一种加工中心润滑性能测试系统及优化方法技术方案

本发明专利技术涉及一种加工中心润滑性能测试系统及优化方法，属于加工中心润滑系统的测试领域。通过对主轴系统和进给系统的热成像测试，辨识出主轴系统和进给系统的热敏感部位，并在热敏感部位安装温度传感器。搭建加工中心润滑系统的测试系统，通过调整加工中心的润滑间隔时间实现对润滑量的调整，并在不同润滑量状态下使加工中心的主轴系统和进给系统连续运动，同时对热敏感部位的温度数据进行采集。以热敏感部位的温升量为依据，实现对加工中心主轴系统和进给系统润滑量的优化。本发明专利技术为加工中心润滑系统的润滑量优化提供了一种测试系统和优化方法，解决了目前加工中心润滑系统润滑量设定不合理的问题，可以提高机床的运动性能，降低机床的使用成本，并减少润滑油的污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加工中心润滑系统的测试领域，具体为。
技术介绍
加工中心润滑系统的测试及优化是机床行业的一个难题。不合理的润滑供给量会影响运动平稳性以及机床温升，进而造成较大的热误差，影响机床精度。目前加工中心的润滑系统一般采取定时定量供给方式，对润滑间隔时间的设置一般是凭经验设置，但是实际上润滑量对于不同规格、不同负载的加工中心应该是不同的，其最优的润滑间隔时间需要对加工中心进行实时监控并测试后确定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，解决加工中心润滑系统的实时监测并，并对数据进行处理，完成数据优化，进而提高加工中心的运动性能并降低润滑液使用成本。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种加工中心润滑性能测试系统，其特征在于:包括温度传感器、温度数据采集及分析系统，所述的温度传感器分布在被测加工中心的热敏感部位，通过温度数据采集及分析系统采集处理加工中心的温升数据。所述的温度传感器分别放置在被测加工中心外围及被测加工中心的主轴、X轴轴承座、Y轴轴承座、Z轴轴承座、X轴螺母、Y轴螺母、Z轴螺母上。所述的温度传感器带有磁力座，通过磁力吸附在被测的位置。所述的温度数据采集及分析系统包括单端32路数据采集卡、A/D转换模块及数据处理器；通过数据采集卡采集温度传感器的模拟量信号，通过A/D转换模块将转换成的数字量信号发送给数据处理器处理。一种加工中心润滑性能的优化方法，其特征在于，按如下步骤进行: (一)设置加工中心的主轴系统和进给系统在高速状态下连续运转，对主轴系统和进给系统进行热成像测试，辨识主轴系统和进给系统的热敏感部位； (二)在热敏感部位安装温度传感器，在加工中心外防护上安装温度传感器，测试环境温度; (三)搭建加工中心润滑系统的温度数据采集系统； (四)确定润滑系统测试的环境； (五)通过加工中心的数控系统调节润滑系统的润滑间隔时间，并使加工中心的主轴和各进给轴在高速状态下连续运转； (六)采集不同润滑间隔时间时的主轴前轴承处、各进给轴的丝杠螺母和轴承座处以及环境的温度数据；(七)对温度测试数据进行分析，绘制各热敏感点随时间的温升曲线，并将不同润滑间隔时间的温升结果进行对比，判断加工中心默认的润滑间隔时间设置是否合理； (A)按照温升对比分析结果调整润滑间隔时间，实现润滑系统的润滑量优化。作为本专利技术的进一步改进: 在所述步骤(一)中，热成像测试时，加工中心在冷态下开始试验，满足试验前6h之内没有运动，试验时不准中途停机，主轴和进给系统在高速下连续运转时间不低于5h。在所述步骤(二)中，对主轴系统和进给系统热敏感部位安装温度传感器的具体位置为加工中心主轴的前轴承处、X、Y、Z进给轴的丝杠螺母处、丝杠轴承座处。在所述步骤(四)中，测试环境包括环境温度、温度梯度和湿度，所述环境温度为17?23°C，温度梯度为0?3°C /m，相对湿度为40?70%。[0011 ] 在所述步骤(五)中，加工中心的主轴的转速不低于最高转速的80%，各进给轴速度不低于最大速度的80%。本专利技术的有益效果是: 1、本专利技术提出了，用于对加工中心润滑系统进行测试和优化，可以避免不合理的润滑量设置。2、依据本专利技术进行加工中心的润滑量优化，可以在不影响机床运动性能的前提下，降低机床的使用成本，并减少润滑油的污染，实现绿色制造。3、本专利技术提出的加工中心润滑性能测试系统及优化方法，为机床生产厂商和机床用户提供了加工中心润滑测试及优化方法，并可以为其它类型机床的润滑量优化提供参考。【附图说明】图1是本专利技术的总体结构图。图2是温度数据采集及分析系统的结构框图。图3是采用本专利技术进行测试及优化的流程图。图中，1、温度数据采集及分析系统；11、被测试加工中心；111、温度传感器。【具体实施方式】一种加工中心润滑性能测试系统，包括温度传感器、温度数据采集及分析系统I，温度传感器III设置8个，温度传感器III带有磁力座，分别通过磁力吸附在在被测加工中心II外围，被测加工中心II的主轴、X轴轴承座、Y轴轴承座、Z轴轴承座、X轴螺母、Y轴螺母、Z轴螺母上，图1中示出了各温度传感器的安装位置，#广#8号圆点分别代表位置为:X轴轴承座、X轴螺母、Y轴轴承座、Y轴螺母、Z轴轴承座、Z轴螺母、主轴及被测加工中心外围环境。其中温度数据采集及分析系统I由单端32路数据采集卡、A/D转换模块及数据处理器构成，32路数据采集卡内置16位定时记数器。使用时，通过数据采集卡采集温度传感器的模拟量信号，通过A/D转换模块将转换成的数字量信号发送给数据处理器处理。使用时，通过温度传感器监测被测加工中心II的应用环境温度，及被测加工中心II运动时的热敏感部位的温度变化，具体为:加工中心II的数控系统调节润滑系统的润滑间隔时间，并使加工中心II的主轴和各进给轴在高速状态下连续运转。采集不同润滑间隔时间时的主轴前轴承处、各进给轴的丝杠螺母和轴承座处以及环境的温度数据。对温度测试数据进行分析，绘制各热敏感点随时间的温升曲线，并将不同润滑间隔时间的温升结果进行对比，判断加工中心II默认的润滑间隔时间设置是否合理。按照温升对比分析结果调整润滑间隔时间，实现润滑系统的润滑量优化。采用本专利技术加工中心润滑性能测试系统进行测试及优化的步骤如下: (一)设置加工中心的主轴系统和进给系统在高速状态下连续运转，对主轴系统和进给系统进行热成像测试，辨识主轴系统和进给系统的热敏感部位； (二)在热敏感部位安装温度传感器，在加工中心外防护上安装温度传感器，测试环境温度; (三)搭建加工中心润滑系统的温度数据采集系统； (四)确定润滑系统测试的环境； (五)通过加工中心的数控系统调节润滑系统的润滑间隔时间，并使加工中心的主轴和各进给轴在高速状态下连续运转； (六)采集不同润滑间隔时间时的主轴前轴承处、各进给轴的丝杠螺母和轴承座处以及环境的温度数据； (七)对温度测试数据进行分析，绘制各热敏感点随时间的温升曲线，并将不同润滑间隔时间的温升结果进行对比，判断加工中心默认的润滑间隔时间设置是否合理。(A)按照温升对比分析结果调整润滑间隔时间，实现润滑系统的润滑量优化。在所述步骤(一)中，热成像测试时，加工中心在冷态下开始试验，满足试验前6h之内没有运动，试验时不准中途停机，主轴和进给系统在高速下连续运转时间不低于5h。在所述步骤(二)中，对主轴系统和进给系统热敏感部位安装温度传感器的具体位置为加工中心主轴的前轴承处、X、Y、Z进给轴的丝杠螺母处、丝杠轴承座处。在所述步骤(四)中，测试环境包括环境温度、温度梯度和湿度，所述环境温度为17?23°C，温度梯度为0?3°C /m，相对湿度为40?70%。在所述步骤(五)中，加工中心的主轴的转速不低于最高转速的80%，各进给轴速度不低于最大速度的80%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工中心润滑性能测试系统，其特征在于：包括温度传感器、温度数据采集及分析系统，所述的温度传感器分布在被测加工中心的热敏感部位，通过温度数据采集及分析系统采集处理加工中心的温升数据。

【技术特征摘要】
1.一种加工中心润滑性能测试系统，其特征在于:包括温度传感器、温度数据采集及分析系统，所述的温度传感器分布在被测加工中心的热敏感部位，通过温度数据采集及分析系统采集处理加工中心的温升数据。2.根据权利要求1所述的一种加工中心润滑性能测试系统，其特征在于:所述的温度传感器分别放置在被测加工中心外围及被测加工中心的主轴、X轴轴承座、Y轴轴承座、Z轴轴承座、X轴螺母、Y轴螺母、Z轴螺母上。3.根据权利要求1所述的一种加工中心润滑性能测试系统，其特征在于:所述的温度传感器带有磁力座，通过磁力吸附在被测的位置。4.根据权利要求1所述的一种加工中心润滑性能测试系统，其特征在于:所述的温度数据采集及分析系统包括单端32路数据采集卡、A/D转换模块及数据处理器；通过数据采集卡采集温度传感器的模拟量信号，通过A/D转换模块将转换成的数字量信号发送给数据处理器处理。5.一种加工中心润滑性能的优化方法，其特征在于，按如下步骤进行: (一)设置加工中心的主轴系统和进给系统在高速状态下连续运转，对主轴系统和进给系统进行热成像测试，辨识主轴系统和进给系统的热敏感部位； (二)在热敏感部位安装温度传感器，在加工中心外防护上安装温度传感器，测试环境温度; (三)搭建加工中心润滑系统的温度数据采集系统； (四)确定润滑系统测试的环境； (五)通过加工中心的数控系统调节润滑系统的润...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阔，
申请(专利权)人：沈阳机床集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：