一種數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用來評價數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性的試驗裝置，屬于精密制造技術(shù)和工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高檔數(shù)控機床是高科技集合的“工作母機”和“制造機器的機器”，是實現(xiàn)國家工業(yè)化和現(xiàn)代化的基礎(chǔ)制造裝備之一，數(shù)控機床的研發(fā)能力與技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平與綜合國力的重要標志。目前我國已經(jīng)掌握了數(shù)控機床的部分關(guān)鍵技術(shù)，形成了自己的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)，但在中高檔數(shù)控機床方面，與國外仍存在巨大的差距。數(shù)控磨床是一種利用磨具對工件進行加工的機床，廣泛應(yīng)用在機械加工制造業(yè)。數(shù)控磨床通常為精密零件加工的最后一道工序，其性能的好壞和可靠性的高低對零件加工的精度和加工的效率有著重要的影響。
[0003]液壓系統(tǒng)是數(shù)控磨床的一種重要子系統(tǒng)，它主要控制主軸砂輪架的快進快退、尾架頂尖的進退、磨床潤滑以及液壓的驅(qū)動等。它的主要故障模式是系統(tǒng)無壓力或低、噪音或振動、系統(tǒng)工作時有沖擊、系統(tǒng)爬行、油溫過高、執(zhí)行元件速度低等。因此，液壓系統(tǒng)可靠性的高低對零件加工精度有直接影響，該系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障磨床將無法保證精度、甚至無法正常工作，嚴重影響生產(chǎn)效率。
[0004]為了提高液壓系統(tǒng)的可靠性，必須提前暴露該系統(tǒng)的故障以及各零部件的實際使用壽命，及時更換馬上損壞的零部件，因此可靠性試驗是必不可少的。為了提高液壓系統(tǒng)的可靠性，需要選擇可靠性高的零部件，而要想了解零部件的可靠性水平，必須進行可靠性試驗。試驗?zāi)M實際運行過程中液壓系統(tǒng)的不同工況，測量系統(tǒng)運行過程中的各個參數(shù)以及記錄出現(xiàn)的故障，為提升數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)的可靠性提供可靠性數(shù)據(jù)。
[0005]由于數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)大部分都是外購?fù)鈪f(xié)件，在采購時必須進行可靠性試驗以檢測系統(tǒng)的可靠性。目前對液壓系統(tǒng)的可靠性試驗主要是在空載情況下進行的，導(dǎo)致采購及設(shè)計人員無法正確把控液壓系統(tǒng)的可靠性，因而影響數(shù)控磨床整機的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置，該裝置包括機械控制系統(tǒng)、主軸液壓系統(tǒng)、液壓和尾架液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。該試驗裝置可以模擬數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)的不同工況，可編程控制器控制觸摸屏實時保存試驗過程中的測量數(shù)據(jù)及出現(xiàn)的故障，以便后續(xù)通過這些數(shù)據(jù)進一步計算和評價數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)的可靠性。
[0007]機械控制系統(tǒng)控制頭架主軸的轉(zhuǎn)動、砂輪主軸的轉(zhuǎn)動以及徑向液壓的進給；主軸液壓系統(tǒng)控制砂輪主軸的懸浮；液壓和尾架液壓系統(tǒng)控制徑向液壓的進給、軸向液壓的翻轉(zhuǎn)和尾架的進給；電氣控制系統(tǒng)控制各元器件之間相互協(xié)調(diào)工作。
[0008]機械控制系統(tǒng)包括頭架、尾架、砂輪主軸、液壓部分；頭架部分是由頭架變頻電機(I)通過齒輪a (2)與頭架主軸(4)上的齒輪b (3)連接，頭架主軸(4)由軸承(5)支撐；尾架部分由頂尖b(19)和尾架(20)組成；工件(7)在頂尖a(6)與頂尖b(19)的帶動下實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)；砂輪主軸是由主軸變頻電機(13)通過同步帶a(12)、同步帶b(14)和同步帶c(16)帶動砂輪主軸(9)從而帶動砂輪(8)實現(xiàn)對工件(7)的磨削；徑向液壓由金剛石測子(28)、液壓臂(27)、液壓缸d(26)和滑塊(31)組成，液壓伺服電機(22)通過聯(lián)軸器(23)驅(qū)動絲杠(25)從而帶動滑塊(31)運動，滑塊(31)在導(dǎo)向桿(32)的導(dǎo)向下實現(xiàn)沿z軸方向的運動，液壓伺服電機(22)、聯(lián)軸器(23)、絲杠(25)、徑向液壓由支撐板(24)固定，支撐板(24)固定在底座(33)上。
[0009]主軸液壓系統(tǒng)由液壓缸a(34)驅(qū)動砂輪主軸的懸浮，液壓缸a(34)的換向功能是通過三位四通換向閥a(35)實現(xiàn)的，液壓栗a(40)將油箱a(38)中的油液經(jīng)過過濾器a(39)栗入三位四通換向閥a(35)，溢流閥a(37)安裝在液壓栗a(40)的出口實現(xiàn)對液壓油壓力的控制；壓力計a(41)設(shè)在液壓栗a(40)與三位四通換向閥a(35)之間的油路上，壓力計a(41)用以測量液壓栗a(40)出水口處的壓力是否和溢流閥a(37)的設(shè)定壓力相符，節(jié)流閥a(36)安裝在三位四通換向閥a(35)的出口處，用以調(diào)節(jié)液壓缸a(34)的油壓。
[0010]液壓和尾架液壓系統(tǒng)分別由液壓缸b (42)和液壓缸c (43)驅(qū)動，液壓缸b (42)驅(qū)動液壓臂(27)在滑塊(31)上實現(xiàn)徑向進給；液壓缸c(43)驅(qū)動尾架(20)通過頂尖(19)將工件(7)夾緊或松開。
[0011]電氣控制系統(tǒng)是由可編程控制器(68)分別通過伺服驅(qū)動器(62)、變頻器a(63)、變頻器b(69)控制液壓伺服電機(22)、主軸變頻電機(13)、頭架變頻電機(I)的運行，同時可編程控制器￠8)上接有交流接觸器、交流接觸器觸點、綠色指示燈(57)、紅色指示燈(58)、觸摸屏(59)、振動傳感器(18)、溫度傳感器(15)、壓力傳感器(10)、限位行程開關(guān)a(21)、限位行程開關(guān)b(30)、緊急停止按鈕￠4)、復(fù)位按鈕￠5)、停止按鈕￠6)以及啟動按鈕(67)ο
[0012]本實用新型具有的有益效果是:
[0013]1、本實用新型所述的試驗裝置可以模擬數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)的工作條件，記錄數(shù)控磨床液壓的故障數(shù)據(jù)，從而計算和評價數(shù)控磨床液壓的可靠性水平。
[0014]2、本實用新型所述的試驗裝置可以根據(jù)數(shù)控磨床在不同壓力下進行可靠性試驗，通過可編程控制器控制溢流閥，從而控制液壓缸的壓力。溫度傳感器、壓力傳感器和振動傳感器實時采集數(shù)據(jù)，觸摸屏自動記錄測量數(shù)據(jù)，并在出現(xiàn)故障時自動記錄故障類型和故障時間。
[0015]3、本實用新型適用于數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)的可靠性試驗，用來評價液壓系統(tǒng)的可靠性水平，具有較好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0016]圖1是數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置的徑向量儀結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3是數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置的軸向量儀結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖4是數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置的砂輪主軸系統(tǒng)液壓原理圖；
[0020]圖5是數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置的量儀和尾架系統(tǒng)液壓原理圖；
[0021]圖6是數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置的電氣控制原理圖；
[0022]圖7是數(shù)控磨床液壓系統(tǒng)可靠性試驗裝置的量儀測量頻率圖；
[0023]圖中:1.頭架變頻電機，2.齒輪a，3.齒輪b，4.頭架主軸，5.軸承a，6.頂尖a，7.工件，8.砂輪，9.砂輪主軸，10.壓力傳感器，11.軸承b，12.同步帶a，13.主軸變頻電機，14.同步帶b，15.溫度傳感器，16.同步帶C，17.軸向液壓，18.振動傳感器，19.頂尖b，20.尾架，21.限位行程開關(guān)a，22.液壓伺服電機，23.聯(lián)軸器，24.支撐板，25.絲杠，26.液壓缸d，27.液壓臂，28.金剛石測子，29.測爪，30.限位行程開關(guān)b，31.滑塊，32.導(dǎo)向桿，33.底座，34.液壓缸a，35.三位四通換向閥a，36.節(jié)流閥a，37.溢流閥a，38.油箱a，39.過濾器a，40.液壓栗a，41.壓力計a，42.液壓缸b，43.液壓缸c，44.三位四通換向閥b，45.節(jié)流閥b，46.油箱b，47.過濾器b，48.液壓栗b，49.壓力計b，50.三位四通換向閥c，51.節(jié)流閥C，52.溢流閥b，53.交流接觸器觸點a，54.交流接觸器a，55.交流接觸器b，56.交流接觸器c，57.綠色指示燈，58.紅色指示燈，59.觸摸屏，60.交流接觸器觸點b，61.交流接觸器觸點c，62.伺服驅(qū)動器，63.變頻器a，64.緊急停止按鈕，65.復(fù)位按鈕，66.停止按鈕，67.啟動按鈕，68.可編程控制器，69.變頻器b。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0025]如圖1所示，頭架變頻電機⑴通過齒輪a(2)與頭架主軸⑷上的齒輪b(3)相嚙合從而帶動頭架主軸(4)轉(zhuǎn)動，工件(