[发明专利]一种适用于机床温度场差异化控制的温控装置

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床加工技术领域，特别是一种适用于机床温度场差异化控制的温控装置。

背景技术

机床加工的工件精度一般是机床精度值的1.5-2倍左右(考虑工序能力系数一般在1.33左右)，例如普通型机床位置精度为0.025mm，加工出工件孔距精度在0.04-0.05mm左右，这是考虑到工艺系统的变形、加工温度场影响、工件材质不均匀、刀具精度影响等，其中机床温度变化是影响加工精度的重要因素之一。任何机床进行加工就要消耗动力，产生热量，热量传导到机床各个运动部件和机床构件，必然引起机床工艺系统的热变形，造成工件加工精度的变化。例如，一台常用的数控立铣床，当机床由冷态转入热态时，主轴经过长时间高速运动后，温度有可能上升十几度，一起机床构件温升，立柱局部后仰热变形、主轴中心线延伸、主轴端面抬头等综合变形，对中小规格的立铣床，在主轴端面上可能达到0.02-0.02mm的长度变化。数控机床上主要热源来源于各伺服电机和主轴电机、高速运动部件及液压系统等。循环液冷却方式作为一种控制机床热变形的有效方法，已经被广泛应用于各类精密及超精密机床的设计制造中。目前，循环液冷却方式一般采用循环泵使经过冷却装置冷却的冷却液进入机床床体的发热机构，并带走热量，回流至冷却装置内，完成冷却循环，从而降低机床发热部件的温度，实现循环液温度控制，但其循环液温度单一、冷却路径固定，无法实现机床温度场的多点位差异化控制。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能适用于机床温度温控的温控装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种适用于机床温度控制的的温控装置，包括一个带冷却油路的铝板、一个铜板、四个磁铁块、一个冷却液入口、一个冷却液出口、两条冷却管路和一层隔热棉组成。

本发明具有的优点和积极效果是：通过设置温控装置的冷却液入口温度和流量，来独立调节各温控装置的冷却效率，并且根据每个温控装置输入口实测温度值的反馈，控制输入电磁阀组，精确调节冷却液的温度，以实现机床温度场的差异化控制。弥补了以往相关研究成果的缺陷，可靠性高，且应用方便。

附图说明

图1是本发明正面结构的二维示意图；

图2是本发明在实际工作中与机床接触面的三维示意图；

图3是本发明内部冷却管路示意图；

图4为本发明实际试验时的实物图；

图中标号名称：

1.冷却液入口，2.冷却液出口，3.铜板面，4.铝板冷却油路，5.冷却液出口阀，6.出口温度传感器，7.入口温度传感器，8.隔热棉，9.出液管路，10.冷却液入口阀，11.入液管路

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1至图4，一种适用于机床温度场差异化控制的自由安装式温控装置，包括一条冷却循环系统、一组可以在机床上自由安装和拆卸的装置、一套保温措施和一个高导热系数的导热板。所述冷却循环系统可输出不同温度冷却液，每组所述循环系统包括一台冷却循环机和一个循环泵，所述冷却循环机设有冷却液输出温度检测装置和液位检测装置，其中一条冷却循环干路为高温冷却循环干路，包括一台输出冷却液温度范围为5～35摄氏度的第一冷却循环机以及第一循环泵；另外一组冷却液循环干路为低温冷却循环干路，包括一台输出冷却液温度范围为5～35摄氏度的第二冷却循环机以及第二循环泵；每组冷却循环支路包括一个独立调温箱采用PID控制模式，可分别控制每个温控装置的冷却液入口温度；

所述温度检测装置分别在冷却液入口1设置入口温度传感器7和冷却液出口2设置出口温度传感器6，所述入口温度传感器7与出口温度传感器6都与PC机相连，采用LABVIEW采集温度信号，实时监测出入口冷却液温度；

所述保温措施包括控温装置除去与机床接触面3的一层铜板外其余均用导热系数较低的铝板，所述保温措施还包括隔热棉8，以确保外界温度传递到温控装置或温控装置的热量散失的外界，所述高导热系数铜板8使尽量多的热量在温控装置和机床之间传递；

所述自由安装和拆卸装置由镶嵌在铝板四角内的磁铁块组成，可以实现将温控装置安装在机床的不同位置，以满足机床温度场差异化控制需求。

本发明为实现机床温度场差异化控制可包括以下步骤：

1.将适用于机床温度场差异化控制的温控装置分别安装在选定好的位置；

2.打开冷却循环系统，设定不同独立调温箱的输出温度；