[发明专利]机床滚动功能部件精度保持性测量装置

权利要求书

1.机床滚动功能部件精度保持性测量装置，将被测丝杠和导轨安装在其中；其上设置有用于模拟机床实际工作状态下的受力情况并实现机床按照预设要求恒定受力或者按照程序要求受力的模拟装置；

所述机床滚动功能部件精度保持性测量装置所模拟的机床实际工作状态下的受力情况具体为下述几种之一或其组合：沿某一坐标轴方向的受力、绕某一坐标轴方向的扭矩、某一载荷作用下的工作台的倾覆力矩、机床刀具切削时产生的振动；

所述模拟装置通过单一施力机构或者一个以上的施力机构的组合模拟机床的实际受力状况并保证机床受力的综合效果；

所述被测滚动功能部件均为水平或者竖直或者倾斜布置，模拟装置模拟机床受力的施力方案是下述几种方案之一或其组合：

第一坐标轴方向即垂直于被测丝杠所驱动的工作台所在平面方向受力：使用2-4个施力部件联合作用模拟机床的垂直于被测丝杠所驱动的工作台的方向受力或/和沿该方向施加绕与该方向两两垂直的另两个坐标方向的倾覆力矩；

第二坐标轴方向受力：在安装有滚动功能部件的工作台上的第二坐标轴方向施加成组的2组作用力以共同模拟机床工作台的第二坐标轴方向受力或者绕第一坐标轴作用的扭矩；其中每一组作用力由两组施力部件构成且二者的施力方向为相对方向；

第三坐标轴方向即被测丝杠轴线方向受力：使用伺服电机恒扭矩驱动或者变扭矩驱动模拟丝杠受力；

所述机床滚动功能部件精度保持性测量中所使用的驱动部件具体是以下几种之一或其组合：伺服电机、气动装置、液压施力装置、恒转矩电机、借助于电磁力工作的装置、借助于摩擦力模拟刀具切削受力工作的装置；

模拟机床实际工作状态下的受力情况的模拟装置中，施力部件（7）具体的施力方式是：使用原动机通过联轴器连接丝杠，并进而带动由丝杠驱动的固定在螺母上的单轴滑台沿丝杠轴向滑动，通过控制伺服电机的转角对应换算得到精确的对外施力大小以便精确控制施力大小；

其特征在于：模拟机床实际工作状态下的受力情况的模拟装置为立式铣床加工受力模拟装置，其使用下述7套或者9套施力机构的组合，具体要求是：

其一：第一坐标轴方向：使用2个或者4个施力部件单一作用或者联合作用于机床工作台以模拟机床的第一坐标轴方向受力；

其二：第二坐标轴方向：在安装有丝杠、导轨的工作台上的第二坐标轴方向施加成组的2组作用力共4组施力部件共同模拟机床工作台的第二坐标轴方向受力或者绕第一坐标轴在第二坐标轴和第三坐标轴所组成的平面内作用的扭矩；每一组作用力由两组施力部件构成且二者的施力方向为相对方向；

其三：第三坐标轴方向：使用伺服电机恒扭矩驱动或者变扭矩驱动模拟丝杠受力。

2.按照权利要求1所述机床滚动功能部件精度保持性测量装置，其特征在于：所述机床滚动功能部件精度保持性测量方法在双水平导轨三坐标铣床中应用的具体要求是：

首先以铣削平台下方布置的共面的4个滚动直线导轨滑块的中心点为原点建立直角坐标系，水平面为XOY平面；

然后在被测丝杠所驱动的工作台所在平面方向使用2个施力部件分别施加作用力F₅、F₆联合作用于铣削平台以模拟机床的Z向受力或/和沿Z向施加绕X轴或者Y轴作用的倾覆力矩；同时，在第二坐标轴方向进行受力模拟：在安装有丝杠、导轨的工作台上的第二坐标轴方向施加成组的2组作用力以共同模拟机床工作台的第二坐标轴方向受力或者绕第一坐标轴作用的扭矩；其中：F₁、F₃以及F₂、F₄这两组作用力中每一个作用力都由一个施力部件施加且同一组的二个作用力的施力方向为相对方向；如此，将铣刀铣削时在P（x,y）点产生的三个两两相互垂直的作用力即F_c、F_f、F_fN由上述的F₁、F₂、F₃、F₄、F₅、F₆六个作用力的组合进行等效模拟；

另外，还在第三坐标轴方向即被测丝杠轴线方向使用伺服电机恒扭矩驱动或者变扭矩驱动模拟丝杠受力；

同时还使用振动发生器和角度/位置调节装置的组合作用于工作台模拟刀具切削时的机床丝杠和导轨的振动受力。