一种带有热伸长检测机构的数控机床的制作方法

本实用新型涉及数控加工领域，具体涉及一种带有热伸长检测机构的数控机床。

背景技术：

数控机床由于能够进行复杂、精密、小批量、多品种的零件加工，广泛应用于汽车、航天等领域零部件的加工生产，数控机床的马达座，螺母座以及z轴结构体均采用铸铁材料制成，在使用时，电机主轴和其他轴结构在运行过程中会产生大量的热量，而铸铁材料受热后会发生热延伸现象，导致相应的轴结构发生伸长，由于不同部位的发热量不相同，从而导致机床各轴误差的产生，降低了机床的加工精度。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带有热伸长检测机构的数控机床，能够缩小轴结构误差，提高机床的加工精度。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种带有热伸长检测机构的数控机床，包括主轴，所述主轴的底部设置有y轴和z轴，所述主轴、y轴和z轴两两垂直，所述数控机床还包括镭射仪；

所述热伸长检测机构包括顺次连接的空气开关、隔离式变压器、开关电源和温度采集器，所述温度采集器与镭射检测块、第一热传感器、第二热传感器、第三热传感器连接；

所述镭射检测块位于主轴的外壁，用于检测主轴沿y方向的温度，所述第一热传感器通过一导热杆连接在主轴的底部，所述第二热传感器连接在y轴上，所述第三热传感器连接在z轴上。

进一步的，所述镭射检测块设置在主轴与镭射仪的激光出口相对应之处。

进一步的，所述数控机床包括控制机构，所述温度采集器与控制机构相连接。

进一步的，所述控制机构与主轴、y轴和z轴相连接，用于控制主轴、y轴和z轴的运行。

进一步的，所述空气开关与外部电源相连接。

进一步的，所述空气开关为220v单相两极空气开关，所述隔离式变压器为220v隔离式变压器，所述开关电源为dc24v开关电源。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中带有热伸长检测机构的数控机床，通过第一热传感器感应主轴及主轴电机的温度，通过镭射检测块感应主轴与镭射仪的激光出口相对应之处的温度，第二热传感器感应y轴上的温度，第三热传感器感应z轴上的温度，并将上述所有温度通过温度采集器发送到控制机构，控制机构收到相应数据后，计算主轴、y轴和z轴相应的伸长值并进行补偿，通过计算补输出偿值并根据偿值控制主轴、y轴和z轴运行，能够及时检查主轴、y轴和z轴的热延伸状况并进行调整，提高机床加工的精度，避免因主轴、y轴和z轴热延长后导致的机床加工精度降低。

附图说明

图1为本实用新型实施例中带有热伸长检测机构的数控机床的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2中a处放大图；

图4为本实用新型实施例中热伸长检测机构的结构框图。

图中：1-主轴，2-y轴，3-z轴，4-镭射仪，5-空气开关，6-隔离式变压器，7-开关电源，8-温度采集器，9-镭射检测块，10-第一热传感器，11-第二热传感器，12-第三热传感器，13-导热杆，14-控制机构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供一种带有热伸长检测机构的数控机床，包括主轴1、控制机构14和镭射仪4，主轴1的底部设置有y轴2和z轴3，主轴1、y轴2和z轴3两两垂直，控制机构14与主轴1、y轴2和z轴3相连接，用于控制主轴1、y轴2和z轴3的运行。

参见图4所示，热伸长检测机构包括顺次连接的空气开关5、隔离式变压器6、开关电源7和温度采集器8，空气开关5与外部电源相连接。

温度采集器8与镭射检测块9、第一热传感器10、第二热传感器11、第三热传感器12和控制机构14连接，镭射检测块9位于主轴1的外壁与镭射仪4的激光出口相对应之处，用于检测主轴1沿y方向的温度，第一热传感器10通过一导热杆13连接在主轴的底部，第二热传感器11连接在y轴2上，第三热传感器12连接在z轴3上。

本实用新型实施例中，空气开关5为220v单相两极空气开关，隔离式变压器6为220v隔离式变压器，开关电源7为dc24v开关电源，在实际使用时，空气开关5、隔离式变压器6、开关电源7的型号和功能可以根据实际需要选择。隔离式变压器6用于对外部电源进线滤波处理，放置外部电源的信号不稳定对热伸长检测机构的检测结果产生影响，提高热伸长检测机构的稳定性和检测结果的精确度。

本实用新型在使用时，通过第一热传感器10(导热杆9的一端位于主轴箱体内)感应主轴1及主轴电机的温度，通过镭射检测块9感应主轴1与镭射仪4的激光出口相对应之处的温度，第二热传感器11感应y轴2上的温度，第三热传感器12感应z轴3上的温度，并将上述所有温度通过温度采集器8发送到控制机构14，控制机构14收到相应数据后，计算主轴1、y轴2和z轴3相应的伸长值并进行补偿，如：正常情况下需要控制z轴结构体运行x距离，在有偿值y的情况下，根据实际情况，运行距离控制为x±y。

通过计算补输出偿值并根据偿值控制主轴1、y轴2和z轴3运行，能够及时检查主轴1、y轴2和z轴3的热延伸状况并进行调整，提高机床加工的精度，避免因主轴1、y轴2和z轴3热延长后导致的机床加工精度降低。

本实用新型所针对的龙门机床是数控机床，控制机构14本身具有较强的计算控制功能，因此，本实用新型中控制机构14接受到温度采集器8的信号后进行的计算和控制，都是其已有的功能，即本实用新型中虽然涉及到软件部分，但是软件部分是现有技术。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

技术特征：

1.一种带有热伸长检测机构的数控机床，包括主轴(1)，其特征在于：所述主轴(1)的底部设置有y轴(2)和z轴(3)，所述主轴(1)、y轴(2)和z轴(3)两两垂直，所述数控机床还包括镭射仪(4)；

所述热伸长检测机构包括顺次连接的空气开关(5)、隔离式变压器(6)、开关电源(7)和温度采集器(8)，所述温度采集器(8)与镭射检测块(9)、第一热传感器(10)、第二热传感器(11)、第三热传感器(12)连接；

所述镭射检测块(9)位于主轴(1)的外壁，用于检测主轴(1)沿y方向的温度，所述第一热传感器(10)通过一导热杆(13)连接在主轴的底部，所述第二热传感器(11)连接在y轴(2)上，所述第三热传感器(12)连接在z轴(3)上。

2.如权利要求1所述的一种带有热伸长检测机构的数控机床，其特征在于：所述镭射检测块(9)设置在主轴(1)与镭射仪(4)的激光出口相对应之处。

3.如权利要求1所述的一种带有热伸长检测机构的数控机床，其特征在于：所述数控机床包括控制机构(14)，所述温度采集器(8)与控制机构(14)相连接。

4.如权利要求3所述的一种带有热伸长检测机构的数控机床，其特征在于：所述控制机构(14)与主轴(1)、y轴(2)和z轴(3)相连接，用于控制主轴(1)、y轴(2)和z轴(3)的运行。

5.如权利要求1所述的一种带有热伸长检测机构的数控机床，其特征在于：所述空气开关(5)与外部电源相连接。

6.如权利要求1所述的一种带有热伸长检测机构的数控机床，其特征在于：所述空气开关(5)为220v单相两极空气开关，所述隔离式变压器(6)为220v隔离式变压器，所述开关电源(7)为dc24v开关电源。

技术总结
本实用新型公开了一种带有热伸长检测机构的数控机床，涉及数控加工领域，该数控机床包括主轴，所述主轴的底部设置有Y轴和Z轴，所述主轴、Y轴和Z轴两两垂直，所述数控机床还包括镭射仪；所述热伸长检测机构包括顺次连接的空气开关、隔离式变压器、开关电源和温度采集器，所述温度采集器与镭射检测块、第一热传感器、第二热传感器、第三热传感器连接；所述镭射检测块位于主轴的外壁，用于检测主轴沿Y方向的温度，所述第一热传感器通过一导热杆连接在主轴的底部，所述第二热传感器连接在Y轴上，所述第三热传感器连接在Z轴上。本实用新型能够缩小轴结构误差，提高机床的加工精度。

技术研发人员：梅海华;曹晗;李强;邢静
受保护的技术使用者：湖北宝科智能装备有限公司
技术研发日：2019.08.26
技术公布日：2020.04.17