本發明涉(she)及數控(kong)機床，更具體地說，它涉(she)及一種數控(kong)機床用熱位移補償(chang)裝置。

背景技術：

1、在機(ji)(ji)床中，進(jin)(jin)給(gei)絲(si)杠(gang)(gang)、主(zhu)軸(zhou)(zhou)被電動(dong)(dong)機(ji)(ji)驅動(dong)(dong)，由(you)此通過電動(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)發(fa)熱(re)(re)、因(yin)軸(zhou)(zhou)承的(de)旋轉產生的(de)摩(mo)擦(ca)熱(re)(re)、進(jin)(jin)給(gei)絲(si)杠(gang)(gang)的(de)滾珠(zhu)(zhu)絲(si)杠(gang)(gang)和滾珠(zhu)(zhu)螺母的(de)結合部的(de)摩(mo)擦(ca)熱(re)(re)，主(zhu)軸(zhou)(zhou)和進(jin)(jin)給(gei)絲(si)杠(gang)(gang)膨脹(zhang)而機(ji)(ji)械位(wei)(wei)置(zhi)進(jin)(jin)行(xing)位(wei)(wei)移。即，應該定位(wei)(wei)的(de)工(gong)件和刀具的(de)相(xiang)對位(wei)(wei)置(zhi)關(guan)系產生偏差。在進(jin)(jin)行(xing)高精度的(de)加(jia)工(gong)的(de)情況下，因(yin)該熱(re)(re)產生的(de)機(ji)(ji)械位(wei)(wei)置(zhi)的(de)變動(dong)(dong)成為問題。

2、所以(yi)有必要提供一種數控機床用(yong)熱位移(yi)補償裝(zhuang)置(zhi)來解決上述問題(ti)。

技術實現思路

1、基于現(xian)有技(ji)術中存在的上(shang)述問題(ti)，本申請(qing)實施例(li)的目的在于：提供(gong)一種數控(kong)機床用(yong)熱位(wei)移補償裝置，達到可(ke)以關注溫度(du)的變化并及時(shi)計算補償量。

2、本申請解決其(qi)技(ji)術問題所(suo)(suo)(suo)采用的(de)(de)(de)技(ji)術方案是(shi)：一種(zhong)數(shu)控機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)用熱位移補(bu)償(chang)裝(zhuang)置，包括機(ji)座(zuo)和溫度補(bu)償(chang)系統，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)機(ji)座(zuo)的(de)(de)(de)上(shang)(shang)端(duan)固定安裝(zhuang)有機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)支(zhi)(zhi)架，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)支(zhi)(zhi)架的(de)(de)(de)上(shang)(shang)端(duan)固定安裝(zhuang)有機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)滑(hua)軌，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)滑(hua)軌的(de)(de)(de)下端(duan)固定安裝(zhuang)有光(guang)柵讀數(shu)板，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)滑(hua)軌的(de)(de)(de)側端(duan)固定安裝(zhuang)有主軸電(dian)機(ji)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)滑(hua)軌的(de)(de)(de)上(shang)(shang)端(duan)滑(hua)動連(lian)接(jie)有機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)光(guang)柵尺，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)主軸電(dian)機(ji)的(de)(de)(de)前端(duan)轉動連(lian)接(jie)有螺(luo)紋(wen)套(tao)(tao)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)螺(luo)紋(wen)套(tao)(tao)的(de)(de)(de)下端(duan)螺(luo)紋(wen)連(lian)接(jie)有絲杠(gang)。

3、進一步的，所(suo)(suo)(suo)述機床(chuang)光柵尺的下端固定安裝(zhuang)有(you)尺頭，所(suo)(suo)(suo)述尺頭的下端固定安裝(zhuang)有(you)滑(hua)(hua)(hua)塊(kuai)，所(suo)(suo)(suo)述滑(hua)(hua)(hua)塊(kuai)的下端固定連(lian)(lian)接(jie)有(you)螺紋連(lian)(lian)接(jie)套，所(suo)(suo)(suo)述螺紋連(lian)(lian)接(jie)套與絲杠螺紋連(lian)(lian)接(jie)，所(suo)(suo)(suo)述滑(hua)(hua)(hua)塊(kuai)與機床(chuang)滑(hua)(hua)(hua)軌滑(hua)(hua)(hua)動(dong)連(lian)(lian)接(jie)。

4、進(jin)一(yi)步的，所述(shu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)補償系統(tong)包括溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)測量計(ji)、溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳感(gan)器(qi)和溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)數據采集器(qi)，所述(shu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)測量計(ji)固定(ding)安(an)(an)裝(zhuang)于主軸電機的側(ce)端(duan)，所述(shu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳感(gan)器(qi)固定(ding)安(an)(an)裝(zhuang)于光柵讀(du)數板的前端(duan)，所述(shu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)數據采集器(qi)平行于溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳感(gan)器(qi)固定(ding)安(an)(an)裝(zhuang)于光柵讀(du)數板上。

5、進一步的，所(suo)述溫(wen)(wen)度測量計與(yu)溫(wen)(wen)度傳感(gan)器電連(lian)接(jie)，所(suo)述溫(wen)(wen)度傳感(gan)器與(yu)溫(wen)(wen)度數(shu)(shu)據采(cai)集器電連(lian)接(jie)，所(suo)述溫(wen)(wen)度數(shu)(shu)據采(cai)集器通(tong)過外(wai)接(jie)數(shu)(shu)據網與(yu)數(shu)(shu)控(kong)機床信號連(lian)接(jie)。

6、進一步(bu)的(de)，所述(shu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)測(ce)(ce)量(liang)計包(bao)括有(you)溫(wen)(wen)(wen)度(du)推定單(dan)元(yuan)和溫(wen)(wen)(wen)度(du)測(ce)(ce)量(liang)單(dan)元(yuan)，其中：所述(shu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)測(ce)(ce)量(liang)單(dan)元(yuan)用于對主軸的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)進行(xing)測(ce)(ce)量(liang)，并將數(shu)據傳輸至(zhi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)推定單(dan)元(yuan)；

7、所(suo)述溫(wen)度(du)推(tui)定單元用于對溫(wen)度(du)進行(xing)推(tui)定分(fen)析(xi)，并將分(fen)析(xi)結果傳(chuan)輸至(zhi)溫(wen)度(du)傳(chuan)感器。

8、進(jin)一(yi)步(bu)的，所(suo)述(shu)溫度傳感(gan)器(qi)包括有補償(chang)量推定(ding)單(dan)元和數據(ju)(ju)補償(chang)單(dan)元，其中：所(suo)述(shu)補償(chang)量推定(ding)單(dan)元用于接(jie)收(shou)溫度傳感(gan)器(qi)傳輸的推定(ding)溫度進(jin)行計算補償(chang)量，并(bing)將數據(ju)(ju)傳輸給到數據(ju)(ju)補償(chang)單(dan)元；

9、所述數據(ju)補償單元用(yong)于接收數據(ju)補償單元給到的數據(ju)補償量(liang)，并將(jiang)數據(ju)傳輸至溫度數據(ju)采集器。

10、本發明的(de)有益效果(guo)是(shi)：數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)補(bu)償(chang)單元接(jie)收到(dao)熱補(bu)償(chang)量(liang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)，然(ran)后(hou)將(jiang)補(bu)償(chang)量(liang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)轉換為控(kong)制指令傳輸(shu)至數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)集器12，數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采(cai)(cai)集器12將(jiang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進(jin)行(xing)(xing)采(cai)(cai)集并進(jin)行(xing)(xing)存檔(dang)，再通(tong)過(guo)(guo)外(wai)接(jie)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)網(wang)傳輸(shu)到(dao)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)主(zhu)機(ji)，通(tong)過(guo)(guo)對(dui)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)主(zhu)軸已經測量(liang)到(dao)的(de)溫度(du)(du)(du)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)和熱誤差(cha)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進(jin)行(xing)(xing)分析研(yan)究，建立兩者之間(jian)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)學模(mo)型，從(cong)而達到(dao)對(dui)熱誤差(cha)進(jin)行(xing)(xing)預測的(de)目的(de)，并利(li)用(yong)fanuc?focas函數(shu)(shu)(shu)(shu)通(tong)過(guo)(guo)對(dui)外(wai)部坐標進(jin)行(xing)(xing)偏移，從(cong)而減小主(zhu)軸溫度(du)(du)(du)變化對(dui)加(jia)(jia)工(gong)精度(du)(du)(du)的(de)影響，有效提(ti)高(gao)加(jia)(jia)工(gong)精度(du)(du)(du)、減少熱機(ji)時間(jian)，提(ti)高(gao)機(ji)床(chuang)利(li)用(yong)率，并可以有效的(de)來提(ti)醒(xing)工(gong)作人員(yuan)通(tong)過(guo)(guo)溫度(du)(du)(du)變化所產(chan)生(sheng)的(de)熱位(wei)(wei)移，能夠準確的(de)知道基準溫度(du)(du)(du)并做出補(bu)償(chang)，可以大大降(jiang)低加(jia)(jia)工(gong)時熱位(wei)(wei)移所產(chan)生(sheng)的(de)影響。

技術特征：

1.一種數控(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)用熱位移補償(chang)裝(zhuang)置，其特征在于：包括機(ji)(ji)(ji)(ji)座(zuo)(1)和溫度補償(chang)系統，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)座(zuo)(1)的(de)上端固定安(an)裝(zhuang)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)支架(2)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)支架(2)的(de)上端固定安(an)裝(zhuang)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)滑(hua)(hua)軌(8)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)滑(hua)(hua)軌(8)的(de)下端固定安(an)裝(zhuang)有(you)光(guang)柵讀數板(4)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)滑(hua)(hua)軌(8)的(de)側端固定安(an)裝(zhuang)有(you)主(zhu)軸電機(ji)(ji)(ji)(ji)(5)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)滑(hua)(hua)軌(8)的(de)上端滑(hua)(hua)動連接(jie)(jie)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)光(guang)柵尺(3)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)主(zhu)軸電機(ji)(ji)(ji)(ji)(5)的(de)前(qian)端轉動連接(jie)(jie)有(you)螺紋套(tao)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)螺紋套(tao)的(de)下端螺紋連接(jie)(jie)有(you)絲(si)杠(gang)(9)。

2.根據權利要(yao)求2所(suo)(suo)述的一種數控機(ji)床用熱位移補償裝(zhuang)置，其特(te)征在于：所(suo)(suo)述機(ji)床光柵尺(3)的下(xia)端(duan)固(gu)定安(an)裝(zhuang)有尺頭(tou)(tou)(6)，所(suo)(suo)述尺頭(tou)(tou)(6)的下(xia)端(duan)固(gu)定安(an)裝(zhuang)有滑(hua)(hua)塊(kuai)(kuai)(7)，所(suo)(suo)述滑(hua)(hua)塊(kuai)(kuai)(7)的下(xia)端(duan)固(gu)定連(lian)接有螺(luo)紋(wen)連(lian)接套，所(suo)(suo)述螺(luo)紋(wen)連(lian)接套與(yu)絲(si)杠(9)螺(luo)紋(wen)連(lian)接，所(suo)(suo)述滑(hua)(hua)塊(kuai)(kuai)(7)與(yu)機(ji)床滑(hua)(hua)軌(gui)(8)滑(hua)(hua)動連(lian)接。

3.根據權利(li)要求(qiu)1所述的一種(zhong)數(shu)(shu)(shu)控機(ji)床用熱位移(yi)補償裝(zhuang)置，其特(te)征在于(yu)(yu)：所述溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)補償系統包括溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)測量計(10)、溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳(chuan)感器(11)和溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)數(shu)(shu)(shu)據采集(ji)器(12)，所述溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)測量計(10)固(gu)(gu)(gu)定(ding)安(an)裝(zhuang)于(yu)(yu)主軸電(dian)機(ji)(5)的側端，所述溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳(chuan)感器(11)固(gu)(gu)(gu)定(ding)安(an)裝(zhuang)于(yu)(yu)光(guang)柵(zha)讀(du)數(shu)(shu)(shu)板(4)的前端，所述溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)數(shu)(shu)(shu)據采集(ji)器(12)平行于(yu)(yu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳(chuan)感器(11)固(gu)(gu)(gu)定(ding)安(an)裝(zhuang)于(yu)(yu)光(guang)柵(zha)讀(du)數(shu)(shu)(shu)板(4)上。

4.根(gen)據(ju)(ju)權利(li)要求(qiu)3所(suo)述的(de)一種數(shu)控機床(chuang)用熱位移補償裝(zhuang)置，其特征在于：所(suo)述溫度(du)測量計(10)與(yu)溫度(du)傳感(gan)器(qi)(11)電連(lian)(lian)接(jie)(jie)，所(suo)述溫度(du)傳感(gan)器(qi)(11)與(yu)溫度(du)數(shu)據(ju)(ju)采集(ji)器(qi)(12)電連(lian)(lian)接(jie)(jie)，所(suo)述溫度(du)數(shu)據(ju)(ju)采集(ji)器(qi)(12)通過外(wai)接(jie)(jie)數(shu)據(ju)(ju)網與(yu)數(shu)控機床(chuang)信(xin)號連(lian)(lian)接(jie)(jie)。

5.根據(ju)權(quan)利要求3所述的一(yi)種(zhong)數控機床(chuang)用熱位移補償裝置，其(qi)(qi)特征在于：所述溫(wen)度測(ce)量(liang)(liang)計(10)包括(kuo)有溫(wen)度推定單(dan)(dan)元(yuan)和溫(wen)度測(ce)量(liang)(liang)單(dan)(dan)元(yuan)，其(qi)(qi)中：所述溫(wen)度測(ce)量(liang)(liang)單(dan)(dan)元(yuan)用于對主軸的溫(wen)度進(jin)行測(ce)量(liang)(liang)，并(bing)將數據(ju)傳輸(shu)至溫(wen)度推定單(dan)(dan)元(yuan)；

6.根據權利要求4所(suo)述的(de)一種數(shu)控機床用熱位移補(bu)償(chang)(chang)裝置(zhi)，其特(te)征在(zai)于：所(suo)述溫度(du)傳(chuan)感器(qi)(11)包括有補(bu)償(chang)(chang)量推定單(dan)元和數(shu)據補(bu)償(chang)(chang)單(dan)元，其中(zhong)：所(suo)述補(bu)償(chang)(chang)量推定單(dan)元用于接收(shou)溫度(du)傳(chuan)感器(qi)(11)傳(chuan)輸的(de)推定溫度(du)進(jin)行計算補(bu)償(chang)(chang)量，并將(jiang)數(shu)據傳(chuan)輸給到數(shu)據補(bu)償(chang)(chang)單(dan)元；

技術總結
本發明公開了一種數控機床用熱位移補償裝置，屬于數控機床技術領域。主要包括機座和溫度補償系統，所述機座的上端固定安裝有機床支架，所述機床支架的上端固定安裝有機床滑軌，所述機床滑軌的下端固定安裝有光柵讀數板，所述機床滑軌的側端固定安裝有主軸電機，所述機床滑軌的上端滑動連接有機床光柵尺，所述主軸電機的前端轉動連接有螺紋套，所述螺紋套的下端螺紋連接有絲杠，所述溫度測量計固定安裝于主軸電機的側端，所述溫度傳感器固定安裝于光柵讀數板的前端，所述溫度數據采集器平行于溫度傳感器固定安裝于光柵讀數板上。本申請的一種數控機床用熱位移補償裝置達到可以關注溫度的變化并及時計算補償量。

技術研發人員：榮能國
受保護的技術使用者：上海大速科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19