[發明專利]數控機床絲杠熱補償的實現方法

有效

• 申請號: 201410656517.6
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104483896A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 曹星際;姜華;張學智
• 申請（專利權）人: 四川普什寧江機床有限公司
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

1.一種數控機床絲杠熱補償的實現方法，其特征在于步驟如下：

a、檢測機床各直線軸絲杠的熱變形量，并從0開始到最大變形量，按階梯式分為若干級；

b、對應機床坐標劃分絲杠熱補償區段，每個區段設置一個補償點；

c、檢測機床各直線軸絲杠在每一級熱變形時，機床相應坐標軸各區段的定位精度誤差；

d、建立機床絲杠熱補償數據庫；

e、研制熱補償控制器，將絲杠每級熱變形處理轉化為相應的熱補償控制編碼；

f、依據當前補償控制編碼和機床坐標位置，從熱補償數據庫中獲取當前補償量，并對絲杠的熱變形進行實時動態補償。

2.根據權利要求1所述的數控機床絲杠熱補償的實現方法，其特征在于：所述檢測機床各直線軸絲杠的熱變形量，是采用非接觸式位移傳感器在機床絲杠的非電機連接端的端面，對機床各直線軸絲杠的熱變形，直接進行實時檢測，并對機床各直線軸絲杠的熱變形量，從0到最大值，按補償后的機床精度要求，分為階梯式的若干等級。

3.根據權利要求2所述的數控機床絲杠熱補償的實現方法，其特征在于：所述的非接觸式位移傳感器是指電渦流位移傳感器或電容位移傳感器。

4.根據權利要求1所述的數控機床絲杠熱補償的實現方法，其特征在于：所述對應機床坐標劃分絲杠熱補償區段，是針對機床各直線軸的全行程，將其劃分為若干段區間，每個區段對應一個補償點。

5.根據權利要求1所述的數控機床絲杠熱補償的實現方法，其特征在于：檢測機床各直線軸絲杠在每一級熱變形時，機床相應坐標軸各區段的定位精度誤差，是利用激光干涉儀實測機床各直線軸絲杠的定位精度，檢測機床絲杠在每級熱變形時，機床相應坐標軸各區段的定位精度誤差。

6.根據權利要求1所述的數控機床絲杠熱補償的實現方法，其特征在于：所述建立機床絲杠熱補償數據庫，是在機床數控系統PMC的數據表中劃出一段地址區間，用于存放絲杠熱補償數據，然后，將機床各絲杠在每級熱變形時，測得的絲杠各區段定位精度誤差，處理為與精度誤差對應的熱補償量，并按照機床數控系統對相關數據格式的要求，存儲到設定的地址內。

7.根據權利要求1所述的數控機床絲杠熱補償的實現方法，其特征在于：所述研制熱補償控制器，將絲杠每級熱變形處理轉化為相應的熱補償控制編碼是指：利用單片機，針對絲杠熱補償要求，將測得的絲杠熱變形按劃分的等級，處理轉化為相應的熱補償控制編碼；所述熱補償控制器接收位移傳感器輸出的絲杠熱變形信號，經單片機A/D轉換處理后，按劃分的熱變形等級，由單片機的I/O接口，向機床數控系統發出相應的熱補償控制信號編碼。

8.根據權利要求1所述的數控機床絲杠熱補償的實現方法，其特征在于：所述依據當前補償控制編碼和機床坐標位置，從熱補償數據庫中獲取當前補償量，并對絲杠的熱變形進行實時動態補償的具體方法是：

在數控系統上，利用數控系統的PMC，依據絲杠熱補償控制編碼和從機床數控系統獲取的各軸實時坐標位置開關信號，從熱補償數據庫獲得機床當前坐標位置的補償量，并利用數控機床的機床坐標系平移功能，實時動態平移機床坐標系原點，實現對絲杠熱變形的實時動態補償。