[實用新型]機床位置環熱變形的補償裝置

無效

• 申請號: 201020200366.0
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN201751096U
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）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）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權代理有限公司 51214
• 代理人: 姚溫明

技術領域

?本實用新型涉及一種機床位置環熱變形的補償裝置。

背景技術

目前在現有的各種高精度機床中，其位置環檢測裝置，包括固定部件、運動部件、固設于固定部件上的光柵尺、固定于運動部件上的光柵尺讀數頭；使用時，由于環境溫度變化和零部件發熱，運動部件會發生熱變形，光柵尺讀數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。

實用新型內容

???本實用新型的目的在于針對現有技術的上述不足，提供一種機床位置環熱變形的補償裝置，它能大幅提高機床位置精度的穩定性，從而大幅提高機床的加工精度。

為達到上述目的，本實用新型的機床位置環熱變形的補償裝置，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，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有光柵尺傳感器中光柵尺或讀數頭中的任一元件，在補償尺的浮動端固設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，其熱膨脹系數1.6*10^-6?/C⁰；

作為本實用新型的進一步改進，在補償尺的浮動端和對應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很低，其一端與一部件固聯，而另一端則與光柵尺或讀數頭固聯，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的一段其熱變形量和環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頭位置的相對穩定，可大幅提高機床位置精度的穩定性，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呈水平設置時，既可實現浮動端和對應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為本實用新型實施例一的立體圖。

圖2為本實用新型實施例二的主視圖。

圖3為圖2的A-A剖視圖。

具體實施方式

??下面結合附圖對本實用新型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，補償尺4的一端與運動部件2通過螺釘固聯，另一端為浮動端，與運動部件2可相對移動，并在其上固設有光柵尺傳感器的讀數頭5；在固定部件1還固設有光柵尺傳感器的光柵尺3；

使用時，由于補償尺4其熱膨脹系數很低，其熱變形可以忽略，補償尺4的一端與運動部件2固聯，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，而另一端則與讀數頭5固聯，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對應的一段其熱變形量和環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和讀數頭5位置的相對穩定，可大幅提高機床位置精度的穩定性，從而大幅提高機床的加工精度；

實施例二

如圖2和圖3所示，該實施例的機床位置環熱變形的補償裝置，包括在縱平面內呈水平配套設置的固定部件6和運動部件7、設于固定部件6上的補償尺8（此例中運動部件7的熱變形量較固定部件6更小），補償尺4采用屬于熱不敏感金屬材料的因瓦合金，補償尺8的一端與固定部件6通過螺釘固聯，另一端和固定部件6之間還通過導軌副11連接，與固定部件6可沿導軌方向相對移動，并在補償尺8上固設有光柵尺傳感器的光柵尺9；在運動部件7還固設有讀數頭10；

與實施例一相比，本實施例除了可以將固定部件6的熱變形量和環境溫度變化位移通過補償尺8過濾掉，從而保證光柵尺9和讀數頭10位置的相對穩定，可大幅提高機床位置精度的穩定性，從而大幅提高機床的加工精度，且在補償尺8的一端和固定部件6之間還通過導軌副11連接，既可實現該端和固定部件6之間相對移動的靈活性，又能對補償尺8提供支撐，避免其自重引起的變形。

本實用新型不限于上述實施方式，比如光柵尺也可裝于運動部件上，讀數頭裝于固定部件上，但只要采用權利要求1或4所述的技術方案，均落入本實用新型的保護范圍。

本實用新型是來源于國家“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項中的?《高速龍門五軸加工中心（AC擺角）》課題（2009ZX04002-013）的研究成果。