[發明專利]一種基于溫度區間的機床位移補償精度調節方法和系統

在審

• 申請號: 201710187407.3
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106990754A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 毛益飛;周二榮;翟祥文
• 申請（專利權）人: 安徽省捷甬達智能機器有限公司
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 劉勇,金宇平

技術領域

本發明涉及機床溫度補償技術領域，尤其涉及一種基于溫度區間的機床位移補償精度調節方法和系統。

背景技術

機床在運轉時，傳動部件之間存在相對運動，機床絲桿、螺母座、軸承等摩擦熱量，從而導致機床部件熱膨脹，各運動軸的運動與目標發生偏移，從而造成機床加工誤差。要解決以上問題就需要監測各傳動部件的溫度變化，然后根據各傳動部件形變與溫度變化的相對關系，計算出機床位移的誤差值，然后補償到數控系統中，達到對機床位移補償的目的。

目前，出現了很多在機床上預裝溫度傳感器監控溫度的技術，但是大部分控制系統采集了運動軸當前的溫度，立刻對機床進行補償，但是很多機床加工工件過程中運動軸在相近的溫度時，位移量變化較小，從而機床運動過程中運動軸溫度是有誤差允許范圍的，但是目前對運動軸進行基于溫度誤差糾正時，不考慮誤運動軸在相近的溫度時位移量變化誤差允許情況，導致誤差糾正工作量大，降低了工作效率。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種基于溫度區間的機床位移補償精度調節方法和系統；

本發明提出的一種基于溫度區間的機床位移補償精度調節方法，該方法包括以下步驟：

S1、建立機床運動軸溫度與機床運動軸位移量之間的函數映射關系；

S2、根據所述函數映射關系，得到所述機床運動軸開始位移時的溫度T₀和所述機床運動軸最大位移時的溫度T_max；

S3、獲取t_i時刻所述機床運動軸的溫度T和所述機床運動軸預設的精度控制溫度T_y；

S4、將所述T_i與T₀、T_y、T_max進行數值比較，并根據比較結果對所述機床運動軸進行相應的位移量補償。

其中，在S1中，所述機床運動軸溫度與機床運動軸位移量之間的函數映射關系具體為：

S_i＝f(T_i)，其中，S_i為所述機床運動軸在t_i時刻的位移量，T_i為所述機床運動軸在t_i時刻的溫度。

其中，在S4中，將所述T_i與T₀、T_y、T_max進行數值比較，并根據比較結果對所述機床運動軸進行位移量補償具體包括：

當T₀<T_i<T_y時，對所述機床運動軸進行初步位移量補償，所述初步位移量S＝S_y，其中S_y為所述機床運動軸在T_y溫度的位移量；

當T_y<T_i<T_max時，對所述機床運動軸進行精度位移量補償，所述精度位移量S＝S_i，其中S_i為所述機床運動軸在T_i時的位移量；

當T_i＝T_max時，對所述機床運動軸進行最大位移量補償，所述最大位移量S＝S_max，其中S_max為所述機床運動軸在T_max時的位移量。

其中，在S3中，所述機床運動軸預設的精度控制溫度T_y有下限值和上限值，其中T₀<T_y<T_max。

其中，在S1中，通過溫度傳感器獲取機床運動過程中運動軸的溫度；通過激光干涉儀獲取運動軸的位移變化量。

一種基于溫度區間的機床位移補償精度調節系統，該系統包括：

函數映射模塊，用于建立機床運動軸溫度與機床運動軸位移量之間的函數映射關系；

溫度區間模塊，用于根據所述函數映射關系，得到所述機床運動軸開始位移時的溫度T₀和所述機床運動軸最大位移時的溫度T_max；

溫度獲取模塊，用于獲取t_i時刻所述機床運動軸的溫度T和所述機床運動軸預設的精度控制溫度T_y；