[实用新型]一种数控机床的热位移误差测量装置

说明书

本实用新型提供的一种数控机床的热位移误差测量装置，包括待测量体、若干位移测量传感器、传感器固定支架、若干温度传感器以及数据采集装置，传感器固定支架固定在刀架部件上，位移测量传感器固定在传感器固定支架上，待测量体一端固定在主轴部件上，位移测量传感器与温度传感器均与数据采集装置通过线缆进行连接，数据采集装置设和所有温度传感器安装在数控机床中。本实用新型提供的一种数控机床的热位移误差测量装置，通过传感器固定支架上的位移测量传感器以及待测量体实时测量在不同温度下的刀架部件和主轴部件之间相对位置上存在的热位移差，得到的热位移差更加精准。

技术领域

本实用新型涉及数控机床领域，尤其涉及一种数控机床的热位移误差测量装置。

背景技术

数控机床的主轴和进给轴等部件是保证机床性能和精度要求的关键部件。机床受外部热源(环境温度)和内部热源(如电动机、液压装置、电气系统和轴承运转等)的影响，使机床各部分温度发生变化，由于机床结构中不同材料的热膨胀系数不同，因此机床各部分的变形也会不同，这就导致机床产生了热变形。热变形不仅会破坏机床的原始几何精度、加快运动件磨损，甚至会导致零件加工尺寸精度的异常和报废。因此对于精密机床和自动化机床，热变形的影响尤其不能忽视。

在高端数控机床等精密加工机械中，由机床热变形所引起的加工误差占总误差的约40％-70％。因此，改善机床的热态特性，减少热误差是提高数控机床加工精度及稳定性的重要途径。目前是通过以下几种途径来改善机床的热特性并减小热误差，例如：

1)改善热环境和降低热源的发热强度；

2)改进机床的结构设计或增加高精度的光栅尺配置；

3)控制机床重要部件的温升，采取措施对其进行有效的冷却和散热；

上述传统的改进热误差的方法都是在对机床结构、机床环境进行改进，改善的效果有限，无法做到完全避免热误差。因此若完全解决热误差的问题必须测量得到热误差的大小，根据热误差的大小对数控机床进行误差补偿，从而才能完全解决数控机床存在的热误差问题。目前对于数控机床的热误差补偿不够精准。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种数控机床的热位移误差测量装置，其能解决目前无法测量到精准的热误差值的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种数控机床的热位移误差测量装置，所述数控机床包括刀架部件、主轴部件，包括待测量体、若干位移测量传感器、传感器固定支架、若干温度传感器以及数据采集装置，所述传感器固定支架固定在所述刀架部件上，所述位移测量传感器固定在所述传感器固定支架上，所述待测量体一端固定在所述主轴部件上，所述位移测量传感器与所述温度传感器均与所述数据采集装置通过线缆进行连接，所述数据采集装置设和所有所述温度传感器安装在所述数控机床中，当进行热位移误差测量时，所述刀架部件带动所述传感器固定支架移动至所述主轴部件上的所述待测量体处。

进一步地，所述传感器固定支架为T型支架，所述传感器固定支架包括第一测量端、第二测量端和固定端，所述第一测量端、所述第二测量端以及所述固定端相互连接，所述第一测量端与所述第二测量端垂直，所述位移测量传感器固定在所述第一测量端和所述第二测量端，所述固定端固定在所述刀架部件底部，所述待测量体为含有若干阶梯的部件。

进一步地，所述位移测量传感器数量为两个，所述第一测量端固定一个所述位移测量传感器，所述第二测量端固定一个所述位移测量传感器。

进一步地，所述第一测量端和所述第二测量端均设置有通孔，所述位移测量传感器卡扣固定在所述通孔内。

进一步地，当进行热位移误差测量时，所述第一测量端上的所述位移测量传感器移动至所述待测量体的阶梯处。