一种数控机床热误差控制结构和方法技术

本发明专利技术提供了一种数控机床热误差控制结构和方法，包括主轴、光栅尺、机床滑枕、滑枕进给电机和丝杠螺母副，机床滑枕套设在主轴上，丝杠螺母副的丝杠与滑枕进给电机连接，螺母与机床滑枕固连，机床滑枕表面设有因瓦合金板，因瓦合金板与机床滑枕的轴向运动同步，光栅尺与滑枕进给电机电连接，滑枕进给电机接收到光栅尺发送的信号后启停；因瓦合金板上设有隔热基座，光栅尺固设于隔热基座上，光栅尺的首端与丝杠螺母副的螺母起点平齐。采用低热膨胀系数的因瓦合金板和隔热基座，消除了光栅尺变形，保持了刻度间距的精度，利用光栅尺的位置闭环控制功能，实现了对滑枕热变形和光栅尺热变形产生的滑枕定位误差的稳定控制，保证了滑枕定位精度。

Structure and method of thermal error control for CNC machine tools

The present invention provides a structure and method of thermal error of NC machine tool control, including spindle, grating ruler, machine ram, RAM feeding motor and screw nut, machine tool sliding pillow is arranged on the main shaft, screw screw nut and slide feed motor connecting nut and machine Ram fixed machine ram the surface is provided with invar alloy plate, synchronous axial movement of invar alloy plate and machine ram, grating and ram feed motor is electrically connected with the slide feed motor receives the signal sent after the start and stop grating; invar alloy plate is provided with a heat insulation base, optical grating ruler is fixedly arranged on the insulating base, the first end of the grating the starting point and the flat nut screw nut pairs together. The thermal expansion coefficient of invar alloy plate and heat insulation base, eliminating the grating deformation, keeping the spacing accuracy control function using the position closed-loop grating, the realization of the ram to generate stable control ram positioning error of the thermal deformation and thermal deformation of the grating, the ram positioning accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种数控机床热误差控制结构和方法
本专利技术属于机床加工精度
，具体涉及一种数控机床热误差控制结构和方法。
技术介绍
机床热误差是机床加工精度的重要影响因素，它来源于机床在实际加工过程中自身的生热，如轴承，齿轮箱等，以及与环境的热传导，热对流和热辐射。对于重型数控落地铣镗床，滑枕是其关键部件，主轴组件位于滑枕内部，包含了支撑主轴旋转的轴承以及传递扭矩的齿轮组和减速箱。轴承及各齿轮组在主轴旋转过程中的生热通过热传导和热对流，以及冷却和润滑系统向外传递，受其影响最显著的是滑枕部件和安装在滑枕表面的光栅尺闭环检测系统，最终将影响滑枕的定位误差和密切相关的平面铣削加工误差。为解决该问题，机床厂商和机床研究人员均以加强冷却为出发点，但是效果不甚理想。目前出现了一些针对类似典型结构等的热误差补偿装置，但该类补偿装置多较为复杂，需要专业人员进行调试，且补偿信息易受到加工车间复杂电磁环境干扰和机械振动干扰，实际使用的鲁棒性有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的上述问题，实现对机床滑枕热变形和光栅尺热变形产生的滑枕定位误差的稳定控制，保证了滑枕的定位精度。为了实现上述目的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控机床热误差控制结构，其特征在于：包括主轴（1）、光栅尺（7）、机床滑枕（2）、滑枕进给电机和丝杠螺母副，所述机床滑枕（2）套设在主轴（1）上，丝杠螺母副的丝杠（5）与滑枕进给电机连接，螺母（4）与机床滑枕（2）固连，所述机床滑枕（2）表面设有因瓦合金板（3），所述因瓦合金板（3）与机床滑枕（2）的轴向运动同步，所述光栅尺（7）与滑枕进给电机电连接，滑枕进给电机接收到光栅尺（7）发送的信号后启停；所述因瓦合金板（3）上设有隔热基座（10），所述光栅尺（7）固设于隔热基座（10）上，所述光栅尺（7）的首端与丝杠螺母副的螺母（4）起点平齐。

【技术特征摘要】
1.一种数控机床热误差控制结构，其特征在于：包括主轴（1）、光栅尺（7）、机床滑枕（2）、滑枕进给电机和丝杠螺母副，所述机床滑枕（2）套设在主轴（1）上，丝杠螺母副的丝杠（5）与滑枕进给电机连接，螺母（4）与机床滑枕（2）固连，所述机床滑枕（2）表面设有因瓦合金板（3），所述因瓦合金板（3）与机床滑枕（2）的轴向运动同步，所述光栅尺（7）与滑枕进给电机电连接，滑枕进给电机接收到光栅尺（7）发送的信号后启停；所述因瓦合金板（3）上设有隔热基座（10），所述光栅尺（7）固设于隔热基座（10）上，所述光栅尺（7）的首端与丝杠螺母副的螺母（4）起点平齐。2.根据权利要求1所述的一种数控机床热误差控制结构，其特征在于：所述因瓦合金板（3）一端与机床滑枕（2）前端刚性连接，中部和另一端均通过柔性支撑连接。3.根据权利要求2所述的一种数控机床热误差控制结构，其特征在于：所述柔性支撑为圆弧型柔性铰链支撑（8）。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝乐，郝瑾，王红涛，张高亮，薛哲，段锦涛，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61