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    重庆时时彩平台五星: 一种高速主轴整机智能动平衡装置.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201510165782.9

    申请日:

    2015.04.09

    公开号:

    CN104764563A

    公开日:

    2015.07.08

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01M 1/16申请日:20150409|||公开
    IPC分类号: G01M1/16; G01M7/02 主分类号: G01M1/16
    申请人: 西安电子科技大学
    发明人: 章云; 胡洋; 梅雪松
    地址: 710071陕西省西安市太白南路2号西安电子科技大学
    优先权:
    专利代理机构: 西安吉盛专利代理有限责任公司61108 代理人: 张恒阳
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510165782.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.10.17|||2015.08.05|||2015.07.08

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种高速主轴整机智能动平衡装置,包含主轴系统固定联接部分、转子自动夹持及旋转部分、激光自动对准及去重部分、不平衡检测部分。主轴系统固定联接部分的高速主轴固定在主轴定位座上,主轴前端安装有振动测试芯棒;转子自动夹持及旋转部分的气爪可自动夹紧振动测试芯棒,气爪与力矩电机固联;激光自动对准及去重部分包括定位光源、去重加工光源以及位置敏感器件,配重盘安装于主轴转子末端;不平衡检测部分包含加速度传感器、位移传感器、鉴相传感器以及用于计算不平衡量的工业计算机。与传统动平衡装置相比,本发明所涉及装置无需人工干预,无需拆卸主轴,转子由配套变频装置驱动,利于模拟实际工况,有效提高了动平衡精度及效率。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种高速主轴整机智能动平衡装置,包括底板(1),其特征在于:还包括设置于底板(1)之上的主轴系统固定联接部分、转子自动夹持及旋转部分、激光自动对准及去重部分、不平衡检测部分;
    所述主轴系统固定联接部分包括高速主轴(3)、固定高速主轴(3)的主轴定位座(4)以及主轴区底座(5);其中主轴定位座(4)与固定在底板(1)上的主轴区底座(5)之间通过固定在主轴区底座(5)上的X1方向导轨(2)滑动连接,并且能够实现主轴定位座(4)在主轴区底座(5)上的位置固定;
    所述转子自动夹持及旋转部分包括可自动夹紧振动测试芯棒(13)的气爪(19)、与该气爪(19)固定连接的力矩电机(21)以及与力矩电机(21)固定连接的Z1方向工作台(20);其中Z1方向工作台(20)在Z1方向底座(29)上沿Z1方向滑动连接且能够实现Z1方向工作台(20)的位置在Z1方向底座(29)上的自动调整;所述Z1方向底座(29)在X1方向导轨(2)上沿X1方向滑动连接且能够实现Z1方向底座(29)的位置在X1方向导轨(2)上的自动调整;
    所述激光自动对准及去重部分包括定位光源(17)、去重加工光源(14)、Z2方向工作台(16)、用于接收定位光源信息的位置敏感器件(26)以及用于去重的配重盘(12);其中定位光源(17)、去重加工光源(14)均固定于Z2方向工作台(16)上,位置敏感器件(26)能够沿固定在主轴区底座(5)上的X1方向导轨(2)滑动且能够实现其位置的固定;其中Z2方向工作台(16)在Z2方向底座(30)上沿Z2方向滑动连接且能够实现Z2方向工作台(16)的位置在Z2方向底座(30)上的自动调整;配重盘(12)固定安装于高速主轴(3)转子上刀柄端;所述Z2方向底座(30)在X2方向导轨(35)上沿X2方向滑动连接且能够实现Z2方向底座(30)的位置在X2方向导轨(35)上的自动调整;
    所述不平衡检测部分包括后端加速度传感器(10)、前端加速度传感器(11)、位移传感器(22)、鉴相传感器(23)、通过刀柄接口与高速主轴(3)转子固定的振动测试芯棒(13)以及用于计算及控制不平衡量的工业计算 机(9);其中后端加速度传感器(10)以及前端加速度传感器(11)均设于主轴定位座(4)上端面,位移传感器(22)与鉴相传感器(23)能够沿X1方向导轨(2)滑动且能够实现其位置的固定;用于计算及控制不平衡量的工业计算机(9)固定于底板(1)上。

    2.  如权利要求1所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在于:所述的主轴定位座(4)与固定在底板(1)上的主轴区底座(5)之间滑动连接,并且能够实现主轴定位座(4)在主轴区底座(5)上的位置固定,其具体结构是:主轴定位座(4)与导轨滑块一(31)固定联接,导轨滑块一(31)与X1方向导轨(2)滑动连接,且导轨滑块一(31)能够固定于X1方向导轨(2)上;导轨滑块一(31)具体是通过销钉与X1方向导轨(2)之间固定。

    3.  如权利要求1所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在于:所述的Z1方向工作台(20)在Z1方向底座(29)上沿Z1方向滑动连接且能够实现Z1方向工作台(20)的位置在Z1方向底座(29)上的自动调整,其具体结构是:Z1方向工作台(20)与Z1方向底座(29)之间通过Z1方向导轨(32)滑动连接,且Z1方向工作台(20)与设于Z1方向底座(29)上端的Z1方向伺服电机(18)之间通过Z1方向丝杠联接,其中Z1方向工作台(20)与Z1方向丝杠螺纹连接,Z1方向丝杠与Z1方向伺服电机(18)的转轴通过联轴器固定连接。

    4.  如权利要求1所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在于:所述的Z2方向工作台(16)在Z2方向底座(30)沿Z2方向滑动连接且能够实现Z2方向工作台(16)的位置在Z2方向底座(30)上的自动调整,其具体结构是:Z2方向工作台(16)与Z2方向底座(30)之间通过Z2方向导轨(33)滑动连接,且Z2方向工作台(16)与设于Z2方向底座(30)上端的Z2方向伺服电机(15)之间通过Z2方向丝杠联接,其中Z2方向工作台(16)与Z2方向丝杠螺纹连接,Z2方向丝杠与Z2方向伺服电机(15)的转轴通过联轴器固定连接。

    5.  如权利要求1所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在 于:所述的定位光源(17)、去重加工光源(14)所发射的光线相互平行且都位于垂直于高速主轴(3)转子轴向的同一平面内,用于接收定位光源信息的位置敏感器件(26)中心点与振动测试芯棒(13)轴心等高。

    6.  如权利要求1所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在于:所述的位置敏感器件(26)能够沿固定在主轴区底座(5)上的X1方向导轨(2)滑动且能够实现其位置的固定,其具体结构是位置敏感器件(26)通过支架一(27)与支架底座一(28)固定,支架底座一(28)通过导轨滑块二(34)与X1方向导轨(2)之间滑动连接;其中支架底座一(28)与导轨滑块二(34)之间固定连接,导轨滑块二(34)与X1方向导轨(2)之间滑动连接,且导轨滑块二(34)能够固定于X1方向导轨(2)上。

    7.  如权利要求1所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在于:所述的位移传感器(22)与鉴相传感器(23)能够沿X1方向导轨(2)滑动且能够实现其位置的固定,其具体结构是:位移传感器(22)与鉴相传感器(23)通过支架二(24)与支架底座二(25)固定,支架底座二(25)通过导轨滑块二(34)与X1方向导轨(2)之间滑动连接;其中支架底座二(25)与导轨滑块二(34)之间固定连接,导轨滑块二(34)与X1方向导轨(2)之间滑动连接,且导轨滑块二(34)能够固定于X1方向导轨(2)上。

    8.  如权利要求1所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在于:所述的Z1方向底座(29)在X1方向导轨(2)上沿X1方向滑动连接且能够实现Z1方向底座(29)的位置在X1方向导轨(2)上的自动调整,其具体结构是:Z1方向底座(29)与设于X1方向导轨(2)右端的X1方向伺服电机(6)之间通过X1方向丝杠联接,其中Z1方向底座(29)与X1方向丝杠螺纹连接,X1方向丝杠与X1方向伺服电机(6)的转轴通过联轴器固定连接。

    9.  如权利要求1所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在于:所述的Z2方向底座(30)在X2方向导轨(35)上沿X2方向滑动连接且能够实现Z2方向底座(30)的位置在X2方向导轨(35)上的自动调整,其 具体结构是:Z2方向底座(30)与设于X2方向导轨(35)右端的X2方向伺服电机(7)之间通过X2方向丝杠联接,其中Z2方向底座(30)与X2方向丝杠螺纹连接,X2方向丝杠与X2方向伺服电机(7)的转轴通过联轴器固定连接。

    10.  如权利要求6或7所述的一种高速主轴整机智能动平衡装置,其特征在于:所述导轨滑块二(34)通过销钉与X1方向导轨(2)之间固定。

    说明书

    说明书一种高速主轴整机智能动平衡装置
    技术领域
    本发明涉及一种旋转设备振动测试与控制系统,特别涉及一种高速主轴整机智能动平衡装置。
    背景技术
    现代化的高速数控加工中心具有主轴转速高、运行精度高、加工效率高的特点,高速主轴转速和精度的提高,是以高精度动平衡为前提的。高速下微小不平衡也会引起剧烈振动,甚至导致主轴失效,能否实现高速主轴动平衡,不仅直接关乎数控机床的加工精度,也涉及加工安全问题。只有将主轴的残余不平衡量控制在微小范围内,才能控制主轴在高速运行过程中由离心力引起的失衡振动,保证零件的加工精度。
    然而,在实际加工过程中,尽管主轴出厂时会进行离线动平衡,但离线动平衡机的平衡转速较低,现有动平衡机转速一般处于5000r/min以下,而高速主轴可运转在10000r/min的高速乃至30000r/min的超高速状态下,其振动行为已呈现一定的柔性特征,此时离线低速动平衡将无法满足高速高精度主轴动平衡需要。
    此外,主轴工作时的高速旋转会带来离心膨胀作用,也会破坏主轴的动平衡。当高速运转的主轴处于不平衡状态时,其系统内部蝶形弹簧、拉杆、轴承等诸多组件会受热力耦合作用,且呈现强烈的各向异性及非线性特征,这直接导致了高速下不平衡状态的逐渐演变、加剧。此外,离线平衡后,变工况、换刀、磨损等导致新的不平衡。显然,若每次都采用传统离线?;胶獾姆绞嚼聪⑿∈Ш饬?,这对加工效率将造成极大的影响,破坏了高效加工的原则,在现代化加工中是无法接受的。
    更值得关注的是,由于受装配工艺的限制,常规离线动平衡后,再次装配的主轴系统动平衡精度将会受到较大损失,此时,离线动平衡的精度对于主轴系统整机而已仅为理论值。
    发明内容
    本发明的目的在于提供一种高速主轴整机智能动平衡装置,克服现有的高速主轴离线动平衡效率低下,无法模拟高速运转状态,且自动化程度较低的缺点,有效提高高速主轴动平衡效率及精度。
    为达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种高速主轴整机智能动平衡装置,包括底板,还包括设置于底板之上的主轴系统固定联接部分、转子自动夹持及旋转部分、激光自动对准及去重部分、不平衡检测部分;
    所述主轴系统固定联接部分包括高速主轴、固定高速主轴的主轴定位座以及主轴区底座;其中主轴定位座与固定在底板上的主轴区底座之间通过固定在主轴区底座上的X1方向导轨滑动连接,并且可实现主轴定位座在主轴区底座上的位置固定;
    所述转子自动夹持及旋转部分包括可自动夹紧振动测试芯棒的气爪、与该气爪固定连接的力矩电机以及与力矩电机固定连接的Z1方向工作台;其中Z1方向工作台与Z1方向底座沿Z1方向滑动连接且可实现Z1方向工作台的位置在Z1方向底座上的自动调整;所述Z1方向底座在X1方向导轨上沿X1方向滑动连接且能够实现Z1方向底座的位置在X1方向导轨上的自动调整;
    所述激光自动对准及去重部分包括定位光源、去重加工光源、Z2方向工作台、用于接收定位光源信息的位置敏感器件以及用于去重的配重盘;其中定位光源、去重加工光源均固定于Z2方向工作台上,位置敏感器件可沿固定在主轴区底座上的X1方向导轨滑动且可实现其位置的固定;其中Z2方向工作台与Z2方向底座沿Z2方向滑动连接且可实现Z2方向工作台的位置在Z2方向底座上的自动调整;配重盘固定安装于高速主轴转子上刀柄端;所述Z2方向底座在X2方向导轨上沿X2方向滑动连接且能够实现Z2方向底座的位置在X2方向导轨上的自动调整;
    所述不平衡检测部分包括后端加速度传感器、前端加速度传感器、位移传感器、鉴相传感器、通过刀柄接口与高速主轴转子固定的振动测试芯棒以及用于计算及控制不平衡量的工业计算机;其中后端加速度传感器以及前端加速度传感器均设于主轴定位座上端面,位移传感器与鉴相传感器可沿X1方向导轨滑动且可实现其位置的固定;用于计算及控制不平衡量的 工业计算机固定于底板上。
    上述的主轴定位座与固定在底板上的主轴区底座之间滑动连接,并且可实现主轴定位座在主轴区底座上的位置固定,其具体结构是:主轴定位座与导轨滑块一固定联接,导轨滑块一与X1方向导轨滑动连接,且导轨滑块一可固定于X1方向导轨上;导轨滑块一具体是通过销钉与X1方向导轨之间固定。
    上述的Z1方向工作台与Z1方向底座沿Z1方向滑动连接且可实现Z1方向工作台的位置在Z1方向底座上的自动调整,其具体结构是:Z1方向工作台与Z1方向底座之间通过Z1方向导轨滑动连接,且Z1方向工作台与设于Z1方向底座上端的Z1方向伺服电机之间通过Z1方向丝杠联接,其中Z1方向工作台与Z1方向丝杠螺纹连接,Z1方向丝杠与Z1方向伺服电机的转轴通过联轴器固定连接。
    上述的Z2方向工作台与Z2方向底座沿Z2方向滑动连接且可实现Z2方向工作台的位置在Z2方向底座上的自动调整,其具体结构是:Z2方向工作台与Z2方向底座之间通过Z2方向导轨滑动连接,且Z2方向工作台与设于Z2方向底座上端的Z2方向伺服电机之间通过Z2方向丝杠联接,其中Z2方向工作台与Z2方向丝杠螺纹连接,Z2方向丝杠与Z2方向伺服电机的转轴通过联轴器固定连接。
    上述的定位光源、去重加工光源所发射的光线相互平行且都位于垂直于高速主轴转子轴向的同一平面内,用于接收定位光源信息的位置敏感器件中心点与振动测试芯棒轴心等高。
    上述的位置敏感器件可沿固定在主轴区底座上的X1方向导轨滑动且可实现其位置的固定,其具体结构是位置敏感器件通过支架一与支架底座一固定,支架底座一通过导轨滑块二与X1方向导轨之间滑动连接;其中支架底座一与导轨滑块二之间固定连接,导轨滑块二与X1方向导轨之间滑动连接,且导轨滑块二能够固定于X1方向导轨上。
    上述的位移传感器与鉴相传感器可沿X1方向导轨滑动且可实现其位置的固定,其具体结构是:位移传感器与鉴相传感器通过支架二与支架底座二固定,支架底座二通过导轨滑块二与X1方向导轨之间滑动连接;其中支 架底座二与导轨滑块二之间固定连接,导轨滑块二与X1方向导轨之间滑动连接,且导轨滑块二能够固定于X1方向导轨上。
    上述的Z1方向底座在X1方向导轨上沿X1方向滑动连接且能够实现Z1方向底座的位置在X1方向导轨上的自动调整,其具体结构是:Z1方向底座与设于X1方向导轨右端的X1方向伺服电机之间通过X1方向丝杠联接,其中Z1方向底座与X1方向丝杠螺纹连接,X1方向丝杠与X1方向伺服电机的转轴通过联轴器固定连接。
    上述的Z2方向底座在X2方向导轨上沿X2方向滑动连接且能够实现Z2方向底座的位置在X2方向导轨上的自动调整,其具体结构是:Z2方向底座与设于X2方向导轨右端的X2方向伺服电机之间通过X2方向丝杠联接,其中Z2方向底座与X2方向丝杠螺纹连接,X2方向丝杠与X2方向伺服电机的转轴通过联轴器固定连接。
    上述导轨滑块二通过销钉与X1方向导轨之间固定。
    本发明的有益效果:与现有装置相比,本发明具有以下优点:
    1.本发明能在不对高速主轴进行拆卸的前提下进行,避免了传统离线动平衡过程中装配工艺导致的平衡精度损失;
    2.本发明中进行动平衡测试时,高速主轴由工程实际中使用的配套高频变频装置驱动,可在完全模拟实际工况的情况下进行动平衡,提高了主轴动平衡精度;
    3.本发明能实现对高速主轴的全自动、智能化动平衡,全程无需人工干预,有效提高了动平衡精度及效率。
    为了更清楚的理解本发明,以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
    附图说明
    图1为本发明的高速主轴整机智能动平衡装置总体结构图;
    图2为本发明的主轴区结构图;
    图3为本发明的激光自动去重机构图;
    图4为本发明的转子自动夹持及旋转机构图;
    图5为本发明的不平衡检测传感器安装结构图;
    图6为本发明的光电瞄准定位器件安装结构图;
    图7为本发明的电气连接图。
    附图标记说明:1、底板;2、X1方向导轨;3、高速主轴;4、主轴定位座;5、主轴区底座;6、X1方向伺服电机;7、X2方向伺服电机;8、激光去重区底座;9、工业计算机;10、后端加速度传感器;11、前端加速度传感器;12、配重盘;13、振动测试芯棒;14、去重加工光源;15、Z2方向伺服电机;16、Z2方向工作台;17、定位光源;18、Z1方向伺服电机;19、气爪;20、Z1方向工作台;21、力矩电机;22、位移传感器;23、鉴相传感器;24、支架二;25、支架底座二;26、位置敏感器件;27、支架一;28、支架底座一;29、Z1方向底座;30、Z2方向底座;31、导轨滑块一;32、Z1方向导轨;33、Z2方向导轨;34、导轨滑块二;35、X2方向导轨。
    具体实施方式
    实施例1
    如图1所示,本发明提供了一种高速主轴整机智能动平衡装置,包括底板1其特征在于:还包括设置于底板1之上的主轴系统固定联接部分、转子自动夹持及旋转部分、激光自动对准及去重部分、不平衡检测部分;
    所述主轴系统固定联接部分包括高速主轴3、固定高速主轴3的主轴定位座4以及主轴区底座5;其中主轴定位座4与固定在底板1上的主轴区底座5之间通过固定在主轴区底座5上的X1方向导轨2滑动连接,并且可实现主轴定位座4在主轴区底座5上的位置固定;主轴区结构图如图2所示。
    参见图4,转子自动夹持及旋转部分包括可自动夹紧振动测试芯棒13的气爪19、与该气爪19固定连接的力矩电机21以及与力矩电机21固定连接的Z1方向工作台20;其中Z1方向工作台20在Z1方向底座29上沿Z1方向滑动连接且可实现Z1方向工作台20的位置在Z1方向底座29上的自动调整;所述Z1方向底座29在X1方向导轨2上沿X1方向滑动连接且能够实现Z1方向底座29的位置在X1方向导轨2上的自动调整。
    如图3所示,激光自动对准及去重部分包括定位光源17、去重加工光源14、Z2方向工作台16、用于接收定位光源信息的位置敏感器件26以及用于去重的配重盘12;其中定位光源17、去重加工光源14均固定于Z2方向工作台16上,位置敏感器件26可沿固定在主轴区底座5上的X1方向导轨2滑动且可实现其位置的固定;其中Z2方向工作台16在Z2方向底座30上沿Z2方向滑动连接且可实现Z2方向工作台16的位置在Z2方向底座30上的自动调整;配重盘12固定安装于高速主轴3转子上刀柄端;所述Z2方向底座30在X2方向导轨35上沿X2方向滑动连接且能够实现Z2方向底座30的位置在X2方向导轨35上的自动调整。
    参见图1及图5,不平衡检测部分包括后端加速度传感器10、前端加速度传感器11、位移传感器22、鉴相传感器23、通过刀柄接口与高速主轴3转子固定的振动测试芯棒13以及用于计算及控制不平衡量的工业计算机9;其中后端加速度传感器10以及前端加速度传感器11均设于主轴定位座4上端面,位移传感器22与鉴相传感器23可沿X1方向导轨2滑动且可实现其位置的固定;用于计算及控制不平衡量的工业计算机9固定于底板1上。
    实施例2
    在实施例1的基础上,所述的主轴定位座4与固定在底板1上的主轴区底座5之间滑动连接,并且可实现主轴定位座4在主轴区底座5上的位置固定,其具体结构是:主轴定位座4与导轨滑块一31固定联接,导轨滑块一31与X1方向导轨2滑动连接,且导轨滑块一31可固定于X1方向导轨2上,具体是导轨滑块一31通过销钉与X1方向导轨2之间固定。
    所述的Z1方向工作台20在Z1方向底座29上沿Z1方向滑动连接且可实现Z1方向工作台20的位置在Z1方向底座29上的自动调整,其具体结构是:Z1方向工作台20与Z1方向底座29之间通过Z1方向导轨32滑动连接,且Z1方向工作台20与设于Z1方向底座29上端的Z1方向伺服电机18之间通过Z1方向丝杠联接,其中Z1方向工作台20与Z1方向丝杠螺纹连接,Z1方向丝杠与Z1方向伺服电机18的转轴通过联轴器固定连接。所述的Z1方向底座29在X1方向导轨2上沿X1方向滑动连接且能够实现Z1方向底座29的位置在X1方向导轨 2上的自动调整,其具体结构是:Z1方向底座29与设于X1方向导轨2右端的X1方向伺服电机6之间通过X1方向丝杠联接,其中Z1方向底座29与X1方向丝杠螺纹连接,X1方向丝杠与X1方向伺服电机6的转轴通过联轴器固定连接。
    所述的Z2方向工作台16在Z2方向底座30上沿Z2方向滑动连接且可实现Z2方向工作台16的位置在Z2方向底座30上的自动调整,其具体结构是:Z2方向工作台16与Z2方向底座30之间通过Z2方向导轨33滑动连接,且Z2方向工作台16与设于Z2方向底座30上端的Z2方向伺服电机15之间通过Z2方向丝杠联接,其中Z2方向工作台16与Z2方向丝杠螺纹连接,Z2方向丝杠与Z2方向伺服电机15的转轴通过联轴器固定连接。所述的Z2方向底座30在X2方向导轨35上沿X2方向滑动连接且能够实现Z2方向底座30的位置在X2方向导轨35上的自动调整,其具体结构是:Z2方向底座30与设于X2方向导轨35右端的X2方向伺服电机7之间通过X2方向丝杠联接,其中Z2方向底座30与X2方向丝杠螺纹连接,X2方向丝杠与X2方向伺服电机7的转轴通过联轴器固定连接。
    所述的定位光源17、去重加工光源14所发射的光线相互平行且都位于垂直于高速主轴3转子轴向的同一平面内,用于接收定位光源信息的位置敏感器件26中心点与振动测试芯棒13轴心等高。
    所述的位置敏感器件26可沿固定在主轴区底座5上的X1方向导轨2滑动且可实现其位置的固定,其具体结构是位置敏感器件26通过支架一27与支架底座一28固定(如图6所示),支架底座一28通过导轨滑块二34与X1方向导轨2之间滑动连接;其中支架底座一28与导轨滑块二34之间固定连接,导轨滑块二34与X1方向导轨2之间滑动连接,且导轨滑块二34能够固定于X1方向导轨2上,具体是导轨滑块二34通过销钉与X1方向导轨2之间固定。
    所述的位移传感器22与鉴相传感器23可沿X1方向导轨2滑动且可实现其位置的固定,其具体结构是:位移传感器22与鉴相传感器23通过支架二24与支架底座二25固定,支架底座二25通过导轨滑块二34与X1方向导轨2之间滑动连接;其中支架底座二25与导轨滑块二34之间固定连接,导轨滑块二34与X1方向导轨2之间滑动连接,且导轨滑块二34能够固定于X1方向 导轨2上。
    以下给出了本发明在工程实践中的具体实现过程:
    1.结构安装及固定
    将主轴区底座5、激光去重区底座8平行置于底板1上,并通过螺栓固定;分别安装X1、Z1、X2、Z2方向“伺服电机—导轨—丝杠”驱动部分,使得Z1方向工作台可在X1与Z1方向自动调整位置、Z2方向工作台可在X2与Z2方向自动调整位置;力矩电机与Z1方向工作台20固联,气爪19与力矩电机21固联,定位光源17、去重加工光源14均与Z2方向工作台16固联,工业计算机9与平台底板1固联;其中图7为本发明的电气连接图,图中详细给出了各个电气元件之间以及它们与工业计算机9的电气连接关系,它们之间的相互连接关系及连接方法都属于现有技术,此处不再详述。
    高速主轴3固定在主轴定位座4上,主轴前端通过刀柄接口联接振动测试芯棒13;后端加速度传感器10及前端加速度传感器11安装于主轴定位座4上端面,位移传感器22与鉴相传感器23通过支架及支架底座固定在X1方向导轨2上,位置敏感器件26通过支架及支架底座固定在X1方向导轨2上,上述传感器皆可在X、Z方向分别通过支架底座及支架自由调整位置。
    2.位置校准
    1)调整Z1方向工作台20,使气爪19中心点与振动测试芯棒13轴线重合,调整位移传感器22与鉴相传感器23的支架在Z方向上位置,使传感器探头延长线与振动测试芯棒13轴线相交。
    2)调整位置敏感器件的支架在Z方向上位置,使位置敏感器件26中心与振动测试芯棒13轴线在Z方向上坐标相同;调整位置敏感器件的支架底座在X1方向上的位置,记录位置敏感器件26中心与主轴末端配重盘12轴向对称线在X方向的距离dx;测量定位光源17、去重加工光源14在Z方向上的坐标差值dz;
    3)调整X2、Z2方向工作台,使定位光源17的光路位于位置敏感器件 中心位置,根据(dx,dz)调整X2、Z2方向工作台位置,使去重加工光源14光路瞄准配重盘10轴向对称线。
    3.不平衡检测及校正
    1)在检测不平衡量时,使振动测试芯棒13与气爪19处于松脱状态,在鉴相传感器23中心线正对的振动测试芯棒13表面贴上反光箔纸,用作相位标记;
    2)通过主轴配套高频变频装置驱动主轴达到工作转速,通过加速度传感器10、11、位移传感器22与鉴相传感器23检测主轴原始振动幅值与相位信号;
    3)驱动X1工作台,使振动测试芯棒13末端位于气爪19夹持范围,通过气压驱动气爪19咬合,通过力矩电机21旋转振动测试芯棒13,当鉴相传感器23正对相位标记时,驱动去重加工光源14短暂工作,记录工作时间T,松开气爪19;
    4)通过气压驱动气爪19松脱,驱动X1工作台,使振动测试芯棒13末端脱离气爪19夹持范围,驱动主轴达到工作转速,通过后端加速度传感器10、前端加速度传感器11、位移传感器22与鉴相传感器23检测主轴试重振动幅值与相位信号;
    5)根据主轴原始振动与试重振动信号,计算主轴不平衡幅值对应的去重加工时间TU及相位PU;
    6)驱动X1工作台,使振动测试芯棒13末端位于气爪19夹持范围,通过气压驱动气爪19咬合,通过力矩电机21旋转振动测试芯棒13,当鉴相传感器23正对相位标记时,驱动力矩电机21旋转相位PU,驱动去重加工光源14加工TU时间。
    7)通过气压驱动气爪19松脱,驱动X1工作台,使振动测试芯棒13末端脱离气爪19夹持范围,驱动主轴达到工作转速,通过后端及前端加速度传感器与位移传感器22检测主轴配重后振动信号。
    综上,与现有装置相比,本发明具有以下优点:
    1.本发明能在不对高速主轴进行拆卸的前提下进行,避免了传统离线动平衡过程中装配工艺导致的平衡精度损失;
    2.本发明中进行动平衡测试时,高速主轴由工程实际中使用的配套高频变频装置驱动,可在完全模拟实际工况的情况下进行动平衡,提高了主轴动平衡精度;
    3.本发明能实现对高速主轴的全自动、智能化动平衡,全程无需人工干预,有效提高了动平衡精度及效率。
    实施例没有详细叙述的部件、工艺及字母表示属本行业的公知部件、和常用手段及常识,这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的?;し段У南拗?,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的?;し段е?。

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    一种 高速 主轴 整机 智能 动平衡 装置
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