一种防热位移的数控机床进给系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种防热位移的数控机床进给系统，包括控制器和执行机构，执行机构包含电动机、齿轮箱、传动轴、工作台，传动轴下方设有散热箱，并在散热箱内放置有散热液，传动轴尾部还设有编码器，控制器通过电机驱动器与电动机连接，编码器的输出信号线与电机驱动器连接，工作台底部连接有传动块，传动块上安装有位置传感器，位置传感器的反馈端与控制器连接，控制器外还单独连接一测温装置。本实用新型专利技术采用闭环控制系统，精度高，误差小，能有效的减少机床进给系统发生热位移时对产品精度的影响，本装置结构简单，操作性强，适宜对现有数控机床进行改造，具有显著的经济效益。

Numerical control machine tool feeding system with thermal protection displacement

The utility model discloses a CNC machine tool feed system thermal displacement, including the controller and actuator, the actuator including motor, gear box, transmission shaft, the transmission shaft is arranged below the worktable, the radiator, and the heat radiating liquid is placed in the box, the tail part is also provided with a drive shaft encoder, motor driver and controller by the motor is connected with the output signal of the encoder, the line connected with the motor driver, the bottom of the working platform is connected with a driving block, a driving block is installed on the position sensor, position sensor feedback end is connected with the controller, the controller is separately connected with a temperature measuring device. The utility model adopts a closed-loop control system, high precision, small error, can affect the precision products to effectively reduce the thermal displacement of machine tool feed system, this device has the advantages of simple structure, strong operability, suitable for the transformation of the existing CNC machine, has significant economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种防热位移的数控机床进给系统
本技术涉及一种防热位移的数控机床进给系统，属于数控机床领域。
技术介绍
机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床，一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多:除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工，因此机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用，机床内部发热是产生进给系统热位移的主要热源，由于在机床切屑过程中必然产生大量的热量，目前大多数数控机床采用加快排屑，加快散热的方式给车床降温，但是不能从根本上控制产品的质量，因此需对数控车床进给系统进行改造以应对越来越严格的产品质量控制。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种防热位移的数控机床进给系统。为了实现上述目标，本技术采用如下的技术方案：一种防热位移的数控机床进给系统，其特征在于，包括控制器和执行机构，所述执行机构包含电动机、齿轮箱、传动轴、工作台，传动轴尾部还设有编码器，前述控制器通过电机驱动器与电动机连接，前述编码器的输出信号线与电机驱动器连接，前述工作台底部连接有传动块，传动块上安装有位置传感器，前述位置传感器的反馈端与控制器连接，前述控制器外还单独连接一测温装置。优选地，前述传动轴下方设有散热箱，并在散热箱内放置有散热液，降低机床切屑过程中产生的大量热量。优选地，前述电动机为伺服电动机，功率为7.5KW，伺服电机可以精确的控制速度和位置，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，能提高进给精度。优选地，前述传动轴采用滚珠丝杠，传动块采用丝杠螺母，滚珠丝杠能将电动机回转运动转化为直线运动，是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，具有高精度和高可靠性的特点。再优选地，前述测温装置为红外线测温仪，能时刻关注数控机床内的温度，方便对机床进给系统的进给速度进行调控。优选地，前述齿轮箱内采用斜齿圆柱齿轮进行传动，其中斜齿圆柱齿轮均需进行淬火处理，斜齿轮具有啮合特性好、重合度大及不产生根切的最小齿数较直齿少的优点，淬火处理可以大幅提高工件的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性。优选地，前述编码器采用绝对式编码器，位移传感器采用直线位移传感器，编码器和位置传感器外均设置防护罩，避免编码器和位置传感器与切屑或冷却液直接接触。优选地，前述传动轴材质采用17-4PH棒材，传动块材质采用316不锈钢，防止传动轴与传动块发生咬死的现象，并能提高进给系统的耐热性、刚性和使用寿命。本技术的有益之处在于：本技术采用闭环控制系统，精度高，误差小，能有效的减少机床进给系统发生热位移时对产品精度的影响，本装置结构简单，操作性强，适宜对现有数控机床进行改造，具有显著的经济效益。附图说明图1是本技术的一个优选实施例的示意图。图中附图标记的含义：1、测温装置，2、控制器，3、电机驱动器，4、电动机，5、齿轮箱，6、传动轴，7、工作台，8、传动块，9、位置传感器，10、编码器，11、散热箱，12、散热液。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作具体的介绍。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。参见图1，本技术的一种防热位移的数控机床进给系统，包括控制器2和执行机构，执行机构包含电动机4、齿轮箱5、传动轴6、工作台7，传动轴6下方设有散热箱11，散热箱11为用不锈钢或铝做成的开口向上的长方体容器，并在散热箱11内放置有散热液12，传动轴6尾部还设有编码器10，控制器1通过电机驱动器3与电动机4连接，编码器10的输出信号线与电机驱动器3连接，工作台7底部连接有传动块8，传动块8上安装有位置传感器9，位置传感器9的反馈端与控制器2连接，其中编码器10和位置传感器9外均设置防护罩，防护罩是用塑料制成的封闭盒子，控制器2外还单独连接一测温装置1，测温装置1采用红外线测温仪。具体到本实施例中，编码器10采用绝对式编码器，位移传感器9采用直线位移传感器，电动机4为伺服电动机，功率为7.5KW，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，能提高进给精度；传动轴6采用滚珠丝杠，传动块8采用丝杠螺母，传动轴6材质采用17-4PH棒材，传动块8材质采用316不锈钢，滚珠丝杠能将电动机4回转运动转化为直线运动，是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，具有高精度和高可靠性的特点；齿轮箱5内采用斜齿圆柱齿轮进行传动，其中斜齿圆柱齿轮均需进行淬火处理，斜齿轮具有啮合特性好、重合度大及不产生根切的最小齿数较直齿少的优点，淬火处理可以大幅提高工件的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性。为了更好地理解本技术，下面对本技术的操作原理进行简要阐述：控制器2中输入进给位移，由电机驱动器3发出旋转指令控制电动机4旋转，电动机4带动齿轮箱5转动，齿轮箱5通过一定的减速比放大扭矩带动传动轴6进行旋转，传动块8将传动轴6的旋转运动转换为直线运动，由于工作台7和传动块8是连接在一起的，至此工作台7进给并加工工件，编码器10能将传动轴6的旋转圈数反馈给电机驱动器3，位置传感器9能将工作台7的实际位移传递到控制器2中，由控制器2进行比较并自动进行调整，调整了由机床热位移造成的精度偏差。综上所述，本技术采用闭环控制系统，精度高，误差小，能有效的减少机床进给系统发生热位移时对产品精度的影响，本装置结构简单，操作性强，适宜对现有数控机床进行改造，具有显著的经济效益。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防热位移的数控机床进给系统，其特征在于，包括控制器（2）和执行机构，所述执行机构包含电动机（4）、齿轮箱（5）、传动轴（6）、工作台（7），所述传动轴（6）下方设有散热箱（11），并在散热箱（11）内放置有散热液（12），传动轴（6）尾部还设有编码器（10），所述控制器（2）通过电机驱动器（3）与电动机（4）连接，所述编码器（10）的输出信号线与电机驱动器（3）连接，所述工作台（7）底部连接有传动块（8），传动块（8）上安装有位置传感器（9），所述位置传感器（9）的反馈端与控制器（2）连接，所述控制器（2）外还单独连接一测温装置（1）。

【技术特征摘要】
1.一种防热位移的数控机床进给系统，其特征在于，包括控制器（2）和执行机构，所述执行机构包含电动机（4）、齿轮箱（5）、传动轴（6）、工作台（7），所述传动轴（6）下方设有散热箱（11），并在散热箱（11）内放置有散热液（12），传动轴（6）尾部还设有编码器（10），所述控制器（2）通过电机驱动器（3）与电动机（4）连接，所述编码器（10）的输出信号线与电机驱动器（3）连接，所述工作台（7）底部连接有传动块（8），传动块（8）上安装有位置传感器（9），所述位置传感器（9）的反馈端与控制器（2）连接，所述控制器（2）外还单独连接一测温装置（1）。2.根据权利要求1所述的一种防热位移的数控机床进给系统，其特征在于所述电动机（4）为伺服电动机，功率为7.5KW。3.根据权利要求1所述的一种防...

【专利技术属性】
技术研发人员：林慧，李强，焦继伟，
申请(专利权)人：三星智能科技盐城有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32