【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高精密加工领域，具体涉及加工中心主轴箱热温升控制方法及控制装置。
技术介绍
1、随着零件加工要求的进一步提高，对机床的要求也随之提高。在高精密加工领域，温度的变化所引起热变形就成为了急需解决的问题，尤其是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。
2、现有技术中，加工中心主轴箱的热变形一般会采用下列途径：1、采用油冷机进行降温；2、高精模具机放置在恒温车间内；
3、在上述方案中存在系列问题：1、由于日夜温差变化大，常规的油冷机无论变频还是单冷的都是检测油的温度，检测油温与主轴箱的实际温度存在误差；2、主轴箱各个部位温度不一样，变化量也不一致；3、大部分客户不具备恒温室，其他具备的怛温室的客户，恒温条件存在较多不达标的情况；就算恒温条件满足的清况下，对主轴的散热比较有限，也无法满足高精密加工，主轴箱的变形后补偿难。
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是如何实现对主轴箱变形后的精准补偿。
2、根据第一方面，一种实施例中提供一种加工中心主轴箱热温升控制方法，包括下列步骤：
3、主轴箱温度敏感位置布置温度测量模块，主轴箱xyz三个方向布置位移测量模块；
4、获取主轴静止和主轴转动的过程中多组温度测量模块和位移测量模块的数据；
5、建立位移量与温度的对应的
6、根据最佳的温度数据实时调整水冷机温度。
7、在另一种实施例中，所述主轴箱温度敏感位置布置温度测量模块，主轴箱xyz三个方向布置位移测量模块包括：
8、主轴箱以主轴远近端轴承位置为主要发热源划分温度预分区；
9、根据温度预分区布置温度测量模块，温度测量模块用于测量对应分区位置的实时温度；
10、主轴箱xyz三个方向布置位移测量模块，用于测量对应分区位置的位移数据。
11、在另一种实施例中，所述建立位移量与温度的对应的模型，通过组合分析输出最佳的温度数据包括：
12、根据初始位移数据和多组主轴转动状态下的位移数据计算得到热位移误差数据；
13、建立各个位置温度变化与位移距离的关系表；
14、测量刀柄末端位移数据，在关系表中找出最接近的一组温度与位移数据。
15、在另一种实施例中，在关系表中找出最接近的一组温度与位移数据后，获取水冷机的出油口及主轴箱的进油口位置的温度数据进行辅助运算，输出水冷机需要调整的最佳的温度数据。
16、在另一种实施例中，温度数据和位移数据在主轴最高转速的80％状态下获得。
17、根据第二方面，一种实施例中提供一种加工中心主轴箱热温升控制装置，采用上述的加工中心主轴箱热温升控制方法，包括主轴箱和设置在所述主轴箱内的主轴，还包括：
18、温度测量模块，包括多个温度传感器，所述温度传感器布置在所述主轴上的温度预分区位置，并用于测量对应温度预分区位置的实时温度数据；
19、位移测量模块，包括多个位移传感器，所述位移传感器布置在所述主轴箱上，并用于测量所述主轴箱在对应温度预分区位置xyz三个方向上的实时位移数据；
20、调整模块，所述调整模块与所述温度传感器和位移传感器电连接，用于获取在主轴转动的过程中温度传感器和位移传感器的数据；建立位移量与温度的对应的模型，通过组合分析输出最佳的温度数据；
21、水冷机，所述调整模块与水冷机电连接，所述水冷机为所述主轴提供调整到最佳温度的水冷液。
22、在另一种实施例中，所述水冷机的出油口和主轴箱的进油口位置均设置温度测量设备，所述温度测量设备与所述调整模块电连接，所述调整模块在获取所述水冷机的出油口及所述主轴箱的进油口位置的温度数据进行辅助运算后，输出所述水冷机需要调整的最佳的温度数据。
23、根据第二方面，一种实施例中提供一种加工中心主轴箱，包括安装座、连接框和安装在所述安装座上并用于安装刀具的箱体，所述连接框连接在所述安装座与箱体上，所述箱体中空设置，且所述安装座、连接框和箱体呈框架结构设置；所述箱体包括连接于所述安装座上的固定端和背离所述安装座的连接端，所述连接端用于承接动力源，所述连接框上开设有若干与所述箱体内腔连通的散热槽，所述散热槽用于排出所述箱体内的热气。
24、在另一种实施例中，所述安装座上开设有若干通气槽，所述通气槽用于排出所述箱体内的热气。
25、在另一种实施例中，所述连接端围绕动力源承接位布置有加强筋，所述加强筋呈交错式分布。
26、据上述实施例的加工中心主轴箱热温升控制方法，主轴转动工作时，通过布置在主轴箱的温度测量模块测量主轴箱内的温度，通过设置在主轴箱上的位移测量模块测量主轴在xyz方向上产生的位移，得到多组不同时间段下主轴箱内的温度数据和主轴位移数据，通过建立的位移量与数据的对应模型，分析输出最佳的温度数据并实时调整水冷机温度，从而实现对加工中心主轴箱热温升的准确控制，根据测量的温度和热位移数据，便于对主轴箱进行精准的误差补偿。
27、据上述实施例的加工中心主轴箱，由于箱体中空且箱体、安装座和连接框整体使得主轴箱呈框架式结构设置，相比于传统的包围式主轴箱更容易散热，同时，通过主轴箱上开设的连通箱体内腔与外界的槽，排出主轴箱内的热气，达到散热的效果，进一步减少主轴箱的热变形，从而更有利于系统补偿。
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1.一种加工中心主轴箱热温升控制方法,其特征在于，包括下列步骤：
2.如权利要求1所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，所述主轴箱(1)温度敏感位置布置温度测量模块，主轴箱(1)XYZ三个方向布置位移测量模块包括：
3.如权利要求2所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，所述建立位移量与温度的对应的模型，通过组合分析输出最佳的温度数据包括：
4.如权利要求3所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，在关系表中找出最接近的一组温度与位移数据后，获取水冷机的出油口及主轴箱(1)的进油口位置的温度数据进行辅助运算，输出水冷机需要调整的最佳的温度数据。
5.如权利要求4所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，温度数据和位移数据在主轴最高转速的80％状态下获得。
6.一种加工中心主轴箱热温升控制装置,采用如权利要求1-5任一项所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，还包括：
7.如权利要求6所述的加工中心主轴箱热温升控制装置，其特征在于，所述水冷机的出油口和主轴箱(1)的进油口位
8.一种加工中心主轴箱，其特征在于，包括安装座(11)、连接框(12)和安装在所述安装座(11)上并用于安装刀具的箱体(13)，所述连接框(12)连接在所述安装座(11)与箱体(13)上，所述箱体(13)中空设置，且所述安装座(11)、连接框(12)和箱体(13)呈框架结构设置；所述箱体(13)包括连接于所述安装座(11)上的固定端和背离所述安装座(11)的连接端，所述连接端用于承接动力源，所述连接框(12)上开设有若干与所述箱体(13)内腔连通的散热槽(14)，所述散热槽(14)用于排出所述箱体(13)内的热气。
9.如权利要求8所述的加工中心主轴箱，其特征在于，所述安装座(11)上开设有若干通气槽(15)，所述通气槽(15)用于排出所述箱体(13)内的热气。
10.如权利要求9所述的加工中心主轴箱，其特征在于，所述连接端围绕动力源承接位布置有加强筋(16)，所述加强筋(16)呈交错式分布。
...【技术特征摘要】
1.一种加工中心主轴箱热温升控制方法,其特征在于，包括下列步骤：
2.如权利要求1所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，所述主轴箱(1)温度敏感位置布置温度测量模块，主轴箱(1)xyz三个方向布置位移测量模块包括：
3.如权利要求2所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，所述建立位移量与温度的对应的模型，通过组合分析输出最佳的温度数据包括：
4.如权利要求3所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，在关系表中找出最接近的一组温度与位移数据后，获取水冷机的出油口及主轴箱(1)的进油口位置的温度数据进行辅助运算，输出水冷机需要调整的最佳的温度数据。
5.如权利要求4所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，温度数据和位移数据在主轴最高转速的80％状态下获得。
6.一种加工中心主轴箱热温升控制装置,采用如权利要求1-5任一项所述的加工中心主轴箱热温升控制方法，其特征在于，还包括：
7.如权利要求6所述的加工中心主轴箱热温升控制装置，其特征在于，所述水冷机的出油口和主轴箱(1)的进油口位置均设置温度测量设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑新胜，周勇，陈祥保，
申请(专利权)人：深圳市拓智者科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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