一种加工中心用的HSK高速模拟加载刀柄[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203527085 U(45)授权公告日 2014.04.09

(21)申请号 201320527086.4(22)申请日 2013.08.27

(73)专利权人国家机床质量监督检验中心

地址100102 北京市朝阳区望京路4号(72)发明人官端阳 赵钦志 黄祖广 张维

纪大成(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理

有限公司 11203

代理人刘萍(51)Int.Cl.

B23Q 3/12(2006.01)B23Q 17/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图1页权利要求书1页 说明书2页 附图1页

(54)实用新型名称

一种加工中心用的HSK高速模拟加载刀柄(57)摘要

一种加工中心用的HSK高速加载模拟刀柄，属于数控机床性能试验和可靠性加速试验技术领域。目前现有技术还没有一种加工中心刚度和可靠性用的主轴高速模拟加载刀柄。其特征在于：包括HSK刀体、端盖、刀套、正向轴承、反向轴承、中间套、锁紧螺母、沉头螺钉；所述HSK刀体是安装在加工中心的主轴上，端盖和刀套通过沉头螺钉连接成一体，刀套通过正向轴承和反向轴承与主轴连在能一起运转，在主轴的一端设有用于固定的中间套和锁紧螺母。本实用新型用于开展加工中心可靠性加速试验，可实现对数控机床主轴动态载荷模拟加载，快速、准确和定量的可靠性评价。CN 203527085 UCN 203527085 U

权 利 要 求 书

1/1页

1.一种加工中心用的HSK高速加载模拟刀柄，其特征在于：包括HSK刀体、端盖、刀套、正向轴承、反向轴承、中间套、锁紧螺母、沉头螺钉；

所述HSK刀体是安装在加工中心的主轴上，端盖和刀套通过沉头螺钉连接成一体，刀套通过正向轴承和反向轴承与主轴连在能一起运转，在主轴的一端设有用于固定的中间套和锁紧螺母。

2.根据权利要求1所述的一种加工中心用的HSK高速加载模拟刀柄，其特征在于：刀套的底部中心设有用密封螺钉密封的中心孔。

3.根据权利要求1所述的一种加工中心用的HSK高速加载模拟刀柄，其特征在于：正向轴承为两个以上。

2

CN 203527085 U

说 明 书

一种加工中心用的HSK高速模拟加载刀柄

1/2页

技术领域：

[0001] 本实用新型涉及一种数控机床主轴刚度试验和可靠性试验中的主轴模拟加载刀柄，属于数控机床性能试验和可靠性加速试验技术领域。背景技术：

[0002] 数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。开展数控机床可靠性测试与评价，提升国产数控装备的可靠性水平，是当下数控机床可靠性研究工作的重中之重。而加工中心刚度试验和可靠性试验用的主轴模拟加载刀柄，正是为开展数控机床可靠性整机试验，促进数控机床性能和可靠性水平提高而发明的一种加工中心刚度试验和可靠性试验用的模拟加载刀柄。

[0003] 在对数控机床进行可靠性测试与评价方面，通常情况下是采用现场统计方法。为了弥补当前数控机床可靠性测评采用现场统计方法存在的采样周期长、受环境和操作人员条件不同对失效和故障数据准确度的影响，以及较难提供可靠性设计所需数据等不足，需要开展基于试验室的数控机床加速试验技术的研究。[0004] 机床主轴是数控机床的核心运动部件之一，主轴运转的刚度和可靠性指标在数控机床整机的可靠性指标分配中占有很大的比重。为此，针对数控机床刚度和可靠性试验技术，研制一种可以模拟机床在典型工况加工过程中的主轴受力载荷的数控机床主轴加载刀柄，是数控机床可靠性加速试验平台建设工作的重要研究内容之一。发展一种数控机床主轴模拟加载刀柄，是开展数控机床可靠性加速试验和评价工作中的重要技术手段之一。[0005] 已有的数控机床主轴加载试验技术和试验刀柄，仅满足于对数控机床主轴静态加载或低速加载，这种模拟负载加载试验刀柄，只能承受静态载荷或低速动态加载，不能承受高速运转。

[0006] 本实用新型的高速模拟加载刀柄是基于工程试验方法的可靠性测试技术和可靠性评价方法，发明了一种加工中心刚度和可靠性试验主轴动态负载模拟的加载刀柄，用于开展加工中心可靠性加速试验，可实现对数控机床主轴动态载荷模拟加载，快速、准确和定量的可靠性评价。[0007] 因而，目前现有技术还没有一种加工中心刚度和可靠性用的主轴高速模拟加载刀柄。

实用新型内容：

[0008] 本实用新型的目的在于提供一种加工中心刚度试验和可靠性试验用的主轴高速加载刀柄。

[0009] 本实用新型包括一套加工中心用的HSK高速加载刀柄（见图1）。本实用新型所述的一种加工中心用的HSK高速加载刀柄，其特征在于：包括HSK刀体、端盖、刀套、正向轴承、反向轴承、中间套、锁紧螺母、沉头螺钉；[0011] 所述HSK刀体1是安装在加工中心的主轴上，端盖2和刀套3通过沉头螺钉10连

[0010]

3

CN 203527085 U

说 明 书

2/2页

接成一体，刀套3通过正向轴承和反向轴承与主轴连在能一起运转，在主轴的一端设有用于固定的中间套和锁紧螺母；[0012] 进一步，刀套的底部中心设有用密封螺钉9密封的中心孔。刀套中的油从可以中心孔流出。

[0013] 进一步，正向轴承为两个以上，这样径向加载的范围较大。[0014] 所述的刀套3可承受轴向载荷和径向载荷，轴向载荷受力点位于刀套3的中心孔部位（密封螺钉9附近），径向载荷受力点可上下（立式加工中心或左右（卧式加工中心）进行移动微调，微调位移在20～50mm之间。

[0015] 在进行轴向加载和径向加载工作时，受力后的刀套3停止运转，而HSK刀体1继续保持与主轴同步旋转，从而实现在旋转的主轴与直线运动的进给轴之间实现动态加载。[0016] 本实用新型在于能够适应立、卧式加工中心刚度试验和可靠性加速试验中的主轴和进给轴加载试验的需求。

[0017] 本实用新型解决了在加工中心主轴刚度试验和可靠性加速试验中，如何找到可调受力点位移的模拟刀柄进行刚度试验，如何模拟加工中心实际工况在主轴和进给轴（包括X、Y轴和Z轴）之间实现动态模拟加载的难题。本实用新型的一种加工中心用的HSK高速加载刀柄，具有便于操作、模拟实际工况仿真度高和运转速度高等特点。本实用新型可以直接应用于开展数控机床可靠性加速试验，促进数控机床可靠性水平提高，本实用新型具有显著的经济效益。

附图说明：

[0018] 图1是一种加工中心用的HSK高速模拟加载刀柄示意图。[0019] 1、HSK刀体；2、端盖；3、刀套；4、第一正向轴承；5、第二正向轴承；6、反向轴承；7、中间套；8、锁紧螺母；9、密封螺钉；10、沉头螺钉。具体实施方式：

[0020] 所述HSK刀体1是安装在加工中心的主轴上，端盖2和刀套3通过沉头螺钉10（共6个沉头螺钉）连接成一体，刀套3通过3个轴承（第一正向轴承4、第二正向轴承5、反向轴承6）可与主轴一起运转，主轴转速稳定后，刀套3的转速与主轴保持同步转速，此时的刀套转速和主轴的转速一致。

[0021] 下面结合附图及实施例详细说明本实用新型内容。在具体实施方式中，对加工中心主轴进行模拟加载试验。

[0022] 加工中心用的HSK高速模拟加载刀柄之加载试验（见图1）[0023] a.将刀柄安装到加工中心主轴上，旋转刀套3，使其转动正常。[0024] b.径向载荷加载时，受力区域位于正向轴承和反向轴承6之间的刀套3的环带部分，载荷大小由加工中心供应商提供。[0025] c.轴向载荷加载时，受力区域位于密封螺钉附近Φ20mm的刀套3的端面，载荷的大小取决于加工中心供应商提供的数据。

4

CN 203527085 U

说 明 书 附 图

1/1页

图1

5