本发明涉及汽车零件加工用机床的技术领域，特别是涉及用于汽车零部件加工的机床丝杠无磨损预热系统。
背景技术：
汽车零件加工制造企业，具有产量大、加工节拍快的特点，对机床的有效使用效率具有很高的要求。而普通的数控机床，为了保证稳定的加工精度，需要在开机初期进行空跑，使得滚珠丝杠受丝杠螺母的摩擦作用而升温，从而实现热变形伸长，当滚珠丝杠的温升达到5摄氏度时，滚珠丝杠的温升趋向于稳定值，此时的机床具有较为稳定的加工精度，将机床开机后空跑到滚珠丝杠热变形稳定状态的过程称之为机床预热。
目前，机床预热的时间普遍超过30分钟，非24小时运转的机床，在午休、下班等过程中，机床因停机而冷却后，需要重新进行预热，极大地浪费了工作时间；此外，为了弥补丝杠热变形，精密机床通常采用丝杠预拉伸的方式，将丝杠预拉伸一定长度，使得滚珠丝杠内部产生拉伸应力，从而当滚珠丝杠受热时，预拉伸的长度范围内，滚珠丝杠受热伸长的过程被抵消内应力的过程替代，在一定程度上减少滚珠丝杠的热变形，但是受到预拉伸的滚珠丝杠，同样对丝杠两端的轴承具有初载荷作用，而轴承在轴向载荷作用下运转跑机，将对轴承本身造成磨损，加速轴承寿命损耗，所以采用预拉伸的方式来缩减机床跑机的时间，是具有很大的缺陷的。
提供一种能够快速实现滚珠丝杠的预热，既保证加工精度稳定性，又节省跑机时间的系统，是精密机床行业发展之路的重要攻克点，也是汽车零部件加工企业所急需的机床特性。
技术实现要素：
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种用于汽车零部件加工的机床丝杠无磨损预热系统，能够使机床开机后，无需空跑就能对传动系统的滚珠丝杠进行快速预热，既保证了机床加工精度的稳定性，又能够节省机床预热时间，提高加工效率。
为实现上述目的，本发明提出了一种用于汽车零部件加工的机床丝杠无磨损预热系统，包括具有中部通孔的丝杠，其特征在于：所述丝杠的通孔内设置有具有轴向通孔的热膨胀杆，所述热膨胀杆上设置有多个热膨胀节，相邻两个热膨胀节之间的杆体两端分别设置有导线孔，热膨胀节之间的杆体上还缠绕有螺旋线圈，所述螺旋线圈至少有三组，分别为第一螺旋线圈、第二螺旋线圈和第三螺旋线圈，所述第一螺旋线圈、第二螺旋线圈和第三螺旋线圈的两端分别从导线孔穿入到热膨胀杆内部的通孔中，并从热膨胀杆的端部引出；所述热膨胀杆的两端设置有限位台阶，丝杠两端处的通孔内壁设置有螺纹，所述热膨胀杆两端的限位台阶上分别套装有一个外螺纹锁紧螺母，所述外螺纹锁紧螺母与丝杠两端的通孔内壁上的螺纹锁紧，从而将热膨胀杆固定在丝杠内部；所述热膨胀节的外径小于丝杠的通孔直径，且其差值为0.3-0.5mm；用于汽车零部件加工的机床丝杠无磨损预热系统，还包括位于丝杠外部并固定在机床的铸件本体上的激光温度传感器，所述激光温度传感器与螺旋线圈一一对应，即激光温度传感器至少具有三个，分别为第一激光温度传感器、第二激光温度传感器和第三激光温度传感器，且第一激光温度传感器、第二激光温度传感器和第三激光温度传感器的探测点分别为第一螺旋线圈、第二螺旋线圈和第三螺旋线圈所在的丝杠外壁处；还包括有控制器，多组所述螺旋线圈的引出线分别通过独立的继电器与工业电线相连，所述继电器的控制线路分别与控制器的输出接口相连接，多组所述激光温度传感器分别与所述控制器的输入接口相连接；所述热膨胀杆由机加工一体成型的金属材料制成。
本发明的有益效果：本发明通过在丝杠的通孔内设置具有多组螺旋线圈和热膨胀节的热膨胀杆，并将热膨胀杆两端通过锁紧螺母固定在丝杠上，结构上实现丝杠与热膨胀杆同步转动，从而解决丝杠在电机端因为联轴器连接而无法对热膨胀杆进行支撑的技术难题，而且通过设置热膨胀节外径与丝杠内径之间的特定差值，从而使得在热膨胀节受热膨胀后，能够迅速靠紧丝杠的内孔壁，不仅提高了丝杠与热膨胀节之间的配合刚性，而且能够使热量从各个热膨胀节处快速传递到丝杠的各个轴向部位，从而对丝杠进行快速预热；由于该技术方案中采用的丝杠预热方式并没有涉及到丝杠与丝杠螺母之间的传动摩擦，也没有涉及到丝杠两端轴承的转动，从根本上避免了丝杠两端的轴承磨损，起到了无磨损预热的预期效果。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明的丝杠内部结构示意图；
图2是本发明的系统线路原理图；
图3是本发明中热膨胀节的结构示意图。
图中：1-丝杠、2-热膨胀杆、201-热膨胀节、202-导线孔、203-限位台阶、301-第一螺旋线圈、302-第二螺旋线圈、303-第三螺旋线圈、4-外螺纹锁紧螺母、501-第一激光温度传感器、502-第二激光温度传感器、503-第三激光温度传感器、6-继电器、7-控制器。
【具体实施方式】
参阅图1和图2，本发明一种用于汽车零部件加工的机床丝杠无磨损预热系统，包括具有中部通孔的丝杠1，其特征在于：所述丝杠1的通孔内设置有具有轴向通孔的热膨胀杆2，所述热膨胀杆2上设置有多个热膨胀节201，相邻两个热膨胀节201之间的杆体两端分别设置有导线孔202，热膨胀节201之间的杆体上还缠绕有螺旋线圈，所述螺旋线圈至少有三组，分别为第一螺旋线圈301、第二螺旋线圈302和第三螺旋线圈303，所述第一螺旋线圈301、第二螺旋线圈302和第三螺旋线圈303的两端分别从导线孔202穿入到热膨胀杆2内部的通孔中，并从热膨胀杆2的端部引出；所述热膨胀杆2的两端设置有限位台阶203，丝杠1两端处的通孔内壁设置有螺纹，所述热膨胀杆2两端的限位台阶203上分别套装有一个外螺纹锁紧螺母4，所述外螺纹锁紧螺母4与丝杠1两端的通孔内壁上的螺纹锁紧，从而将热膨胀杆2固定在丝杠1内部；所述热膨胀节201的外径小于丝杠1的通孔直径，且其差值为0.3-0.5mm；用于汽车零部件加工的机床丝杠无磨损预热系统，还包括位于丝杠1外部并固定在机床的铸件本体上的激光温度传感器，所述激光温度传感器与螺旋线圈一一对应，即激光温度传感器至少具有三个，分别为第一激光温度传感器501、第二激光温度传感器502和第三激光温度传感器503，且第一激光温度传感器501、第二激光温度传感器502和第三激光温度传感器503的探测点分别为第一螺旋线圈301、第二螺旋线圈302和第三螺旋线圈303所在的丝杠1外壁处；还包括有控制器7，多组所述螺旋线圈的引出线分别通过独立的继电器6与工业电线相连，所述继电器6的控制线路分别与控制器7的输出接口相连接，多组所述激光温度传感器分别与所述控制器7的输入接口相连接；所述热膨胀杆2由机加工一体成型的金属材料制成，能够保证热膨胀的一致性。
机床开机后，控制器7导通各个继电器6，使得与工业电线并联的各个螺旋线圈通电，对热膨胀杆2进行磁感应加热，热膨胀节201迅速膨胀，抵住丝杠1的内壁，并将热量传递到丝杠1的各个部位，丝杠1各部位同时受热升温；与此同时，控制器7接收激光温度传感器的信号，将丝杠1的各个位置的热量信号进行分析比较，由于丝杠各段的外部结构和环境不同，对温升会产生影响，所以在第一螺旋线圈301、第二螺旋线圈302和第三螺旋线圈303处的丝杠1温升并不相同，未达到设定温度值的丝杠1部位，由控制器7控制对应的继电器6导通继续加热，而温度值达到设定值的丝杠1部位，对应的继电器6断开，从而切断相应位置的螺旋线圈的电流。
螺旋线圈的引出线通过丝杠1的通孔引出，引出线应包裹有耐高温的绝缘皮。
本发明，通过在丝杠的通孔内设置具有多组螺旋线圈和热膨胀节的热膨胀杆，并将热膨胀杆两端通过锁紧螺母固定在丝杠上，结构上实现丝杠与热膨胀杆同步转动，从而解决丝杠在电机端因为联轴器连接而无法对热膨胀杆进行支撑的技术难题，而且通过设置热膨胀节外径与丝杠内径之间的特定差值，从而使得在热膨胀节受热膨胀后，能够迅速靠紧丝杠的内孔壁，不仅提高了丝杠与热膨胀节之间的配合刚性，而且能够使热量从各个热膨胀节处快速传递到丝杠的各个轴向部位，从而对丝杠进行快速预热；由于该技术方案中采用的丝杠预热方式并没有涉及到丝杠与丝杠螺母之间的传动摩擦，也没有涉及到丝杠两端轴承的转动，从根本上避免了丝杠两端的轴承磨损，起到了无磨损预热的预期效果。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。