屏显式金属加工液攻丝扭矩模拟评定试验机的研制

　　1　引　言

　　屏显式金属加工液攻丝扭矩模拟评定试验机(外观图如图1所示),主要用标准试样丝锥,以一定的转速对注满切削液的标准试样螺母坯件进行攻丝,记录扭矩,用基准液和待测液的扭矩比值来评定切削液的润滑性能。该机亦可用标准试样丝锥,以一定的转速对注满标准切削液的不同金属材料的试样螺母坯件进行攻丝,记录扭矩,用基准金属材料和待测金属材料的扭矩比值来评定不同金属材料的切削性能。此外,该机还可用标准切削液和标准螺母坯件进行丝锥的寿命试验。

　　该机对于少无切削液(剂)、冲压、轧制油(剂)亦可通过标准挤压丝锥和标准挤压螺母坯件来评定其机械挤压润滑性能。试验件分解顺序见图2。

　　2　主要技术指标

　　(1)主轴输出扭矩范围:0~25N·m

　　(2)试验机最大极限扭矩(非切削挤压状态):50N·m

　　(3)扭矩测量示值相对精度:±2%

　　(4)效验扭矩标准牛顿砝码精度:±0·3%

　　(5)主轴无级调速范围:15-1000r/min

　　(6)主轴无级调速精度:±0·5%FS(>100r/min)、±2r/min(<100)

　　(7)扭矩采样区间设置范围:1~9999

　　(8)标准螺尖,挤压丝锥规格:M10×1·5

　　(9)标准切削螺母坯件底孔尺寸:Φ8·538±0·004mm

　　(10)标准挤压螺母坯件底孔尺寸:Φ9·337±0·004mm

　　(11)试验机主机外形尺寸(长×宽×高):710×330×800

　　3　结构特点

　　该机主要由主机、电控箱、计算机和扭矩效验装置四大部分组成,这四部分是分体的,其中扭矩效验装置仅在效验扭矩时使用,另外三部分(即主机、电控箱和计算机)也是分离的,互相之间导线联结,使用时可将主机、电控箱、计算机从左至右的顺序排列。

　　主机主要包括机械传动系统和扭矩传递系统,电控箱主要包括扭矩测量控制系统、交流伺服控制系统和转数转速测量控制系统,计算机软件测量控制系统主要包括对各种参数的显示和对扭矩时间的曲线(见图3)显示处理及平均扭矩的计算。

　　3·1　试验机的工作原理

　　该机采用交流伺服电机及交流伺服调速系统,实现主轴的无级调速及恒扭矩输出,采用扭矩传感器测量攻丝扭矩,以光电编码器测量转速及转数,以启动扭矩控制转数计数器的启动,以转数(×60)设置采样区间,以扭矩计算器计算采样区间内的平均扭矩,以行程开关控制电机的换向及电磁离合器的离合,以计算机记录扭矩曲线并作采样区间的起止标记。