CN100450709C - 机床热变形远程诊断控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种机床热变形远程诊断控制装置，除包括切削冷却循环系统(1)及设置在该切削冷却循环系统(1)上的油冷机(2)外，还在机床的切削区域(a)设置有第一热敏感应器(3)，在机床温度较稳定但与切削区域之间有温差时又会使机床产生热变形的区域(b)设置有第二热敏感应器(4)，第一热敏感应器(3)及第二热敏感应器(4)将温度信号传递到油冷机(2)上的控制模块(5)，控制模块(5)根据计算结果控制油冷机(2)的启停。本发明通过控制机床上两重要部位的温差，使机床的热变形始终控制在不致于影响加工精度的许可范围内，控制更精确、稳定，解决了长期困扰在机械行业的因机床热变形而导致加工误差的问题。

Description

机床热变形远程诊断控制装置
技术领域
本发明属于机床技术领域，具体地说，涉及控制机床热变形的装置。
背景技术
机床在机械加工过程中均不可避免地存在发热问题，发热会引起机床局部温度升高，并且机床各部件(位)的发热往往不一致，导致各部件产生较大的温差，使机床产生一定的热变形，因而出现机械加工精度降低、机械动作不稳定、机械传递误差增大、刀具磨损加剧、工件表面加工质量低劣、冷却及润滑油质劣化、维修服务费用增大等一系列问题。为了保证机床的加工精度，提高机床的稳定性和加工产品的质量，长期以来，怎样尽可能地降低甚至消除机床在机械加工过程中的热变形一直是机床设计领域急待解决的问题。目前的做法是：首先在机床的机械结构设计阶段就考虑到热变形的均衡性，但不能根本解决问题；其次是通过降温方式来控制机床的温升，利用机床普遍都配有的冷却系统和润滑系统，前者用油性液体带走机床切削刀具产生的热量，后者用润滑油带走机床传动产生的热量，并采用两个油冷机来直接降低所配两个系统的温升，这种方法由于油冷机对单个制冷系统的温度控制存在误差，只能对各自系统的温升起到作用，机床各部件(位)之间的温差仍然不能消除，因此机床仍然存在会导致加工误差的热变形。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种机床热变形远程诊断控制装置，该装置能可靠控制机床重要部位的温差，从而真正避免因机床发热导致的加工误差。
为解决上述技术问题，本发明所述的机床热变形远程诊断控制装置，包括切削冷却循环系统，在该切削冷却循环系统上设置有油冷机，在机床的切削区域设置有第一热敏感应器，在机床温度较稳定但与切削区域之间有温差时又会使机床产生热变形的区域设置有第二热敏感应器，第一热敏感应器及第二热敏感应器与油冷机上的控制模块实现远程通信，第一热敏感应器及第二热敏感应器将采集到的温度信号传递到油冷机上的控制模块，控制模块计算出上述两检测区域的温差并根据计算结果控制油冷机的启停。
由于在机床上的切削区域及温度较稳定区域分别设置有热敏感应器，并且冷却循环系统负责对切削区域进行油液循环冷却，油冷机上的控制模块可根据两热敏感应器传递来的温度信号进行判断，当两检测点的温差超过某一设定值时，控制模块启动油冷机，使切削区域的温度迅速冷却下来；当两检测点的温差小于或等于某一设定值时，控制模块给出信号使油冷机停止工作，从而使机床上两重要部位的温差始终控制在允许值范围内，机床不会发生可导致加工误差的热变形，控制精度高，控制迅速、准确。与传统对冷却系统和润滑系统分别进行独立冷却降温来控制温差的装置相比，还可减少润滑系统上的油冷机，从而降低成本。
本发明取得的显著效果是：通过控制机床上两重要部位的温差，使机床的热变形始终控制在不致于影响加工精度的许可范围内，控制更精确、稳定，解决了长期困饶在机械行业的因机床热变形而导致加工误差的问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的机床热变形远程诊断控制装置适合于任何机械加工用机床，装置中除包括现有机床上普遍配备有的切削冷却循环系统1以及在该切削冷却循环系统1上设置的油冷机2外，还在机床的切削区域a设置有第一热敏感应器3，在机床温度较稳定但与切削区域之间有温差时又会使机床产生热变形的区域b设置有第二热敏感应器4，第一热敏感应器3及第二热敏感应器4与油冷机2上的控制模块5实现远程通信。第一热敏感应器3及第二热敏感应器4将采集到的温度信号传递到油冷机2上的控制模块5，控制模块5计算出上述两检测区域的温差并根据计算结果控制油冷机2的启停。图中双点划线表示机床，箭头方向表示冷却液的流向。
以目前常用的滚齿机为例，切削区域a选定在滚齿刀具上，温度较稳定区域b选定在机床传动箱底部，这两个区域的温差一般控制在1℃范围内就能确保机床不会发生可导致加工误差的热变形。机床进行机械加工时，油冷机2上的控制模块5不断接收从第一热敏感应器3及第二热敏感应器4传递来的温度检测信号，当两检测点a和b的温差超过1℃时，控制模块5启动油冷机2，使切削区域的温度迅速冷却下来；当两检测点a和b的温差小于或等于1℃时，控制模块5给出信号使油冷机2停止工作，从而使机床上两重要部位的温差始终控制在1℃范围内，确保机床不会发生可导致加工误差的热变形。

Claims (1)

1、一种机床热变形远程诊断控制装置，包括切削冷却循环系统(1)，在该切削冷却循环系统(1)上设置有油冷机(2)，其特征是：在机床的切削区域(a)设置有第一热敏感应器(3)，在机床温度较稳定但与切削区域之间有温差时又会使机床产生热变形的区域(b)设置有第二热敏感应器(4)，第一热敏感应器(3)及第二热敏感应器(4)与油冷机(2)上的控制模块(5)实现远程通信，第一热敏感应器(3)及第二热敏感应器(4)将采集到的温度信号传递到油冷机(2)上的控制模块(5)，控制模块(5)计算出上述两检测区域的温差并根据计算结果控制油冷机(2)的启停。
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Assignor: Chongqing Machine Tool (Group) Co., Ltd.

Contract record no.: 2011500000019

Denomination of invention: Control device for remote diagnosing thermal deformation of machine tool

Granted publication date: 20090114

License type: Exclusive License

Open date: 20070221

Record date: 20110413