CN219945489U - 一种机床热变位补偿机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种机床热变位补偿机构，涉及机床热变位补偿领域，包括传感器组件以及撞块组件，所述撞块组件与滑板连接，所述滑板连接机床主轴运动系统的最远端位置；所述撞块组件和所述传感器组件相对滑移。本实用新型的有益效果是，设置了传感器组件和撞块组件，当机器主轴由于热产生变形的时候，滑板会因为主轴的变形而产生相应的移动，从而将信息由传感器传递给数控系统，本机构通过读取机床最远端的传感器信号，比对机床最远端的数控系统读取的位置，对螺距做精确的补偿，实现机床热变位补偿功能。具有安装简单，防护等级高，不需要特别的保养、维护，使用寿命长，物料与使用成本低的特点，适合在任何需要控制热变位的数控机床直线轴上安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及机床热变位补偿领域，尤其是一种机床热变位补偿机构。
背景技术
现有数控机床为解决热变位问题，普遍对滚珠丝杆做预拉伸与加装光栅尺的方式，丝杆预拉伸的方式在温度变化到一定程度，超过预拉伸量的极限，尺寸就会急剧变化，造成精度更差，而光栅尺对安装环境与防护要求严格，安装与使用成本高，在高温、高油雾、铁屑、粉尘的调节下故障率较高。
中国专利文献（申请号：CN201621287064.5专利名称：一种加工机热变位补偿装置）公开的技术内容是：本实用新型公开了一种加工机热变位补偿装置，包括温度补偿模组、温度感测器、控制器、切削加工中心机和输入输出通讯模组；温度感测器的输出端电连接温度讯号处理单元的输入端，处理器的输出端分别电连接输入输出通讯模组、温度补偿模型、显示元件、操作单元和资讯传输信号的输入端；本加工中心热变位补偿装置，切削加工中心机的待测量位置的三维方向上皆配置一温度感测器及分别对分个温度传感器搭配一热变位补偿值，所以用户无需自行撰写温度补偿程序，具有更简便的功效，另外，因为运算程序配合温度补偿模型可以针对不同温度计算出补偿值，所以补偿效果精准，相对能够使加工精密更为提高。
从上述实施方案可知，该方案的原理是通过测试温度的变化来推算机床的变形量从而进行热变位补偿，这种方式对高精技术的要求比较高，首先要求温度测量非常准确，还要避免温度测量受到周围环境的影响，其次，加工的时候温度变化迅速，有可能会造成信息后置或产生误差。
实用新型内容
本实用新型提供了一种机床热变位补偿机构，能克服背景技术中提到的现有技术缺陷。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种机床热变位补偿机构，包括传感器组件以及撞块组件，所述撞块组件与滑板连接，所述滑板连接机床主轴运动系统的最远端位置；
所述撞块组件和所述传感器组件相对滑移。
更进一步地，所述撞块组件包括撞块支架，所述撞块支架上固接撞块，所述传感器组件包括传感器支架，所述传感器支架上转动连接有传感器。
更进一步地，所述滑板连接在滑轨组件上方，所述滑轨组件包括滑轨和滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑块的上方与所述滑板的下方连接。
更进一步地，所述滑板连接在滚珠丝杆组件之上，所述滚珠丝杆组件包括丝杆块，所述丝杆块的上方与所述滑板的下方连接，所述滑轨组件分布在所述滚珠丝杆组件的两侧。
更进一步地，所述滚珠丝杆组件连接在热变位机构底座的上方，所述滑轨组件连接在所述热变位机构底座的上端两侧。
更进一步地，所述传感器组件连接在所述热变位机构底座的一侧，所述传感器组件正对着所述撞块组件。
更进一步地，所述滚珠丝杆组件的一端连接电机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供了一种机床热变位补偿机构，设置了传感器组件和撞块组件，撞块组件连接在滑板上，而滑板则与机器主轴连接最远端的机构连接在一起，当机器主轴由于热产生变形的时候，滑板会因为主轴的变形而产生相应的移动，从而将信息由传感器传递给数控系统，再由数控系统对机器主轴的位置进行补偿，本机构通过读取机床最远端的传感器信号，比对机床最远端的数控系统读取的位置，对螺距做精确的补偿，实现机床热变位补偿功能。具有安装简单，防护等级高，不需要特别的保养、维护，使用寿命长，物料与使用成本低的特点，适合在任何需要控制热变位的数控机床直线轴上安装。
附图说明
图1为补偿机构第一总体图；
图2为补偿机构第二总体图；
图3为补偿机构第三总体图；
图4为补偿机构侧视图；
图中：1、电机；2、热变位机构底座；3、滚珠丝杆组件；301、丝杆块；4、滑轨组件；401、滑轨；402、滑块；5、滑板；6、传感器组件；601、传感器支架；602、传感器；7、撞块组件；701、撞块支架；702、撞块。
实施方式
以下结合附图对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1至4所示，一种机床热变位补偿机构，包括传感器组件6与撞块组件7，撞块组件7连接在滑板5的侧面，传感器组件6与撞块组件7相对设置，撞块组件7与传感器组件相对滑移，滑板5连接在机床主轴运动系统的最远端位置。当机器主轴由于热产生变形的时候，滑板5会因为主轴的变形而产生相应的移动，从而将信息由传感器602传递给数控系统，再由数控系统对机器主轴的位置进行补偿，本机构通过读取机床最远端的传感器602信号，比对机床最远端的数控系统读取的位置，对螺距做精确的补偿，实现机床热变位补偿功能。具有安装简单，防护等级高，不需要特别的保养、维护，使用寿命长，物料与使用成本低的特点，适合在任何需要控制热变位的数控机床直线轴上安装。
撞块组件7包括撞块支架701和撞块702，撞块支架701和撞块702固接在一起，传感器组件6包括传感器支架601和传感器602，传感器602与传感器支架601通过螺纹连接在一起，因此可以微调传感器602相对于传感器支架601的前后位置，从而微调两者之前的原始感应位置来适应机床的连接位。
热变位机构底座2上方设置有滚珠丝杆组件3，滚珠丝杆组件3的一端连接电机1，滚珠丝杆组件3的两侧分布有滑轨组件4，滑轨组件4包括滑轨401和滑块402，滚珠丝杆组件3包括丝杆块301，丝杆块301、滑块402的上方均与滑板5的下方连接在一起，电机1带动滚珠丝杆组件3转动，从而使得丝杆块301带动滑块402和滑板5进行移动。
该机床热变位补偿机构的应用原理是：传感器组件6连接在热变位机构底座2的一侧，而撞块702则与滑板5连接在一起，热补偿程序启动后，滑板5由电机1通过滚珠丝杆组件3驱动，从原点开始移动超过机床的最大行程时，撞块702接触传感器602，传感器602给出信号到数控系统，数控系统记录信号接收时的滑板5位置，此时则为冷机状态下读取的数据，而当机器运行，主轴因为热变形，而使得滑板5发生位移，从而使得传感器602和撞块702之间的距离凡是变化，数控系统持续记录滑板5的位移量，然后根据滑板5的位移量对主轴丝杆做螺距补偿。
最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种机床热变位补偿机构，其特征在于，包括传感器组件以及撞块组件，所述撞块组件与滑板连接，所述滑板连接机床主轴运动系统的最远端位置；
所述撞块组件和所述传感器组件相对滑移。
2.根据权利要求1所述一种机床热变位补偿机构，其特征在于，所述撞块组件包括撞块支架，所述撞块支架上固接撞块，所述传感器组件包括传感器支架，所述传感器支架上转动连接有传感器。
3.根据权利要求1所述一种机床热变位补偿机构，其特征在于，所述滑板连接在滑轨组件上方，所述滑轨组件包括滑轨和滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑块的上方与所述滑板的下方连接。
4.根据权利要求3所述一种机床热变位补偿机构，其特征在于，所述滑板连接在滚珠丝杆组件之上，所述滚珠丝杆组件包括丝杆块，所述丝杆块的上方与所述滑板的下方连接，所述滑轨组件分布在所述滚珠丝杆组件的两侧。
5.根据权利要求4所述一种机床热变位补偿机构，其特征在于，所述滚珠丝杆组件连接在热变位机构底座的上方，所述滑轨组件连接在所述热变位机构底座的上端两侧。
6.根据权利要求5所述一种机床热变位补偿机构，其特征在于，所述传感器组件连接在所述热变位机构底座的一侧，所述传感器组件正对着所述撞块组件。
7.根据权利要求4至6任一项所述一种机床热变位补偿机构，其特征在于，所述滚珠丝杆组件的一端连接电机。
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