一种对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法技术

本发明专利技术公开了一种对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法，包括以下步骤：首先，从机床冷机状态开始跑合一个流程，并对温度数据及热伸长数据采集，利用温度传感器实时检测当前铣床主轴转速下的温度数据，同时，通过对刀仪检测当前温度数据下的主轴热伸长数据；然后，通过控制器抓取跑合过程中的温度数据及主轴热伸长数据来建立两者之间的关系模型；最后，通过建立的关系模型，根据机床的实时温度数据计算当前的热伸长从而进行补偿。使用温升补偿功能，可以节省热机时间，提高加工效率，同时，操作简单，建立一次模型，之后无需其它操作即可自动开始补偿，并且，根据当前机床温度实时进行补偿，提高加工精度。提高加工精度。提高加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法


[0001]本专利技术涉及铣床加工
，尤其涉及一种对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法。

技术介绍

[0002]现有消除热伸长造成的加工精度误差的方法：机床在冷机一晚之后，第二天开始加工之前，使用者会将机床空跑半小时至一小时时间，让机床直接在热机情况下开始加工，从而减少热伸长造成的加工精度的误差。
[0003]此方法需花费时间进行空跑热机，浪费时间的同时需要重复性操作，如若有冷机就需要再次空跑热机，存在以下弊端：
[0004](1)每次的空跑热机，比较严重的浪费生产时间；
[0005](2)冷机后就需再次热机，重复性强；
[0006](3)单凭经验的热机，效果不够直观、稳定。

技术实现思路

[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法，包括以下步骤：
[0008]首先，从机床冷机状态开始跑合一个流程，并对温度数据及热伸长数据采集，利用温度传感器实时检测当前铣床主轴转速下的温度数据，同时，通过对刀仪检测当前温度数据下的主轴热伸长数据；
[0009]然后，通过控制器抓取跑合过程中的温度数据及主轴热伸长数据来建立两者之间的关系模型；
[0010]最后，通过建立的关系模型，根据机床的实时温度数据计算当前的热伸长从而进行补偿。
[0011]优选的，所述温度及热伸长数据采集包括以下步骤：
[0012]S1、安装温度传感器：将六个温度传感器安装在机床主轴及主轴电机附近；
[0013]S2、温度传感器与温感模组连接：将温度传感器与温感模组正确连接，温感模组共支持六个通道，例：RTD0+、RTD0
‑
、COM0为一个通道，用万用表量PT100的三个接头，有两根是通的，另外一根与这两根之间都有阻值。则将有阻值的这一根接到RTD+，另外两根接到RTD
‑
、COM即可；
[0014]S3、温感模组与控制器连接：将温感模组与控制器OPt i on I/O接口的RS485引脚正确连接，温感模组与控制器通过RS485通讯，所以需要焊一个接头与控制器连接，温感模组DATA+、DATA
‑
、26GND分别接系统Opt ion I/O接口的7、6、5引脚(建议使用隔离对绞线)；
[0015]S4、梯形图修改：通过修改控制器的梯形图，可实现控制器一秒钟读取一次温感模组六个温度传感器的数据，并将RTD0
‑
RTD5的数据分别放入控制器R7000
‑
R7005寄存器中；
[0016]S5、参数修改：对控制器相关参数进行修改。
[0017]优选的，所述关系模型的建立包括以下步骤：
[0018]S6、建立补偿模型：进入温升补偿软体主界面，并且，按下“建立补偿模型”；
[0019]S7、补偿功能设定：设置好存放六个温度传感器温度数据的控制器R值(由梯形图决定，本例为R7000
‑
R7005)，位移感测计量测对应R值，设置任意一个未使用的R值即可，软体会将对刀仪对出的刀长存放于该R值内，温度计R最大值、最小值对应温度设置为150、
‑
50，控制器读取的温感模组数据并非真实温度值，需要经过转换；
[0020]S8、模型训练加工档设定：设置对刀所用的Z轴参考点坐标、最低点坐标、安全点坐标以及右下角预计加工转速，按下“对刀动作测试”，执行完成一次对刀测试后；
[0021]S9、模型训练：进入页面，按下“开始撷取”，控制器会开始跑合流程并抓取前边页面所设置温度及刀长的R值数据；
[0022]S10、模型建立完成：流程跑合结束后，控制器会自动建立模型，并在加工过程中进行自动补偿。
[0023]优选的，所述温升补偿包括以下步骤：
[0024]S11、开启智慧温升补偿：在主界面按下“热変位补偿开启”即可使用。
[0025]优选的，在步骤S5中，所述相关参数修改包括Pr3941设定资料传输速度(波特率)，模组默认为9600，则参数设置为2；Pr3942设定资料位元长度，设定为8个位元；Pr3948设定同位检查码方式，设定为0(无)；Pr3949设定停止位元数，设定为1(1个位元)。
[0026]优选的，在步骤S8中，所述模型训练的整体流程说明包括主轴先以最高转速转动两小时，中间每四分钟对一次刀，主轴停转静置两小时，同样中间每四分钟对一次刀，之后分别80％最高转速及设定的预计加工转速重复上述动作，共计12小时。
[0027]优选的，在步骤S11中，所述热変位补偿包括通过控制器数据处理功能，按一定周期更新与主轴轴线一致的直线轴机床外部坐标系偏置功能系统变量，并且，数控系统自动运行该直线轴的坐标系偏置功能，完成主轴热伸长误差的实时补偿。
[0028]优选的，所述温度传感器采用的型号为PT100。
[0029]优选的，所述温感模组采用的型号为研华ADAM
‑
4015。
[0030]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：
[0031]本专利技术的对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法，通过在机床主轴及主轴电机附近安装温度传感器，再通过一个温感模组将温度数据传进控制器，热伸长数据则由对刀仪来实现，控制器的温升补偿软体则从机床冷机状态开始跑合一个流程，通过抓取跑合过程中的温度数据及对刀仪的刀长数据来建立两者之间的关系模型，进而再通过机床的实时温度计算当前的热伸长从而进行补偿，相较于目前先热机再开始加工的办法，使用温升补偿功能，可以节省热机时间，提高加工效率，同时，操作简单，建立一次模型，之后无需其它操作即可自动开始补偿，并且，根据当前机床温度实时进行补偿，提高加工精度。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本专利技术中对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法的流程图。
具体实施方式
[0034]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0035]下面的描述中，为描述的清楚和简明，并没有对图中所示的所有多个部件进行描述。附图中示出了多个部件为本领域普通技术人员提供本专利技术的完全能够实现的公开内容。对于本领域技术人员来说，许多部件的操作都是熟悉而且明显的。
[0036]实施例：
[0037]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法，其特征在于：包括以下步骤：首先，从机床冷机状态开始跑合一个流程，并对温度数据及热伸长数据采集，利用温度传感器实时检测当前铣床主轴转速下的温度数据，同时，通过对刀仪检测当前温度数据下的主轴热伸长数据；然后，通过控制器抓取跑合过程中的温度数据及主轴热伸长数据来建立两者之间的关系模型；最后，通过建立的关系模型，根据机床的实时温度数据计算当前的热伸长从而进行补偿。2.根据权利要求1所述的一种对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法，其特征在于：所述温度及热伸长数据采集包括以下步骤：S1、安装温度传感器：将六个温度传感器安装在机床主轴及主轴电机附近；S2、温度传感器与温感模组连接：将温度传感器与温感模组正确连接；S3、温感模组与控制器连接：将温感模组与控制器OPtionI/O接口的RS485引脚正确连接；S4、梯形图修改：通过修改控制器的梯形图，可实现控制器一秒钟读取一次温感模组六个温度传感器的数据，并将RTD0
‑
RTD5的数据分别放入控制器R7000
‑
R7005寄存器中；S5、参数修改：对控制器相关参数进行修改。3.根据权利要求1所述的一种对铣床主轴温升引起的热伸长进行补偿的方法，其特征在于：所述关系模型的建立包括以下步骤：S6、建立补偿模型：进入温升补偿软体主界面，并且，按下“建立补偿模型”；S7、补偿功能设定：设置好存放六个温度传感器温度数据的控制器R值(由梯形图决定，本例为R7000
‑
R7005)，位移感测计量测对应R值，设置任意一个未使用的R值即可，软体会将对刀仪对出的刀长存放于该R值内，温度计R最大值、最小值对应温度设置为150、
‑
50，控制器读取的温感模组数据并非真实温度值，需要经过转换；S8、模型训练加工档设定：设置对刀所用的Z轴参考点坐标、最低点坐标、安全点坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁帅奇，冯常州，陆鑫，李健，徐兵，陈波，李宝玉，邱子轩，倪迎晖，阚建辉，王玉星，陈朋，魏开旭，杨航，王孟沅，周俊伟，
申请(专利权)人：新代科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：