[发明专利]机床三向静刚度同步测试系统

权利要求书

1.一种机床三向静刚度同步测试系统，其特征在于，该系统包括：

载荷测量子系统，用于测量机床沿X轴、Y轴、Z轴的载荷值；

三向加力仪，用于对机床施加沿X轴、Y轴、Z轴均成设定角度的载荷；

位移测量子系统，用于测量机床沿X轴、Y轴、Z轴的变形值；

数据处理器预先存储有数据处理程序，用于对载荷和变形值进行处理，得到机床的静刚度；

其中，三向加力仪和位移测量子系统的输入端与机床主轴相连，三向加力仪的输出端和载荷测量子系统的输入端相连，位移测量子系统和载荷测量子系统的输出端与数据处理器的输入端相连。

2.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述载荷测量子系统包括三向测力仪、电荷放大器和载荷数据采集器；其中三向测力仪放置在机床工作台上，三向测力仪上部放置三向加力仪，三向加力仪施加的载荷是三向测力仪的输入；三向测力仪的输出端通过电荷放大器与载荷数据采集器的输入端连接，载荷数据采集器的输出端与数据处理器的一个输入端连接。

3.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述三向加力仪包括依次连接成一体的底座、转台组件、转动组件、加载组件和转动组件锁紧机构；其中，三向加力仪底座固定放置在三向测力仪上部，底座通过转台转动副与转台组件连接，转台组件通过转动组件的转动架转动副与转动组件连接，转动组件与加载组件之间通过转动组件的加载齿轮轴和加载组件的加载螺母连接，转动组件锁紧机构的上下两端分别连接加载组件的加载架和转台组的转台。

4.如权利要求3所述系统，其特征在于，所述转台组件包括底座刻度盘、转台转动副、条形永磁体和转台；条形永磁体置于转台内，转台通过条形永磁体固定在转台转动副上，转台转动副位于底座刻度盘的上面。

5.如权利要求3所述系统，其特征在于，所述转动组件包括转动架转动副、转动架刻度盘、转动架、手轮、传动齿轮轴和加载齿轮轴；转动架转动副位于转台的上面，转动架刻度盘位于转动架转动副的上方，转动架是一个上端和左端开孔的箱体，内部的空腔中设置由传动齿轮轴和加载齿轮轴连接组成的锥齿轮传动机构，传动齿轮轴的上方安装手轮，手轮伸出转动架上端的开孔，加载齿轮轴伸出转动架左侧的开孔。

6.如权利要求3所述系统，其特征在于，所述加载组件包括加载螺母、加载架、弹性件和顶杆；加载架是一个左、右两端开孔的箱体，加载齿轮轴伸入右端的开孔，并与加载螺母通过螺纹连接，加载螺母左端连接弹性件，弹性件左端连接顶杆，顶杆的左端伸出加载架左侧的小孔。

7.如权利要求3所述系统，其特征在于，所述转动组件锁紧机构包括加载架连杆、锁紧螺母和转台连杆；加载架连杆的上端连接加载架，转台连杆的下端连接转台，加载架连杆的下端和转台连杆的上端与锁紧螺母相连。

8.如权利要求1所述系统，其特征在于，位移测量子系统包括三个激光位移传感器和与之匹配的三个位移数据采集器；三个激光位移传感器放置在机床工作台上，三个激光位移传感器的输入端分别对准主轴的X轴、Y轴、Z轴三个方向，三个激光位移传感器的输出端分别与三个位移数据采集器的输入端连接，三个位移数据采集器的输出端分别与数据处理器的三个输入端连接。