外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102692321A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102692321A(43)申请公布日2012.09.26(21)申请号201210195077.X(22)申请日2012.06.14(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人迟玉伦李郝林(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人吴宝根(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置(57)摘要本发明涉及一种外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置，包括电涡流位移传感器、液压缸驱动器、施力杆、液压缸控制器、力传感器、推力杆等。砂轮架主轴下面装有施力杆，施力杆下面连接有推力杆及液压缸驱动器，液压缸驱动器通过液压缸控制器与计算机信号输出端连接；施力杆与推力杆之间设有力传感器，砂轮架主轴上面设有电涡流位移传感器，电涡流位移传感器和力传感器分别通过电涡流传感器信号处理器和力传感器信号处理器与A/D采集卡信号输入端连接，A/D采集卡信号输出端与计算机信号输入端连接。该装置可方便测量出不同砂轮架主轴刚度的大小，通过比较试验测试结果分析出不同砂轮架主轴的动态特性，可有效提供磨削工件的磨削效率和磨削质量。CN102693ACN102692321A权利要求书1/1页1.一种外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置，包括电涡流位移传感器（3）、液压缸驱动器（6）、施力杆（7）、电涡流传感器信号处理器（9）、力传感器信号处理器（10）、液压缸控制器（11）、力传感器（14）、推力杆（15）、A/D采集卡（12）和计算机（13），其特征在于：砂轮架主轴（2）下面装有施力杆（7），施力杆（7）下面连接有推力杆（15）及液压缸驱动器（6），液压缸驱动器（6）通过液压缸控制器（11）与计算机（13）信号输出端连接；施力杆（7）与推力杆（15）之间设有力传感器（14），砂轮架主轴（2）上面设有电涡流位移传感器（3），电涡流位移传感器（3）和力传感器（14）分别通过电涡流传感器信号处理器（9）和力传感器信号处理器（10）与A/D采集卡（12）信号输入端连接，A/D采集卡（12）信号输出端与计算机（13）信号输入端连接。2.根据权利要求1所述的外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置，其特征在于：所述推力杆（15）和施力杆（7）通过螺栓与力传感器（14）固定连接。3.根据权利要求1所述的外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置，其特征在于：所述施力杆（7）上端设有V形槽，且通过V形槽与砂轮架主轴（2）接触连接。4.根据权利要求1所述的外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置，其特征在于：所述电涡流传感器信号处理器（9）和力传感器信号处理器（10）中均设有切比雪夫I型数字滤波器，用于对采集的数据进行低通滤波处理。2CN102692321A说明书1/3页外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置技术领域[0001]本发明涉及一种机床主轴刚度测量装置，尤其是一种用于外圆磨床砂轮架主轴刚度的测量装置。背景技术[0002]随着现代精密磨削加工技术的发展，对机床各部件的刚度要求越来越高。砂轮架系统是整台机床的薄弱环节，其主轴是砂轮架系统的关键部件。实验研究表明，不论是空转试验、激振试验或磨削试验，其结果均显示砂轮架主轴的刚度大小对整台外圆磨床的动态不稳定性有着很大的影响。目前，国内外很多学者对外圆磨削进行动态特性建模分析，其中砂轮架主轴刚度是模型中重要参数。实际磨削过程中，由于磨床结构复杂，砂轮架主轴刚度大小往往难以准确获得。刚度是机械零件和构件抵抗变形的能力，是作用在弹性元件上的力或力矩的增量与相应的位移或角位移的增量之比。砂轮架主轴刚度大小会直接影响机床的加工能力，与磨削过程中的颤振现象有直接关系。[0003]因此，如何有效准确测量磨床砂轮架主轴刚度大小，对于准确分析磨削动态特性、提高工件磨削质量和磨削效率有重要意义。发明内容[0004]本发明是要提供一种外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置，该装置可方便测量出不同砂轮架主轴刚度的大小，通过比较试验测试结果分析出不同砂轮架主轴的动态特性，可有效提供磨削工件的磨削效率和磨削质量。[0005]本发明的技术方案是：一种外圆磨床砂轮架主轴刚度测量装置，包括电涡流位移传感器、液压缸驱动器、施力杆、电涡流传感器信号处理器、力传感器信号处理器、液压缸控制器、力传感器、推力杆、A/D采集卡和计算机，其特点是：砂轮架主轴下面装有施力杆，施力杆下面连接有推力杆及液压缸驱动器，液压缸驱动器通过液压缸控制器与计算机信号输出端连接；施力杆与推力杆之间设有力传感器，砂轮架主轴上面设有电涡流位移传感器，电涡流位移传感器和力传感器分别通过电涡