[發(fā)明專利]機床位置環(huán)熱變形的補償方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010180445.4
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101844318A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉立新;徐中行;胥云;徐德煒;楊學玉;張定金;劉文化;黃信友;王曉慧;唐銀春;趙元斌;黑永平
• 申請（專利權(quán)）人: 四川長征機床集團有限公司
• 主分類號: B23Q23/00
• 分類號: B23Q23/00;B23Q17/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 姚溫明

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種機床位置環(huán)熱變形的補償方法及裝置。

背景技術(shù)

目前在現(xiàn)有的各種高精度機床中，其位置環(huán)檢測裝置，包括固定部件、運動部件、固設(shè)于固定部件上的光柵尺、固定于運動部件上的光柵尺讀數(shù)頭；使用時，由于環(huán)境溫度變化和零部件發(fā)熱，運動部件會發(fā)生熱變形，光柵尺讀數(shù)頭的位置會隨之變化，從而導致其真實的位置精度誤差遠高于機床出廠的位置精度標準，嚴重影響機床的實際工作精度，降低了機床的性能。

發(fā)明內(nèi)容

??本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種機床位置環(huán)熱變形的補償方法及裝置，它能大幅提高機床位置精度的穩(wěn)定性，從而大幅提高機床的加工精度。

為達到上述目的，本發(fā)明的機床位置環(huán)熱變形的補償方法，其特征在于包括以下步驟：在機床配套的固定部件和運動部件中的其中之一上設(shè)置補償尺，補償尺為熱不敏感金屬材料，補償尺的一端與該部件固聯(lián)，另一端作為浮動端與該部件可相對移動；在未安裝補償尺相配套的另一部件上固設(shè)光柵尺傳感器中光柵尺或讀數(shù)頭中的任一元件；在補償尺的浮動端固設(shè)光柵尺傳感器中的另一元件；

上述熱不敏感金屬材料為因瓦合金，其熱膨脹系數(shù)為1.6*10^-6/C⁰；

作為該方法的進一步改進，在補償尺的浮動端和對應(yīng)的部件之間還設(shè)置導軌副；

本發(fā)明的機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，包括配套的固定部件和運動部件，其特征在于還包括設(shè)于其中一部件上的補償尺，補償尺為熱不敏感金屬材料，補償尺的一端與該部件固聯(lián)，另一端為浮動端，與該部件可相對移動；在未安裝補償尺相配套的另一部件上還固設(shè)有光柵尺傳感器中光柵尺或讀數(shù)頭中的任一元件，在補償尺的浮動端固設(shè)有光柵尺傳感器中的另一元件；

上述補償尺材料為因瓦合金；

作為該裝置的進一步改進，在補償尺的浮動端和對應(yīng)的部件之間還通過導軌副連接；

使用時，由熱不敏感金屬材料制成的補償尺其熱膨脹系數(shù)很低，其一端與一部件固聯(lián)，而另一端則與光柵尺或讀數(shù)頭固聯(lián)，這樣補償尺的受熱膨脹量與該部件相比可忽略，該部件上與補償尺對應(yīng)的一段其熱變形量和環(huán)境溫度變化位移就被補償尺給過濾掉了，補償尺可選擇安裝在固定部件和運動部件中熱變形較大的一個部件上，從而保證光柵尺和讀數(shù)頭位置的相對穩(wěn)定，可大幅提高機床位置精度的穩(wěn)定性，從而大幅提高機床的加工精度；在補償尺的浮動端和對應(yīng)的部件之間還通過導軌副連接，當固定部件、運動部件和補償尺在縱平面內(nèi)呈水平設(shè)置時，既可實現(xiàn)浮動端和對應(yīng)的部件之間相對移動的靈活性，又能對補償尺提供支撐，避免其自重引起的變形。

附圖說明

圖1為本發(fā)明機床位置環(huán)熱變形的補償裝置實施例一的立體圖。

圖2為本發(fā)明機床位置環(huán)熱變形的補償裝置實施例二的主視圖。

圖3為圖2的A-A剖視圖。

具體實施方式

?下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

實施例一

如圖1所示，該實施例的機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，包括配套的固定部件1和運動部件2、設(shè)于運動部件2上的補償尺4（運動部件2的熱變形量較固定部件1更大），補償尺4采用屬于熱不敏感金屬材料的因瓦合金，其膨脹系數(shù)為：熱膨脹系數(shù)1.6*10^-6/C⁰，補償尺4的一端與運動部件2通過螺釘固聯(lián)，另一端為浮動端，與運動部件2可相對移動，并在其上固設(shè)有光柵尺傳感器的讀數(shù)頭5；在固定部件1還固設(shè)有光柵尺傳感器的光柵尺3；

使用時，由于補償尺4其熱膨脹系數(shù)很低，即使對于跨度達5-6米的運動部件2，其熱變形也可以忽略，補償尺4的一端與運動部件2固聯(lián)，可將與運動部件2連接的下一個部件運動（如銑頭）盡量靠近此端，而另一端則與讀數(shù)頭5固聯(lián)，這樣補償尺4的受熱膨脹量與運動部件2相比可忽略，運動部件2上與補償尺4對應(yīng)的一段其熱變形量和環(huán)境溫度變化位移就被補償尺4給過濾掉了，從而保證光柵尺3和讀數(shù)頭5位置的相對穩(wěn)定，可大幅提高機床位置精度的穩(wěn)定性，從而大幅提高機床的加工精度；且補償尺4采用屬于熱不敏感金屬材料，其強度高，也便于加工；

實施例二