一种用于机床热误差测量的试验装置的制作方法

本实用新型涉及机床辅助测量技术领域，尤其是一种用于机床热误差测量的试验装置。

背景技术：

在机床精密加工中，热误差已经成为影响零件制造精度的主要因素之一，其占到整个机床制造误差的50-70％。目前,有许多方法降低热误差的影响，如采用结构对称设计，使用热膨胀系数低的材料，控制工作间的温度及热误差补偿等方法。由于复杂的热生成机理及不断变化的内外部热源，使得热误差补偿方法被认为是最经济有效的方法。

在热误差补偿技术中，核心问题是建立预测精度高、稳健性强的数学模型，而数学模型测点的布置及选择是决定模型的预测精度。要想得到预测精度高的热误差补偿数学模型，必须找到在不同工况下，不同测点和热误差之间的关系，目前，往往需要在数控机床上进行试验，而不同机床上结构和部件间结合面的关系差异导致试验结果千差万别，试验准确度低，且效率低下，人工强度也高，不便于统计。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种方便使用、效率高、方便统计的机床热误差测量的试验装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的一种用于机床热误差测量的试验装置，包括试验钢棒、固定结构、数据采集仪，试验钢棒通过固定结构固定在机床工作台上，试验钢棒两端分别设置有加热环，加热环的温度由温度控制器调节，试验钢棒上设置有多个温度传感器，试验钢棒的端部设置有电涡流传感器，温度传感器、电涡流传感器均与数据采集仪相连接。

进一步的是，固定结构包括压紧件、紧固件，压紧件与试验钢棒相连接，紧固件设置在压紧件上。

进一步的是，紧固件为螺钉。

进一步的是，还包括限为结构，限位结构用于对试验钢棒进行限位，限位结构包括限位件、限位调节件，限位件与试验钢棒相连接，限位调节件设置在限位件上。

进一步的是，限位调节件为螺钉。

进一步的是，还包括隔热环，隔热环设置在加热环与压紧件之间。

进一步的是，温度传感器平均分布在试验钢棒上。

进一步的是，试验钢棒的形状为圆柱形。

进一步的是，还包括计算机，数据采集仪与计算机相连接。

本实用新型的有益效果是：做机床热误差测量试验时，将试验钢棒通过固定结构固定在机床工作台上，加热环逐步加热，温度传感器对试验钢棒的温度进行测量并将测得的数据传递给数据采集仪，电涡流传感器对试验钢棒产生的变形量(热伸长)进行测量并将测得的数据传递给数据采集仪，数据采集仪进行统计后，用于建立该机床的热误差补偿数学模型，本实用新型试验装置结构简单、方便使用、测得热误差效率高、准确率高，方便统计，利于推广。

附图说明

图1是本实用新型的俯视结构示意图；

图2是本实用新型的主视结构示意图；

图中零部件、部位及编号：试验钢棒1、加热环2、温度传感器3、电涡流传感器4、压紧件5、紧固件6、限位件7、限位调节件8、机床工作台9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2、所示，本实用新型一种用于机床热误差测量的试验装置，包括试验钢棒1、固定结构、数据采集仪，试验钢棒1的材质可采用GCr₁₅SiMn，长度为1000mm，形状为圆柱形，试验钢棒1通过固定结构固定在机床工作台9上，试验钢棒1两端分别设置有加热环2，加热环2可以逐步加热，用于模拟热源，加热环2的温度由温度控制器调节，试验钢棒1上设置有多个温度传感器3，温度传感器3的个数根据实际情况而定，一般为6-8个，温度传感器3平均分布在试验钢棒1上，对试验钢棒1上不同的测试点的温度进行测验，试验钢棒1 的端部设置有电涡流传感器4，电涡流传感器4可以在试验钢棒1上移动，对试验钢棒产生的变形量(热伸长)进行测量，温度传感器3、电涡流传感器4与数据采集仪相连接。

做机床热误差测量试验时，将试验钢棒1通过固定结构固定在机床工作台9上，加热环2逐步加热，温度传感器3对试验钢棒的温度进行测量并将测得的数据传递给数据采集仪，电涡流传感器4对试验钢棒1产生的变形量(热伸长)进行测量并将测得的数据传递给数据采集仪，数据采集仪进行统计后，用于建立该机床的热误差补偿数学模型，本实用新型试验装置结构简单、方便使用、测得热误差效率高、准确率高，方便统计，利于推广。

具体的，为了方便安装、拆卸，固定结构的一种结构为压紧件5、紧固件6组成，压紧件5与试验钢棒1相连接，压紧件5将试验钢棒1压住后，通过紧固件6对压紧件5进行紧固，紧固件6可为螺钉。在做机床热误差测量试验时，试验钢棒1要产生的变形(热伸长)，所以固定结构优选设置在试验钢棒1的一端，另一端设置有限为结构，限为结构用于对试验钢棒1进行限位，防止其出现径向跳动，限位结构由限位件7、限位调节件8，限位件7与试验钢棒1相连接，限位调节件8设置在限位件7上，限位调节件8优选为螺钉。

为了防止热量传递给固定结构，造成热量的损失和防止出现安全事故，本实用新型还设置有隔热环，隔热环设置在加热环2与压紧件5之间，隔热环防止热量的散发。为了便于分析使用，还设置有计算机，数据采集仪与计算机相连接，数据采集仪将收集的测量数据传递给计算机，在计算机中进行分析建立模型。