一种三向力静刚度测量仪装置

摘要

本发明公开了一种三向力静刚度测量仪装置，根据工艺系统和结构的特点，采用了弓形体结构并开设通槽，以及与车床尾座相连的结构采用锁紧套并开设T型环形槽结构，并且在与右轴台连接时采用了对称式的锥型螺栓进行紧固连接。本装置不仅能够实现所需功能，主要是弓形体开设通槽，并刻有刻度，可以使加力螺杆套筒与蝶形螺母配合时固定在任意角度，使加力螺杆实现无级方向施加载荷；施加载荷时，在推力球轴承的作用下，保证了测力传感器位置固定；锁紧套采用T型环槽以及刻有刻度，并用锥型螺栓与右轴台连接，使锥型螺栓锥形面与右轴台锥形孔面贴合，并且本结构采用对称锥型螺栓，使在施加力的时候，提高了径向稳定性。因此提高了设备的精确性。

权利要求

1.一种三向力静刚度测量仪装置，包括：连接顶尖(12)，安装于机床尾座；锁紧套(9)，安装于所述连接顶尖(12)，并通过紧定螺钉(10)进行固定；锥形螺栓(8)，通过紧定螺钉(10)与六角螺母(14)固定于所述锁紧套的T型环槽内靠垫圈(11)增大与锁紧套的摩擦力，并与右轴台(7)固定连接；右轴(15)，与右轴台(7)焊接在一起；弓形体(3)，焊接于所述右轴(15)上；加力螺杆套筒(19)，通过蝶形螺母(21)固定于所述弓形体(3)上；加力螺杆(1)，螺纹连接于所述加力螺杆套筒(19)上；推力球轴承(4)，安装于所述加力螺杆(1)上；测力传感器连接件(5)，安装于所述加力螺杆(1)上；测力传感器(6)，螺纹连接于所述测力传感器连接件(5)上；连接件(17)，安装于所述测力传感器(6)上；找正棒(16)，安装于所述弓形体(3)孔内；推杆(2)，安装于所述加力螺杆(1)上；左轴(18)，与弓形体(3)焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种三向力静刚度测量仪装置，其特征在于弓形体刻有刻度，采用无级调节角度结构，使加力螺杆的施力结构与弓形体之间通过加力螺杆套筒螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种三向力静刚度测量仪装置，其特征在于加力螺杆与测力传感器之间通过推力球轴承连接。

4.根据权利要求1所述的一种三向力静刚度测量仪装置，其特征在于，锁紧套采用T型环槽结构，并刻有刻度，且右轴台与锁紧套靠2个锥形螺栓进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种三向力静刚度测量仪装置，其特征在于，最大加载力可达

500KG，可用于各类使用双顶尖夹持工件的机床刚度测量。

说明书

一种三向力静刚度测量仪装置

所属技术领域

[0001] 本发明涉及一种车床刚度测量仪装置，尤其是一种三向力静刚度测量仪装置,用于测量车床的静刚度。

背景技术

[0002] 随着科学技术的不断发展，工业机床向高精度和自动化方向发展，机床的刚度已然成为提高加工精度和加工稳定性的重要因素。工艺系统在切削力、传动力、惯性力、夹紧力以及重力作用下，将产生相应的变形。这种变形将破坏刀具与工件间成形运动所预定的理想位置，从而产生加工误差，影响零件的加工精度。因此一台机床的刚度数值能客观地反映机床设计、工艺和装配质量的优劣，同时也影响到零件的加工质量。

[0003] 车床三向力静刚度测量仪的主要用途，就是在仪器上可以模拟施加于工件不同大小的切削力，在该切削力的作用下，可以测出车床车头、刀架、尾座的变形大小，从而计算出车床工艺系统刚度。

发明内容

[0004] 本发明目的在于改善车床刚度测量仪的结构稳定性以及结构部件的持久耐用性，提高其测量准确性与使用便捷性。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：连接车床顶尖，安装于机床头架和尾座，并且顶紧右轴；锁紧套，安装于连接顶尖并通过紧定螺钉进行固定；锥型螺栓，连接于所述锁紧套的T型环槽内；右轴台，通过螺母固定在所述锥型螺栓上；通过两个锥型螺栓将锁紧套与右轴台连接在一起，保证了在施加力时径向的稳定性。右轴，与右轴台焊接在一起；弓形体，与右轴和左轴焊接在一起；加力螺杆套筒，通过蝶形螺母固定在所述弓形体上；本方案采用弓形体开通槽的结构，使加力螺杆套筒在蝶形螺母作用下固定在弓形体上；加力螺杆螺纹连接加力螺杆套筒上；推力球轴承，安装于所述加力螺杆上，且其下端连接于测力传感器连接件上；测力传感器，螺纹连接于所述测力传感器连接件上；连接件，安装于所述测力传感器上，用于与刀具接触；找正棒，安装于所述弓形体孔内；推杆，安装于所述加力螺杆上，实现载荷的连续施加。

[0006] 实施本发明三向力静刚度测量仪装置，其有益效果在于锁紧套开T型环槽，并刻有刻度，通过锥型螺栓放置于T型环槽内，内放置垫圈，增大与锁紧套的摩擦力；锥型螺栓另一端与右轴通过锥形面进行贴合，然后通过螺母进行固定，实现无级调节。并且本方案采用2个锥型螺栓进行对称放置，保证了在施加力时径向的稳定性。

[0007] 弓形体，与右轴、左轴焊接在一起；并且在弓形体开设通槽并且刻有刻度，进而可以实现无极调节角度，使加力螺杆套筒与蝶形螺母在任意角度进行固定，并且加力螺杆与弓形体之间通过可替换的加力螺杆套筒进行连接，避免了由于加力螺杆与弓形体之间的螺纹连接，导致弓形体的破坏，大大提高了经济性。推力球轴承，安装于所述加力螺杆上，且其下端连接于测力传感器连接件，可以避免在施加载荷时，由于旋转力的作用，导致测力传感器连接件转动，进而导致测力传感器转动，因此保证了测力传感器的位置稳定性。

附图说明

[0008] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

[0009] 图1：是本发明的一种三向力静刚度测量仪装置的结构原理图；

[0010] 图2：是三向力静刚度测量仪装置的弓形体结构图；

[0011] 图3：是三向力静刚度测量仪装置的锁紧套结构图I；

[0012] 图4：是三向力静刚度测量仪装置的锁紧套结构图II；

[0013] 图5：是三向力静刚度测量仪装置的锥型螺栓结构图；

[0014] 图6：是该结构的加力螺杆与加力螺杆套筒和推力球轴承的装配图。

[0015] 图中：1、加力螺杆；2、推杆；3、弓形体；4、推力球轴承；5、测力传感器连接件；6、测力传感器；7、右轴台；8、锥型螺栓；9、锁紧套；10、紧定螺钉；11、垫圈；12、连接顶尖；13、开口垫片；14、螺母；15、右轴；16、找正棒；17、连接件；18、左轴；19、加力螺杆套筒；20、垫片；21、蝶形螺母

具体实施方式

[0016] 仪器左侧连接车床主轴顶尖，右侧连接顶尖12，安装于机床尾座，顶紧右轴15；锁紧套9在两个紧定螺钉10的作用下固定在机床主轴上；锥型螺栓8放置在锁紧套9的T型环槽内特定位置并靠垫圈11增大与锁紧套的摩擦力，锥形螺栓8锥形面与右轴台7锥形孔面贴合，在螺母14作用下进行固定；右轴15，与右轴台7焊接在一起；弓形体3，与右轴15和左轴18焊接在一起；加力螺杆套筒19，通过蝶形螺母21固定在弓形体3特定角度位置。本方案设计弓形体中间开通槽，并且在弓形体3上刻有刻度，可以实现任意角度进行固定加力螺杆套筒19，又因为加力螺杆1在工作时是与加力螺杆套筒19螺纹连接，因此可以实现任意角度施加载荷；加力螺杆1，螺纹连接于所述加力螺杆套筒19上，通过推杆2进行施加载荷；推力球轴承4，安装于所述加力螺杆1上，且其下端连接于测力传感器连接件5上，在加力螺杆1施加载荷时，通过推力球轴承4，使测力传感器连接件5固定不动；测力传感器6，螺纹连接于所述测力传感器连接件5上；连接件17，安装于所述测力传感器上6，用于与刀具接触；找正棒16，安装于所述弓形体3孔内，进行位置找正。