[发明专利]动力刀架综合性能测试方法

摘要

本发明动力刀架综合性能测试方法属于数控机床刀架综合性能测试领域，特别涉及一种以传感器为传感元件的动力刀架综合性能测试装置，以labview为手段进行数据采集及处理的检测的方法。采用温度传感器、温度变送器、振动传感器、光栅微位移传感器、编码器、通用计数卡和工控机测量，用一系列的传感器获取刀架工作过程中温度、振动、Y轴的微位移以及刀盘换刀每一时刻的角速度值，并将这些值转化为电信号，通过一系列传送手段送到工控机，工控机通过软件将这些数据绘制成曲线图或者生成数据表格，本发明所述的动力刀架综合性能测试方法具有测量方法简单，灵敏度高，结果直观，测量准确，具有实际应用价值。

主权项

一种动力刀架综合性能测试方法，其特征是，采用温度传感器、温度变送器、振动传感器、噪声传感器、编码器、通用计数卡和工控机进行综合性能测试，综合性能包括刀架工作过程中的温度、噪声、振动、以及刀盘换刀每一时刻的角速度值，并将这些值转化为电信号，由数据采集卡发送到工控机，工控机通过软件将这些数据绘制成曲线图或者生成数据表格，并将这些数据保存到Excel表格中，在数据采集完成后，利用软件的数据回放功能，将测量结果回放出来，进行分析对比，从曲线图中即可看出温度升高对各项测量指标的影响，以及刀架的各项性能指标是否都在合格范围之内，具体测试步骤如下：(1)确定影响刀架加工精度的的关键发热源；在整个系统中布置了5个温度传感器，在刀架和外部液压系统相连接的地方安装第一温度传感器，第二温度传感器装在刀架变速装置的位置，第三温度传感器装在驱动动力刀具的伺服电机上，第四、第五温度传感器分别装在刀架箱体轴承的前、后面。(2)在实验平台上安装各种传感器先将装有驱动装置、变速装置的刀架箱体(4)安装到实验平台上，在刀架箱体上装上振动传感器(7)，接收振动传感器(7)信号的无线网管(18)通过USB接口接到工控机(25)上；将5个温度变送器即第一、第二、第三、第四、第五温度变送器(19、20、21、22、23)固定在实验平台上，5个温度传感器即第一、第二、第三、第四、第五温度传感器(3、5、6、8、9)的工作端采用胶粘的方式贴到刀架箱体(4)上，5个温度传感器的另一端分别连接到温度变送器(19、20、21、22、23)上，第一、第二、第三、第四、第五温度变送器(19、20、21、22、23)之间通过并联的方式连接在一起，在每一个温度变送器电源正负极之间接一个电容；将三角形的光栅微位移传感器支架(13)固定在实验平台的工作平面上，在支架(13)上安装光栅微位移传感器(12)，光栅微位移 传感器(12)的工作端和横轴(11)上的平面相接触，横轴(11)装在刀盘(10)的工作孔中；将光栅微位移传感器(12)与单路数据采集盒(26)相连，单路数据采集盒(26)通过串口和工控机(25)相连；角度编码器支架(14)固定在试验平台上，角度编码器(15)用螺钉固定在角度编码器支架(14)上，用连接轴(16)将角度编码器(15)的内圈和刀盘(16)相连，角度编码器(15)与数显表(17)通过数据线连接，角度编码器(15)测得的数据传到数显表(17)中，数显表(17)通过串口和工控机(25)相连；将第一、第二、第三、第四、第五温度变送器(18、19、20、21、22)和数据采集卡(24)连接到一起，数据采集卡(24)装到工控机(25)内；利用工控机(25)中的上位机软件来处理采集到的数据；(3)测试软件的设置光栅微位移传感器(11)和角度编码器(15)的信号分别经单路数据采集盒(26)和数显表(17)处理后是由串口输出到工控机(25)，在上微机软件中设置串口串行通讯波特率、数据位、停止位；第一、第二、第三、第四、第五温度传感器(3、5、6、8、9)产生的信号经过第一、第二、第三、第四、第五温度变送器(19、20、21、22、23)送到数据采集卡(24)，数据采集卡的初始化在上位机LabVIEW中设置；无线振动传感器自带有一个专业的振动测量软件，只需在的动力刀架综合测试软件中调用该软件即可；(4)开始测试在动力刀架(4)刚开始运转，角度编码器(15)和光栅微位移传感器(12)采集一次，分别测出动力刀架刀盘分度运动动态曲线和动力刀架Y轴位移曲线，保存数据；动力刀架开始预热，预热30分钟后，角度编码器(15)和光栅微位移传感器(12)再采集一次，保存数据。利用软件的数据回放功能，把两次测 量结果调出来，生成曲线图进行对比，检查各项测量指标是否合格，判定被测刀架是否合格。