[发明专利]一种车床静刚度测量装置

权利要求书

1.一种车床静刚度测量装置，其特征在于，其包括加载装置、刚度仪、模拟刀具、载荷测量装置、位移变量测量装置和数据处理模块，

所述加载装置安装于刚度仪上，其通过扳手转动螺杆的方式对模拟刀具进行加载载荷，且加载载荷的方向由刚度仪控制；

所述载荷测量装置包括测力仪、三向力放大器和模数转换器，所述测力仪安装于模拟刀具上，所述测力仪检测模拟刀具的受力F，并将该力F分解为F_x、F_y、F_z，且将F_x、F_y、F_z三个分力分别转换为电压信号，所述电压信号通过三向力放大器传输至模数转换器，所述模数转换器与数据处理模块相连；

所述位移变量测量装置包括若干个位移传感器，所述位移传感器分别位于床头、刀架和尾座处，所述位移传感器将其测量的位移量转换为数字信号，并将数字信号传输至数据处理模块；还包括集线器，其设置于位移变量测量装置与数据处理模块的连线上，其输入端为并行口，输出端为串行口且与数据处理模块连接；

所述数据处理模块通过对模数转换器传递的信号和位移传感器传递的信号进行处理，计算并显示静刚度值和静刚度曲线；

所述位移变量测量装置还包括用于监测位移传感器工作的测微仪，其与位移传感器并联，并通过集线器与数据处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种车床静刚度测量装置，其特征在于：所述集线器与数据处理模块的连接接口为USB接口。

3.根据权利要求1或2所述的一种车床静刚度测量装置，其特征在于：所述三向力放大器为四通道动态应变仪。

4.根据权利要求1或2所述的一种车床静刚度测量装置，其特征在于：所述测力仪包括测力传感器，所述测力传感器采用电阻应变片式。

5.根据权利要求1或2所述的一种车床静刚度测量装置，其特征在于：所述位移传感器与集线器的连接线包括时钟线和数据线，所述位移传感器的信号输出频率为每秒5次至每秒12次。

6.根据权利要求1所述的一种车床静刚度测量装置，其特征在于：所述刚度仪分为单向刚度仪或三向刚度仪。

7.根据权利要求1所述的一种车床静刚度测量装置，其特征在于：所述数据处理模块通过以下步骤处理：

a)通过对位移传感器获得y_刀、y_头、y_尾；其中，y_刀为刀架处的位移变量、y_头为床头处的位移变量、y_尾为尾座处的位移变量；

b)通过测力仪获得F_x、F_y、F_z，其中，F_x为轴向方向的分力，F_y为径向方向的分力，F_z为垂直方向的分力；其中F为切削力；

c)其中k_车为车床静刚度。