專利名稱：機床位置環(huán)熱變形的補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機床位置環(huán)熱變形的補償裝置。
背景技術(shù)：
目前在現(xiàn)有的各種高精度機床中，其位置環(huán)檢測裝置，包括固定部件、運動部件、 固設(shè)于固定部件上的光柵尺、固定于運動部件上的光柵尺讀數(shù)頭；使用時，由于環(huán)境溫度變 化和零部件發(fā)熱，運動部件會發(fā)生熱變形，光柵尺讀數(shù)頭的位置會隨之變化，從而導(dǎo)致其真 實的位置精度誤差遠高于機床出廠的位置精度標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響機床的實際工作精度，降低 了機床的性能。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種機床位置環(huán)熱變 形的補償裝置，它能大幅提高機床位置精度的穩(wěn)定性，從而大幅提高機床的加工精度。為達到上述目的，本實用新型的機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，包括配套的固定 部件和運動部件，其特征在于還包括設(shè)于其中一部件上的補償尺，補償尺為熱不敏感金屬 材料，補償尺的一端與該部件固聯(lián)，另一端為浮動端，與該部件可相對移動；在未安裝補償 尺相配套的另一部件上還固設(shè)有光柵尺傳感器中光柵尺或讀數(shù)頭中的任一元件，在補償尺 的浮動端固設(shè)有光柵尺傳感器中的另一元件；上述補償尺材料為因瓦合金，其熱膨脹系數(shù)1. 6*10_6 /C0 ；作為本實用新型的進一步改進，在補償尺的浮動端和對應(yīng)的部件之間還通過導(dǎo)軌 副連接；使用時，由熱不敏感金屬材料制成的補償尺其熱膨脹系數(shù)很低，其一端與一部件 固聯(lián)，而另一端則與光柵尺或讀數(shù)頭固聯(lián)，這樣補償尺的受熱膨脹量與該部件相比可忽略， 該部件上與補償尺對應(yīng)的一段其熱變形量和環(huán)境溫度變化位移就被補償尺給過濾掉了，補 償尺可選擇安裝在固定部件和運動部件中熱變形較大的一個部件上，從而保證光柵尺和讀 數(shù)頭位置的相對穩(wěn)定，可大幅提高機床位置精度的穩(wěn)定性，從而大幅提高機床的加工精度； 在補償尺的浮動端和對應(yīng)的部件之間還通過導(dǎo)軌副連接，當(dāng)固定部件、運動部件和補償尺 在縱平面內(nèi)呈水平設(shè)置時，既可實現(xiàn)浮動端和對應(yīng)的部件之間相對移動的靈活性，又能對 補償尺提供支撐，避免其自重引起的變形。

圖1為本實用新型實施例一的立體圖。圖2為本實用新型實施例二的主視圖。圖3為圖2的A-A剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。實施例一如圖1所示，該實施例的機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，包括配套的固定部件1和 運動部件2、設(shè)于運動部件2上的補償尺4 (運動部件2的熱變形量較固定部件1更大)，補 償尺4采用屬于熱不敏感金屬材料的因瓦合金，補償尺4的一端與運動部件2通過螺釘固 聯(lián)，另一端為浮動端，與運動部件2可相對移動，并在其上固設(shè)有光柵尺傳感器的讀數(shù)頭5 ； 在固定部件1還固設(shè)有光柵尺傳感器的光柵尺3 ；使用時，由于補償尺4其熱膨脹系數(shù)很低，其熱變形可以忽略，補償尺4的一端與 運動部件2固聯(lián)，可將與運動部件2連接的下一個部件運動(如銑頭)盡量靠近此端，而另一 端則與讀數(shù)頭5固聯(lián)，這樣補償尺4的受熱膨脹量與運動部件2相比可忽略，運動部件2上 與補償尺4對應(yīng)的一段其熱變形量和環(huán)境溫度變化位移就被補償尺4給過濾掉了，從而保 證光柵尺3和讀數(shù)頭5位置的相對穩(wěn)定，可大幅提高機床位置精度的穩(wěn)定性，從而大幅提高 機床的加工精度；實施例二如圖2和圖3所示，該實施例的機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，包括在縱平面內(nèi)呈 水平配套設(shè)置的固定部件6和運動部件7、設(shè)于固定部件6上的補償尺8 (此例中運動部件 7的熱變形量較固定部件6更小)，補償尺4采用屬于熱不敏感金屬材料的因瓦合金，補償尺 8的一端與固定部件6通過螺釘固聯(lián)，另一端和固定部件6之間還通過導(dǎo)軌副11連接，與固 定部件6可沿導(dǎo)軌方向相對移動，并在補償尺8上固設(shè)有光柵尺傳感器的光柵尺9 ；在運動 部件7還固設(shè)有讀數(shù)頭10;與實施例一相比，本實施例除了可以將固定部件6的熱變形量和環(huán)境溫度變化位 移通過補償尺8過濾掉，從而保證光柵尺9和讀數(shù)頭10位置的相對穩(wěn)定，可大幅提高機床 位置精度的穩(wěn)定性，從而大幅提高機床的加工精度，且在補償尺8的一端和固定部件6之間 還通過導(dǎo)軌副11連接，既可實現(xiàn)該端和固定部件6之間相對移動的靈活性，又能對補償尺 8提供支撐，避免其自重引起的變形。本實用新型不限于上述實施方式，比如光柵尺也可裝于運動部件上，讀數(shù)頭裝于 固定部件上，但只要采用權(quán)利要求1或4所述的技術(shù)方案，均落入本實用新型的保護范圍。本實用新型是來源于國家“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項中的 《高速龍門五軸加工中心(AC擺角)》課題(2009ZX04002-013)的研究成果。
權(quán)利要求一種機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，包括配套的固定部件和運動部件，其特征在于還包括設(shè)于其中一部件上的補償尺，補償尺為熱不敏感金屬材料，補償尺的一端與該部件固聯(lián)，另一端為浮動端，與該部件可相對移動；在未安裝補償尺相配套的另一部件上還固設(shè)有光柵尺傳感器中光柵尺或讀數(shù)頭中的任一元件，在補償尺的浮動端固設(shè)有光柵尺傳感器中的另一元件。
2.如權(quán)利要求1所述的機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，其特征在于所述補償尺材料為 因瓦合金。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，其特征在于在補償尺的浮 動端和對應(yīng)的部件之間還通過導(dǎo)軌副連接。
專利摘要本實用新型公開了一種機床位置環(huán)熱變形的補償裝置，包括配套的固定部件和運動部件，其特征在于還包括設(shè)于其中一部件上的補償尺，補償尺為熱不敏感金屬材料，補償尺的一端與該部件固聯(lián)，另一端為浮動端，與該部件可相對移動；在未安裝補償尺相配套的另一部件上還固設(shè)有光柵尺傳感器中光柵尺或讀數(shù)頭中的任一元件，在補償尺的浮動端固設(shè)有光柵尺傳感器中的另一元件。本實用新型能大幅提高機床位置精度的穩(wěn)定性，從而大幅提高機床的加工精度。
文檔編號B23Q23/00GK201751096SQ20102020036
公開日2011年2月23日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者劉文化, 劉立新, 唐銀春, 張定金, 徐中行, 徐德煒, 楊學(xué)玉, 王曉慧, 胥云, 趙元斌, 黃信友, 黑永平 申請人:四川長征機床集團有限公司