一种热平衡天然石材床身结构的制作方法

1.本实用新型属于机床设备技术领域，涉及一种热平衡天然石材床身结构。


背景技术：

2.目前，市面上大部分机床床身主要是采用铸铁、钢铁、人造花岗岩等材料来进行制作，采用这些材料制作的机床床身存在价格昂贵、精度差、热膨胀系数大等问题，因此，传统的机床床身的材料不能满足机床高精度的加工要求。
3.从已公开的资料可知，三坐标测量仪的底座都是采用天然花岗岩为原料的，天然花岗岩具有稳定性好、价格低、热膨胀系数小的优点。
4.但在天然石材在精密加工机床中基本没有应用，在三坐标测量仪中，石材上下表面接触的都是空气，空气的比热容较小；采用天然花岗岩制作的机床床身，设置在床身上的静压导轨上的油腔中的机油流至床身上，油的比热容较大，从而引起床身上表面温度随机油温度变化，导致天然花岗岩的上下表面产生温差，床身会发生翘曲变形，进而引起床身开裂。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有的采用天然花岗岩来制作机床床身时存在的上述问题，而提出了一种能够消除床身上下表面的温差，避免床身翘曲的天然花岗岩床身结构。
6.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
7.一种热平衡天然石材床身结构，包括底座、床身、定导轨和动导轨，所述床身固定设置在底座上，定导轨固定设置在床身上，动导轨滑动设置在定导轨上，动导轨上固定设有工作平台，其特征在于，所述床身的材质为天然石材，床身与底座之间设有架空层，所述床身结构还包括供油装置，该供油装置将机油注入上述架空层以及床身上，以使床身的上下表面均有相同温度的机油流过。
8.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述床身的上表面和下表面均固定设有一块导热板，导热板的外形尺寸与床身的外形尺寸相适配。
9.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述床身上表面外沿的其中三个沿边均固定设有一块上挡油板，底座的外沿超出床身的外沿，以使床身上表面的机油能从未装有上挡油板的一侧流入底座上表面。
10.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述底座上表面还固定设有一块下挡油板，该下挡油板为顶部开口的箱式结构，下挡油板的开口面的外沿超出床身的外沿。
11.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述下挡油板的高度大于架空层的高度。
12.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述的下挡油板上设有第一接头、第二接头，第一接头设置在第二接头的上方，第一接头、第二接头均与下挡油板的内腔连通。
13.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述供油装置包括油箱、与油箱相连
的油泵和油管，动导轨三个内侧面上分别设有若干油腔，所述油泵为各个油腔以及床身上表面供油，第一接头和第二接头分别通过油管与油箱连通，两油管上均装有阀门。
14.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述第一接头的内孔最低点高于床身下表面导热板的底面，第二接头的设置在下挡油板的底部。
15.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述的床身底部通过若干撑块固定在底座上，若干撑块均匀间隔分布在床身底部形成上述架空层。
16.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述的床身包括若干块天然石材，若干块天然石材水平上下层叠布置，且各层天然石材的外沿自上而下依次增大，每层天然石材上表面外沿的其中三个沿边均固定设有一块上挡油板，相邻两块石材之间设有垫块，导热板与垫块之间通过导热胶固定。
17.在上述的一种热平衡天然石材床身结构中，所述的床身与导热板之间、导热板与撑块之间通过导热胶固定。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.1、床身和定导轨均采用天然石材(天然花岗岩或天然大理石)，通过将床身架空，使床身的上表面和下表面均有相同温度的机油流过，上下两层机油与床身进行热交换，机油流动过程中，实现床身上下温度平衡，从而达到热平衡，有效防止床身翘曲变形；
20.2、通过在床身上表面、底座上表面分别设置上挡油板、下挡油板，动导轨油腔内的机油流至床身上表面，床身上表面的机油从未设置上挡油板的一侧流至下挡油板的内腔中。正常工作时，与第二接头连通的阀门关闭，第一接头与油箱连通，下挡油板内腔中的机油会从第一接头中溢出，并通过油管流入油箱中，由于第一接头的内孔最低点高于床身下表面导热板的底面，因此床身下表面导热板能完全浸在机油中，实现床身的上表面和下表面均有相同温度的机油流过；非工作状态时，第二接头与油箱连通，与第一接头连通的阀门关闭，下挡油板内腔中的所有机油会从第二接头中溢出，并通过油管流入油箱中。
附图说明
21.图1是本实用新型的正视图；
22.图2是本实用新型的侧视图；
23.图3是本实用新型的多层天然石材的结构示意图。
24.图中，1、底座；2、床身；3、定导轨；4、动导轨；5、导热板；6、上挡油板；7、下挡油板；8、第一接头；9、第二接头；10、撑块；11、工作平台；12、油腔；13、垫块。
具体实施方式
25.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
26.实施例1
27.如图1所示，本实用新型所述的一种热平衡天然石材床身结构，包括底座1、床身2、定导轨3和动导轨4，所述床身2固定设置在底座1上，定导轨3固定设置在床身2上，动导轨4滑动设置在定导轨3上，动导轨4上固定设有工作平台11。
28.床身2的材质为天然石材，床身2与底座1之间设有架空层，所述床身2结构还包括
供油装置，该供油装置将机油注入上述架空层以及床身2上，以使床身2的上下表面均有相同温度的机油流过。所述床身2通过若干撑块10固定在底座1上，若干撑块10均匀间隔分布在床身2底部形成上述架空层。床身2的上表面和下表面均固定设有一块导热板5，导热板5的外形尺寸与床身2的外形尺寸相适配。床身2与导热板5之间、导热板5与撑块10之间通过导热胶固定。导热板5的导热系数好，既能实现传递温度的目的，又能避免天然花岗岩与机油直接接触。
29.床身2上表面外沿的其中三个沿边均固定设有一块上挡油板6，底座1的外沿超出床身2的外沿，以使床身2上表面的机油能从未装有上挡油板6的一侧流入底座1上表面。所述底座1上表面还固定设有一块下挡油板7，该下挡油板7为顶部开口的箱式结构，下挡油板7的开口面的外沿超出床身2的外沿。所述下挡油板7的高度大于架空层的高度。
30.如图2所示，下挡油板7上设有第一接头8、第二接头9，第一接头8设置在第二接头9的上方，第一接头8、第二接头9均与下挡油板7的内腔连通。所述供油装置包括油箱、与油箱相连的油泵和油管，动导轨4三个内侧面上分别设有若干油腔12，所述油泵为各个油腔12以及床身2上表面供油，第一接头8和第二接头9分别通过油管与油箱连通，两油管上均装有阀门。所述第一接头8的内孔最低点的高度大于床身2下表面导热板5的底面高度，第二接头9的设置在下挡油板7的底部。
31.正常工作时，与第二接头9连通的阀门关闭，第一接头8与油箱连通，下挡油板7内腔中的机油会从第一接头8中溢出，并通过油管流入油箱中，由于第一接头8的内孔最低点高于床身2下表面导热板5的底面，因此床身2下表面导热板5能完全浸在机油中，实现床身2的上表面和下表面均有相同温度的机油流过；非工作状态时，第二接头9与油箱连通，与第一接头8连通的阀门关闭，下挡油板7内腔中的所有机油会从第二接头9中溢出，并通过油管流入油箱中。
32.实施例2
33.如图3所示，区别于实施例1，本实施例所述的床身2包括若干块天然石材，若干块天然石材水平上下层叠布置，且各层天然石材的外沿自上而下依次增大，每层天然石材上表面外沿的其中三个沿边均固定设有一块上挡油板6，相邻两块石材之间设有垫块13。导热板5与垫块13之间通过导热胶固定。
34.本实施例采用多层天然石材的结构，机油自上而下依次流动经过每块石材，且每块天然石材的厚度较薄，机油流动过程中，能够较快的实现每块石材上下温度平衡，从而较快的达到热平衡。
35.应该理解，在本实用新型的权利要求书、说明书中，所有“包括
……”
均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有
……”
，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含
……”
。
36.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。