[发明专利]一种测试摆角铣头可靠性的试验装置及试验方法

说明书

本发明适用于机械产品试验设备技术领域，提供了一种测试摆角铣头可靠性的试验装置及试验方法，所述摆角铣头可靠性试验装置主要由旋转底座模块、可调节安装模块、轴向力和径向力加载与回转精度测量模块、扭矩加载模块、重复定位精度检测模块组成；可调节安装模块安装在旋转底座模块上；摆角铣头安装在可调节安装模块的后支座上；轴向力和径向力加载与回转精度测量模块、扭矩加载模块安装在可调节安装模块的支撑箱体内部；本发明公开了一种测试摆角铣头可靠性的试验装置及试验方法，为开展摆角铣头可靠性台架试验提供了试验装置与技术支撑，克服了对数控加工中心摆角铣头高频动态载荷模拟加载、关键性能测试以及运动跟踪加载的难题。

技术领域

本发明属于机械产品试验设备技术领域，尤其涉及一种测试摆角铣头可靠性的试验装置及试验方法。

背景技术

目前国内机床行业得到了飞速的发展，但高端机床与国外先进水平仍有较大的差距，其中可靠性水平低是一个重要因素。具有摆角铣头的高端数控机床是五轴加工中心的典型结构类型，用来加工大型复杂结构件，具有加工精度和效率高的特点。摆角铣头的可靠性水平是影响加工中心整机可靠性的关键，因此开发摆角铣头可靠性试验装置与方法，进而开展可靠性试验，对提升摆角铣头的可靠性水平具有重要的意义。

目前现有专利或者文献没有涉及到摆角铣头可靠性试验装置的研究，专利CN110936227A一种摆角铣头专用的静态特性检测装置及测量方法，该装置直接对安装在机床上的摆角铣头末端施加一个静态力，然后测量其变形量，没有对摆角铣头的回转精度及重复定位精度等关键性能指标进行测量，也不能进行高频动态载荷的加载，更无法进行随动载荷的加载，因此无法进行摆角铣头动态特性的检测；专利CN104476325A一种双摆角万能铣头旋转轴定位精度测量装置，是对摆角铣头旋转轴定位精度进行测量，没有涉及载荷的模拟加载及转轴的回转精度的测量，因此无法实现复杂工况条件下的旋转轴定位精度检测。

在摆角铣头机床的实际加工过程中，摆角铣头加工轴的回转精度及摆动轴重复定位精度的高低直接决定了加工质量，在不同的载荷条件下、一定运行时间后，其精度必然会发生变化。

为避免上述技术问题，确有必要提供一种测试摆角铣头可靠性的试验装置及试验方法以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试摆角铣头可靠性的试验装置及试验方法，旨在解决目前现有专利或者文献没有涉及到摆角铣头可靠性试验装置的研究。

本发明是这样实现的，一种测试摆角铣头可靠性的试验装置，包括旋转底座模块、可调节安装模块、轴向力和径向力加载与回转精度测量模块、扭矩加载模块、重复定位精度检测模块以及摆角铣头；

摆角铣头安装在所述可调节安装模块上，用于调节摆角铣头B摆轴体的转轴线L1与旋转底座模块的旋转轴线L2同轴；

所述旋转底座模块上安装有轴向力和径向力加载与回转精度测量模块以及扭矩加载模块，通过旋转底座模块旋转工作，实现对摆角铣头转动摆角位置的加载与回转精度测量；所述轴向力和径向力加载与回转精度测量模块通过压电陶瓷促动器结构实现轴向力、径向力的高频动态模拟载荷的加载，通过电涡流传感器和红外激光接近开关传感器实现加工轴回转精度的测量；

所述扭矩加载模块通过控制电磁比例阀开口大小调节叶轮内外密闭腔的压力差来实现对摆角铣头扭矩的加载；

所述重复定位精度检测模块通过激光位移传感器与45度棱镜配合实现摆轴重复定位精度的测试。

进一步的技术方案，所述的旋转底座模块包括底座、驱动件、减速器、转盘以及转动平台；

所述底座的上表面开有3/4圆弧导轨槽、两个相互平行的直线导轨槽以及滚珠丝杠副导轨槽，所述底座的下表面开有圆柱腔体、并在圆柱腔体内表面开有圆形轴孔和十六个一定深度的M8螺纹孔；