[发明专利]基于真实工况的滚珠丝杠副精度保持性试验装置及方法

说明书

一种基于真实工况的滚珠丝杠副精度保持性试验装置及方法，装置包括床身、滑鞍、工作台、力施加机构、液压站、润滑机构、控制台及滚珠丝杠副试件；床身、滑鞍、工作台及控制台均采用与滚珠丝杠副试件配套的机床部件；滚珠丝杠副试件连接在滑鞍与工作台之间；力施加机构设于地面并与工作台相连；滚珠丝杠副试件末端设有圆光栅尺；工作台上设有直线光栅尺；液压站内设有比例阀或伺服阀。方法为：通过控制台设定滚珠丝杠副试件的运行长度或运行时间；运行滚珠丝杠副试件；运行结束后通过圆光栅尺及直线光栅尺测量滚珠丝杠副试件运行精度；重复运行和测量过程直至运行精度完全丧失；以获取的运行精度数据为依据，研究滚珠丝杠副试件精度保持性规律。

技术领域

本发明属于滚动功能部件精度保持性测试及研究技术领域，特别是涉及一种基于真实工况的滚珠丝杠副精度保持性试验装置及方法。

背景技术

滚珠丝杠副作为一种精密传动部件，具有传动效率高、传动精度高、传动平稳、磨损小、寿命长、无轴向间隙、高刚度等优点，在自动化、航空、汽车等领域已经广泛应用，且需求量也在急剧增大，同时对滚珠丝杠副的性能要求也在不断提高。

以高档数控机床领域为例，滚珠丝杠副的精度保持性和使用寿命，对于数控机床的整体性能、加工精度、设备寿命等方面至关重要。

由于国外在滚珠丝杠副的精度保持性试验方面始终处于技术封锁状态，导致国内在相关方面的研究还存在很大的不足，且针对滚珠丝杠副性能研究的试验装置，还主要集中在性能测试方面，并且大多数试验装置仍不具备加载能力，无法模拟实际加工时的工况，更无法进行精度保持性试验，同时缺少相关的试验方法。

由于国内缺少能够针对滚珠丝杠副进行精度保持性和寿命测试的相关设备，因此为国内相关行业寻找解决办法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于真实工况的滚珠丝杠副精度保持性试验装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于真实工况的滚珠丝杠副精度保持性试验装置，包括床身、滑鞍、工作台、力施加机构、液压站、润滑机构、控制台及滚珠丝杠副试件；所述滑鞍固定安装在床身上方；所述工作台设置在滑鞍上方；所述滚珠丝杠副试件连接在滑鞍与工作台之间，滚珠丝杠副试件由润滑机构提供润滑油；所述力施加机构设置在地面上，力施加机构与工作台相连，所述液压站作为力施加机构的动力源；所述控制台用于设定滚珠丝杠副试件的跑合速度、跑合次数及跑合长度，所述工作台的运动轨迹由控制台进行设定。

所述床身、滑鞍、工作台、润滑机构及控制台均采用与滚珠丝杠副试件配套的机床部件。

在所述滚珠丝杠副试件的丝杠末端安装有圆光栅尺，通过圆光栅尺测量滚珠丝杠副试件的回转角度。

在所述工作台下表面安装有直线光栅尺，通过直线光栅尺测量滚珠丝杠副试件的线性位移。

所述力施加机构包括双活塞杆液压缸、拉压力传感器及液压缸支座；所述液压缸支座固定安装在地面上，所述双活塞杆液压缸固定安装在液压缸支座顶部，双活塞杆液压缸的活塞杆端部铰接有第一转接块；在所述工作台上固装有第二转接块，所述拉压力传感器固连在第一转接块与第二转接块之间，通过拉压力传感器测量施加在工作台上的作用力；所述液压站作为双活塞杆液压缸的动力源。

所述液压站内加装有比例阀或伺服阀，通过比例阀或伺服阀对双活塞杆液压缸的压力和速度进行无极调节。

一种基于真实工况的滚珠丝杠副精度保持性试验方法，采用了所述的基于真实工况的滚珠丝杠副精度保持性试验装置，包括如下步骤：

步骤一：通过控制台设定滚珠丝杠副试件的运行长度或运行时间；

步骤二：按照设定好的运行长度或运行时间使滚珠丝杠副试件启动运行；