CN108422208A - 智能温升热补偿矿物铸件床身 - Google Patents

智能温升热补偿矿物铸件床身 Download PDF

Info

Publication number
CN108422208A
CN108422208A CN201810617044.7A CN201810617044A CN108422208A CN 108422208 A CN108422208 A CN 108422208A CN 201810617044 A CN201810617044 A CN 201810617044A CN 108422208 A CN108422208 A CN 108422208A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lathe bed
metal tubes
mounting surface
shaped framework
cast mineral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810617044.7A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡汉生
蔡桂阳
杜毓斌
黄展源
何锦彬
吴杰
谢创鸿
王虹丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sino German Robot Intelligent Manufacturing Co Ltd
Greatoo Intelligent Equipment Inc
Original Assignee
Sino German Robot Intelligent Manufacturing Co Ltd
Greatoo Intelligent Equipment Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sino German Robot Intelligent Manufacturing Co Ltd, Greatoo Intelligent Equipment Inc filed Critical Sino German Robot Intelligent Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201810617044.7A priority Critical patent/CN108422208A/zh
Publication of CN108422208A publication Critical patent/CN108422208A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/015—Frames, beds, pillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/126—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

本发明涉及一种智能温升热补偿矿物铸件床身，设置有矿物铸件床身、侧向金属管路、中路金属管路和温度传感器；矿物铸件床身为钢结构U型框架，U型框架内部填充有矿物质材料，侧向金属管路预埋于U型框架两侧，中路金属管路位于刀库安装面及转台安装面下方且向四周分布，两路侧向金属管路的管接口和中路金属管路的管接口分别与外置水冷机的进水口、出水口连接而构成三路冷却回路；温度传感器布设在U型框架的两侧U型部、刀库安装面及转台安装面旁边，温度传感器连接机床控制***。具有热收缩性小、智能监测控制及机床精度高的优点。

Description

智能温升热补偿矿物铸件床身
技术领域
本发明涉及一种智能温升热补偿矿物铸件床身，床身采用钢结构框架且内部填充矿物质材料，床身内部铺设冷却管路并在多处安装温度传感器，对机床温度实时监测反馈给控制***，进行智能控制。
背景技术
随着数控机床整机及零部件设计、制造、装配和材料等相关技术的不断进步，几何误差、刀具磨损、伺服等误差在数控机床整体误差中所占的比例逐渐减小。但是，热误差是精密数控机床最大的误差源之一，要提高加工精度就必须对机床热误差进行有效的补偿。
虽然人们自20世纪40年代就已经开始对机床热特性进行研究，但是由于传统机床在精度和速度上没有现在制造要求那么高，热误差占比不高，且由于机床及其部件类型和负载的多样性、结构的复杂性以及机床温度场合热变形受多种因素的影响，故其研究普遍都是针对具体机床，没有形成***的理论、方法和分析工具，这与当前机床高速高精度发展的要求不相适应。
目前最常用的是在数控***中根据热变形进行热误差补偿。其基本定义是人为地制造一种新的误差去抵消或大大减弱当前成为问题的原始误差，通过统计、分析、归纳和掌握原始误差的特点和规律，建立误差数学模型，尽量使人为造成的误差和原始误差两者的数值相等、方向相反，从而减少加工误差，提高零件加工尺寸精度。
热误差补偿在一定范围内可提高加工精度，有助于降低设计制造成本。但是，它是一种被动的和事后补偿的方法，其补偿范围和有效性具有一定的限制。要提高机床的精度和热性能，必须在设计阶段，从提高机床的热特性、热刚度入手，实现机床的主动热控。
矿物铸件是用人造花岗石天然花岗石的碎料、下脚料为主要原料，加入环氧树脂为辅料，经过混合搅拌、振动密实而制成的新型矿物铸造产品。它是一种替代铸铁但优于铸铁的新型节能、环保的非金属合成材料。矿物铸件采用常温铸造，具有和钢铁相似的热膨胀系数，可以和铸入矿物铸件中的材料很好地整合在一起；其热收缩性很小，而且不存在局部收缩，比传统的铸铁精度要高很多；其吸震性要比传统的铸铁强10倍，特别是对大幅度的震动，具有极强的吸震能力；其对温度的变化不敏感，导热性比金属要低很多，有效地把机床因受热引起的几何尺寸误差控制在最小，从而保证了机床的精度。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种具有冷却回路的智能温升热补偿矿物铸件床身。
本发明的设计思路是床身采用钢结构框架且内部填充矿物质材料，并在丝杆副和线性导轨安装面、刀库安装面及转台安装面下方预埋与外置水冷机连接的冷却回路，通过温度传感器连接机床控制***而控制矿物铸件床身的温度均匀分布。
本发明，设置有矿物铸件床身、侧向金属管路、中路金属管路和温度传感器；矿物铸件床身为钢结构U型框架，U型框架内部填充有矿物质材料，U型框架的上侧各安装有一套丝杆副和线性导轨，丝杆副的首尾分别由安装在U型框架上的电机座、丝杆尾座支撑；丝杆副通过联轴器连接伺服电机，线性导轨装配有导轨滑块，导轨滑块通过螺栓固定连接横梁，横梁横跨在矿物铸件床身的上方且沿线性导轨滑动；侧向金属管路预埋于U型框架两侧且从矿物铸件床身的后端面伸出管接口，中路金属管路位于刀库安装面及转台安装面下方且向四周分布，两路侧向金属管路的管接口和中路金属管路的管接口分别与外置水冷机的进水口、出水口连接而构成三路冷却回路；温度传感器布设在U型框架的两侧U型部、刀库安装面及转台安装面旁边，温度传感器连接机床控制***。
本发明，布设在U型框架的两侧U型部的温度传感器分别位于丝杆尾座及电机座的下方。
本发明，两路侧向金属管路的管接口和中路金属管路的管接口分别通过L型接头、冷却管与外置水冷机的进水口L型三位接头、出水口L型三位接头对接。
本发明，具有如下积极效果：
1）、床身采用矿物铸造结构，热收缩性小、抗震性能高、导热性低；
2）、床身内部设计多组冷却循环管路，保证床身内部温度均匀；
3）、床身多处设置温度传感器，实时监测温度变化，并反馈给控制***，对床身温度进行智能控制。
本发明，具有热收缩性小、智能监测控制及机床精度高的优点。
下面实施例结合附图说明对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的主视结构示意图；
图2是图1实施例的右视结构示意图；
图3是图1实施例的俯视结构示意图；
图4是中路金属管路的布置结构示意图。
图中，01、矿物铸件床身；02、温度传感器；03、伺服电机；04、联轴器；05、丝杆副；06、线性导轨；07、导轨滑块；08、横梁；09、水冷机；10、L型三位接头；11、冷却管；12、L型接头；13、侧向金属管路；14、中路金属管路；15、丝杆尾座；16、电机座；A、刀库安装面；B、转台安装面。
具体实施方式
参照图1至图4，本实施例是一种智能温升热补偿矿物铸件床身，设置有矿物铸件床身01、侧向金属管路13、中路金属管路14和温度传感器02；矿物铸件床身为钢结构U型框架，U型框架内部填充有矿物质材料，U型框架的上侧各安装有一套丝杆副05和线性导轨06，丝杆副的首尾分别由安装在U型框架上的电机座16、丝杆尾座15支撑；丝杆副通过联轴器04连接伺服电机03，线性导轨装配有导轨滑块07，导轨滑块通过螺栓固定连接横梁08，横梁横跨在矿物铸件床身的上方且沿线性导轨滑动；侧向金属管路13水平预埋于矿物铸件床身U型框架左右两侧中，均位于丝杆副、线性导轨安装面下方并向下分布，且从矿物铸件床身的后端面伸出管接口；中路金属管路14位于刀库安装面A及转台安装面B下方且向四周分布，两路侧向金属管路的管接口和中路金属管路的管接口分别通过L型接头12、冷却管11与外置水冷机09的进水口L型三位接头10、出水口L型三位接头10对接而构成三路冷却回路；布设在U型框架的两侧U型部的温度传感器02分别位于丝杆尾座15及电机座16的下方、刀库安装面及转台安装面旁边，温度传感器连接机床控制***。
本发明，在机床工作状态下，伺服电机03通过联轴器04，驱动丝杆副05旋转，通过线性导轨06、导轨滑块07导向，拉动横梁08前后移动。丝杆副05旋转过程中产生的热量传导到电机座16及丝杆尾座15，再传递到矿物铸件床身01，引起床身温升；同时导轨滑块07在线性导轨上运动，摩擦产生的热量也会通过接触面传递到矿物铸件床身01，引起床身温升。
在机床启动的同时，水冷机09开始工作，通过两侧金属管13和中路金属管14将外置水冷机09的冷却液输送至床身，既对丝杆副05、线性导轨06、刀库、转台等零部件的安装面进行温升热补偿，也对矿物铸件床身整体进行冷却循环，避免因为温度不均而导致床身变形及影响机床精度；同时，床身各处设置温度传感器02，实时监测温度变化，并反馈给机床控制***，控制水冷机09的冷却液输出，对床身温度进行智能控制。

Claims (3)

1.一种智能温升热补偿矿物铸件床身，其特征在于：设置有矿物铸件床身（01）、侧向金属管路（13）、中路金属管路（14）和温度传感器（02）；所述矿物铸件床身为钢结构U型框架，U型框架内部填充有矿物质材料，U型框架的上侧各安装有一套丝杆副（05）和线性导轨（06），丝杆副的首尾分别由安装在U型框架上的电机座（16）、丝杆尾座（15）支撑；所述丝杆副通过联轴器（04）连接伺服电机（03），所述线性导轨装配有导轨滑块（07），所述导轨滑块通过螺栓固定连接横梁（08），所述横梁横跨在矿物铸件床身的上方且沿线性导轨滑动；所述侧向金属管路预埋于U型框架两侧且从矿物铸件床身的后端面伸出管接口，所述中路金属管路位于刀库安装面（A）及转台安装面（B）下方且向四周分布，两路侧向金属管路的管接口和中路金属管路的管接口分别与外置水冷机（09）的进水口、出水口连接而构成三路冷却回路；所述温度传感器布设在U型框架的两侧U型部、刀库安装面及转台安装面旁边，温度传感器连接机床控制***。
2.根据权利要求1所述的智能温升热补偿矿物铸件床身，其特征在于：布设在U型框架的两侧U型部的温度传感器分别位于所述丝杆尾座（15）及电机座（16）的下方。
3.根据权利要求1或2所述的智能温升热补偿矿物铸件床身，其特征在于：所述两路侧向金属管路的管接口和中路金属管路的管接口分别通过L型接头（12）、冷却管（11）与外置水冷机（09）的进水口L型三位接头（10）、出水口L型三位接头（10）对接。
CN201810617044.7A 2018-06-15 2018-06-15 智能温升热补偿矿物铸件床身 Pending CN108422208A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810617044.7A CN108422208A (zh) 2018-06-15 2018-06-15 智能温升热补偿矿物铸件床身

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810617044.7A CN108422208A (zh) 2018-06-15 2018-06-15 智能温升热补偿矿物铸件床身

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108422208A true CN108422208A (zh) 2018-08-21

Family

ID=63164510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810617044.7A Pending CN108422208A (zh) 2018-06-15 2018-06-15 智能温升热补偿矿物铸件床身

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108422208A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112247664A (zh) * 2020-10-13 2021-01-22 沈阳马卡智工科技有限公司 恒温机床
WO2021048413A1 (de) 2019-09-13 2021-03-18 Schneeberger Mineralgusstechnik S.R.O. Strukturbauteil für eine werkzeugmaschine und verfahren zu dessen herstellung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202016001738U1 (de) * 2016-03-16 2016-11-03 Detlef Görgens Portalbrücke oder C - Portalwerkzeugmaschinen aus Mineralguss
CN205834729U (zh) * 2015-10-14 2016-12-28 德特勒夫·格根斯 由矿物铸料制成的龙门式机床
CN107511688A (zh) * 2017-10-20 2017-12-26 湖南国汇新材料有限公司 一种带有恒温水循环***的矿物铸件机床及其工作方法
CN207139265U (zh) * 2017-08-10 2018-03-27 江西衡源智能装备有限公司 集成式机床底座
CN207387063U (zh) * 2017-10-20 2018-05-22 湖南国汇新材料有限公司 一种用于矿物铸件机床床身的龙门及其矿物铸件机床床身
CN208276515U (zh) * 2018-06-15 2018-12-25 巨轮中德机器人智能制造有限公司 智能温升热补偿矿物铸件床身

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205834729U (zh) * 2015-10-14 2016-12-28 德特勒夫·格根斯 由矿物铸料制成的龙门式机床
DE202016001738U1 (de) * 2016-03-16 2016-11-03 Detlef Görgens Portalbrücke oder C - Portalwerkzeugmaschinen aus Mineralguss
CN207139265U (zh) * 2017-08-10 2018-03-27 江西衡源智能装备有限公司 集成式机床底座
CN107511688A (zh) * 2017-10-20 2017-12-26 湖南国汇新材料有限公司 一种带有恒温水循环***的矿物铸件机床及其工作方法
CN207387063U (zh) * 2017-10-20 2018-05-22 湖南国汇新材料有限公司 一种用于矿物铸件机床床身的龙门及其矿物铸件机床床身
CN208276515U (zh) * 2018-06-15 2018-12-25 巨轮中德机器人智能制造有限公司 智能温升热补偿矿物铸件床身

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021048413A1 (de) 2019-09-13 2021-03-18 Schneeberger Mineralgusstechnik S.R.O. Strukturbauteil für eine werkzeugmaschine und verfahren zu dessen herstellung
CN114375238A (zh) * 2019-09-13 2022-04-19 施耐博格矿物技术股份有限公司 一种用于机床的结构部件及其制造方法
CN112247664A (zh) * 2020-10-13 2021-01-22 沈阳马卡智工科技有限公司 恒温机床
CN112247664B (zh) * 2020-10-13 2022-02-11 沈阳马卡智工科技有限公司 恒温机床

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208276515U (zh) 智能温升热补偿矿物铸件床身
KR101328434B1 (ko) 작업물의 등온 건조 기계공작 및 조립 설비를 위한 장치, 시스템 및 방법
CN108422208A (zh) 智能温升热补偿矿物铸件床身
CN105785915A (zh) 数控机床全工作台热误差测量***及其测量方法
CN201455645U (zh) 铸管法兰对中机
CN105522243A (zh) 一种复杂曲面零件电火花加工及检测设备
CN104801987A (zh) 一种大型五面体龙门加工中心及补偿移动横梁变形的方法
Liu et al. Comprehensive thermal compensation of the servo axes of CNC machine tools
CN101524811A (zh) 双轴车磨复合机床
CN104476398A (zh) 数控卧轴平面磨床砂轮磨损动态补偿方法
CN102354161A (zh) 数控加工零件变形有限元补偿方法
CN104723155A (zh) 四线轨滑枕双丝杠驱动***
CN100436057C (zh) 调压调速式模具曲面研抛***
CN102059652B (zh) 导轨成形磨床双磨头热伸长非接触测量机构
CN204545975U (zh) 一种大型五面体龙门加工中心
WO2024113873A1 (zh) 一种立式加工中心
CN104647177A (zh) 双头数控平面磨床
CN203650135U (zh) 数控机床滑枕热伸长变形误差实时在线检测与闭环反馈补偿装置
CN207915241U (zh) 数控磨床结构
CN202021357U (zh) 七轴联动数控落地式专用镗床
CN203557206U (zh) 一种加工中心冷却管路装置
CN206839870U (zh) 一种新型的双滑台进给机构
WO2019237317A1 (zh) 智能温升热补偿矿物铸件床身
CN205989219U (zh) 五轴联动三面同步成型直线导轨磨床
Lin et al. Modeling and optimization of thermal characteristics for roll grinders

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination