CN112247664B - 恒温机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒温机床，涉及机床技术领域，主要目的是对机床进行恒温控制，使机床始终处于恒温状态，避免机床因温度升高而产生的整体变形。本发明的主要技术方案为：该恒温机床包括相互连接的床身、工作台、滑板、滑枕和横梁；水箱，水箱包括连通的第一箱体、第一出水管路和回水管路；恒温冷却箱，恒温冷却箱与第一出水管路连通；恒温管路，恒温管路包括依次分别设置于床身、工作台、滑板、滑枕和横梁内，且相互连通的床身管路、工作台管路、滑板管路、滑枕管路和横梁管路，且床身管路、工作台管路、滑板管路、滑枕管路和横梁管路均与恒温冷却箱的出口和回水管路连通。本发明主要用于机床的降温。

Description

恒温机床

技术领域

本发明涉及机床技术领域，尤其涉及一种恒温机床。

背景技术

机床是指制造机器的机器，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。

目前，针对机床温度变化造成的精度偏差，通常有两种解决办法。第一种是安装机床局部的冷却系统，仅针对高速旋转的部件，比如镗铣类机床的主轴，车床的转台，卡盘等进行冷却；第二种是采用温度惰性材料对主轴的温升进行检测并补偿，一般采用殷瓦钢或者碳棒对主轴伸长进行检测，并通过系统进行热伸长的补偿。

然而，上述第一种解决方案没有解决机床随温度变化带来的整体变形问题，第二种没有从物理上解决温升的问题，且惰性材料价格比较昂贵。

发明内容

本发明实施例提供一种恒温机床，主要目的是对机床进行恒温控制，使机床始终处于恒温状态，避免机床因温度升高而产生的整体变形。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种恒温机床，包括：

本体，所述本体包括相互连接的床身、工作台、滑板、滑枕和横梁；

水箱，所述水箱包括第一箱体、第一出水管路和回水管路，所述第一出水管路通过第一泵体与所述第一箱体连通，所述回水管路通过第二泵体与所述第一箱体连通；

恒温冷却箱，所述恒温冷却箱的入口与所述第一出水管路连通；

恒温管路，所述恒温管路包括依次分别设置于所述床身、所述工作台、所述滑板、所述滑枕和所述横梁内，且相互连通的床身管路、工作台管路、滑板管路、滑枕管路和横梁管路，且所述床身管路、所述工作台管路、所述滑板管路、所述滑枕管路和所述横梁管路均与所述恒温冷却箱的出口和所述回水管路连通。

进一步地，所述床身管路包括呈环形的第一管路和两个呈U形的第二管路，两个所述第二管路分别连通于所述第一管路两侧的下部，所述第一管路分别与所述恒温冷却箱的出口和所述回水管路连通。

进一步地，所述横梁管路呈U形，所述横梁管路位于所述第一管路的上部，且其两端分别与所述第一管路的两侧连通；

所述横梁管路包括第一横管和与所述第一横管连通的第一纵管，所述第一纵管与所述第一管路连通，所述第一横管的数量为至少两个。

进一步地，所述滑枕管路包括第二横管，所述第二横管与所述第一横管连通；

所述滑板管路包括第二纵管，所述第二纵管与所述第二横管连通。

进一步地，所述工作台管路包括由外向内依次相互套接且相互连通的至少两个呈环形的第三管路，所述第三管路分别与所述恒温冷却箱的出口和所述回水管路连通。

进一步地，所述回水管路包括第一回水管路和第二回水管路，所述床身管路通过所述第一回水管路与所述第一箱体连通，所述工作台管路通过所述第二回水管路与所述第一箱体连通。

进一步地，所述恒温冷却箱包括第一出口和第二出口，所述第一出口通过第四管路与所述床身管路连通，所述第二出口通过第五管路与所述工作台管路连通。

进一步地，该恒温机床还包括：

第二箱体；

温度传感器，所述温度传感器设置于所述第二箱体内；

制冷装置，所述制冷装置设置于所述第二箱体内；

控制器，所述控制器分别与所述制冷装置和所述温度传感器连接。

进一步地，该恒温机床还包括：

报警器，所述报警器设置于所述第二箱体上，且与所述控制器连接。

进一步地，该恒温机床还包括：

第一阀门，所述第一阀门设置于所述第四管路上；

第二阀门，所述第二阀门设置于所述第五管路上；

借由上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的一种恒温机床中，水箱通过第一泵体经第一出水管路将水排出至恒温冷却箱中，恒温冷却箱可以对进入其中的水进行温度控制，使水温维持在恒定温度，由于恒温冷却箱的出口与恒温管路连通，而恒温管路的床身管路、工作台管路、滑板管路、滑枕管路和横梁管路分别设置在床身、工作台、滑板、滑枕和横梁内，因此，具有恒定温度的水会分别流入床身管路、工作台管路、滑板管路、滑枕管路和横梁管路中，由于恒温管路与回水管路连通，因此，从恒温管路流出的水可通过第二泵体回流至水箱内，以此循环往复，使得进入床身管路、工作台管路、滑板管路、滑枕管路和横梁管路中的水始终为恒定温度，从而使得床身、工作台、滑板、滑枕和横梁可以保持恒温，实现了该机床无论在其运行而欲产生温升时，还是因季节变化而欲产生温升时，始终可以处于恒温状态，从物理上解决了机床的温升问题，避免了机床随温度变化而产生整体变形。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种恒温机床的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种恒温机床中恒温管路的结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种恒温机床，包括本体1，该本体1包括相互连接的床身2、工作台3、滑板4、滑枕5和横梁6；水箱7，该水箱7包括第一箱体71、第一出水管路72和回水管路73，第一出水管路72通过第一泵体74与第一箱体71连通，回水管路73通过第二泵体75与第一箱体71连通；恒温冷却箱8，该恒温冷却箱8的入口与第一出水管路72连通；恒温管路9，该恒温管路9包括依次分别设置于床身2、工作台3、滑板4、滑枕5和横梁6内，且相互连通的床身管路91、工作台管路92、滑板管路93、滑枕管路94和横梁管路95，且该各个管路均与恒温冷却箱8的出口和回水管路73连通。其中，床身2、滑座10、工作台3、滑板4、滑枕5和横梁6及其连接关系是现有机床的常用结构，具体在实施时可参考现有技术，此处不进行详述。

本发明实施例提供的一种恒温机床中，参见图1，水箱7通过第一泵体74经第一出水管路72将水排出至恒温冷却箱8中，恒温冷却箱8可以对进入其中的水进行温度控制，使水温维持在恒定温度，由于恒温冷却箱8的出口与恒温管路9连通，而恒温管路9的床身管路91、工作台管路92、滑板管路93、滑枕管路94和横梁管路95分别设置在床身2、工作台3、滑板4、滑枕5和横梁6内，因此，具有恒定温度的水会分别流入床身管路91、工作台管路92、滑板管路93、滑枕管路94和横梁管路95中，由于恒温管路9与回水管路73连通，因此，从恒温管路9流出的水可通过第二泵体75回流至水箱7内，以此循环往复，使得进入床身管路91、工作台管路92、滑板管路93、滑枕管路94和横梁管路95中的水始终为恒定温度，从而使得床身2、工作台3、滑板4、滑枕5和横梁6可以保持恒温，实现了该机床无论在其运行而欲产生温升时，还是因季节变化而欲产生温升时，始终可以处于恒温状态，从物理上解决了机床的温升问题，避免了机床随温度变化而产生整体变形。

可以理解的是，滑座10可滑动地设置在床身2的外部，床身管路91设置在床身2内部，因此，床身管路91也可以为滑座10保持恒温，从而更好地从物理上解决了机床的温升问题，避免机床随温度变化而产生整体变形。

需要说明的是，在床身2、工作台3、滑板4、滑枕5和横梁6中，可以针对不同材质的部件，采用不同的内部管路铺设方式，例如，床身2和工作台3为铸件，床身管路91和工作台管路92可以在床身2和工作台3铸造时进行铸造成型；滑板4、滑枕5和横梁6均为焊接件，可以将滑板管路93、滑枕管路94和横梁管路95直接焊接在滑板4、滑枕5和横梁6内部。

在一可选的实施例中，参见图1和图2，床身管路91可以包括呈环形的第一管路911和两个呈U形的第二管路912，两个第二管路912分别连通于第一管路911两侧的下部，第一管路911分别与恒温冷却箱8的出口和回水管路73连通。

上述实施例中，由于第一管路911分别与恒温冷却箱8的出口和回水管路73连通，因此，恒温冷却箱8内的恒温水可以在第一管路911和第二管路912内流动，从而实现对床身2进行恒温控制。其中，第一管路911可以为长方形，而与第一管路911侧部连通的U形第二管路912可以增加床身管路91的整体面积，提高了床身2的降温效率和恒温效果。而且，可以根据床身2内部面积大小设置第二管路912的数量，以便保证床身2的恒温效果。进一步地，为了便于恒温水在第一管路911和第二管路912内流动，可以在第二管路912和第一管路911之间连通支管路。

在一可选的实施例中，参见图1和图2，横梁管路95可以呈U形，横梁管路95位于第一管路911的上部，且其的两端分别与第一管路911的两侧连通；横梁管路95可以包括第一横管951和与第一横管951连通的第一纵管952，第一纵管952与第一管路911连通，第一横管951的数量为至少两个。

上述实施例中，横梁管路95的两端分别与第一管路911的两侧连通，使得第一管路911内的恒温水可以流过横梁管路95，从而实现对横梁6进行恒温控制。其中，第一横管951的数量可以为至少两个，以便保证横梁6的恒温效果，具体地，可以根据横梁6内部面积大小设置横梁管路95的第一横管951的数量。

在一可选的实施例中，参见图1和图2，滑枕管路94可以包括第二横管941，第二横管941与第一横管951连通；滑板管路93可以包括第二纵管931，第二纵管931与第二横管941连通。本实施例中，第二横管941与第一横管951连通，第二纵管931与第二横管941连通，使得第一管路911内的恒温水可以到达滑枕管路94和滑板管路93中，从而实现对滑枕5和滑板4进行恒温控制。

在一可选的实施例中，参见图1和图2，工作台管路92可以包括由外向内依次相互套接且相互连通的至少两个呈环形的第三管路921，第三管路921分别可以与恒温冷却箱8的出口和回水管路73连通。

上述实施例中，由于第三管路921分别与恒温冷却箱8的出口和回水管路73连通，因此，恒温冷却箱8内的恒温水可以在第三管路921内流动，从而实现对工作台3进行恒温控制。具体地，至少两个第三管路921相互套接且连通设置，可以增加第三管路921的整体面积，提高了工作台3的降温效率和恒温效果。

在一可选的实施例中，参见图1和图2，回水管路73可以包括第一回水管路731和第二回水管路732，其中，床身管路91通过第一回水管路731与水箱7连通，工作台管路92通过第二回水管路732与水箱7连通。具体地，床身管路91的第一管路911可以通过第一回水管路731与水箱7连通，工作台管路92的第三管路921可以通过第二回水管路732与水箱7连通。

在一可选的实施例中，参见图1，恒温冷却箱8可以包括第一出口81和第二出口82，第一出口81通过第四管路95与床身管路91连通，第二出口82通过第五管路96与工作台管路92连通。具体地，第一出口81可以通过第四管路95与床身管路91的第一管路911连通，第二出口82可以通过第五管路96与工作台管路92的第三管路921连通。

根据上述实施例，工作台管路92与床身管路91的进水管路与回水管路73是相互独立的，即恒温水可以通过第四管路95进入床身管路91内，再由第一回水管路731回流至水箱7的第一箱体71中，以及恒温水可以通过第五管路96进入工作台管路92内，再由第二回水管路732回流至水箱7的第一箱体71中，这样的结构设置，可以便于该恒温机床的安装，具体地，用户在制作地基时，由于工作台管路92与床身管路91的进水管路与回水管路73相互独立，因此，可以将工作台管路92的进水管路与回水管路73，即第五管路96和第二回水管路732连同工作台3直接埋设在地基内，而不会对设备上床身管路91的进水和回水造成任何影响，安装方便。

在一可选的实施例中，参见图1，恒温冷却箱8可以包括第二箱体83、温度传感器、制冷装置和控制器，温度传感器和制冷装置可以设置于第二箱体83内，控制器分别与制冷装置和温度传感器连接，且控制器可以设置在第二箱体83内，或者设置在其它位置。其中，温度传感器用于检测第二箱体83内的水温值，控制器用于接收温度传感器反馈的水温值，并判断当该水温值大于预设值时，控制制冷装置启动，当该水温值小于或等于预设值时，控制制冷装置停止运行，从而保证第二箱体83内的水温处于恒温，具体地，预设值可以为20度左右的一个温度范围值，而制冷装置可以采用现有技术中具有制冷功能且可由控制器进行控制的任意装置。具体地，前述的第一出口81和第二出口82可以设置在第二箱体83上。

在一可选的实施例中，参见图1，该恒温机床还可以包括报警器11，该报警器11可以设置于第二箱体83上，且与控制器连接。当控制器判断温度传感器所反馈的水温值在一定时间内均大于预设值，则表示制冷装置已失效，此时，控制器可以控制报警器11发出报警信息，以提示工作人员及时对制冷装置进行维修或更换，从而更好地保证恒温冷却箱8内水的恒温控制，进而保证恒温管路9对机床的恒温控制。

在一可选的实施例中，参见图1，该恒温机床还可以包括第一阀门12，该第一阀门12设置于第四管路95上；第二阀门13，该第二阀门13设置于第五管路96上。本实施例中，通过在第四管路95和第五管路96上分别设置第一阀门12和第二阀门13，一方面，可以实现通过第一阀门12和第二阀门13的开度大小，来调节进入第四管路95和第五管路96内恒温水的流量，从而调节进入床身管路91和工作台管路92等恒温管路9内恒温水的流量，进而调节机床的恒温效果；另一方面，可以通过关闭第一阀门12和/或第二阀门13，来阻断恒温水进入床身管路91和工作台管路92等恒温管路9内，以便于机床的拆装维护等操作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种恒温机床，其特征在于，包括：

本体，所述本体包括相互连接的床身、工作台、滑板、滑枕和横梁；

水箱，所述水箱包括第一箱体、第一出水管路和回水管路，所述第一出水管路通过第一泵体与所述第一箱体连通，所述回水管路通过第二泵体与所述第一箱体连通；

恒温冷却箱，所述恒温冷却箱的入口与所述第一出水管路连通；

恒温管路，所述恒温管路包括依次分别设置于所述床身、所述工作台、所述滑板、所述滑枕和所述横梁内，且相互连通的床身管路、工作台管路、滑板管路、滑枕管路和横梁管路，且所述床身管路、所述工作台管路、所述滑板管路、所述滑枕管路和所述横梁管路均与所述恒温冷却箱的出口和所述回水管路连通；

所述床身和工作台均为铸件，所述床身管路与所述床身一体铸造成型设置，所述工作台管路与所述工作台一体铸造成型设置；所述滑板、滑枕和横梁均为焊接件，所述滑板管路、滑枕管和横梁管路依次分别焊接连接于所述滑板、滑枕和横梁内；

所述床身管路包括呈环形的第一管路和两个呈U形的第二管路，两个所述第二管路分别连通于所述第一管路两侧的下部，所述第一管路分别与所述恒温冷却箱的出口和所述回水管路连通；

所述横梁管路呈U形，所述横梁管路位于所述第一管路的上部，且其两端分别与所述第一管路的两侧连通；

所述横梁管路包括第一横管和与所述第一横管连通的第一纵管，所述第一纵管与所述第一管路连通，所述第一横管的数量为至少两个；

所述滑枕管路包括第二横管，所述第二横管与所述第一横管连通；

所述滑板管路包括第二纵管，所述第二纵管与所述第二横管连通；

所述工作台管路包括由外向内依次相互套接且相互连通的至少两个呈环形的第三管路，所述第三管路分别与所述恒温冷却箱的出口和所述回水管路连通。

2.根据权利要求1所述的恒温机床，其特征在于，

所述回水管路包括第一回水管路和第二回水管路，所述床身管路通过所述第一回水管路与所述第一箱体连通，所述工作台管路通过所述第二回水管路与所述第一箱体连通。

3.根据权利要求1所述的恒温机床，其特征在于，

所述恒温冷却箱包括第一出口和第二出口，所述第一出口通过第四管路与所述床身管路连通，所述第二出口通过第五管路与所述工作台管路连通。

4.根据权利要求1所述的恒温机床，其特征在于，所述恒温冷却箱包括：

第二箱体；

温度传感器，所述温度传感器设置于所述第二箱体内；

制冷装置，所述制冷装置设置于所述第二箱体内；

控制器，所述控制器分别与所述制冷装置和所述温度传感器连接。

5.根据权利要求4所述的恒温机床，其特征在于，还包括：

报警器，所述报警器设置于所述第二箱体上，且与所述控制器连接。

6.根据权利要求3所述的恒温机床，其特征在于，还包括：

第一阀门，所述第一阀门设置于所述第四管路上；

第二阀门，所述第二阀门设置于所述第五管路上。

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