[发明专利]一种热膨胀机床精度保持装置

说明书

本发明公开了一种热膨胀机床精度保持装置，属于机床领域，包括机床床身以及设置在机床床身上的主导轨，所述主导轨上设有与其滑动连接的工作平台，所述主导轨的两侧并位于机床床身与工作平台之间设有精度保持装置；所述精度保持装置包括设置在主导轨两侧并与主导轨平行的辅助导轨以及设置在辅助导轨与工作平台之间的精度保持块，所述精度保持块在平行于辅助导轨的方向与辅助导轨滑动连接，并且所述精度保持块在垂直于辅助导轨的方向与工作平台滑动连接，本发明完美解决了机床工作平台在热膨胀和收缩时的应力变形以及精度变化问题，并且本发明除了第一次的精度保持装置投入外，不再具有使用中的能耗问题，极大地就降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及机床领域，具体涉及一种热膨胀机床精度保持装置。

背景技术

传统的PCB钻孔机和锣机为了适应多工位加工以提高生产效率，故将设备体积设计得较大，并且为保持设备的精度稳定性，床身一般采用天然花岗岩，而工作台通常采用金属材料。而常用工程材料都有受热膨胀变形的问题，如典型的钢材热膨胀系数为10×10-6m/m*℃，铝合金的膨胀系数为22×10-6m/m*℃，在温度每升高1摄氏度的条件下，1米长的钢质横梁膨胀10微米，1米长的铝合金横梁膨胀22微米。而工作台的膨胀必然引起相应的应力变形问题，导致结构件精度变化或者导轨磨损加剧，寿命下降。

而现有企业一般采用中间主导轨和两侧气浮脚的结构来保证设备精度在温度发生变化时不会发生变形和精度严重丢失，当温度发生变化时工作台跟随两侧的气浮脚自动伸缩，这样设备精度的到了保持稳定。一直以来，采用气浮脚方案虽然解决了热膨胀问题，但气浮脚会在工作过程中会一直消耗大量的压缩空气，耗能巨大。一台六轴钻孔机年能耗就在10万元左右，极大地提高了设备运行成本以及生产成本。

发明内容

本发明针对现有技术中采用气浮脚耗能巨大且生产成本较高的问题，提出了一种热膨胀机床精度保持装置，具体技术方案如下：

一种热膨胀机床精度保持装置，包括机床床身以及设置在机床床身上的主导轨，所述主导轨上设有与其滑动连接的工作平台，所述主导轨的两侧并位于机床床身与工作平台之间设有精度保持装置；

所述精度保持装置包括设置在主导轨两侧并与主导轨平行的辅助导轨以及设置在辅助导轨与工作平台之间的精度保持块，所述精度保持块在平行于辅助导轨的方向与辅助导轨滑动连接，并且所述精度保持块在垂直于辅助导轨的方向与工作平台滑动连接。

作为优选，所述精度保持块上设有与辅助导轨垂直的热膨胀导轨，所述工作台底端设有与热膨胀导轨滑动连接的热膨胀吸收块。

作为优选，所述工作平台包括外框、设置在外框内并与主导轨平行的纵向支撑架以及设置在外框内并与主导轨垂直的横向支撑架。

作为优选，所述热膨胀吸收块设置在横向支撑架底端并与热膨胀导轨滑动连接。

作为优选，所述纵向支撑架与横向支撑架之间设有加强架。

作为优选，所述加强架与辅助导轨之间亦设有所述精度保持块。

作为优选，所述加强架底端与辅助导轨之间亦设有与精度保持块滑动连接的热膨胀吸收块。

作为优选，所述机床床身为花岗岩床身。

本发明具有以下有益效果：

本发明中的工作平台通过在平行于辅助导轨的方向与辅助导轨滑动连接，并且在垂直于辅助导轨的方向与工作平台滑动连接的精度保持块，使工作平台能够在沿主导轨铺设方向滑动的同时，亦能够沿垂直于主导轨的方向滑动。由此当工作平台受热膨胀时，工作平台本体发生沿垂直于主导轨方向的相对滑动，吸收其膨胀引起的形变量，而平行于主导轨方向的结构因刚度较高，能够维持工作平台原先的相对位置。当工作平台降温收缩时，工作平台本体收缩回初始的位置而不引起结构的松动，保护工作平台以及相关的连接结构件，维持其配合精度。