CN211825003U - 一种高速电主轴工况模拟试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速电主轴工况模拟试验台，包括机架及设置于机架上的立式转台、旋转平台、升降机构、横移机构和电主轴的安装平台，立式转台依次可拆卸连接旋转平台和安装平台，安装平台位于旋转平台的上方，旋转平台上设置有升降机构，升降机构上设置有横移机构，横移机构用于装夹模拟工件，安装平台用于装夹电主轴，电主轴通过刀柄连接有刀头。本实用新型试验台采用立式转台的方式来模拟主轴加工多姿态的要求，整体受力均衡，易于实现高转速，载荷可立刻施加到位；电主轴下端连接刀头，可降低电主轴试验时前端的磨损产生多余的热量，保证试验的准确性和主轴的动平衡精度；能适应多种电主轴型号，满足了高速电主轴工况模拟的试验要求。

Description

一种高速电主轴工况模拟试验台

技术领域

本实用新型涉及电主轴模拟试验台的技术领域，特别是涉及一种高速电主轴工况模拟试验台。

背景技术

高速电主轴是高速机床的“心脏部件”，需要电主轴具有高速、精密的特性。研究分析电主轴的多种工况时加工姿态对电主轴的发展有着重要的意义。目前，多数电主轴试验是电主轴在空载条件下一同进行整机试验，电主轴测量方式多为平放于试验台，此种方法不足以反映电主轴实际工况下多种姿态动载荷和不同转速的准确状态；而厂商试验的方式是把电主轴安装在加工中心，适用的电主轴型号少且拆装不方便。因此，亟需一种适用于多种型号高速电主轴并可模拟多种工况时加工姿态，可靠、简单的试验台。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高速电主轴工况模拟试验台，以解决上述现有技术存在的问题，使模拟试验台适用于多种型号高速电主轴并可模拟多种工况时加工姿态，结构简单、成本低廉。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种高速电主轴工况模拟试验台，包括机架及设置于所述机架上的立式转台、旋转平台、升降机构、横移机构和电主轴的安装平台，所述立式转台依次可拆卸连接所述旋转平台和所述安装平台，所述安装平台位于所述旋转平台的上方，所述旋转平台上设置有所述升降机构，所述升降机构上设置有所述横移机构，所述横移机构用于装夹模拟工件，所述安装平台用于装夹所述电主轴，所述电主轴通过刀柄连接有刀头。

优选的，所述升降机构为升降气缸。

优选的，所述横移机构为电动执行器。

优选的，所述刀柄通过轴承连接有一半球型的刀头。

优选的，所述旋转平台上分别通过一安装板可拆卸连接有温度传感器和位移传感器，所述温度传感器和所述位移传感器分别与所述电主轴的位置相对应设置。

优选的，所述立式转台、所述升降机构、所述横移机构、所述电主轴、所述温度传感器和所述位移传感器分别与一控制器电连接。

优选的，所述安装平台设置有若干个用于匹配所述电主轴的型号。

优选的，所述升降机构、所述电主轴和所述刀头位于同一轴线上。

优选的，所述机架的顶部设置有吊耳，所述机架的底部设置有若干个可调节垫脚。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型试验台采用立式转台的方式来模拟主轴加工多姿态的要求，结构整体受力均衡，易于实现高转速，不仅具有快速的响应能力，且启停控制十分便捷，载荷可以立刻施加到位，还可对系统实现过载保护；电主轴下端连接半球型的刀头，可降低电主轴试验时前端的磨损产生多余的热量，不仅保证了试验的准确性，也提高了主轴的动平衡精度；能够适应多种电主轴型号，且操作简便易于控制，满足了高速电主轴工况模拟的试验要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型高速电主轴工况模拟试验台的结构示意图一；

图2为本实用新型高速电主轴工况模拟试验台的结构示意图二；

其中：1-机架，2-立式转台，3-旋转平台，4-安装平台，5-电主轴，6-轴承，7-刀头，8-升降气缸，9-电动执行器，10-安装板，11-温度传感器，12-位移传感器，13-模拟工件，14-吊耳，15-可调节垫脚，16-刀柄。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种高速电主轴工况模拟试验台，以解决现有技术存在的问题，使模拟试验台适用于多种型号高速电主轴并可模拟多种工况时加工姿态，结构简单、成本低廉。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图2所示：本实施例提供了一种高速电主轴工况模拟试验台，包括机架1及设置于机架1上的立式转台2、旋转平台3、升降机构、横移机构和电主轴5的安装平台4，立式转台2依次可拆卸连接旋转平台3和安装平台4，安装平台4位于旋转平台3的上方，旋转平台3上设置有升降机构，升降机构上设置有横移机构，横移机构用于装夹模拟工件13，安装平台4用于装夹电主轴5，电主轴5通过刀柄16连接有刀头7。旋转平台3和安装平台4通过螺栓固定于立式转台2的法兰盘上，立式转台2的内置电机可以驱动立式转台2的法兰盘转动，并带动旋转平台3和安装平台4一起转动，使其他零部件相对主轴保持原状态不变。立式转台2用于模拟机床摆头，模拟测量主轴安装在机床摆头在不同加工状态下的数据。

具体的，升降机构、电主轴5、刀柄16和刀头7位于同一轴线上。升降机构为升降气缸8。横移机构为电动执行器9。刀柄16通过轴承6连接有一半球型的刀头7，可以实现刀头7不转动的情况下模拟不同切削角度下电主轴的受力情况。其中，刀柄16连接轴承内圈，刀头7连接轴承6外圈，当电主轴5转动时，刀头7不随刀柄16一起转动，实现电主轴5的空转，减少刀头7与模拟工件13之间转动，减少摩擦热量的产生。安装平台4设置有若干个用于匹配电主轴5的型号。机架1的顶部设置有吊耳14，便于运输和吊装，机架1的底部设置有若干个可调节垫脚15，便于调节机架1的局部高度使之平稳。

旋转平台3上分别通过一安装板10可拆卸连接有温度传感器11和位移传感器12，且传感器在安装板10上的安装位置可调，以适用不同的电主轴5。温度传感器11和位移传感器12分别与电主轴5的位置相对应设置，用监测不同温度下电主轴5的热伸长量，位移传感器12检测刀头7多点振动频谱与伸长量。立式转台2、升降机构、横移机构、电主轴5、温度传感器11和位移传感器12分别与一控制器电连接。

本实施例的高速电主轴工况模拟试验台具体工作过程如下：

模拟试前，先调节可调节垫脚15的高度使机架1与地面保持相对平衡，选择待测电主轴5和相应型号的安装平台4并安装在机架1的旋转平台3上，连接电主轴5上相应的管路和电路，并将模拟刀头7安装在电主轴5前端，安装模拟工件13。然后，调节温度传感器11和位移传感器12在旋转平台3上的安装位置，安装板10上的传感器并垂直于刀柄16，使之对应电主轴5前端的测量位置。模拟工况实验时，控制器发出指令，电主轴5、立式转台2、电动执行器9、升降气缸8执行相应的指令并完成设计的旋转、横移、升降等一系列动作，实现不同工况下的实验模拟，温度传感器11和位移传感器12实时监测电主轴5在不同角度的受力和温度情况下的伸长量变化，并反馈回数据到控制器中，经过数据采集卡读取后进行分析处理。模拟试验不同型号的电主轴5时，只需选用相应型号的电主轴5的安装平台4并进行拆装即可，传感器型号和位置相应进行调整，无需更换其他设备，简单易行，节约成本。

本实施例的试验台采用立式转台2的方式来模拟主轴加工多姿态的要求，结构整体受力均衡，易于实现高转速，不仅具有快速的响应能力，且启停控制十分便捷，载荷可以立刻施加到位，还可对系统实现过载保护；电主轴5下端连接半球型的刀头7，可降低电主轴5试验时前端的磨损产生多余的热量，不仅保证了试验的准确性，也提高了电主轴5的动平衡精度；能够适应多种电主轴5型号，且操作简便易于控制，满足了高速电主工况模拟的试验要求。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：包括机架及设置于所述机架上的立式转台、旋转平台、升降机构、横移机构和电主轴的安装平台，所述立式转台依次可拆卸连接所述旋转平台和所述安装平台，所述安装平台位于所述旋转平台的上方，所述旋转平台上设置有所述升降机构，所述升降机构上设置有所述横移机构，所述横移机构用于装夹模拟工件，所述安装平台用于装夹所述电主轴，所述电主轴通过刀柄连接有刀头。

2.根据权利要求1所述的高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：所述升降机构为升降气缸。

3.根据权利要求1所述的高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：所述横移机构为电动执行器。

4.根据权利要求1所述的高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：所述刀柄通过轴承连接有一半球型的刀头。

5.根据权利要求1所述的高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：所述旋转平台上分别通过一安装板可拆卸连接有温度传感器和位移传感器，所述温度传感器和所述位移传感器分别与所述电主轴的位置相对应设置。

6.根据权利要求5所述的高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：所述立式转台、所述升降机构、所述横移机构、所述电主轴、所述温度传感器和所述位移传感器分别与一控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：所述安装平台设置有若干个用于匹配所述电主轴的型号。

8.根据权利要求1所述的高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：所述升降机构、所述电主轴和所述刀头位于同一轴线上。

9.根据权利要求1所述的高速电主轴工况模拟试验台，其特征在于：所述机架的顶部设置有吊耳，所述机架的底部设置有若干个可调节垫脚。

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