[发明专利]一种基于温度值分析的机床运动补偿系统

说明书

本发明公开了一种基于温度值分析的机床运动补偿系统，包括：模型建立模块用于建立时间差形变模型；信息采集模块用于采集机床目标运动轴的温度，并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；误差补偿模块用于计算出时间差t及当前形变量L，且根据当前形变量L与误差允许范围对目标运动轴进行误差补偿。本发明利用检测机床运动轴温度升高所消耗的时间来分析机床运动轴的温度变化情况，再根据机床运动轴的温度变化情况来划定形变量，再根据实际形变量来制定机床运动轴误差补偿策略，从温度变化、形变量、补偿量三个因素进行考量，循序渐进，从保证温度变化分析结果精度的基础上提高误差补偿的有效性，从而保证机床的加工精度。

技术领域

本发明涉及机床运动补偿系统技术领域，尤其涉及一种基于温度值分析的机床运动补偿系统。

背景技术

数控机床是制造领域的重要设备，其加工性能是一个国家制造业发展水平的主要标志之一。在机床的加工过程中，由于机床各部件不均衡温升引起的热误差，使得刀具和工件之间的相对正确位置发生了变化，从而造成了工件的加工误差。据统计，数控机床热误差在机床总误差中占40-70％左右。通过对机床热误差数据进行建模处理，并通过数控系统提前给予补偿的处理方法是提高机床加工精度的一种有效而经济的手段。

在提高机床加工精度的过程中，对目标位置的温度采集的精度以及温度变化分析的准确性有较高的要求，本发明提出的机床运动补偿系统中，通过精确的温度检测方法来提高对目标位置温度分析的精度，从而有利于系统根据温度变化分析结果制定针对性的补偿方案，以提高机床的加工精度，保证机床加工产品的质量和效果。

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值分析的机床运动补偿系统。

本发明提出的基于温度值分析的机床运动补偿系统，包括：

模型建立模块，用于建立时间差形变模型；

信息采集模块，用于采集机床目标运动轴的温度，并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；

误差补偿模块，用于计算出时间差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，模型建立模块中建立的时间差形变模型为：

优选地，信息采集模块中，采集机床目标运动轴的温度具体包括：

利用多个温度采集子模块采集机床目标运动轴的温度，且每一个温度采集子模块均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，误差补偿模块具体用于：

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LxL₀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x1。

优选地，还包括异常警示模块；

当t≤yt_a时，异常警示模块启动温度异常预警，并显示机床目标运动轴的当前温度T；

其中，0y1。