并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及并聯(lián)機(jī)床的冷卻系統(tǒng)，具體涉及并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在并聯(lián)機(jī)床上，動(dòng)平臺(tái)的中間是電主軸，動(dòng)平臺(tái)的下方是刀具，電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要產(chǎn)生熱量，刀具切削時(shí)要產(chǎn)生熱量，電主軸和刀具是動(dòng)平臺(tái)的兩個(gè)熱源；并聯(lián)機(jī)床加工時(shí)，電主軸產(chǎn)生的熱量直接傳遞給動(dòng)平臺(tái)，刀具切削產(chǎn)生的熱量經(jīng)電主軸傳遞給動(dòng)平臺(tái)，使動(dòng)平臺(tái)在電主軸的附近的溫度較動(dòng)平臺(tái)的鉸鏈座的附近的溫度高，在電主軸與動(dòng)平臺(tái)的鉸鏈座之間動(dòng)平臺(tái)有較大的溫度梯度，影響動(dòng)平臺(tái)上鉸鏈坐標(biāo)的溫度誤差的補(bǔ)償精度，進(jìn)一步影響并聯(lián)機(jī)床的加工精度，此外，動(dòng)平臺(tái)的溫度較定平臺(tái)的溫度高，在動(dòng)平臺(tái)到定平臺(tái)的方向上連桿有溫度梯度，影響連桿的溫度誤差的補(bǔ)償精度和并聯(lián)機(jī)床的溫度誤差的控制精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于:提供并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)，用于減小動(dòng)平臺(tái)的溫度梯度，及減小動(dòng)平臺(tái)與定平臺(tái)的溫度差，提高動(dòng)平臺(tái)上鉸鏈坐標(biāo)的溫度誤差的補(bǔ)償精度和并聯(lián)機(jī)床的溫度誤差的控制精度。
[0004]本實(shí)用新型的并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)的技術(shù)解決方案:將制冷后的冷卻液送入動(dòng)平臺(tái)，降低動(dòng)平臺(tái)的溫度，并將動(dòng)平臺(tái)與定平臺(tái)的溫度比較，控制動(dòng)平臺(tái)的溫度，減小動(dòng)平臺(tái)與定平臺(tái)的溫度差;通過(guò)加強(qiáng)動(dòng)平臺(tái)與流入動(dòng)平臺(tái)中的冷卻液的熱交換，減小動(dòng)平臺(tái)的溫度梯度。
[0005]本實(shí)用新型的并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)包括保溫層、調(diào)溫水管、半導(dǎo)體制冷片、調(diào)溫水栗、水箱、散熱水栗、散熱水管、散熱器、動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器、動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器、定平臺(tái)溫度傳感器、電線和控制器;保溫層包在動(dòng)平臺(tái)的外表面，調(diào)溫水栗的一端通過(guò)調(diào)溫水管與水箱相連，調(diào)溫水栗的另一端通過(guò)調(diào)溫水管與散熱器連接，散熱水栗的一端通過(guò)散熱水管與水箱相連，散熱水栗的另一端通過(guò)散熱水管與散熱器連接，散熱器與水箱相連，半導(dǎo)體制冷片在調(diào)溫水管和散熱水管之間，半導(dǎo)體制冷片分別與調(diào)溫水管和散熱水管接觸，進(jìn)入動(dòng)平臺(tái)中的調(diào)溫水管環(huán)繞電主軸布置并在電主軸外形成環(huán)形管，動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器和動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器安裝在動(dòng)平臺(tái)內(nèi)并與動(dòng)平臺(tái)接觸，定平臺(tái)溫度傳感器安裝在定平臺(tái)上并與定平臺(tái)接觸，控制器通過(guò)電線分別與半導(dǎo)體制冷片、調(diào)溫水栗、散熱水栗、動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器、動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器和定平臺(tái)溫度傳感器連接。
[0006]本實(shí)用新型的并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器和動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器不在繞電主軸中心的同一圓周上，動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器靠近電主軸，動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器靠近動(dòng)平臺(tái)的鉸鏈座。
[0007]本實(shí)用新型的并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，動(dòng)平臺(tái)和半導(dǎo)體制冷片共用一個(gè)散熱器散發(fā)熱量。
[0008]本實(shí)用新型的并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，冷卻液可用冷卻刀具的切削液，散熱器可用冷卻刀具的切削液的散熱器。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果:
[0010]1.調(diào)溫水栗將制冷后的冷卻液送入動(dòng)平臺(tái)，降低動(dòng)平臺(tái)的溫度，控制器通過(guò)定平臺(tái)溫度傳感器的信息，控制動(dòng)平臺(tái)的溫度，減小動(dòng)平臺(tái)與定平臺(tái)的溫度差，有利于減小連桿的溫度梯度，使動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)和連桿的溫度一致，有利于補(bǔ)償動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)和連桿的溫度誤差，提高動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)的鉸坐標(biāo)和連桿長(zhǎng)度的溫度誤差的補(bǔ)償精度。
[0011 ] 2.通過(guò)加強(qiáng)冷卻液與動(dòng)平臺(tái)的熱交換，減小動(dòng)平臺(tái)的溫度梯度，可提高動(dòng)平臺(tái)上鉸鏈坐標(biāo)的溫度誤差的補(bǔ)償精度。
[0012]3.用半導(dǎo)體制冷片對(duì)調(diào)溫水管中的冷卻液制冷，調(diào)溫水管中冷卻液的溫度調(diào)節(jié)速度快，有利于提高動(dòng)平臺(tái)的溫度精度，進(jìn)一步有利于提高動(dòng)平臺(tái)上鉸鏈坐標(biāo)的溫度誤差的補(bǔ)償精度；用散熱水管中的冷卻液散發(fā)半導(dǎo)體制冷片的熱量，有利于提高半導(dǎo)體制冷片的制冷效率及取得較低的冷卻液的溫度。
[0013]4.半導(dǎo)體制冷片的體積小，有利于半導(dǎo)體制冷片在并聯(lián)機(jī)床上布置。
[0014]5.在并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，動(dòng)平臺(tái)和半導(dǎo)體制冷片共用一個(gè)散熱器散發(fā)熱量，冷卻液用冷卻刀具的切削液，散熱器用冷卻刀具的切削液的散熱器，使并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊。
[0015]6.冷卻液的導(dǎo)熱系數(shù)大，有利于減小動(dòng)平臺(tái)的溫度梯度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為并聯(lián)機(jī)床的三維示意圖。
[0017]圖2為并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)的示意圖。
[0018]圖3為圖2的A-A部面圖。
[0019]圖4為定平臺(tái)溫度傳感器安裝在定平臺(tái)上的示意圖。
[0020]圖5為圖2的控制電路不意圖。
[0021]圖中:1刀具;2電主軸;3動(dòng)平臺(tái)；4鉸鏈;5連桿；6定平臺(tái)；7保溫層;8調(diào)溫水管;9半導(dǎo)體制冷片；10調(diào)溫水栗；11水箱；12冷卻液；13散熱水栗；14散熱水管；15散熱器;16環(huán)形管；17動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器;18動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器;19鉸鏈座;20定平臺(tái)溫度傳感器;21電線;22控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)如圖2?5所示。
[0023]在并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)包括保溫層7、調(diào)溫水管8、半導(dǎo)體制冷片9、調(diào)溫水栗10、水箱11、散熱水栗13、散熱水管14、散熱器15、動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器17、動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18、定平臺(tái)溫度傳感器20、電線21和控制器22;保溫層7包在動(dòng)平臺(tái)3的外表面，調(diào)溫水栗10的一端通過(guò)調(diào)溫水管8與水箱11相連，調(diào)溫水栗10的另一端通過(guò)調(diào)溫水管8與散熱器15連接，散熱水栗13的一端通過(guò)散熱水管14與水箱11相連，散熱水栗13的另一端通過(guò)散熱水管14與散熱器15連接，散熱器15與水箱11相連，半導(dǎo)體制冷片9在調(diào)溫水管8和散熱水管14之間，半導(dǎo)體制冷片9分別與調(diào)溫水管8和散熱水管14接觸，進(jìn)入動(dòng)平臺(tái)3中的調(diào)溫水管8環(huán)繞電主軸2布置并在電主軸2外形成環(huán)形管16，動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器17和動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18安裝在動(dòng)平臺(tái)3內(nèi)并與動(dòng)平臺(tái)3接觸，定平臺(tái)溫度傳感器20安裝在定平臺(tái)6上并與定平臺(tái)6接觸，控制器22通過(guò)電線21分別與半導(dǎo)體制冷片9、調(diào)溫水栗10、散熱水栗13、動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器17、動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18和定平臺(tái)溫度傳感器20連接;保溫層7用于提高動(dòng)平臺(tái)3的調(diào)溫效果;散熱器15用于散熱；調(diào)溫水管8為復(fù)合管，在調(diào)溫水管8與半導(dǎo)體制冷片9接觸處的調(diào)溫水管8可用銅管，在半導(dǎo)體制冷片9與動(dòng)平臺(tái)3之間的調(diào)溫水管8可用保溫管;與半導(dǎo)體制冷片9接觸處的散熱水管14可用銅管;動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器17和動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18用于測(cè)量動(dòng)平臺(tái)3的溫度，動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18用于測(cè)量定平臺(tái)6的溫度。
[0024]在并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器17和動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18不在繞電主軸2中心的同一圓周上，動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器17靠近電主軸2，動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18靠近動(dòng)平臺(tái)3的鉸鏈座19。
[0025]在并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，動(dòng)平臺(tái)3和半導(dǎo)體制冷片9共用一個(gè)散熱器15散發(fā)熱量。
[0026]在并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)中，動(dòng)平臺(tái)3、定平臺(tái)6和連桿5的溫度誤差是指由于溫度變化引起的動(dòng)平臺(tái)3、定平臺(tái)6和連桿5上的尺寸誤差;動(dòng)平臺(tái)上鉸鏈坐標(biāo)是指連接動(dòng)平臺(tái)3和連桿5的鉸鏈4的坐標(biāo)。
[0027]并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)的工作原理:并聯(lián)機(jī)床工作時(shí)，調(diào)溫水栗10將冷卻液12栗入調(diào)溫水管8，冷卻液12沿調(diào)溫水管8中的箭頭方向流動(dòng)，冷卻液12依次流過(guò)調(diào)溫水栗10、半導(dǎo)體制冷片9處的調(diào)溫水管8、動(dòng)平臺(tái)3內(nèi)的調(diào)溫水管8，最后冷卻液12流入散熱器15;散熱水栗13將冷卻液12栗入散熱水管14，冷卻液12沿散熱水管14中的箭頭方向流動(dòng)，冷卻液12依次流過(guò)散熱水栗13、半導(dǎo)體制冷片9處的散熱水管14，最后冷卻液12流入散熱器15;冷卻液12沿散熱器15中的箭頭方向流過(guò)散熱器15，再流入水箱11;半導(dǎo)體制冷片9通電后，半導(dǎo)體制冷片9與調(diào)溫水管8接觸的一面變冷，半導(dǎo)體制冷片9與散熱水管14接觸的一面變熱，半導(dǎo)體制冷片9對(duì)流經(jīng)調(diào)溫水管8的冷卻液12降溫，同時(shí)，半導(dǎo)體制冷片9將熱量傳遞給散熱水管14中的冷卻液12 ；由半導(dǎo)體制冷片9降溫后的冷卻液12流入動(dòng)平臺(tái)3中的調(diào)溫水管8，冷卻液12吸收動(dòng)平臺(tái)3的熱量，使動(dòng)平臺(tái)3的溫度降低，并使動(dòng)平臺(tái)3的溫度梯度減小；調(diào)溫水管8中的冷卻液12吸收動(dòng)平臺(tái)3的熱量后溫度升高，散熱水管14中的冷卻液12吸收半導(dǎo)體制冷片9的熱量后溫度升高，冷卻液12再流入散熱器15，由散熱器15散發(fā)散熱器15中冷卻液12的熱量；當(dāng)動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器17和動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18測(cè)得的溫度差大于要求控制的溫度差時(shí)，動(dòng)平臺(tái)3的溫度梯度大于要求的溫度梯度，控制器22控制調(diào)溫水栗10，加大調(diào)溫水管8中的冷卻液12的流量，使動(dòng)平臺(tái)3的溫度梯度在要求的溫度梯度誤差范圍內(nèi)；當(dāng)動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器17和動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器18測(cè)得動(dòng)平臺(tái)3的平均溫度高于定平臺(tái)溫度傳感器20測(cè)得定平臺(tái)6的溫度時(shí)，控制器22控制半導(dǎo)體制冷片9，加強(qiáng)對(duì)調(diào)溫水管8中的冷卻液12的制冷，進(jìn)一步降低流入動(dòng)平臺(tái)3的冷卻液12的溫度，使動(dòng)平臺(tái)3與定平臺(tái)6的溫度一致并在要求的溫度誤差范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)，其特征在于:調(diào)溫水栗(10)的一端通過(guò)調(diào)溫水管(8)與水箱(11)相連，調(diào)溫水栗(10)的另一端通過(guò)調(diào)溫水管(8)與散熱器(15)連接，散熱水栗(13)的一端通過(guò)散熱水管(14)與水箱(11)相連，散熱水栗(13 )的另一端通過(guò)散熱水管(14)與散熱器(15)連接，散熱器(15)與水箱(11)相連，半導(dǎo)體制冷片(9)在調(diào)溫水管(8)和散熱水管(14)之間，半導(dǎo)體制冷片(9)分別與調(diào)溫水管(8)和散熱水管(14)接觸，進(jìn)入動(dòng)平臺(tái)(3)中的調(diào)溫水管(8)環(huán)繞電主軸(2)布置并在電主軸(2)外形成環(huán)形管(16)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)，其特征在于:動(dòng)平臺(tái)(3)和半導(dǎo)體制冷片(9)共用一個(gè)散熱器(15)散發(fā)熱量。
【專利摘要】本實(shí)用新型的并聯(lián)機(jī)床動(dòng)平臺(tái)的水冷系統(tǒng)，調(diào)溫水泵（10）的一端通過(guò)調(diào)溫水管（8）與水箱（11）相連，調(diào)溫水泵（10）的另一端通過(guò)調(diào)溫水管（8）與散熱器（15）連接，散熱水泵（13）的一端通過(guò)散熱水管（14）與水箱（11）相連，散熱水泵（13）的另一端通過(guò)散熱水管（14）與散熱器（15）連接，散熱器（15）與水箱（11）相連，半導(dǎo)體制冷片（9）分別與調(diào)溫水管（8）和散熱水管（14）接觸，調(diào)溫水管（8）環(huán)繞電主軸（2）布置，動(dòng)平臺(tái)內(nèi)溫度傳感器（17）和動(dòng)平臺(tái)外溫度傳感器（18）安裝在動(dòng)平臺(tái)（3）內(nèi)，定平臺(tái)溫度傳感器（20）安裝在定平臺(tái)（6）上，用于提高動(dòng)平臺(tái)上鉸鏈坐標(biāo)的溫度誤差的補(bǔ)償精度。
【IPC分類】B23Q11/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205363424
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620097225
【發(fā)明人】許兆棠, 張恒, 吳蒙蒙, 阮瀟, 劉遠(yuǎn)偉, 朱為國(guó), 胡國(guó)專
【申請(qǐng)人】淮陰工學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日