[发明专利]一种基于温度校准的机床位移补偿方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及机床位移补偿技术领域，尤其涉及一种基于温度校准的机床位移补偿方法和系统。

背景技术

机床在运转时，传动部件之间存在相对运动，机床丝杆、螺母座、轴承等摩擦热量，从而导致机床部件热膨胀，各运动轴的运动与目标发生偏移，从而造成机床加工误差。要解决以上问题就需要检测各传动部件的温度变化，然后根据各传动部件形变与温度变化的相对关系，计算出机床位移的误差值，然后补偿到数控系统中，达到对机床温升补偿的目的。

解决这个问题最传统的办法是在运动部件上安装温度传感器检测温度数据，然后传给数控系统处理，但是很多机床的温度传感器只进行单次温度检测，如果在某一时间间隔内出现温度检测误差，导致机床位移量补偿产生误差，从而在此时间间隔内机床加工出来的工件都会出现形变，导致工件返工，浪费人力物力。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于温度校准的机床位移补偿方法和系统；

本发明提出的一种基于温度校准的机床位移补偿方法，该方法包括以下步骤：

S1、获取机床运动过程中运动轴的温度和所述温度下运动轴位移量，并根据运动轴的温度和运动轴位移量的对应关系，建立温度与运动轴位移量的函数模型；

S2、获取机床运动过程中运动轴在t₁时刻的温度T₁，在t₂时刻的温度T₂；

S3、判断t₁时刻的温度T₁和t₂时刻的温度T₂差值是否在温度误差允许范围内，当判断结果为是时，得到所述运动轴的目标温度T＝T₁；当判断结果为否时，获取所述运动轴在t₃时刻的温度T₃，得到所述运动轴的目标温度T＝T₃；

S4、根据所述运动轴的当前温度与运动轴位移量的函数模型获取在目标温度时所述运动轴位移量,并根据所述运动轴位移量对所述运动轴进行位移补偿。

其中，在S1中，通过温度传感器获取机床运动过程中运动轴的温度；通过激光干涉仪获取运动轴的位移变化量。

其中，在S1中，所述温度与运动轴位移量的函数模型具体为：S_i＝f(T_i)，其中S_i为所述机床运动轴在t_i时刻的位移量，T_i为所述机床运动轴在t_i时刻的温度。

其中，在S3中，所述判断t₁时刻的温度T₁和t₂时刻的温度T₂差值是否在温度误差允许范围内，具体包括：

判断T₁-T₂的值是否在误差允许范围内，当判断结果为是时，得到所述运动轴的目标温度T＝T₁；当判断结果为否时，获取所述运动轴在t₃时刻的温度T₃，得到所述运动轴的目标温度T＝T₃。

其中，在S4中，所述根据所述运动轴的当前温度与运动轴位移量的函数模型获取在目标温度时所述运动轴位移量具体包括：

获取目标温度T；

根据温度与运动轴位移量的函数模型：S_i＝f(T_i)，得出运动轴目标位移量S；

根据所述运动轴目标位移量S对所述运动轴进行位移补偿。

一种基于温度校准的机床位移补偿系统，包括：

函数模型模块，用于获取机床运动过程中运动轴的温度和所述温度下运动轴位移量，并根据运动轴的温度和运动轴位移量的对应关系，建立温度与运动轴位移量的函数模型；

温度获取模块，用于获取机床运动过程中运动轴在t₁时刻的温度T₁，在t₂时刻的温度T₂；