并联机床动平台的水冷系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及并联机床的冷却系统，具体涉及并联机床动平台的水冷系统。
【背景技术】
[0002]在并联机床上，动平台的中间是电主轴，动平台的下方是刀具，电主轴运转时要产生热量，刀具切削时要产生热量，电主轴和刀具是动平台的两个热源；并联机床加工时，电主轴产生的热量直接传递给动平台，刀具切削产生的热量经电主轴传递给动平台，使动平台在电主轴的附近的温度较动平台的铰链座的附近的温度高，在电主轴与动平台的铰链座之间动平台有较大的温度梯度，影响动平台上铰链坐标的温度误差的补偿精度，进一步影响并联机床的加工精度，此外，动平台的温度较定平台的温度高，在动平台到定平台的方向上连杆有温度梯度，影响连杆的温度误差的补偿精度和并联机床的温度误差的控制精度。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于:提供并联机床动平台的水冷系统，用于减小动平台的温度梯度，及减小动平台与定平台的温度差，提高动平台上铰链坐标的温度误差的补偿精度和并联机床的温度误差的控制精度。
[0004]本实用新型的并联机床动平台的水冷系统的技术解决方案:将制冷后的冷却液送入动平台，降低动平台的温度，并将动平台与定平台的温度比较，控制动平台的温度，减小动平台与定平台的温度差;通过加强动平台与流入动平台中的冷却液的热交换，减小动平台的温度梯度。
[0005]本实用新型的并联机床动平台的水冷系统中，并联机床动平台的水冷系统包括保温层、调温水管、半导体制冷片、调温水栗、水箱、散热水栗、散热水管、散热器、动平台内温度传感器、动平台外温度传感器、定平台温度传感器、电线和控制器;保温层包在动平台的外表面，调温水栗的一端通过调温水管与水箱相连，调温水栗的另一端通过调温水管与散热器连接，散热水栗的一端通过散热水管与水箱相连，散热水栗的另一端通过散热水管与散热器连接，散热器与水箱相连，半导体制冷片在调温水管和散热水管之间，半导体制冷片分别与调温水管和散热水管接触，进入动平台中的调温水管环绕电主轴布置并在电主轴外形成环形管，动平台内温度传感器和动平台外温度传感器安装在动平台内并与动平台接触，定平台温度传感器安装在定平台上并与定平台接触，控制器通过电线分别与半导体制冷片、调温水栗、散热水栗、动平台内温度传感器、动平台外温度传感器和定平台温度传感器连接。
[0006]本实用新型的并联机床动平台的水冷系统中，动平台内温度传感器和动平台外温度传感器不在绕电主轴中心的同一圆周上，动平台内温度传感器靠近电主轴，动平台外温度传感器靠近动平台的铰链座。
[0007]本实用新型的并联机床动平台的水冷系统中，动平台和半导体制冷片共用一个散热器散发热量。
[0008]本实用新型的并联机床动平台的水冷系统中，冷却液可用冷却刀具的切削液，散热器可用冷却刀具的切削液的散热器。
[0009]本实用新型的有益效果:
[0010]1.调温水栗将制冷后的冷却液送入动平台，降低动平台的温度，控制器通过定平台温度传感器的信息，控制动平台的温度，减小动平台与定平台的温度差，有利于减小连杆的温度梯度，使动平台、定平台和连杆的温度一致，有利于补偿动平台、定平台和连杆的温度误差，提高动平台、定平台的铰坐标和连杆长度的温度误差的补偿精度。
[0011 ] 2.通过加强冷却液与动平台的热交换，减小动平台的温度梯度，可提高动平台上铰链坐标的温度误差的补偿精度。
[0012]3.用半导体制冷片对调温水管中的冷却液制冷，调温水管中冷却液的温度调节速度快，有利于提高动平台的温度精度，进一步有利于提高动平台上铰链坐标的温度误差的补偿精度；用散热水管中的冷却液散发半导体制冷片的热量，有利于提高半导体制冷片的制冷效率及取得较低的冷却液的温度。
[0013]4.半导体制冷片的体积小，有利于半导体制冷片在并联机床上布置。
[0014]5.在并联机床动平台的水冷系统中，动平台和半导体制冷片共用一个散热器散发热量，冷却液用冷却刀具的切削液，散热器用冷却刀具的切削液的散热器，使并联机床动平台的水冷系统的结构紧凑。
[0015]6.冷却液的导热系数大，有利于减小动平台的温度梯度。
【附图说明】
[0016]图1为并联机床的三维示意图。
[0017]图2为并联机床动平台的水冷系统的示意图。
[0018]图3为图2的A-A部面图。
[0019]图4为定平台温度传感器安装在定平台上的示意图。
[0020]图5为图2的控制电路不意图。
[0021]图中:1刀具;2电主轴;3动平台；4铰链;5连杆；6定平台；7保温层;8调温水管;9半导体制冷片；10调温水栗；11水箱；12冷却液；13散热水栗；14散热水管；15散热器;16环形管；17动平台内温度传感器;18动平台外温度传感器;19铰链座;20定平台温度传感器;21电线;22控制器。
【具体实施方式】
[0022]并联机床动平台的水冷系统如图2?5所示。
[0023]在并联机床动平台的水冷系统中，并联机床动平台的水冷系统包括保温层7、调温水管8、半导体制冷片9、调温水栗10、水箱11、散热水栗13、散热水管14、散热器15、动平台内温度传感器17、动平台外温度传感器18、定平台温度传感器20、电线21和控制器22;保温层7包在动平台3的外表面，调温水栗10的一端通过调温水管8与水箱11相连，调温水栗10的另一端通过调温水管8与散热器15连接，散热水栗13的一端通过散热水管14与水箱11相连，散热水栗13的另一端通过散热水管14与散热器15连接，散热器15与水箱11相连，半导体制冷片9在调温水管8和散热水管14之间，半导体制冷片9分别与调温水管8和散热水管14接触，进入动平台3中的调温水管8环绕电主轴2布置并在电主轴2外形成环形管16，动平台内温度传感器17和动平台外温度传感器18安装在动平台3内并与动平台3接触，定平台温度传感器20安装在定平台6上并与定平台6接触，控制器22通过电线21分别与半导体制冷片9、调温水栗10、散热水栗13、动平台内温度传感器17、动平台外温度传感器18和定平台温度传感器20连接;保温层7用于提高动平台3的调温效果;散热器15用于散热；调温水管8为复合管，在调温水管8与半导体制冷片9接触处的调温水管8可用铜管，在半导体制冷片9与动平台3之间的调温水管8可用保温管;与半导体制冷片9接触处的散热水管14可用铜管;动平台内温度传感器17和动平台外温度传感器18用于测量动平台3的温度，动平台外温度传感器18用于测量定平台6的温度。
[0024]在并联机床动平台的水冷系统中，动平台内温度传感器17和动平台外温度传感器18不在绕电主轴2中心的同一圆周上，动平台内温度传感器17靠近电主轴2，动平台外温度传感器18靠近动平台3的铰链座19。
[0025]在并联机床动平台的水冷系统中，动平台3和半导体制冷片9共用一个散热器15散发热量。
[0026]在并联机床动平台的水冷系统中，动平台3、定平台6和连杆5的温度误差是指由于温度变化引起的动平台3、定平台6和连杆5上的尺寸误差;动平台上铰链坐标是指连接动平台3和连杆5的铰链4的坐标。
[0027]并联机床动平台的水冷系统的工作原理:并联机床工作时，调温水栗10将冷却液12栗入调温水管8，冷却液12沿调温水管8中的箭头方向流动，冷却液12依次流过调温水栗10、半导体制冷片9处的调温水管8、动平台3内的调温水管8，最后冷却液12流入散热器15;散热水栗13将冷却液12栗入散热水管14，冷却液12沿散热水管14中的箭头方向流动，冷却液12依次流过散热水栗13、半导体制冷片9处的散热水管14，最后冷却液12流入散热器15;冷却液12沿散热器15中的箭头方向流过散热器15，再流入水箱11;半导体制冷片9通电后，半导体制冷片9与调温水管8接触的一面变冷，半导体制冷片9与散热水管14接触的一面变热，半导体制冷片9对流经调温水管8的冷却液12降温，同时，半导体制冷片9将热量传递给散热水管14中的冷却液12 ；由半导体制冷片9降温后的冷却液12流入动平台3中的调温水管8，冷却液12吸收动平台3的热量，使动平台3的温度降低，并使动平台3的温度梯度减小；调温水管8中的冷却液12吸收动平台3的热量后温度升高，散热水管14中的冷却液12吸收半导体制冷片9的热量后温度升高，冷却液12再流入散热器15，由散热器15散发散热器15中冷却液12的热量；当动平台内温度传感器17和动平台外温度传感器18测得的温度差大于要求控制的温度差时，动平台3的温度梯度大于要求的温度梯度，控制器22控制调温水栗10，加大调温水管8中的冷却液12的流量，使动平台3的温度梯度在要求的温度梯度误差范围内；当动平台内温度传感器17和动平台外温度传感器18测得动平台3的平均温度高于定平台温度传感器20测得定平台6的温度时，控制器22控制半导体制冷片9，加强对调温水管8中的冷却液12的制冷，进一步降低流入动平台3的冷却液12的温度，使动平台3与定平台6的温度一致并在要求的温度误差范围内。
【主权项】
1.并联机床动平台的水冷系统，其特征在于:调温水栗(10)的一端通过调温水管(8)与水箱(11)相连，调温水栗(10)的另一端通过调温水管(8)与散热器(15)连接，散热水栗(13)的一端通过散热水管(14)与水箱(11)相连，散热水栗(13 )的另一端通过散热水管(14)与散热器(15)连接，散热器(15)与水箱(11)相连，半导体制冷片(9)在调温水管(8)和散热水管(14)之间，半导体制冷片(9)分别与调温水管(8)和散热水管(14)接触，进入动平台(3)中的调温水管(8)环绕电主轴(2)布置并在电主轴(2)外形成环形管(16)。2.根据权利要求1所述的并联机床动平台的水冷系统，其特征在于:动平台(3)和半导体制冷片(9)共用一个散热器(15)散发热量。
【专利摘要】本实用新型的并联机床动平台的水冷系统，调温水泵（10）的一端通过调温水管（8）与水箱（11）相连，调温水泵（10）的另一端通过调温水管（8）与散热器（15）连接，散热水泵（13）的一端通过散热水管（14）与水箱（11）相连，散热水泵（13）的另一端通过散热水管（14）与散热器（15）连接，散热器（15）与水箱（11）相连，半导体制冷片（9）分别与调温水管（8）和散热水管（14）接触，调温水管（8）环绕电主轴（2）布置，动平台内温度传感器（17）和动平台外温度传感器（18）安装在动平台（3）内，定平台温度传感器（20）安装在定平台（6）上，用于提高动平台上铰链坐标的温度误差的补偿精度。
【IPC分类】B23Q11/12
【公开号】CN205363424
【申请号】CN201620097225
【发明人】许兆棠, 张恒, 吴蒙蒙, 阮潇, 刘远伟, 朱为国, 胡国专
【申请人】淮阴工学院
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月1日