一种基于温度检测的机床运动补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种基于温度检测的机床运动补偿方法，包括以下步骤：建立时间差形变模型；采集机床目标运动轴的温度，记录目标运动轴达到第一温度的时间t1、第二温度的时间t2；计算出时间差t，并基于时间差形变模型计算当前形变量L，且判断当前形变量L是否超出误差允许范围，并根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿。本发明专利技术有效地避免了单纯在某个时间节点采集机床运动轴的温度时存在的精度低的问题，通过分析目标运动轴从第一温度上升到第二温度所消耗的时间不仅减少了外界环境因素对温度采集结果造成的影响，而且可以分析出温度变化趋势，可根据实际的温升消耗时间来判断目标运动轴的正常工作状态与否，从而保证机床的正常工作状态。

A method of machine tool motion compensation based on temperature detection

The invention discloses a machine tool motion compensation method based on temperature detection, which comprises the following steps: establishing time difference deformation model; machine tool axis temperature acquisition target, record the target motion axis reaches the first temperature time T1, temperature second T2; t to calculate the time difference, and based on the time difference of deformation model the shape variable L, and determine the current deformation L is beyond the allowable error range, according to the judgment result of error compensation in target motion axis. The invention can effectively avoid the simple node at a time when the temperature acquisition machine motion axis exists the problem of low accuracy, through the analysis of target motion axis from the first temperature up to second of the time the temperature not only reduces the impact of environmental factors on the results of temperature acquisition, but also can analyze the trend of temperature change and according to the actual temperature rise time to determine the normal working state of target motion axis or not, so as to ensure the normal working state of the machine.

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度检测的机床运动补偿方法
本专利技术涉及机床温度检测
，尤其涉及一种基于温度检测的机床运动补偿方法。
技术介绍
机床热误差是影响机床加工精度稳定性的最大误差源，可导致工件和刀具之间产生相对位移，它对精密加工的影响很大，因此减少热误差对提高机床的加工精度至关重要。建立热误差预测模型对机床进行有效的热误差补偿是现在发展起来的一种经济、方便和高效的方法，可以有效地提高机床的加工精度。本专利技术提出的基于温度检测的机床运动补偿方法，通过记录机床运动轴到达两个预设温度值消耗的时间来分析机床运动轴温度的变化趋势，从而根据时间分析来判断形变量并进行调整，通过减小形变误差来提高机床的加工精度，保证机床的使用效果。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种基于温度检测的机床运动补偿方法。本专利技术提出的基于温度检测的机床运动补偿方法，包括以下步骤：S1、建立时间差形变模型；S2、采集机床目标运动轴的温度，记录目标运动轴达到第一温度的时间t1、第二温度的时间t2；其中，第一温度小于第二温度；S3、计算出时间差t，并基于时间差形变模型计算当前形变量L，且判断当前形变量L是否超出误差允许范围，并根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿；其中，t＝t2-t1。优选地，步骤S1中时间差形变模型具体包括：优选地，步骤S2中，采集机床目标运动轴的温度具体包括：利用多个温度采集模块采集机床目标运动轴的温度，且每一个温度采集模块包括多个温度传感器；优选地，所述温度传感器采用红外温度传感器。优选地，步骤S3具体包括：根据当前形变量L与预设形变量L0进行比较来判断L否超出误差允许范围，当L≤xL0时，判定L在误差允许范围内且无需进行误差补偿，当L>xL0时，判定L超出误差允许范围并进行误差补偿，误差补偿值为当前形变量L；其中，x为预设值且x>1。优选地，步骤S3还包括：当t≤yta时，启动温度异常预警，并显示机床目标运动轴的当前温度T；其中，0<y<1。本专利技术为提高对机床运动轴温度检测的精度，通过实际采集机床运动轴的温度，并记录下目标运动轴到达第一温度和第二温度时的时间，再对两个时间点进行分析，通过分析目标运动轴的温度从第一温度上升到第二温度消耗的时间来分析目标运动轴的温度变化快慢，从而根据温度变化的快慢来确定目标运动轴的温度变化程度，进而根据目标运动轴的温度变化程度来选择对应的形变量，提高了形变量确定的精度；如此，利用上述方法有效地避免了常规技术手段中单纯在某个时间节点采集机床运动轴的温度时存在的精度低的问题，通过分析目标运动轴从第一温度上升到第二温度所消耗的时间不仅减少了外界环境因素对温度采集结果造成的影响，而且可以分析出目标运动轴的温度变化趋势，方便系统根据实际的温升消耗时间来判断目标运动轴的正常工作状态与否，从而保证机床的正常工作状态，进而保证机床的加工精度和加工效果。附图说明图1为一种基于温度检测的机床运动补偿方法的步骤示意图。具体实施方式如图1所示，图1为本专利技术提出的一种基于温度检测的机床运动补偿方法。参照图1，本专利技术提出的基于温度检测的机床运动补偿方法，包括以下步骤：S1、建立时间差形变模型；S2、采集机床目标运动轴的温度，记录目标运动轴达到第一温度的时间t1、第二温度的时间t2；其中，第一温度小于第二温度；本实施方式中，利用多个温度采集模块采集机床目标运动轴的温度，多个温度采集模块可从不同位置和不同角度对机床目标运动轴的温度进行采集，不仅有利于提高温度采集的全面性，而且能够提高温度采集的精度；且每一个温度采集模块包括多个温度传感器，利用多个温度传感器可进一步提高温度采集的全面性和精度；优选地，所述温度传感器采用红外温度传感器。S3、计算出时间差t，并基于时间差形变模型计算当前形变量L，且判断当前形变量L是否超出误差允许范围，并根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿；其中，t＝t2-t1。步骤S3具体包括：根据当前形变量L与预设形变量L0进行比较来判断L否超出误差允许范围，当L≤xL0时，表明目标运动轴的当前形变量较小，在误差允许范围之内，此时判定L在误差允许范围内且无需进行误差补偿，当L>xL0时，表明机床目标运动轴的当前形变量较大，为避免上述形变量对机床的加工精度造成影响，判定L超出误差允许范围并进行误差补偿，误差补偿值为当前形变量L，使得机床的加工精度保持在稳定范围内，从而提高机床加工的产品的精度和质量；其中，x为预设值且x>1。本实施方式中，步骤S1中时间差形变模型具体包括：当机床目标运动轴的温度从第一温度升高到第二温度的时间t不大于ta时，表明目标运动轴的温度升高时间较短，即目标运动轴的温度升高速度较快，此时目标运动轴的形变量较大，则为其分配L1作为形变量；当机床目标运动轴的温度从第一温度升高到第二温度的时间t不小于tb时，表明目标运动轴的温度升高速度较慢，所消耗的时间较长，此时为其分配较小的形变量L3；通过分析机床目标运动轴温度上升的时间来对目标运动轴的实际温度进行划分并为其分配对应的形变量，为进行误差补偿提供参考基准。上述时间差形变模型可根据机床实际运行状态和温度变化情况进行制定，可以有效地提高形变量划分的准确性。在进一步的实施例中，步骤S3还包括：当t≤yta时，表明机床目标运动轴自第一温度上升到第二温度所消耗的时间过短，此时可能机床的运动轴的温度可能存在异常，为避免温度的进一步恶化，启动温度异常预警，并显示机床目标运动轴的当前温度T，提醒相关工作人员注意到机床目标运动轴的异常温度，且方便相关工作人员查看机床运动轴的实际温度并采取相应的应对策略，以保证机床的正常运行状态；其中，0<y<1。本实施方式为提高对机床运动轴温度检测的精度，通过实际采集机床运动轴的温度，并记录下目标运动轴到达第一温度和第二温度时的时间，再对两个时间点进行分析，通过分析目标运动轴的温度从第一温度上升到第二温度消耗的时间来分析目标运动轴的温度变化快慢，从而根据温度变化的快慢来确定目标运动轴的温度变化程度，进而根据目标运动轴的温度变化程度来选择对应的形变量，提高了形变量确定的精度；如此，利用上述方法有效地避免了常规技术手段中单纯在某个时间节点采集机床运动轴的温度时存在的精度低的问题，通过分析目标运动轴从第一温度上升到第二温度所消耗的时间不仅减少了外界环境因素对温度采集结果造成的影响，而且可以分析出目标运动轴的温度变化趋势，方便系统根据实际的温升消耗时间来判断目标运动轴的正常工作状态与否，从而保证机床的正常工作状态，进而保证机床的加工精度和加工效果。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于温度检测的机床运动补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立时间差形变模型；S2、采集机床目标运动轴的温度，记录目标运动轴达到第一温度的时间t1、第二温度的时间t2；其中，第一温度小于第二温度；S3、计算出时间差t，并基于时间差形变模型计算当前形变量L，且判断当前形变量L是否超出误差允许范围，并根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿；其中，t＝t2‑t1。

【技术特征摘要】
1.一种基于温度检测的机床运动补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立时间差形变模型；S2、采集机床目标运动轴的温度，记录目标运动轴达到第一温度的时间t1、第二温度的时间t2；其中，第一温度小于第二温度；S3、计算出时间差t，并基于时间差形变模型计算当前形变量L，且判断当前形变量L是否超出误差允许范围，并根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿；其中，t＝t2-t1。2.根据权利要求1所述的基于温度检测的机床运动补偿方法，其特征在于，步骤S1中时间差形变模型具体包括：3.根据权利要求1所述的基于温度检测的机床运动补偿方法，其特征在于，步骤S2...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛益飞，杨纪村，葛峰，周二荣，翟祥文，王树兴，姜峰，
申请(专利权)人：安徽省捷甬达智能机器有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34