一種加工機熱變位補償裝置的制作方法

本實用新型涉及加工機設備技術領域，具體是一種加工機熱變位補償裝置。

背景技術：

切削加工中心機的使用具有快速性與精密性，因此能夠使加工成本降低且提升加工品質。然而在高速運轉下，互相接觸的組件或機構會產生高熱而造成熱變形或位移，特別是主軸或進給系統的熱變位更是明顯，如此會使得加工精度降低，傳統熱變位的補償方式是針對容易產生高溫的組件或位置加設冷卻裝置。然而對加工中心機的主軸而言，因為加工過程其為高速轉動，因此冷卻裝置不適合加裝于主軸上。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種加工機熱變位補償裝置，具有提高加工精度的特點，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種加工機熱變位補償裝置，包括溫度補償模組、溫度感測器、控制器、切削加工中心機和輸入輸出通訊模組，所述切削加工中心機上設有溫度感測器，溫度感測器的輸出端電連接溫度補償模組的輸入端，溫度補償模組的輸出端電連接輸入輸出通訊模組的輸入端，輸入輸出通訊模組電連接控制器；所述溫度感測器的輸出端電連接溫度訊號處理單元的輸入端，溫度訊號處理單元的輸出端電連接處理器的輸入端，處理器的輸出端分別電連接輸入輸出通訊模組、溫度補償模型、顯示元件、操作單元和資訊傳輸信號的輸入端，資訊傳輸信號的輸出端電連接數據庫的輸入端；所述處理器的輸入端電連接記憶體單元和溫度補償模型的輸入端。

作為本實用新型進一步的方案：所述數據庫包括三個溫度補償模型。

作為本實用新型進一步的方案：所述切削加工中心機受控于控制器。

與現有技術相比，本實用新型有益效果：

本加工機熱變位補償裝置，熱變位補償量可經由一個能夠與各式控制器聯機之輸入輸出通訊模組傳送到該控制器，使得控制器在獲得該熱變位補償量后進一步修正加工進給量，具有操作簡便及提高加工精確度的效果，切削加工中心機的待測量位置的三維方向上皆配置一溫度感測器及分別對分個溫度傳感器搭配一熱變位補償值，即可補正方向的熱變位偏移量，如此主軸可以更精確地移動到加工位置并且進行準確的加工動作，溫度補償模組對每一型的切削加工中心機皆提供至少一組溫度補償模型及一運算程序，所以用戶無需自行撰寫溫度補償程序，具有更簡便的功效，另外，因為運算程序配合溫度補償模型可以針對不同溫度計算出補償值，所以補償效果精準，相對能夠使加工精密更為提高。

附圖說明

圖1為本實用新型的切削加工中心機的結構示意圖；

圖2為本實用新型的元件連接關系圖一；

圖3為本實用新型的元件連接關系圖二；

圖4為本實用新型的測量與訊號傳輸的方塊圖；

圖5為本實用新型的溫度補償控制方塊圖。

圖中：10-溫度補償模組；12-溫度感測器；14-控制器；20-切削加工中心機；30-輸入輸出通訊模組；42-處理器；44-溫度訊號處理單元；46-記憶體單元；47-第一溫度補償模型；48-顯示元件；49-操作單元；51-資訊傳輸信號；60-數據庫；62-第二溫度補償模型。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-5，本實用新型實施例中，一種加工機熱變位補償裝置，包括溫度補償模組10、溫度感測器12、控制器14、切削加工中心機20和輸入輸出通訊模組30，切削加工中心機20上設有溫度感測器12，切削加工中心機20之熱變位補償裝置，其具有一輸入輸出通訊模組30能夠與各型式的控制器聯機，達到使用方便的功效，溫度感測器12可以取得熱變形溫度及放大訊號，溫度感測器12的輸出端電連接溫度補償模組10的輸入端，溫度補償模塊10還可以包含一信息傳輸單元52，其可以是各式的連接接口，例如RS232接口、USB接口、并行端口接口，或其他同樣具有能夠傳輸數字數據之接口。該信息傳輸單元52系電性耦接一外部數據庫60。該外部數據庫60建置復數的第二溫度補償模型62，溫度補償模組10的輸出端電連接輸入輸出通訊模組30的輸入端，輸入輸出通訊模組30輸出熱變位補償量，輸入輸出通訊模組30電連接控制器14，輸入輸出通訊模組30可以具有一個或多個不同形式的接口，這些接口能夠與目前市面常見之控器制14資料線相接，控制器14修正熱変位之偏移量，切削加工中心機20受控于控制器14；溫度感測器12的輸出端電連接溫度訊號處理單元44的輸入端，溫度訊號處理單元44的輸出端電連接處理器42的輸入端，溫度訊號處理單元44進行訊號A/D轉換，用以接收溫度感測器12所輸出的訊號并進行模擬/數字轉換，此外還可以放大訊號及過濾噪聲，處理器42計算及產生熱變位補償量，其中處理器42具有接收訊號以及運算功能，處理器42的輸出端分別電連接輸入輸出通訊模組30、第一溫度補償模型47、顯示元件48、操作單元49和資訊傳輸信號51的輸入端，顯示元件48顯示量測溫度，顯示熱變形量，其中顯示元件48用以顯示溫度訊號及或熱變位補償量，以及其他關于切削加工中心機的信息，操作單元49可以切換該顯示元件48的顯示內容，資訊傳輸信號51的輸出端電連接數據庫60的輸入端，還可以經由資訊傳輸信號51將處理器42所計算及產生的補償值量測溫度值及故障訊息，傳送到該外部計算機加以觀察或記錄以利日后追蹤/分析之用，數據庫60包括三個第二溫度補償模型62；處理器42的輸入端電連接記憶體單元46和溫度補償模型47的輸入端，一外部計算機或一數據庫鏈接并下載經處理過的第一溫度補償模型47，藉此使得該裝置的使用更符合實際需求，第一溫度補償模型47系為溫度與熱變位補償量所構成的一個系數或是一個數對。

綜上所述：該加工機熱變位補償裝置，經溫度補償模組10分析、運算后產生一熱變位補償量后，經輸入輸出通訊模組30傳送到控制器14，然后再由控制器14下藉指令補償切削加工中心機20的加工量，溫度感測器12在取得切削加工中心機的熱變位溫度之后，將熱變位溫度傳送給溫度訊號處理單元44，此時的溫度訊號處理單元44可以進行模擬/數字轉換(A/D轉換)，使熱變位溫度訊號形成數字化訊號。然后再配合放大器(未顯示)將訊號放大，以及搭配過濾器濾除噪聲，熱變位補償量經由輸入輸出通訊模組30輸出到控制器14，并且利用該熱變位補償量來補償切削加工中心機的主軸或伺服進給軸的進給量，以修正因熱變位而產生之偏移量，第一溫度補償模型47來進行分析計算，并藉此獲得一熱變位補償量，而該熱變位補償量可經由一個能夠與各式控制器14聯機之輸入輸出通訊模組30傳送到該控制器14，使得控制器14在獲得該熱變位補償量后進一步修正加工進給量，具有操作簡便及提高加工精確度的效果，切削加工中心機的待測量位置的三維方向上皆配置一溫度感測器12及分別對分個溫度傳感器搭配一熱變位補償值，即可補正方向的熱變位偏移量，如此主軸可以更精確地移動到加工位置并且進行準確的加工動作，由于溫度補償模組10對每一型的切削加工中心機皆提供至少一組第二溫度補償模型62及一運算程序，所以用戶無需自行撰寫溫度補償程序，具有更簡便的功效，另外，因為運算程序配合第二溫度補償模型62可以針對不同溫度計算出補償值，所以補償效果精準，相對能夠使加工精密更為提高。

對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。