[发明专利]机床热误差补偿方法、装置、计算机设备、系统和机床

权利要求书

1.一种机床热误差补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

实时获取机床主轴连接机构中各组成部件的第一温度，以及机床执行机构的第二温度；

基于预设的热误差计算模型，根据所述第一温度和所述第二温度确定所述机床执行机构的综合热误差；所述综合热误差包括由所述机床主轴连接结构的热变形引起的第一热误差，以及由所述机床执行机构的热变形引起的第二热误差；

根据所述综合热误差，向驱动机构反馈热误差补偿量；所述热误差补偿量用于指示所述驱动机构进行对应的热误差补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机床主轴连接机构包括依次连接的立柱、横梁和主轴箱；所述机床执行机构包括固定于所述主轴箱内的机床主轴上的刀具；所述基于预设的热误差计算模型，根据所述第一温度和所述第二温度确定机床执行机构的综合热误差之前，还包括：

获取所述立柱、所述横梁和所述主轴箱的温度采样数据，构成第一温度采样数据，以及获取所述主轴箱的第一热位移数据，并根据所述第一温度采样数据和所述第一热位移数据建立第一热误差计算模型；

获取所述刀具的第二温度采样数据，以及所述刀具的第二热位移数据，并根据所述第二温度采样数据、所述第二热位移数据和所述第一热位移数据建立第二热误差计算模型；

结合所述第一热误差计算模型和所述第二热误差计算模型，确定热误差计算模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一温度采样数据和所述第一热位移数据建立第一热误差计算模型，包括：

根据所述第一温度采样数据和所述第一热位移数据，基于多元线性回归算法建立第一热误差计算模型。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二温度采样数据包括所述刀具的至少两个位置的温度采样数据；所述根据所述第二温度采样数据、所述第二热位移数据和所述第一热位移数据建立第二热误差计算模型，包括：

根据所述第二温度采样数据、所述第二热位移数据和所述第一热位移数据，基于多元线性回归算法建立第二热误差计算模型。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一热误差包括由所述机床主轴连接结构的热变形引起的，机床执行机构在进给方向上的热误差；所述第二热误差包括由所述机床执行机构的热变形引起的，所述机床执行机构在所述进给方向上的热误差。

6.一种机床热误差补偿装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于实时获取机床主轴连接机构中各组成部件的第一温度，以及机床执行机构的第二温度；

综合热误差计算模块，用于基于预设的热误差计算模型，根据所述第一温度和所述第二温度确定所述机床执行机构的综合热误差；所述综合热误差包括由所述机床主轴连接结构的热变形引起的第一热误差，以及由所述机床执行机构的热变形引起的第二热误差；

热误差补偿量反馈模块，用于根据所述综合热误差，向驱动机构反馈热误差补偿量；所述热误差补偿量用于指示所述驱动机构进行对应的热误差补偿。

7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

8.一种机床热误差补偿系统，其特征在于，包括第一温度检测装置、第二温度检测装置、第一位置检测装置、第二位置检测装置和控制装置；所述第一温度检测装置用于实时检测机床主轴连接机构中各组成部件的第一温度；所述第二温度检测装置用于实时检测机床执行机构的第二温度；所述第一位置检测装置用于检测所述机床主轴连接机构的第一热位移；所述第二位置检测装置用于检测所述机床执行机构的第二热位移；所述控制装置用于实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。

9.一种机床，其特征在于，包括工作台、机床主轴连接机构、机床执行机构、驱动机构、以及如权利要求8所述的机床热误差补偿系统。

10.根据权利要求9所述的机床，其特征在于，所述机床主轴连接机构包括依次连接的立柱、横梁和主轴箱；所述机床执行机构包括固定于所述主轴箱中的主轴上的刀具：

所述第一温度检测装置包括用于检测所述立柱的温度的第一温度传感器、分别用于检测所述横梁在所述刀具的进给方向上的两侧的温度的第二温度传感器和第三温度传感器、以及用于检测所述主轴箱的温度的第四温度传感器；

所述第二温度检测装置包括分别用于检测所述刀具在所述进给方向上的两端的温度的第五温度传感器和第六温度传感器；

所述第一位置检测装置用于检测所述主轴箱靠近所述刀具的一端的第一热位移；所述第二位置检测装置用于检测所述刀具靠近所述工作台一端的第二热位移。