[实用新型]一种基于新代数控系统的数控机床热误差补偿设备

说明书

本实用新型涉及一种基于新代数控系统的数控机床热误差补偿设备，包括控制器、显示器和多个温度传感器，控制器具有用于与所述数控机床通讯的接口，显示器和多个温度传感器分别电连接所述控制器；所述温度传感器设有探头和套设在探头上的环状磁铁，探头从环状磁铁的内环穿过并凸出于磁铁端面。本实用新型的数控机床热误差补偿可通过外置方式与数控机床配合使用，避免直接改动数控机床，实现成本控制。

技术领域

本实用新型涉及数控机床领域，尤其涉及一种基于新代数控系统的数控机床热误差补偿设备。

背景技术

数控机床作为重要的工作母机，其性能直接影响零件的加工质量、加工效率和制造成本。随着数控机床向高速、高精方向发展，其配置的高功率主轴和高速进在高速旋转和反复快速移动时，由于摩擦产生大量热，这些热量沿不同方向以不同速度向数控机床各个部件传播，导致在数控机床内部形成不均匀的温度场。同时，由于数控机床各部件受到不尽相同的约束且具有不同的材料属性，导致数控机床部件产生不同程度的热变形，进而造成数控机床零点产生一定漂移，影响最终零件的加工精度。

学者研究发现热误差是影响数控机床精度的最主要的误差源之一，由热导致的误差占数控机床总加工误差的40％-70％，据此研发出热误差补偿方法以解决上述问题。

热误差补偿方法原理简单，即根据建立的热误差模型对主轴热误差(如热伸长量)进行预测，并以预测误差的反向数值作为补偿量人为的去抵消和减小实际误差。基于此，现有技术研发出西门子840D数控系统、FANUC数控系统和海德汉数控系统等等多种热误差补偿数控系统，但上述几种数控系统基本采用嵌入至数控机床的热误差补偿模块进行实现，由于热误差补偿模块不属于数控机床的标准配置，工厂要为数控机床增设热误差补偿功能时就需进行数控机床改动，这严重增加了工厂的生产成本。

实用新型内容

本实用新型为改善现有技术中的不足之处，而提供一种数控机床热误差补偿设备的硬件结构，待软件工程师对其中控制器编程，数控机床热误差补偿可通过外置方式与数控机床配合使用，避免直接改动数控机床，实现成本控制。

提供一种基于新代数控系统的数控机床热误差补偿设备，包括控制器、显示器和多个温度传感器，控制器具有用于与所述数控机床通讯的接口，显示器和多个温度传感器分别电连接所述控制器；所述温度传感器设有探头和固定套设在探头上的环状磁铁，探头从环状磁铁的内环穿过并凸出于磁铁端面。

进一步地，所述温度传感器的前端设有罩住所述磁铁的套帽，套帽顶面中央处具有通孔，探头从套帽的底部开口探入并从所述通孔探出。

进一步地，所述温度传感器设有移位机构来驱动所述探头探出所述通孔。

进一步地，所述移位机构具体是固定套设在探头上的螺纹卡件，所述套帽为圆管套帽，螺纹卡件的外形与圆管套帽的底部开口适配从而相互对置，圆管套帽与螺纹卡件之间螺纹连接。

进一步地，所述磁铁贴合于螺纹卡件朝向套帽的端部。

进一步地，所述温度传感器具体是PT100温度传感器。

进一步地，所述显示器为触摸显示器。

有益效果：

本实用新型通过在温度传感器的探头上套设环状磁铁，使温度传感器能直接吸附在数控机床的金属部件表面，如此，待软件工程师对控制器编程后，控制器就能通过各个温度传感器采集数控机床上各测点的温度变化，然后以温度作为输入变量，通过预先建立的数控机床Z向零点热漂移预测模型来计算补偿值，并将补偿值输入至数控机床指定的数据寄存器中，实现数控机床Z向零位漂移补偿。

由于数控机床热误差补偿设备通过外置方式与数控机床配合使用，其避免了直接改动数控机床，达到成本控制的目的。