[实用新型]热激励装置

说明书

本实用新型属于温度、位移检测及控制装置。

随着现代加工技术的发展，人们对机械加工精度的要求也越来越高，并从中发现加工机械系统的热态精度是影响加工精度的关键因素。英、日、苏及联邦德国等国家研究分析指出，由热变形所引起的加工误差占总加工误差的40～70％，它是进一步发展高精度加工的严重障碍。在现有技术领域中，对工作母机（如一般机床、CNC、MC、FMC单元）热态特性的研究大致有下列几种方法：

1.利用机床在实际工作状态下自身热源的作用，研究机床热态性，可以了解自身热源影响加工精度的程度，但由于机床在工作状态下，往往有多个热源作用，不易分清各个热源作用的程度，而且机床试验周期长，一般需要大量的时间和准备工作。

2.模型模拟研究，主要应用相似理论，在主要结构尺寸、物理参数上相似于被模拟的机械系统，模拟实际机床热源，研究其热态特性。

3.有限元方法，虽有其自身的特点，但受到边界条件、物理参数等条件的限制，对于复杂的机械系统热态特性的分析，较难满足工程要求。

本实用新型的热激励装置，是利用微机控制下的热激励器对机械系统进行任意位置无损的热激励，通过检测相应点的温升响应和热位移响应，利用实验数据分析机械系统的固有热特性，能快速、有效地寻查结构上热薄弱环节或热敏感点，为改进结构设计或实施控制方案等提供科学依据。

附图说明：

图1、热激励装置结构框图；

图2、热激励器结构示意图。

本实用新型的热激励装置，如图1所示，它包括热激励器1，微机2，由显示器、键盘、驱动器组成的人机对话装置3，温度传感器4，位移传感器5，由位移多路切换开关6通过滤波、放大电路7与A／D转换器8连接和由温度多路切换开关9通过滤波、放大电路10与A／D转换器11连接并和控制电路12组成的检测、控制部件13；温度传感器4与被激励的机械系统14相接触，其输出端与温度多路切换开关9连接；位移传感器5与被激励的机械系统14相接触，其输出端与位移多路切换开关6连接；热激励器1与被激励的机械系统14相接触，其电源输入端与控制电路12连接，检测温度的传感器23输出端与多路切换开关9连接；微机2的一端分别与人机对话装置3、A／D转换器8、A／D转换器11连接，微机2的另一端通过控制电路12分别与位移多路切换开关6、热激励器1、温度多路切换开关9连接。热激励器1，如图2所示，它包括小端外圆柱面绕有外套绝缘套管20的发热体19（如电阻丝等）、大端阶梯外圆柱面与装有磁性材料21（如磁钢等）的壳体18配合的导热体22（如铜、铅等），在导热体22大端装有温度传感器23并与温度多路切换开关9连接，发热体19的引线经过接线柱15与控制电路12连接，在壳体18端面装有绝缘板17并盖上安全罩16。

下面通过对实施例的详细描述给出本装置的细节。

如图1所示，被激励机械系统14为高精度镗床，以镗床的工作台面为热位移检测基准面，在基准面上安装位移传感器5（如高精度电感测微仪），以检测镗床主轴相对于工作台面的热位移变化量，把位移传感器5的输出端接入检测、控制部件13中的位移多路切换开关6的位移量输入口，通过滤波放大电路7、A／D转换器8与微机的输入口连接；选用铜－康铜热电偶作为温度传感器4，用粘胶贴在机床被测位置上，其引线接入检测、控制部件13中的温度多路切换开关9的温度输入口，通过滤波放大电路10、A／D转换器11与微机的输入口连接，微机2的输入口与人机对话装置连接，微机2的输出口与控制电路12连接，控制电路12的输出口分别与位移多路切换开关6、温度多路切换开关9、热激励器1连接，将热激励器1利用磁吸引力安装在镗床的相应被激励的位置上。