本發(fā)明涉及冷卻，具體而言，涉及一種機(jī)床設(shè)備、機(jī)床冷卻方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代制造業(yè)中，機(jī)床是實(shí)現(xiàn)高精度零件加工的關(guān)鍵設(shè)備。然而，機(jī)床鑄體的熱變形一直是影響加工精度的重要因素。機(jī)床鑄體的熱變形主要由機(jī)床各部位的溫升不均引起，造成這種溫升不均的原因有多種，包括電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、主軸箱中齒輪和軸承的摩擦發(fā)熱、切削過(guò)程中的切削熱等。這些熱源導(dǎo)致機(jī)床鑄體各部位溫度分布不均，進(jìn)而產(chǎn)生熱應(yīng)力，引起機(jī)床鑄體的變形。

2、機(jī)床鑄體的熱變形對(duì)加工產(chǎn)生的負(fù)面影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3、1、破壞機(jī)床的原始幾何精度，導(dǎo)致加工出的零件尺寸和形狀精度下降；

4、2、改變機(jī)床各部件之間的配合間隙，增加運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦和磨損；

5、3、影響機(jī)床的整體穩(wěn)定性，使機(jī)床在加工過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，降低工作效率和加工質(zhì)量。

6、目前，為控制機(jī)床鑄體的熱變形，業(yè)界普遍采用的方法包括優(yōu)化主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、增加機(jī)床整體剛性、使用高精度傳感器進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)等。然而，這些方法往往只能部分緩解熱變形問(wèn)題，且在某些情況下，如機(jī)床長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行或在高溫環(huán)境下工作時(shí)，效果并不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種機(jī)床設(shè)備、機(jī)床冷卻方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)床在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)熱變形的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種機(jī)床設(shè)備，包括：

3、機(jī)床本體，機(jī)床本體上設(shè)有冷卻通道結(jié)構(gòu)；

4、冷卻設(shè)備，冷卻設(shè)備具有供介質(zhì)單元，以通過(guò)供介質(zhì)單元向冷卻通道組內(nèi)輸送冷卻介質(zhì)，以對(duì)機(jī)床本體進(jìn)行降溫；

5、其中，冷卻通道結(jié)構(gòu)包括連通的第一通道單元與第二通道單元，第一通道單元處于機(jī)床本體的中部，第二通道單元設(shè)于機(jī)床本體的兩側(cè)，第一通道單元的流通截面大于第二通道單元的流通截面。

6、進(jìn)一步地，第一通道單元包括：

7、兩個(gè)第一冷卻流道，兩個(gè)第一冷卻流道均沿機(jī)床本體的寬度方向延伸；

8、第二冷卻流道，第二冷卻流道沿機(jī)床本體的長(zhǎng)度方向延伸，以將兩個(gè)第一冷卻流道連通；

9、其中，兩個(gè)第一冷卻流道的兩端和與其相對(duì)應(yīng)的機(jī)床本體沿其長(zhǎng)度方向的側(cè)壁之間的距離為90mm至100mm；和/或，

10、流通截面為圓形，第一通道單元的流通截面的直徑為16mm至18mm。

11、進(jìn)一步地，第二通道單元包括第三冷卻流道和第四冷卻流道，第三冷卻流道和第四冷卻流道通過(guò)兩個(gè)第一冷卻流道連通。

12、進(jìn)一步地，第三冷卻流道包括：第一分部，第一分部沿機(jī)床本體的寬度方向延伸；

13、第二分部，第二分部沿機(jī)床本體的長(zhǎng)度方向延伸；

14、第三分部，第三分部沿機(jī)床本體的寬度方向延伸；

15、第四分部，第四分部沿機(jī)床本體的長(zhǎng)度方向延伸；

16、其中，第一分部、第二分部、第三分部與第四分部依次連通，形成第三冷卻流道。

17、進(jìn)一步地，第四冷卻流道包括：

18、兩個(gè)u型段，兩個(gè)u型段的u型口朝向第三冷卻流道設(shè)置；

19、連接段，連接段將兩個(gè)u型段連通；

20、過(guò)渡段，過(guò)渡段包括沿機(jī)床本體長(zhǎng)度方向延伸的第一分段、沿機(jī)床本體寬度延伸的第二分段，通過(guò)過(guò)渡段將第三冷卻流道與第四冷卻流道連通。

21、進(jìn)一步地，冷卻設(shè)備包括：

22、換熱單元；

23、換熱單元通過(guò)換熱器與供介質(zhì)單元相配合使用，以對(duì)自第二通道單元流出的熱源進(jìn)行換熱，并將換熱之后的熱源輸送至供介質(zhì)單元內(nèi)，以形成冷卻介質(zhì)。

24、進(jìn)一步地，換熱單元包括：

25、換熱管道；

26、換熱管道上沿?zé)嵩吹牧鲃?dòng)方向依次設(shè)置有壓縮機(jī)、冷凝器，以對(duì)自冷卻通道結(jié)構(gòu)出口端流出的熱源進(jìn)行換熱；和/或，

27、冷凝風(fēng)機(jī)，冷凝風(fēng)機(jī)設(shè)于冷凝器的一側(cè)，以對(duì)進(jìn)入至冷凝器內(nèi)的熱源進(jìn)行換熱。

28、進(jìn)一步地，換熱單元還包括：

29、過(guò)濾部件，過(guò)濾部件的進(jìn)口與冷凝器的出口連通，過(guò)濾部件的出口端用于與換熱器的第二換熱通道的進(jìn)口端連通，以對(duì)自冷凝器冷凝之后的液體進(jìn)行過(guò)濾，并形成冷源輸送至換熱器的第二換熱通道內(nèi)。

30、進(jìn)一步地，換熱單元還包括：

31、第一溫度檢測(cè)部件，設(shè)于機(jī)床本體上，以檢測(cè)機(jī)床本體上設(shè)有第一通道單元處的實(shí)時(shí)溫度；

32、控制閥門(mén)，控制閥門(mén)設(shè)于過(guò)濾部件與換熱器的第二換熱通道的進(jìn)口端之間，控制閥門(mén)與第一溫度檢測(cè)部件連接，以根據(jù)第一溫度檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果控制進(jìn)入至第二換熱通道內(nèi)冷源的流量。

33、進(jìn)一步地，供介質(zhì)單元包括：

34、冷卻水箱，冷卻水箱的進(jìn)水口與換熱器的第一換熱通道的出口端連通，以存儲(chǔ)換熱之后的熱源；

35、冷卻水箱的出水口連通有進(jìn)液管道，進(jìn)液管道的出水口與第一通道單元的進(jìn)口端連通，以將處于冷卻水箱的冷卻介質(zhì)輸送至第一通道單元內(nèi)。

36、進(jìn)一步地，供介質(zhì)單元還包括：

37、報(bào)警部件；

38、液位檢測(cè)部件，液位檢測(cè)部件設(shè)于冷卻水箱內(nèi)，并與報(bào)警部件連接，以在冷卻水箱內(nèi)的冷卻介質(zhì)的液位低于設(shè)定液位時(shí)，通過(guò)報(bào)警部件發(fā)出報(bào)警指示。

39、進(jìn)一步地，供介質(zhì)單元還包括：

40、出液管道，出液管道的一端口與第一通道單元的出口端連通，出液管道的另一端口與換熱器的第一換熱通道的進(jìn)口端連通；

41、第一溫度檢測(cè)部件，設(shè)于機(jī)床本體上，以檢測(cè)機(jī)床本體上設(shè)有第一通道單元處的實(shí)時(shí)溫度；

42、泵體，泵體設(shè)于出液管道上，并與第一溫度檢測(cè)部件連接，以根據(jù)第一溫度檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果控制泵體的功率。

43、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種機(jī)床冷卻方法，該冷卻方法應(yīng)用于上述的機(jī)床設(shè)備，冷卻方法包括：

44、檢測(cè)機(jī)床設(shè)備的機(jī)床本體是否啟動(dòng)；

45、當(dāng)檢測(cè)到機(jī)床本體啟動(dòng)時(shí)，控制機(jī)床設(shè)備的供介質(zhì)單元向冷卻通道組內(nèi)輸送冷卻介質(zhì)，以對(duì)機(jī)床本體進(jìn)行冷卻。

46、進(jìn)一步地，檢測(cè)機(jī)床設(shè)備的機(jī)床本體是否啟動(dòng)步驟之前，包括：

47、檢測(cè)機(jī)床設(shè)備的供介質(zhì)單元的冷卻水箱內(nèi)的冷卻介質(zhì)的第一實(shí)時(shí)溫度；

48、判斷第一實(shí)時(shí)溫度大于或者小于設(shè)定溫度值時(shí)，計(jì)算第一實(shí)時(shí)溫度與設(shè)定溫度值之間的第一溫度差值，以根據(jù)第一溫度差值控制換熱單元的壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率，直至第一實(shí)時(shí)溫度達(dá)到設(shè)定溫度值。

49、進(jìn)一步地，對(duì)機(jī)床本體進(jìn)行冷卻的步驟，包括：

50、檢測(cè)供介質(zhì)單元的進(jìn)液管道的第二實(shí)時(shí)溫度或者出液管道的第三實(shí)時(shí)溫度；

51、檢測(cè)機(jī)床本體上設(shè)有第一通道單元處的第四實(shí)時(shí)溫度；

52、計(jì)算第二實(shí)時(shí)溫度或者第三實(shí)時(shí)溫度與第四實(shí)時(shí)溫度之間的第二溫度差值；

53、獲取機(jī)床本體的歷史溫度值，歷史溫度值為機(jī)床本體當(dāng)前時(shí)刻的前60s的溫度值；

54、計(jì)算第四實(shí)時(shí)溫度與歷史溫度值之間的溫度變化率；

55、根據(jù)溫度變化率與第二溫度差值控制換熱單元的壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率。

56、進(jìn)一步地，根據(jù)溫度變化率與第二溫度差值控制換熱單元的壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率，包括：

57、判斷溫度變化率大于或者等于第一設(shè)定值時(shí)，控制壓縮機(jī)以初始頻率為基準(zhǔn)，以1hz作為壓縮機(jī)的設(shè)定頻率依次增加；和/或，

58、判斷溫度變化率小于或者等于第二設(shè)定值時(shí)，控制壓縮機(jī)以最高頻率為基準(zhǔn)，以1hz作為壓縮機(jī)的設(shè)定頻率依次遞減；和/或，

59、判斷溫度變化率大于第二設(shè)定值且小于或者等于第一設(shè)定值時(shí)，控制壓縮機(jī)以當(dāng)前頻率運(yùn)行。

60、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，本技術(shù)通過(guò)在機(jī)床本體內(nèi)部設(shè)計(jì)特有的冷卻通道結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠有效提高冷卻效率，減少機(jī)床本體的熱變形，從而提高機(jī)床加工精度，其中，第一通道單元和第二通道單元的流通截面差異設(shè)計(jì)，使得冷卻介質(zhì)在機(jī)床本體內(nèi)部的分布更加均勻，有效避免了局部過(guò)熱導(dǎo)致的熱變形問(wèn)題，增強(qiáng)了機(jī)床本體的熱穩(wěn)定性，通過(guò)減少機(jī)床本體熱變形，本發(fā)明有助于維持機(jī)床各部件間的精確配合，降低了運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦和磨損，延長(zhǎng)了機(jī)床本體的使用壽命，降低了維護(hù)成本。