发明内容

为了减小机床上各部分因热胀冷缩所带来的精度误差，本申请提供一种减小刀塔机热变位的安装结构及方法。

第一方面，本申请提供的一种减小刀塔机热变位的安装结构，采用如下方案：

一种减小刀塔机热变位的安装结构，包括床身，所述床身上设置有安装架，所述安装架上转动连接有丝杆，并固定有驱动所述丝杆转动的驱动电机，所述丝杆上螺纹连接有丝杆螺母副，安装架上滑动连接有刀塔，所述刀塔与所述丝杆螺母副固定连接，所述刀塔的一侧设置有主轴，所述主轴固定在所述床身上，所述丝杆预拉伸至其受热膨胀后的长度，所述床身、所述安装架、所述刀塔和所述主轴上还设置有调整机构，所述调整机构检测各部件的温度变化并计算生成补正量反馈给机床的NC以进行调整。

通过采用上述方案，对丝杆进行预拉伸处理，使得丝杆被拉伸至工作时的最大长度，使得丝杆在受热膨胀时长度不会发生变化，其他部件经过热源的热传导，亦会产生一定的热变形，此时通过调整机构对其他部件进行温度监测，并在监测到其他部件的温度变化时，计算出相应的补正量，然后反馈给机床的NC以进行调整补正，从而使得机床整体的精度大大提高。

可选地，所述安装架上固定有轴承大座和轴承小座，所述轴承大座和所述轴承小座上皆固定有滚动轴承，所述丝杆的两端分别套接在对应的所述滚动轴承内，并且所述丝杆的两端设置有螺纹并螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母抵紧于两部分所述滚动轴承相背的一面上，所述锁紧螺母抵紧于所述滚动轴承的内环，所述丝杆螺母副位于所述轴承大座和所述轴承小座之间，所述丝杆靠近所述轴承大座的一端通过联轴器同轴固定连接于所述驱动电机的转轴。

通过采用上述方案，在对丝杆进行预拉伸时，先将丝杆正常安装到安装架上，然后转动锁紧螺母，由于锁紧螺母抵紧在滚动轴承的内环上并和丝杆螺纹连接，所以在转动锁紧螺母时，丝杆能够被拉伸，实现丝杆的预拉伸。

可选地，所述轴承大座和所述轴承小座内皆设置有阶梯孔，所述滚动轴承设置在所述阶梯孔内，所述滚动轴承背向锁紧螺母的一面抵紧于所述阶梯孔的阶梯面。

通过采用上述方案，轴承大座和轴承小座上设置阶梯孔，滚动轴承的一侧面抵接在阶梯面上，从而对预拉伸的丝杆起到支撑作用。

可选地，所述阶梯孔内还固定有固定环，所述固定环压紧所述滚动轴承背向所述阶梯孔内阶梯面的一面，所述丝杆靠近所述轴承小座的一端倾斜向下，所述丝杆两端的直径小于其中部的直径并形成有阶梯面，所述丝杆上靠近所述轴承小座一端的阶梯面抵紧在所述滚动轴承背向所述锁紧螺母的一面上，所述丝杆上靠近所述轴承大座一端的阶梯面与对应的所述滚动轴承内环之间留有间隔。

通过采用上述方案，丝杆的一端倾斜向下设置，所以刀塔固定连接在丝杆螺母副上时，丝杆螺母副会对丝杆造成斜向下的压力，此时丝杆斜向下一端的阶梯面支撑在滚动轴承上，从而避免丝杆受到丝杆螺母副的压力时被拉伸，减少丝杆的形变。

可选地，所述调整机构包括监测组件和处理组件，所述监测组件包括热敏电阻，所述床身、所述安装架、所述刀塔和所述主轴上皆开设有测量孔，所述热敏电阻插入所述测量孔内，并且所述热敏电阻和所述测量孔的内壁之间填充有导热胶，所述处理组件包括A/D模块，通过A/D模块读取所述热敏电阻监测得到的信号参数，计算并生成补正量反馈给机床的NC。

通过采用上述方案，监测组件实时监测床身、安装架、刀塔和主轴的温度，然后发送信号参数给A/D模块，通过A/D模块计算出补正量，然后发送信号给机床的NC，通过机床的NC控制补正，从而使得机床的加工精度更加精准。

可选地，所述床身、所述安装架、所述刀塔和所述主轴上贴有散热片。

通过采用上述方案，在床身、安装架、刀塔和主轴上安装散热片，散热片能够加快部件的散热，使得部件的温度变化更小，从而产生的热胀冷缩更少。

第二方面，本申请提供的一种减小刀塔机热变位的方法，采用如下方案：

一种减小刀塔机热变位的方法，包括以下步骤：

S1，丝杆正常安装后，测量丝杆温度，查表确定预拉量Y，将千分表打在丝杆的两头，千分表的测量针与丝杆同轴设置，同时归零千分表；

S2,使用工具转动轴承大座侧的锁紧螺母，使得丝杆往轴承大座侧相对拉伸；

S3，观察千分表读数，|X-Y|=预拉量，预拉伸结束。

通过采用上述方案，正常安装丝杆后，根据数据对丝杆进行预拉伸。

可选地，S1步骤中，也可以不通过查表确定预拉量，可以采用样品丝杆进行试验，测出样品丝杆常态下的长度A，测量出样品丝杆在工作时的实际长度B，|A-B|=预拉量。

通过采用上述方案，利用样品实际试验所得出的数据比查表所得数据更加精准。

可选地，S2步骤中，丝杆在进行预拉伸时，在丝杆处于水平状态时进行拉伸，避免丝杆倾斜。

通过采用上述方案，在水平状态下对丝杆进行拉伸，避免丝杆在倾斜状态下引入额外的受力影响。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、对丝杆进行预拉伸，避免丝杆的受热膨胀，从而减小丝杆控制位移时带来的误差，使得机床加工精度更高；

2、对丝杆之外的部件进行温度监测，然后通过温度变化进行数据补正，使得机床的加工精度进一步提高。