠性水平。

目前数控转台的可靠性试验方案主要是现场试验，即在生产现场进行可靠性试验，研究人员在生产现场跟踪运行情况。该方法可以进行大样本试验，能够全面、充分暴露故障，反映数控转台的可靠性水平，无需试验设备。但是需要大量的人力物力以及时间，在经济效益方面非常不划算。

因此需要采用实验室试验方法，设计开发转台的可靠性快速试验台，确定综合试验应力及加速因子，在试验台上进行可靠性试验，诱发功能部件故障，开展转台可靠性技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速检测数控转台可靠性的试验系统，旨在解决数控转台可靠性的快速检测问题，即检测数控转台在空载跑合实验、动静态组合加载实验下的定位精度、重复定位精度、液压油压力等，对试验暴露出来的问题进行分析处理，进而对数控转台的可靠性进行判断。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种快速检测数控转台可靠性的试验系统，该试验系统包括机械系统、控制与数据处理系统及液压系统；所述的机械系统包括地平铁、被测数控转台和龙门支架，该龙门支架固定在地平铁上；所述的被测数控转台与液压系统连接；其特征在于，所述系统还包括轴向电液推杆总成、周向电液推杆、径向电液推杆以及对被测数控转台施加周期动态载荷的质量块总成；所述质量块总成偏心固定在被测数控转台上；所述的轴向电液推杆的一端固定在龙门支架上，另一端固定有万向轮；所述的径向电液推杆一端固接在所述龙门支架上，另一端为伸缩端；所述的周向电液推杆一端固定在地平铁上，另一端为伸缩端；所述的控制与数据处理系统分别通过控制线路与径向电液推杆、周向电液推杆和轴向电液推杆总成连接。

本发明的另一技术特征是：所述的质量块总成包括顶部质量块、中部质量块、底部质量块、过渡连接板、第一梯形质量块和第二梯形质量块；所述的底部质量块、中部质量块和顶部质量块依次通过螺栓安装固定在过渡连接板上表面部；所述的第一梯形质量块和第二梯形质量块安装固定在过渡连接板下表面。

优选地，所述数控转台台面设有T型槽，第一梯形质量块和第二梯形质量块设有与该T型槽配套的T型结构，所述质量块总成通过螺栓和过渡连接板固定在数控转台上。

优选地，所述顶部质量块、中部质量块和底部质量块采用空心扇形结构。

优选地，所述的地平铁上表面分布有T型槽，被测数控转台的底面设有与该T型槽相匹配的T型块，被测数控转台通过T型块及螺栓固定在被测数控转台上。

本发明具有以下优点及突出性的技术效果：本发明机械系统采用栓接连接，电液推杆分别单独控制，具有安装简单、控制方便的优点。本发明可以在数控转台静止时通过质量块总成和电液推杆施加单项或复合静态载荷，也可以在数控转台运转时通过质量块总成和轴向电液推杆总成施加单项或复合动态载荷；质量块总成分层设计，电液推杆推力可调，在试验时加速应力的施加方法可以采用步进应力也可以采用恒定应力进行，且所施加载荷的持续时间以及数值可以均高于数控转台实际运行时的值，加快暴露数控转台的潜在故障，提高了数控转台可靠性试验的效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种快速检测数控转台可靠性的试验台实施例的三维结构示意图。

图2为本发明的系统连接结构示意图。

图3为本发明的轴向电液推杆总成实施例结构示意图。

图4a为本发明的质量块总成实施例结构示意图；图4b为本发明的质量块总成实施例结构爆炸图。

图中：1-龙门支架；2-轴向电液推杆总成；3-质量块总成；4-被测数控转台；5-周向电液推杆；6-地平铁；7-径向电液推杆；8-控制与数据处理系统；9-液压系统；21-轴向电液推杆；22-万向轮；31-螺栓；32-顶部质量块；33-中部质量块；34-底部质量块；35-过渡连接板；36-第一梯形质量块；37-第二梯形质量块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构、原理和具体实施方式进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明提供的一种快速检测数控转台可靠性的试验系统实施例的三维结构示意图，该试验系统主要包括龙门支架1、轴向电液推杆总成2、质量块总成3、被测数控转台4、周向电液推杆5、地平铁6、径向电液推杆7、控制与数据处理系统8和液压系统9。地平铁6的上表面布置有T型槽，被测数控转台4通过T型块及螺栓固定在地平铁6上；质量块总成3通过螺栓偏心固定在被测数控转台4上，径向电液推杆7和轴向电液推杆总成2的一端通过螺栓固定在龙门支架1上，另一端是伸缩端，用于对被测数控转台4施加载荷。周向电液推杆5的一端通过支座与螺栓固定在地平铁6上，另一端是伸缩端，用于对被测数控转台4施加载荷。本发明通过质量块总成3、轴向电液推杆总成2、径向电液推杆7和周向电液推杆5对被测数控转台4施加单项或复合静载荷，通过轴向电液推杆总成2、偏心安装的质量块总成3对被测数控转台4施加单项或复合动态载荷。

图3是本发明轴向电液推杆总成的一种较佳实施例，轴向电液推杆的一端固定在龙门支架上，另一端固定有万向轮22；此种结构的优点是在被测数控转台运转时也可以通过轴向电液推杆总成2对被测数控转台施加轴向动态载荷而不会对转台产生破坏。

图4是本发明质量块总成的一种较佳实施例，采用分层结构设计。该质量块总成包括顶部质量块32、中部质量块33、底部质量块34、过渡连接板35、第一梯形质量块36和第二梯形质量块37；最底层布置第一梯形质量块36和第二梯形质量块37，第一梯形质量块36和第二梯形质量块的底部设计有与被测数控转台4工作台面上的T型槽配套的T型结构，第一梯形质量块36和第二梯形质量块37通过其底部的T型结构嵌套在数控转台4工作台面的T型槽中，其顶部通过螺栓31与过渡连接板35连接；底部质量块34通过螺栓31固定在过渡连接板35上，中部质量块33通过螺栓31固定在底部质量块34上，顶部质量块32通过螺栓31固定在中部质量块33上。此种结构的优势在于：1)由于质量块总成3整体质量较大，因此采用分层结构设计便于安装；2)质量块总成采用分层结构设计，试验方案的加速应力不仅可以采用恒定应力也可以采用步进应力；3)顶部质量块32、中部质量块33和底部质量块34采用空心扇形结构设计，当轴向电液推杆总成2对数控转台4施加轴向载荷时，使万向轮22直接与过渡连接板35的上表面接触而不是与顶部质量块32的上表面接触，这样可以降低龙门支架的整体高度，进而增加了整个试验台的刚性与稳定性。4)顶部质量块32、中部质量块33、底部质量块34采用空心扇形结构设计，其与被测数控转台4的工作台面同轴安装就可以在被测数控转台运转时对转台施加周期动态载荷。

本发明的工作过程如下：将被测数控转台4、轴向电液推杆总成2、周向电液推杆5、径向电液推杆7和质量块总成3按相应位置固定好，将液压油路和电气控制线路连接好并调试完毕。通过液压系统9刹紧被测数控转台4，通过控制与数据处理系统8控制轴向电液推杆总成2、周向电液推杆5和径向电液推杆7施加相应静态载荷。另外一种使用方式是：松开被测数控转台4，通过控制系统控制被测数控转台旋转并控制电液推杆总成2施加相应动态载荷。被测数控转台4的转速以及所承受的载荷和液压管路的压力通过控制与数据处理系统8记录被测数据，随时可对所测数据进行整理分析。

本试验系统在使用时，通过控制系统的控制，被测数控转台可实现启动、停止、高速、中速、低速运转以及正转、反转等功能。被测数控转台4静止时可进行径向力、周向力和轴向力的单项加载或复合加载。被测数控转台4运转时可进行质量块总成单项周期动态加载或与轴向电液推杆总成的复合动态加载。

Claims (5)

1.一种快速检测数控转台可靠性的试验系统，该试验系统包括机械系统、控制与数据处理系统(8)及液压系统(9)；所述的机械系统包括地平铁(6)、被测数控转台(4)和龙门支架(1)，该龙门支架(1)固定在地平铁(6)上；所述的被测数控转台与液压系统连接；其特征在于，所述系统还包括轴向电液推杆总成(2)、周向电液推杆(5)、径向电液推杆(7)以及对被测数控转台施加周期动态载荷的质量块总成(3)；所述质量块总成(3)偏心固定在被测数控转台(4)上；所述的轴向电液推杆(2)的一端固定在龙门支架上，另一端固定有万向轮(22)；所述的径向电液推杆(7)一端固接在所述龙门支架上，另一端为伸缩端；所述的周向电液推杆(5)一端固定在地平铁(6)上，另一端为伸缩端；所述的控制与数据处理系统(8)分别通过控制线路与径向电液推杆(7)、周向电液推杆总成(5)和轴向电液推杆总成(2)连接。

2.如权利要求1所述的一种快速检测数控转台可靠性的试验系统，其特征在于：所述的质量块总成(3)包括顶部质量块(32)、中部质量块(33)、底部质量块(34)、过渡连接板(35)、第一梯形质量块(36)和第二梯形质量块(37)；所述的底部质量块(34)、中部质量块(33)和顶部质量块(32)依次通过螺栓(31)安装固定在过渡连接板(35)上表面部；所述的第一梯形质量块(36)和第二梯形质量块(37)安装固定在过渡连接板(35)下表面。

3.如权利要求2所述的一种快速检测数控转台可靠性的试验系统，其特征在于：所述数控转台台面设有T型槽，第一梯形质量块(36)和第二梯形质量块(37)设有与该T型槽相匹配的T型结构；所述质量块总成(3)通过螺栓(31)和过渡连接板(35)固定在被测数控转台(4)上。

4.如权利要求2所述的一种快速检测数控转台可靠性的试验系统，其特征在于：所述顶部质量块(32)、中部质量块(33)和底部质量块(34)采用空心扇形结构。

5.如权利要求1-4任一权利要求所述的一种快速检测数控转台可靠性的试验系统，其特征在于：所述的地平铁(6)上表面分布有T型槽，测数控转台的底面设有与该T型槽相配套的T型块，被测数控转台(4)通过T型块及螺栓固定在地平铁上。