一种机床结构件的温控结构的制作方法

1.本实用新型属于机械加工领域，特别涉及一种机床结构件的温控结构。


背景技术：

2.床身、立柱、横梁、滑座、滑枕、工作台等机床上用于承载工件和刀具的基础件通常被称为机床结构件，一般由铸铁、钢、铝等金属材料制成。机床工作过程中，受内部电机发热、运动部件摩擦生热以及外部环境温度变化等因素的影响，机床结构件很容易产生热变形，使刀具与工件的相对位置发生变化，从而影响了机床的加工精度，尤其是在高精度加工中，其对加工精度的影响尤为显著。虽然通过暖机预热可以在一定程度上降低对加工精度的影响，但是从开机到重新建立热平衡状态需要较长的时间，降低了机床的生产效率。
3.为了降低机床结构件的热变形，缩短暖机时间，一般会对机床结构件采取温控措施，主要有三种方案，第一种方案是在结构件安装面两侧开槽置入冷却管，第二种方案是直接在结构件打深孔作为冷却管路，第三种方案是在铸造结构件时将冷却管路镶铸在铸件中。对于第一种方案，由于冷却管与结构件之间是接触面积有限的点接触，接触点之外是隔热的空气而没有其他导热介质，因此其冷却效果有限；并且这种方案一般只能用于结构件的导轨处等比较重要的位置，对结构件整体和机床整机的温控作用有限。第二种方案虽然冷却效果较好，但是对于尺寸较大的结构件，由于细长孔的加工工艺对设备要求高并且费工费时，仅能加工直孔，因此其加工难度较大，并且由于铸铁质地疏松的特性，铸铁材质结构件打孔作为冷却管路发生泄漏的风险也较高。第三种方案由于铁水凝固前后约1400℃的温差和浇注时铁水对镶件的冲刷，预埋的冷却管路极易错位，并且预埋的金属管路对铁水的结晶过程影响较大，很容易影响到铸件局部的强度。另外对于后两种方案也仅能适用于部分机床结构件，而对于立柱等高度大，内部结构复杂的机床结构件很难布置冷却管路，因此，目前无法对机床立柱等结构件进行温度控制，从而限制了对机床整机的温控效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，易于制造，冷却效果好的机床结构件温控结构，可对机床任意结构件进行有效的整体温控，减轻机床零部件发热和环境温度变化对机床结构件的影响，降低机床热变形，提高机床精度，并缩短机床的暖机时间。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种机床结构件的温控结构，包括机床结构件、温控管路和导热体，温控管路布置于机床结构件的内表面或外表面，二者之间通过导热体填充固定。
6.上述一种机床结构件的温控结构，所述导热体由导热材料浇注后固化而成。
7.上述一种机床结构件的温控结构，所述导热材料可以是热固性树脂基导热材料，也可以是热塑性树脂基导热材料，或者是低熔点金属或合金材料。
8.上述一种机床结构件的温控结构，所述热塑性树脂基导热材料与低熔点金属或合
金材料通过螺钉锚固于机床结构件上。
9.上述一种机床结构件的温控结构，所述温控管路为金属波纹管或带散热鳍片的金属管。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过在机床结构件外表面或内表面布置温控管路并填充导热材料的形式对机床结构件进行冷却，结构简单，易于制造，不需要高精度的机加设备即可完成，并且冷却液不易泄漏。温控管路位置可根据机床结构件任意调整，能够保证对机床结构件整体的冷却效果，可实现机床任意结构件有效的整体温控，减轻机床零部件发热和环境温度变化对机床结构件的影响，进而降低机床热变形，提高机床精度，并缩短机床的暖机时间。
附图说明
11.图1是本实用新型实施例1机床结构件内表面布置温控管路结构示意图。
12.图2是本实用新型实施例2机床结构件外表面布置温控管路结构示意图。
具体实施方式
13.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
14.实施例1。
15.如图1所示，本实用新型一种机床结构件的温控结构，包括机床结构件11、温控管路12和导热体13，温控管路12布置于机床结构件11的内表面，二者之间通过导热体13填充固定。机床工作时，温控管路12内通入冷却液，可对机床结构件11进行整体冷却或者温度控制。
16.导热体13由热固性树脂基导热材料、热塑性树脂基导热材料，或者低熔点金属或合金材料浇注固化而成，采用热固性树脂基导热材料浇注时，热固性树脂基导热材料固化后直接与机床结构件11和温控管路12粘结固定；采用热塑性树脂基导热材料或者低熔点金属或合金材料浇注时，需要在浇注前在机床结构件11的浇注面上安装螺钉，浇注后螺钉埋入热塑性树脂基导热材料或者低熔点金属或合金材料，固化后，螺钉将热塑性树脂基导热材料或者低熔点金属或合金材料锚固于机床结构件11上。
17.本实施例在浇注时，首先将温控管路12布置于机床结构件11腔体的内表面上，然后对机床结构件11、温控管路12和导热材料进行预热，达到预热温度后，向机床结构件11的腔体中浇注导热材料至充满腔体，然后室温静置至导热材料固化成导热体13。
18.实施例2。
19.如图2所示，本实用新型一种机床结构件的温控结构，包括机床结构件21、温控管路22和导热体23，温控管路22布置于机床结构件21的外表面，二者之间通过导热体23填充固定。机床工作时，温控管路22内通入冷却液，可对机床结构件21进行整体冷却或者温度控制。
20.导热体23由热固性树脂基导热材料、热塑性树脂基导热材料，或者低熔点金属或合金材料浇注而成，采用热固性树脂基导热材料浇注时，热固性树脂基导热材料固化后直接与机床结构件21和温控管路22粘结固定；采用热塑性树脂基导热材料或者低熔点金属或合金材料浇注时，需要在浇注前在机床结构件21的浇注面上安装螺钉，浇注后螺钉埋入热
塑性树脂基导热材料或者低熔点金属或合金材料，固化后，螺钉将热塑性树脂基导热材料或者低熔点金属或合金材料锚固于机床结构件21上。
21.本实施例在浇注时，首先将温控管路22布置于布置于机床结构件21的外表面上，然后对机床结构件21、温控管路22和导热材料进行预热，达到预热温度后，将机床结构件21的前侧浇注面朝上放置，然后浇注导热材料至没过温控管路22，安装盖板后翻转机床结构件21至后侧浇注面朝上放置，浇注导热材料至没过温控管路22，最后将浇注完成的机床结构件21转入烘箱加热使导热材料固化成导热体23。
22.尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种机床结构件的温控结构，其特征在于，包括机床结构件、温控管路和导热体，温控管路布置于机床结构件的内表面或外表面，二者之间通过导热体填充固定。2.根据权利要求1所述的一种机床结构件的温控结构，其特征在于，所述导热体由导热材料浇注后固化而成。3.根据权利要求2所述的一种机床结构件的温控结构，其特征在于，所述导热材料可以是热固性树脂基导热材料，也可以是热塑性树脂基导热材料，或者是低熔点金属或合金材料。4.根据权利要求3所述的一种机床结构件的温控结构，其特征在于，所述热塑性树脂基导热材料与低熔点金属或合金材料通过螺钉锚固于机床结构件上。5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种机床结构件的温控结构，其特征在于，所述温控管路为金属波纹管或带散热鳍片的金属管。

技术总结
本实用新型涉及一种机床结构件的温控结构，包括机床结构件、温控管路和导热体，温控管路布置于机床结构件的内表面或外表面，二者之间通过导热体填充固定；导热体由导热材料浇注后固化而成。本实用新型结构简单，易于制造，冷却效果好的机床结构件温控结构，可对机床任意结构件进行有效的整体温控。结构件进行有效的整体温控。结构件进行有效的整体温控。


技术研发人员：郭雷 徐辉
受保护的技术使用者：北京精雕科技集团有限公司
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2022/7/8