CN117589497B - 数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，涉及重型机械加工设备可靠性试验技术领域，包括底座、惯性实验机构和缓冲组件；所述底座的上表面通过螺栓安装有滑轨，且滑轨的数量为两个，两个所述滑轨的上方滑动连接有滑块，且滑块的数量为四个，四个所述滑块的上表面通过螺栓安装有进给台，所述底座的侧壁通过螺栓安装有电机，所述电机的输出轴键槽连接有丝杠。该方案最终实现方便快捷且直观的判断出进给台的惯性大小，同时相比于传统的橡胶板缓冲的方式本实验设备在实验前采用磁力相互吸引的方式来对进给台实验前的移动过程中产生的惯性进行缓冲处理，这样足以保证在最终的惯性实验时数据更加的准确。

Description

数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备

技术领域

本发明涉及重型机械加工设备可靠性试验技术领域，尤其涉及数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备。

背景技术

数控龙门镗铣床广泛适用于各类机械加工部门，加工各种平面、沟槽、齿轮等。配置万能铣头、圆工作台、分度头等各种铣床附件，可进一步扩大机床的使用范围。其应用范围变得越来越广，但由于重型数控龙门镗铣床自身和工件庞大、负载变化大、行程大等特点，容易受到工况及环境的影响，使其故障频繁，可靠性问题严重，已经成为机床生产企业与用户关注的焦点和重型数控机床发展的瓶颈。

在相关技术中，由于重型机床体积庞大等因素进行整机试验相对比较困难，因此研究开发重型机床关键功能部件的可靠性试验台，通过可靠性试验暴漏、找出影响重型机床可靠性的因素，进而采取提高重型机床可靠性水平的措施，这具有非常重要的实际意义，但是在现有技术中，是通过液压对进给台进行加压，通过压力加载的方式不但操作不方便，其次加压的方式在实验的过程中成本非常之高，且数控龙门镗铣加工中心在实际的工作中，进给台上的负载是最大的，尤其的对进给台在运动的过程中时常会容易受到惯性力的影响而造成切削偏差，因此在对进给台进行惯性实验时还较为欠佳。

因此，有必要提供数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，解决了相关技术中的不方便对进给台运动过程中的惯性力进行便捷实验的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，包括底座、惯性实验机构和缓冲组件；

所述底座的上表面通过螺栓安装有滑轨，且滑轨的数量为两个，两个所述滑轨的上方滑动连接有滑块，且滑块的数量为四个，四个所述滑块的上表面通过螺栓安装有进给台，所述底座的侧壁通过螺栓安装有电机，所述电机的输出轴键槽连接有丝杠；

所述底座的上方且位于电机的一侧固设有安装板，所述惯性实验机构包括转动连接于安装板侧壁的惯性标识筒，所述惯性标识筒的内部安装有第一弹簧，所述第一弹簧的前端安装有惯性实验导轮，所述惯性实验导轮的侧壁固设有指针；

所述底座的上表面且位于两个所述滑轨的水平位置上设置有两个磁轨，所述缓冲组件包括固设于四个所述滑块中其中靠左侧的两个滑块侧壁上的安装框，所述安装框的内顶部固设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的底部固设有升降板，所述升降板的下表面转动连接有多个缓冲轮。

优选的，所述惯性实验导轮和惯性标识筒之间为滑动连接，两个所述升降板和两个所述安装框之间为滑动连接。

优选的，两个所述升降板的底部和两个所述滑轨的顶部之间留有间隙，多个所述缓冲轮关于两个所述升降板的水平方向等距排列分布。

优选的，所述丝杠的两端均通过轴承与底座转动连接，所述进给台和所述丝杠之间为螺纹连接。

优选的，所述进给台的上方安装有配重机构，所述配重机构包括架设于进给台上表面的配重箱，所述进给台的内部且位于配重箱的两侧滑动连接有定位块，所述定位块的顶部固设有定位螺杆，所述定位螺杆的外壁套设有夹板，所述定位螺杆的外壁且位于夹板的上方螺纹连接有螺母，所述夹板的右侧安装有垫块。

优选的，还包括水平实验机构，所述水平实验机构包括固设于惯性标识筒外壁的实验架，所述实验架的外部螺纹连接有微调螺杆，所述实验架的上表面滑动连接有水平标识筒，所述水平标识筒的内部安装有第二弹簧，所述第二弹簧的前端安装有水平实验导轮。

优选的，所述水平实验导轮和水平标识筒之间为滑动连接，所述微调螺杆的前端和水平标识筒为转动连接。

优选的，还包括锁止机构，所述锁止机构包括固设于底座的上表面且位于两个滑轨之间的自锁箱，所述自锁箱的内部滑动连接有滑杆，所述自锁箱的内部且位于滑杆的外壁套设有复位弹簧，所述滑杆的一端且位于自锁箱的内部固设有斜块，所述滑杆的外端固设有分离板，所述自锁箱的顶部中间位置转动连接有转板，所述进给台的侧壁且与自锁箱的同一水平位置固设有锥杆。

优选的，所述斜块、复位弹簧、滑杆和分离板关于自锁箱的中心线的左侧镜像分布，所述复位弹簧的两端与斜块和自锁箱固定连接。

与相关技术相比较，本发明提供的电机结构具有如下有益效果：

惯性实验时，则启动电机带动进给台从左侧向右侧快速的在a行程上移动，当移动到a行程的最右侧时，停止电机如果此时进给台上势必会产生惯性运动，故此惯性运动下的进给台会迅速的受力接触到惯性实验导轮在惯性标识筒的内部运动，结合图可知，当惯性实验导轮在惯性标识筒内运动时，则用户可以直观的通过指针的位置进行查看惯性位移的数值；

通过将进给台移动到最左侧的极限位置上，然后在快速的将进给台移动到最右侧的位置上，在停止电机来判断进给台在移动过程中的惯性大小，因此通过这样的设计可以方便快捷且直观的判断出进给台的惯性大小，同时相比于传统的橡胶板缓冲的方式本实验设备在实验前采用磁力相互吸引的方式来对进给台实验前的移动过程中产生的惯性进行缓冲处理，这样足以保证在最终的惯性实验时数据更加的准确，做到了进给台在实验前的准备过程中不受到任何力的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的最佳结构示意图；

图2为图1所示的进给台和滑块拆分结构示意图；

图3为图2所示的A处放大结构示意图；

图4为图1所示的配重机构拆分结构示意图；

图5为图1所示的惯性实验机构和水平实验机构结构示意图；

图6为图5所示的惯性实验机构和水平实验机构背部结构示意图；

图7为图1所示的自锁箱剖视示意图；

图8为图1和图5所示的进给台惯性实验前向左侧移动状态示意图；

图9为图8所示的进给台惯性实验时向右侧移动状态示意图；

图10为图8所示的B处放大结构示意图；

图11为图9所示的C处放大结构示意图；

图12为图1所示的惯性实验机构和水平实验机构切换前示意图；

图13为图12所示的惯性实验机构和水平实验机构顺时针切换示意图；

图14为图13所示的水平实验前进给台靠近水平导轮状态示意图；

图15为图14所示的水平实验时调节水平导轮基准状态示意图；

图16为图1所示的进给台实验过程中发生危险时自锁状态示意图。

附图标号说明：

1、底座，2、滑轨，3、滑块，4、进给台；

5、安装板；

6、惯性实验机构，61、惯性标识筒，62、第一弹簧，63、惯性实验导轮，64、指针；

7、水平实验机构，71、实验架，72、微调螺杆，73、水平标识筒，74、第二弹簧，75、水平实验导轮；

8、配重机构，81、配重箱，82、定位块，83、定位螺杆，84、夹板，85、螺母，86、垫块；

9、锁止机构，91、自锁箱，92、滑杆，93、复位弹簧，94、斜块，95、分离板，96、转板，97、锥杆；

10、缓冲组件，101、安装框，102、缓冲弹簧，103、升降板，104、缓冲轮；

11、电机，12、丝杠，13、磁轨。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例：

本发明提供数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备。

请结合图1至图3、图5至图6、图8至图11，数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，包括底座1、惯性实验机构6和缓冲组件10；

所述底座1的上表面通过螺栓安装有滑轨2，且滑轨2的数量为两个，两个所述滑轨2的上方滑动连接有滑块3，且滑块3的数量为四个，四个所述滑块3的上表面通过螺栓安装有进给台4，所述底座1的侧壁通过螺栓安装有电机11，所述电机11的输出轴键槽连接有丝杠12；

所述底座1的上方且位于电机11的一侧固设有安装板5，所述惯性实验机构6包括转动连接于安装板5侧壁的惯性标识筒61，所述惯性标识筒61的内部安装有第一弹簧62，所述第一弹簧62的前端安装有惯性实验导轮63，所述惯性实验导轮63的侧壁固设有指针64；

请参阅图8：进行惯性的实验前，启动电机11控制丝杠12进行旋转，通过丝杠12的旋转可以带动进给台4向左侧运动，此时的进给台4处于实验前的最初位置上。

请参阅图9：进行惯性实验时，则启动电机11带动进给台4从左侧向右侧快速的在a行程上移动，当移动到a行程的最右侧时，停止电机11如果此时进给台4上势必会产生惯性运动，故此惯性运动下的进给台4会迅速的受力接触到惯性实验导轮63在惯性标识筒61的内部运动，结合图5可知，当惯性实验导轮63在惯性标识筒61内运动时，则用户可以直观的通过指针64的位置进行查看惯性位移的数值。

所述底座1的上表面且位于两个所述滑轨2的水平位置上设置有两个磁轨13，所述缓冲组件10包括固设于四个所述滑块3中其中靠左侧的两个滑块3侧壁上的安装框101，所述安装框101的内顶部固设有缓冲弹簧102，所述缓冲弹簧102的底部固设有升降板103，所述升降板103的下表面转动连接有多个缓冲轮104。

需要做进一步说明的是：多个所述缓冲轮104可选用铸铁材质，这样可以保证缓冲轮104可以与磁轨13互相吸引。

请参阅图8和图10：当进给台4移动到左侧的极限位置时，此时多个缓冲轮104将受到磁轨13的磁力吸引从而吸附在磁轨13上并且在磁轨13上缓慢的滚动，从而可以对快速的靠近的进给台4进行卸力缓冲。

请参阅图9和图11：在进行惯性实验的过程中，进给台4肯定会带动缓冲轮104远离磁轨13，此时的缓冲弹簧102会使得升降板103进行复位，缓冲轮104和滑轨2不接触。

所述惯性实验导轮63和惯性标识筒61之间为滑动连接，两个所述升降板103和两个所述安装框101之间为滑动连接。

两个所述升降板103的底部和两个所述滑轨2的顶部之间留有间隙，多个所述缓冲轮104关于两个所述升降板103的水平方向等距排列分布。

可以理解的：升降板103与滑轨2之间存在间隙可以保证滑块3在滑轨2的行程中滑动时升降板103可以不会形成干涉。

所述丝杠12的两端均通过轴承与底座1转动连接，所述进给台4和所述丝杠12之间为螺纹连接。

本实施例：通过将进给台4移动到最左侧的极限位置上，然后在快速的将进给台4移动到最右侧的位置上，在停止电机11来判断进给台4在移动过程中的惯性大小，因此通过这样的设计可以方便快捷且直观的判断出进给台4的惯性大小，同时相比于传统的橡胶板缓冲的方式本实验设备在实验前采用磁力相互吸引的方式来对进给台4实验前的移动过程中产生的惯性进行缓冲处理，这样足以保证在最终的惯性实验时数据更加的准确，做到了进给台4在实验前的准备过程中不受到任何力的影响。

第二实施例：

请参阅图4、图12至图15，所述进给台4的上方安装有配重机构8，所述配重机构8包括架设于进给台4上表面的配重箱81，所述进给台4的内部且位于配重箱81的两侧滑动连接有定位块82，所述定位块82的顶部固设有定位螺杆83，所述定位螺杆83的外壁套设有夹板84，所述定位螺杆83的外壁且位于夹板84的上方螺纹连接有螺母85，所述夹板84的右侧安装有垫块86。

请参阅图4：无论是惯性实验还是水平实验都可以进行添加配重进行实验，添加配重前先把配重箱81放置到进给台4上，任何需要在进给台4的对应槽的内部依次加上定位块82，之后用户需要把夹板84穿过定位块82上的定位螺杆83，最后将垫块86点在夹板84的另外一边上，之后旋转螺母85则可以使得夹板84对配重箱81进行快速的夹紧处理，然后用户需要根据实验的情况在配重箱81的内部添加不同的配重块来实现惯性或者水平的实验。

还包括水平实验机构7，所述水平实验机构7包括固设于惯性标识筒61外壁的实验架71，所述实验架71的外部螺纹连接有微调螺杆72，所述实验架71的上表面滑动连接有水平标识筒73，所述水平标识筒73的内部安装有第二弹簧74，所述第二弹簧74的前端安装有水平实验导轮75。

所述水平实验导轮75和水平标识筒73之间为滑动连接，所述微调螺杆72的前端和水平标识筒73为转动连接。

请参阅图12：当在惯性实验时，此时的惯性实验机构6位于水平的位置上，并且水平实验机构7远离进给台4。

请参阅图13：顺时针旋转惯性实验机构6时，则可以使得整个水平实验机构7靠近进给台4，而惯性实验机构6则远离进给台4。

请参阅图14：在进行水平实验前，需要先移动进给台4使其靠近到水平实验导轮75的下方。

请参阅图15：旋转微调螺杆72控制水平标识筒73带动整个水平实验导轮75在水平标识筒73的内部运动，此时可设定一个基准为c，之后用户需要控制整个进给台4在底座1上进行来回反复的往复运动，其次用户还可以通过配重的方式来进行反复的移动处理，当反复移动结束后，用户需要再次将进给台4移动到图14中最初的位置上，如果此时的进给台4受到形位变化时，则此时的进给台4肯定会在基准c的上下位置造成偏差，用户可以得出水平影响时的数值。

本实施例：当惯性实验完成后，用户通过旋转调节的方式使得水平实验机构7和惯性实验机构6之间位置互换，其次水平标识筒73的位置是可以进行调节的，故此这样的设计不但可以使得进给台4具备了多种实验的方式，可以使得进给台4的可靠性数据更加的完善精准。

第三实施例：

请参阅图7、图9和图16：还包括锁止机构9，所述锁止机构9包括固设于底座1的上表面且位于两个滑轨2之间的自锁箱91，所述自锁箱91的内部滑动连接有滑杆92，所述自锁箱91的内部且位于滑杆92的外壁套设有复位弹簧93，所述滑杆92的一端且位于自锁箱91的内部固设有斜块94，所述滑杆92的外端固设有分离板95，所述自锁箱91的顶部中间位置转动连接有转板96，所述进给台4的侧壁且与自锁箱91的同一水平位置固设有锥杆97。

请参阅图9和图16：无论在进行惯性实验或者是水平实验时，一旦当进给台4失灵或者发生危险时，一旦超过a行程，进入到b行程时，则此时的锥杆97会进人到自锁箱91的内部，此时的锥杆97两侧斜面会抵触控制两个斜块94压缩复位弹簧93相互远离，之后当锥杆97完全进入到自锁箱91的内部时，则此时两个斜块94对锥杆97进行快速的限位锁死，必须靠手动的方式转动转板96使其两侧的圆弧面抵触受力带动分离板95实现两个斜块94的相互远离后，这样才可以使其锥杆97和斜块94分离完成解锁。

所述斜块94、复位弹簧93、滑杆92和分离板95关于自锁箱91的中心线的左侧镜像分布，所述复位弹簧93的两端与斜块94和自锁箱91固定连接。

本实施例：无论在惯性实验或者水平实验中，尤其的惯性实验时，此时的进给台4还未达到出厂的标准，在运动实验的过程中，如果当进给台4一旦超过有效的安全行程时，则锥杆97会快速的和自锁箱91的内部形成锁死，这样可以保证进给台4在实验时的安全性，同时也保护的进给台4。

请结合参阅图1至图16，本发明提供的数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备的工作原理如下：

步骤S1：进行惯性的实验前，启动电机11控制丝杠12进行旋转，通过丝杠12的旋转可以带动进给台4向左侧运动，此时的进给台4处于实验前的最初位置上，电机11带动进给台4从左侧向右侧快速的在a行程上移动，当移动到a行程的最右侧时，停止电机11如果此时进给台4上势必会产生惯性运动，故此惯性运动下的进给台4会迅速的受力接触到惯性实验导轮63在惯性标识筒61的内部运动，用户可以直观的通过指针64的位置进行查看惯性位移的数值。

步骤S2：顺时针旋转惯性实验机构6时，则可以使得整个水平实验机构7靠近进给台4，而惯性实验机构6则远离进给台4在进行水平实验前，需要先移动进给台4使其靠近到水平实验导轮75的下方，旋转微调螺杆72控制水平标识筒73带动整个水平实验导轮75在水平标识筒73的内部运动，此时可设定一个基准为c，之后用户需要控制整个进给台4在底座1上进行来回反复的往复运动，其次用户还可以通过配重的方式来进行反复的移动处理，当反复移动结束后，用户需要再次将进给台4移动到图14中最初的位置上，如果此时的进给台4受到形位变化时，则此时的进给台4肯定会在基准c的上下位置造成偏差，用户可以得出水平影响时的数值，无论是惯性实验还是水平实验都可以进行添加配重进行实验。

步骤S3：无论在进行惯性实验或者是水平实验时，一旦当进给台4失灵或者发生危险时，一旦超过a行程，进入到b行程时，则此时的锥杆97会进人到自锁箱91的内部，此时的锥杆97两侧斜面会抵触控制两个斜块94压缩复位弹簧93相互远离，之后当锥杆97完全进入到自锁箱91的内部时，则此时两个斜块94对锥杆97进行快速的限位锁死。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，其特征在于，包括底座、惯性实验机构和缓冲组件；

所述底座的上表面通过螺栓安装有滑轨，且滑轨的数量为两个，两个所述滑轨的上方滑动连接有滑块，且滑块的数量为四个，四个所述滑块的上表面通过螺栓安装有进给台，所述底座的侧壁通过螺栓安装有电机，所述电机的输出轴键槽连接有丝杠；

所述底座的上方且位于电机的一侧固设有安装板，所述惯性实验机构包括转动连接于安装板侧壁的惯性标识筒，所述惯性标识筒的内部安装有第一弹簧，所述第一弹簧的前端安装有惯性实验导轮，所述惯性实验导轮的侧壁固设有指针；

所述底座的上表面且位于两个所述滑轨的水平位置上设置有两个磁轨，所述缓冲组件包括固设于四个所述滑块中其中靠左侧的两个滑块侧壁上的安装框，所述安装框的内顶部固设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的底部固设有升降板，所述升降板的下表面转动连接有多个缓冲轮；

所述进给台的上方安装有配重机构，所述配重机构包括架设于进给台上表面的配重箱，所述进给台的内部且位于配重箱的两侧滑动连接有定位块，所述定位块的顶部固设有定位螺杆，所述定位螺杆的外壁套设有夹板，所述定位螺杆的外壁且位于夹板的上方螺纹连接有螺母，所述夹板的右侧安装有垫块；

还包括水平实验机构，所述水平实验机构包括固设于惯性标识筒外壁的实验架，所述实验架的外部螺纹连接有微调螺杆，所述实验架的上表面滑动连接有水平标识筒，所述水平标识筒的内部安装有第二弹簧，所述第二弹簧的前端安装有水平实验导轮。

2.根据权利要求1所述的数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，其特征在于，所述惯性实验导轮和惯性标识筒之间为滑动连接，两个所述升降板和两个所述安装框之间为滑动连接。

3.根据权利要求1所述的数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，其特征在于，两个所述升降板的底部和两个所述滑轨的顶部之间留有间隙，多个所述缓冲轮关于两个所述升降板的水平方向等距排列分布。

4.根据权利要求1所述的数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，其特征在于，所述丝杠的两端均通过轴承与底座转动连接，所述进给台和所述丝杠之间为螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，其特征在于，所述水平实验导轮和水平标识筒之间为滑动连接，所述微调螺杆的前端和水平标识筒为转动连接。

6.根据权利要求1所述的数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，其特征在于，还包括锁止机构，所述锁止机构包括固设于底座的上表面且位于两个滑轨之间的自锁箱，所述自锁箱的内部滑动连接有滑杆，所述自锁箱的内部且位于滑杆的外壁套设有复位弹簧，所述滑杆的一端且位于自锁箱的内部固设有斜块，所述滑杆的外端固设有分离板，所述自锁箱的顶部中间位置转动连接有转板，所述进给台的侧壁且与自锁箱的同一水平位置固设有锥杆。

7.根据权利要求6所述的数控龙门镗铣加工中心工作台进给系统可靠性实验设备，其特征在于，所述斜块、复位弹簧、滑杆和分离板关于自锁箱的中心线的左侧镜像分布，所述复位弹簧的两端与斜块和自锁箱固定连接。