专利名称：：一种数控机床的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及机床领域，尤其涉及一种数控机床。
背景技术：
：现代社会数控加工已经广泛运用在机械加工领域中，数控加工的加工精度是判断一个国家的制作水平的重要标志。在数控机床的设计中，怎样提高机床的加工精度是需要考虑的最主要因素。现有的数控机床包括机架、加工装置、工作平台以及带动工作平台在水平面上直线移动的移动装置。数控机床在加工工件时，将工件固定在工作平台上，加工装置对工件进行加工。移动装置控制工作平台直线移动，使加工装置可以加工到工件同一平面的不同部位。移动装置移动时，需要精确移动的距离，以确保对工件加工的精度。因此，为了确保加工的精度，移动装置利用光栅尺来测量工作平台的移动距离。光栅尺上均匀地刻有透光和不透光的线条，光栅尺读头读取时，获取光信号并将光信号转成电信号，放大处理后在显示器上就显示出工件或刀具的移动距离。工业应用中，一般都是将光栅尺装设在光栅尺基座上，光栅尺读头对应光栅尺的位置，读取位移数据。光栅尺读头移动的轨迹与光栅尺基座之间的平行度，对于读取的数据有直接的影响，从而最终影响加工的精度。现有技术将光栅尺贴附于金属材料上，金属材料经过研磨加工表面使金属表面的平整度能够达到精度要求。但是，由于金属材料在温度或湿度或应力的影响下，易发生氧化变形，使其表面的平整度产生变化，从而使光栅尺的平整度发生变化，影响加工精度。还有将光栅尺贴附与玻璃上，玻璃的脆性高易碎，不易加工。在机构运用时大多采用板状结构的形状，所以必须再附于其他的块状结构上；若直接运用块状结构方式，则其材料及加工成本高昂。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种数控机床，以减少温度、湿度、外界应力等环境变化以及使用时间对光栅尺基座的影响，提高数控机床的加工精度。为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种数控机床，包括机架，安装在所述机架上的加工装置，所加工装置下方设有工作平台，所述工作平台利用移动装置在水平面上做直线移动，所述工作平台装设在移动装置上，并利用所述移动装置在水平面上做直线移动；所述移动装置包括导轨和与所述导轨平行设置的光栅尺系统；所述光栅尺系统包括光栅尺，光4册尺读头和光栅尺基座，所述光栅尺读头对应所述光栅尺的位置设置，沿与所述光栅尺平行的直线移动并读取所述光栅尺上的刻度，所述光栅尺装设在所述光栅尺基座上，所述光栅尺基座为高刚性低变形量石质材料。由于光栅尺基座采用了高刚性低变形量石质材料，减少了温度、湿度、外界应力等环境变化以及使用时间对光栅尺基座的影响，进而保证了装设在光栅尺基座上的光栅尺不易变形，从而提高了数控机床的加工精度。图1是本实用新型实施例数控机床的立体结构示意图；图2是本实用新型一个实施例数控机床中光栅尺系统的立体结构示意图；图3是本实用新型另一个实施例数控机床中光栅尺系统的局部结构示意图；图4是本实用新型实施例数控机床中光栅尺读头读取光栅尺的原理图。具体实施方式下面参考附图对本实用新型的优选实施例进行描述。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。参见图1、图2，图1为本实用新型实施例凄t控机床的立体结构示意图，图2为本实用新型一个实施例数控机床中光栅尺系统的立体结构示意图。本实用新型实施例的数控机床，包括机架1,安装在机架1上的加工装置2,加工装置2下方设有工作平台3，工作平台3装设在移动装置4上，并利用移动装置4在水平面上做直线移动；移动装置4包括导轨43和与导轨43平行设置的光栅尺系统(图未示)；光栅尺系统包括光4册尺411，光4册尺读头42和光片册尺基座41,光4册尺读头41对应光度，光栅尺411装设在光栅尺基座41上，光栅尺基座41为高刚性低变形量石质材料。由于光栅尺基座41采用了高刚性低变形量石质材料，减少了环境对光栅尺基座41的影响，不易变形，对光栅尺411的影响小，从而提高了光栅尺411的读取精度，最终提高了机床的加工精度。本实用新型实施例中，高刚性低变形量石质材料为花岗岩。花岗岩由于经过了大自然长期的天然时效，组织结构均匀，线胀系数极小，内应力完全消失，不易变形，不受恒温条件阻止，在常温下也能保持测温量精度，极大的提高了机床的加工精度。此外花岗岩的刚性好，刚性高，耐磨性强，不怕酸，碱液物侵蚀，不会生锈，不必涂油，不易粘微尘，维护，保养方便简单，使用寿命长，这些优良的特性都非常符合于精密机床的加工要求。这里高刚性低变形量石质材料也可为其他材料，只要满足高刚性低变形量，可以应用于数控机床的材料均属于本实用新型的保护范围。如表l-l所示，为花岗岩、玻璃以及钢材的线膨胀系数的对比。从表中可以看出，相对于钢材，花岗岩的线膨胀系数小，利用花岗岩制成的光栅尺基座，受环境温度和湿度影响小，因此不易变形，稳定性高。花岗岩与玻璃相比，其线膨胀系数略小，但是玻璃为一种活脆的非晶体，且价格昂贵。使用玻璃生产，会增加加工成本和工艺难度。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表l－l本实用新型实施例中，光栅尺基座41为长条状，光栅尺411可装设在光栅尺基座41的侧面。空气中的灰尘和细屑，长时间使用后，会沉积在光栅尺基座41的上表面上。将光栅尺411装设在光栅尺基座41的侧面，可以避免因灰尘和细屑附着在光栅尺411上，影响读取的数据或甚至细屑较大时，刮伤光栅尺411。如图3所示，光栅尺基座41的侧面还可以设有凹槽412，将光栅尺411装设在凹槽412内。这样可以更有效的避免细屑附着在光4册尺411上。本实用新型实施例中，光栅尺读头42与光栅尺411之间的距离为0.8-1.0mm,间距太近或太远，都会光栅尺读头42读取的资料断断续续，从而影响读取的IW直。但事实上，0.8-1.0mm并不是理想状态下的理想距离。因为光栅尺读头42在读取光栅尺411时，光栅尺读头42的实际移动路径相对于理想路径(即上述与光栅尺411平行的直线)会有一个角度的偏差。假如光栅尺读头42的实际移动路径的偏差对应的光栅尺读头42与光栅尺411之间的距离在0.8-1.0mm的范围内，则可以通过激光干涉仪来校正，使读取的移动值与实际的移动值接近。激光干涉仪的原理为，利用激光干涉仪测出实际移动值，再比较光栅尺读头42读取的移动值，加以对比，经过几个单位距离点的对比，求得两个数据间的函数，再将函数补正到光栅尺读头42读取的移动值中，就能使光栅尺读头42读取的移动值接近实际移动值。如图4所示，比较花岗岩固定座读取的移动值及金属固定座读取的移动值。花岗岩固定座不易变形，稳定性高，所以其实际路径比较接近直线，花岗岩实际路径与理想路径只偏差一个角度，只须导入一函数就能接近理论路径(补正后精度误差为士3)am);金属固定座因为环境因素影响较高，所以表面产生变形，安装时若与花岗岩固定座偏离相同的角度，其路径与理想路径不只偏差一个角度函数，还需加上本身圓弧变形的函数值，此时所补正出来的精度就会不准确(补正后精度误差为±10mm);甚至变形後成为S状弧线，其补正计算结果的误差会更大。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。权利要求1、一种数控机床，其特征在于，包括机架，安装在所述机架上的加工装置所述加工装置下方设有工作平台，所述工作平台装设在移动装置上，并利用所述移动装置在水平面上做直线移动；所述移动装置包括导轨和与所述导轨平行设置的光栅尺系统；所述光栅尺系统包括光栅尺，光栅尺读头和光栅尺基座，所述光栅尺读头对应所述光栅尺的位置设置，沿与所述光栅尺平行的直线移动并读取所述光栅尺上的刻度，所述光栅尺装设在所述光栅尺基座上，所述光栅尺基座为高刚性低变形量石质材料。2、根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述高刚性低变形量石质材料为花岗岩。3、根据权利要求2所述的数控机床，其特征在于，所述光栅尺装设在长条状所述光栅尺基座的侧面。4、根据权利要求1至3任意一项所述的数控机床，其特征在于，所述光栅尺基座侧面设有一凹槽，所述光栅尺装设在所述凹槽内。专利摘要本实用新型公开了一种数控机床，包括机架，安装在机架上的加工装置，所加工装置下方设有工作平台，工作平台利用移动装置在水平面上做直线移动，工作平台装设在移动装置上，并利用移动装置在水平面上做直线移动；移动装置包括导轨和与导轨平行设置的光栅尺系统；光栅尺系统包括光栅尺，光栅尺读头和光栅尺基座，光栅尺读头对应光栅尺的位置设置，沿与光栅尺平行的直线移动并读取光栅尺上的刻度，光栅尺装设在光栅尺基座上，光栅尺基座为高刚性低变形量石质材料。采用本实用新型，由于光栅尺基座采用了高刚性低变形量石质材料，减少了温度、湿度、外界应力等环境变化以及使用时间对光栅尺基座的影响，提高了数控机床的加工精度。文档编号B23Q17/24GK201211612SQ200820094219公开日2009年3月25日申请日期2008年5月27日优先权日2008年5月27日发明者彭信翰,汤海林申请人:深圳市木森科技有限公司