【技术实现步骤摘要】
本申请涉及热膨胀补偿，更具体的说，本申请涉及一种主轴热膨胀动态补偿方法及系统。
技术介绍
1、主轴热膨胀是指在高温下，机械设备中的主轴（通常是指旋转机械的中心轴）由于受热而发生体积膨胀的现象，当机械设备在运行时受到高温环境的影响时，主轴可能会因为受热而膨胀，导致设备的尺寸发生变化，这种尺寸变化可能会影响机械设备的性能和精度，因此，在设计和制造机械设备时，应采取相应的措施来补偿或减小主轴热膨胀带来的影响，以确保设备在高温环境下仍然能够稳定运行。
2、主轴热膨胀的动态补偿通常需要使用传感器来监测主轴的温度变化，并且利用反馈控制系统来实时调整主轴的位置或形状，以保持其在工作温度下的精度，动态补偿系统使用控制算法，例如比例积分微分（pid）控制器，根据温度数据和数学模型实时计算需要进行的补偿量，控制算法需要能够根据主轴的温度变化迅速做出调整，根据控制算法计算得到的补偿量，可以通过控制主轴的驱动系统实时调整主轴的位置或形状，例如调整主轴的线性位置或旋转速度，但是在现有技术中，主轴材料的热膨胀随着工况的变化而变化，无法得到准确的主轴热膨胀量，这样不可避免的导致计算的主轴形变量不准确，使得主轴热膨胀补偿量无法跟随变化的主轴热膨胀量和主轴形变量进行自适应变化。
技术实现思路
1、本申请提供一种主轴热膨胀动态补偿方法及系统，可以实现主轴热膨胀补偿量跟随变化的主轴热膨胀量和主轴形变量进行自适应变化。
2、为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：
3、第一方面，本
4、对主轴进行实时温度监测，得到主轴实时温度，初始化主轴热生长阶，得到主轴热生长初阶；
5、通过所述主轴实时温度和所述主轴热生长初阶对主轴进行有限元仿真，得到主轴径向热形变量，对所述主轴径向热形变量进行吻合度衡量，得到所述主轴热生长初阶对应的异馈吻合度；
6、根据所述异馈吻合度对主轴热生长阶进行迭代邻域搜索，得到主轴热生长新数阶，由所述主轴热生长新数阶确定主轴径向热应变值；
7、通过所述主轴径向热应变值和所述主轴热生长新数阶确定主轴残余应力，根据所述主轴残余应力，得到主轴径向挤压量；
8、由所述主轴径向热应变值和所述主轴径向挤压量，得到实际主轴径向热应变值，进而确定主轴热膨胀补偿量，根据所述主轴热膨胀补偿量驱动主轴进行动态补偿。
9、在一些实施例中，通过所述主轴实时温度和所述主轴热生长初阶对主轴进行有限元仿真，得到主轴径向热形变量具体包括：
10、在有限元分析软件中建立主轴的有限元模型；
11、将所述主轴实时温度和所述主轴热生长初阶输入所述主轴的有限元模型中进行仿真，进而得到主轴径向热形变量。
12、在一些实施例中，对所述主轴径向热形变量进行吻合度衡量，得到所述主轴热生长初阶对应的异馈吻合度具体包括：
13、获取历史主轴径向热形变量；
14、通过主轴径向热形变量和所述历史主轴径向热形变量确定主轴热生长初阶对应的异馈吻合度，其中，所述异馈吻合度根据下述公式确定：
15、
16、其中，表示第i个历史主轴径向热形变量，表示历史主轴径向热形变量总数。
17、在一些实施例中，根据所述异馈吻合度对主轴热生长阶进行迭代邻域搜索，得到主轴热生长新数阶具体包括：
18、预设异馈吻合决策值；
19、当所述异馈吻合度不小于所述异馈吻合决策值时，将主轴热生长初阶作为主轴热生长新数阶；
20、当所述异馈吻合度小于所述异馈吻合决策值时，对主轴热生长阶进行邻域搜索，直到主轴热生长阶对应的异馈吻合度不小于所述异馈吻合决策值，则将此时主轴热生长阶作为主轴热生长新数阶。
21、在一些实施例中，由所述主轴径向热应变值和所述主轴径向挤压量，得到实际主轴径向热应变值是将所述主轴径向热应变值和所述主轴径向挤压量进行应变叠加，得到实际主轴径向热应变值。
22、在一些实施例中，通过热电偶传感器对主轴进行实时温度监测。
23、在一些实施例中，根据所述主轴热膨胀补偿量驱动主轴进行动态补偿是根据所述主轴热膨胀补偿量实时自动调整主轴位置和主轴转动速度。
24、第二方面，本申请提供一种主轴热膨胀动态补偿系统，包括有热膨胀动态补偿单元，所述热膨胀动态补偿单元包括：
25、初始化模块，用于对主轴进行实时温度监测，得到主轴实时温度，初始化主轴热生长阶，得到主轴热生长初阶；
26、仿真模块，用于通过所述主轴实时温度和所述主轴热生长初阶对主轴进行有限元仿真，得到主轴径向热形变量，对所述主轴径向热形变量进行吻合度衡量，得到所述主轴热生长初阶对应的异馈吻合度；
27、迭代模块，用于根据所述异馈吻合度对主轴热生长阶进行迭代邻域搜索，得到主轴热生长新数阶，由所述主轴热生长新数阶确定主轴径向热应变值；
28、确定模块，用于通过所述主轴径向热应变值和所述主轴热生长新数阶确定主轴残余应力，根据所述主轴残余应力，得到主轴径向挤压量；
29、动态补偿模块，用于由所述主轴径向热应变值和所述主轴径向挤压量，得到实际主轴径向热应变值，进而确定主轴热膨胀补偿量，根据所述主轴热膨胀补偿量驱动主轴进行动态补偿。
30、第三方面，本申请提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得所述计算机设备执行上述的主轴热膨胀动态补偿方法。
31、第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令或代码，当指令或代码在计算机上运行时，使得计算机执行时实现上述的主轴热膨胀动态补偿方法。
32、本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：
33、本申请中，首先，主轴热生长初阶是用来衡量主轴在温升环境下的热膨胀形变程度的初始值，通过主轴实时温度和主轴热生长初阶对主轴进行有限元仿真，可以得到主轴的实际热变形数据，为后续的热膨胀动态补偿提供准确的基础，从而提高热膨胀动态补偿的准确率，深入理解主轴的热变形特性，有助于更好地设计补偿策略，提高动态补偿的精度，然后，异馈吻合度是用于衡量主轴径向热形变量对应的主轴热生长阶取值的适应程度和历史实际情况吻合程度的指标，通过异馈吻合度不断优化主轴热生长阶，可以提高热膨胀动态补偿的准确率，能够快速响应主轴温度变化引起的热膨胀问题，确保主轴在动态工作条件下的稳定性和精度，进而，主轴径向挤压量是因为热膨胀引发主轴内部的残余应力挤压导致主轴发生的径向形变量，主轴径向热应变值是主轴因为热膨胀在径向上的变形量，通过考虑主轴径向挤压量和主轴径向热应变值，可以更准确地估计主轴的变形，使得到的实际主轴径向热应变值更接近实际情况，在补偿过程中，提高了热膨胀补偿的准确性，有助于提高主轴热膨胀动态补偿的准确性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主轴热膨胀动态补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述主轴实时温度和所述主轴热生长初阶对主轴进行有限元仿真，得到主轴径向热形变量具体包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述主轴径向热形变量进行吻合度衡量，得到所述主轴热生长初阶对应的异馈吻合度具体包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述异馈吻合度对主轴热生长阶进行迭代邻域搜索，得到主轴热生长新数阶具体包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述主轴径向热应变值和所述主轴径向挤压量，得到实际主轴径向热应变值是将所述主轴径向热应变值和所述主轴径向挤压量进行应变叠加，得到实际主轴径向热应变值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过热电偶传感器对主轴进行实时温度监测。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述主轴热膨胀补偿量驱动主轴进行动态补偿是根据所述主轴热膨胀补偿量实时自动调整主轴位置和主轴转动速度。
8.一种主轴热膨胀动态补偿系统，其特征在于
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得所述计算机设备执行权利要求1至7中任一项所述的主轴热膨胀动态补偿方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令或代码，当指令或代码在计算机上运行时，使得计算机执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的主轴热膨胀动态补偿方法。
...【技术特征摘要】
1.一种主轴热膨胀动态补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述主轴实时温度和所述主轴热生长初阶对主轴进行有限元仿真，得到主轴径向热形变量具体包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述主轴径向热形变量进行吻合度衡量，得到所述主轴热生长初阶对应的异馈吻合度具体包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述异馈吻合度对主轴热生长阶进行迭代邻域搜索，得到主轴热生长新数阶具体包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述主轴径向热应变值和所述主轴径向挤压量，得到实际主轴径向热应变值是将所述主轴径向热应变值和所述主轴径向挤压量进行应变叠加，得到实际主轴径向热应变值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过热电偶传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：农乃昌，杨丹群，李存杰，
申请(专利权)人：深圳市爱贝科精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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