[實用新型]一種數控機床的滑枕熱變形補償機構

有效

• 申請號: 201220591323.9
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN202952120U
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 賀鑫元;郭志超;尹曉霞;黃國田;趙旭靖;馬國春;張錚
• 申請（專利權）人: 中捷機床有限公司
• 主分類號: B23Q23/00
• 分類號: B23Q23/00;B23Q17/24
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 崔紅梅

技術領域

本實用新型涉及機械加工領域，一種用于數控機床的滑枕熱變形補償機構。

技術背景

近年來，隨著裝備制造業的飛速發展，許多行業領域的關鍵零部件精度要求越來越高，這就要求金屬切削機床不僅具有良好的幾何及定位精度，還要具有良好的精度穩定性。滑枕是機床的關鍵部件，刀具安裝在滑枕前端，機床運行中，環境溫度變化或因電機、主軸等發熱，熱量會傳導到滑枕上，導致機械精度發生變化，進而影響工件加工精度。

目前，滑枕熱變形的補償多采用位移傳感器測量滑枕受熱伸長量。即采用位移傳感器測量固定在滑枕上基準桿的伸長量，并將伸長量反饋給數控系統進行補償。該機構補償精度受位移傳感器精度影響較大，并且對測量環境要求較高，測量后信號的傳遞容易受到干擾。此前有一項實用新型專利：ZL2011203617471一種數控機床及其光柵尺的安裝機構，將光柵尺安裝在固定支架上，而光柵尺讀數頭通過支架安裝在滑枕上端。這種結構的目的是滑枕的熱量不能直接傳導至光柵尺，并采用支架以進一步避免光柵尺受溫度影響，最大化使光柵尺遠離滑枕溫升部位。這種結構中，雖然光柵尺不會受滑枕溫度變化而影響精度，但并沒有實時反映出滑枕因溫升變形而伸長的狀況，更不能補償滑枕因溫度變化產生的變形，進而消除對刀具定位精度的影響。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種數控機床的滑枕熱變形補償機構，解決數控機床滑枕因溫度變化而導致的滑枕伸長問題。

一種數控機床的滑枕熱變形補償機構，包括連接桿、滑動支座、上、下端固定支座及光柵尺組件，其特征在于在滑枕的一側長邊下端固定有下端固定支座，滑枕前端與長邊相交的短邊直角部位固定上端固定支座、并在上端固定支座、下端固定支座之間安裝滑動支座，將連接桿穿入所述三個支座的孔內，連接桿下端固定在下端固定支座內，滑動支座用于連接桿與數控機床滑枕之間的滑動連接；上端固定支座還通過支撐片與讀數頭連接塊相連、光柵尺讀數頭和滑枕移動軸光柵尺固定在上端固定支座側面，讀數頭連接塊與連接桿上端固定連接，保證連接桿長度方向與滑枕前端同步延展，使得光柵尺能夠精確測定滑枕受熱時前端的位置，并通過機床電氣配置將位置數據返回給數控系統，數控系統按照最近數據修正、控制滑枕驅動電機移動，對熱變形狀態下的滑枕位置實時補償。

本發明具有以下特點：1.結構緊湊，安裝方便，定位準確；2.不受滑枕尺寸及裝配位置的限制。采用上述技術方案，通過連接桿將滑枕前端與光柵尺讀數頭相連，能夠對數控機床滑枕熱變形進行實時測量，確保滑枕熱變形數據及時反饋給機床數控系統，實時進行精確補償。與上述此前專利比較，本發明采用光柵尺安裝在固定支架上，同樣避免滑枕溫度變化影響光柵尺的精度，但進一步的措施是將讀數頭通過連桿連接在滑枕前端，能夠實時將滑枕伸長的變化反映給控制系統，使控制系統按照最近數據修正滑枕電機，有效補償滑枕溫度變化導致的變形差值，從而使與熱狀態中滑枕同步的讀數頭能夠直接反饋刀具的位置信息。

附圖說明

附圖1本實用新型滑枕熱變形補償機構示意圖；

附圖2該機構安裝在滑枕上端的軸側結構示意圖。

具體實施方式

一種數控機床的滑枕熱變形補償機構，見圖1、圖2所示，包括連接桿5、滑動支座7、下端固定支座8、上端固定支座9及光柵尺組件，其特征在于在滑枕6的一側長邊下端固定有下端固定支座8，滑枕6前端與長邊相交的短邊直角部位固定上端固定支座9、并在上端固定支座9、下端固定支座8之間安裝滑動支座7，將連接桿5穿入所述三個支座的孔內，連接桿5下端固定在下端固定支座8內，滑動支座7用于連接桿5與數控機床滑枕6之間的滑動連接；上端固定支座9還通過支撐片3與光柵尺組件的讀數頭連接塊4相連、光柵尺讀數頭2和滑枕移動軸光柵尺1固定在上端固定支座9側面，讀數頭連接塊4與連接桿5上端固定連接，保證連接桿5長度方向與滑枕6前端同步延展。

連接桿為低熱膨脹系數的材料且形狀規則的桿件。

當作業狀態下溫度升高時，滑枕6長度發生變化，滑枕6前端帶動連接桿5同步延展，連接桿5帶動讀數頭連接塊4和讀數頭2同步運動。讀數頭2獲得實際伸長量，反饋給數控系統，數控系統控制伺服電機對伸長量進行實時補償。