一种数控机床切削状态下的机床主轴动态测试装置

摘要

本发明公开了一种数控机床切削状态下的机床主轴动态测试装置，属于机械振动与测试领域。该装置包括数控机床、还包括信号采集系统和分析系统。本发明在数控机床实际切削状态下，通过电涡流传感器测量机床主轴刀具的实际振动情况，并绘制出机床主轴的轴心轨迹。利用切削力测定仪，测量刀具实际所受的切削激励信号，结合测量出的刀具实际振动情况，可实现在数控机床实际切削状态下的刀具动态特性测试分析。本发明解决了机床主轴系统稳定性在实际切削状态下难以测试的问题，实现了数控机床在实际切削状态下的实时测量。

主权项

一种数控机床切削状态下的机床主轴动态测试装置，其包括数控机床、铣刀(1)，铣刀套筒(2)、传感器支架(3)、铝制试件(6)、切削力测定仪(7)、测定仪夹具(8)、电涡流位移传感器Ⅰ(4)、电涡流位移传感器Ⅱ(5)、信号采集系统以及计算机；其特征在于：铣刀(1)固定在数控机床的主轴转子上用于加工铝制试件(6)、铣刀套筒(2)套在铣刀(1)上；传感器支架(3)下端设置有下挡板；传感器支架(3)上端固定在数控机床主轴定子部分的最前端；电涡流位移传感器Ⅰ(4)和电涡流位移传感器Ⅱ(5)水平角度成90度夹角分别固定在传感器支架(3)上，用于测量加工过程中铣刀(1)的振动信号；铝制试件(6)通过表面上安装孔固定在切削力测定仪(7)上；切削力测定仪(7)通过测定仪夹具(8)固定在数控机床工作台上，用于测量加工过程中的切削力信号；切削力测定仪(7)、电涡流位移传感器Ⅰ(4)、电涡流位移传感器Ⅱ(5)分别与信号采集系统的信号输入端相连，信号采集系统的数据输出送至计算机；铣刀套筒(2)通过与铣刀(1)的过盈配合安装在铣刀(1)的刀柄位置处；铣刀套筒(2)外表面中间为10mm宽、表面粗糙度为Ra1.6的光洁测试带，且铣刀套筒(2)光洁测试带处的直径等于5倍的测试端直径，所述测试端为电涡流位移传感器Ⅰ(4)的测试端或电涡流位移传感器Ⅱ(5)的测试端；电涡流位移传感器Ⅰ(4)和电涡流位移传感器Ⅱ(5)的轴线分别垂直且穿过铣刀套筒(2)的中心轴线，且电涡流位移传感器Ⅰ(4)和电涡流位移传感器Ⅱ(5)的测量端分别对准铣刀套筒(2)光洁测试带的中心。