[发明专利]一种数控机床主轴误差预测补偿方法及系统

说明书

本发明公开了一种数控机床主轴误差预测补偿方法及系统，方法包括：获取数控机床在当前采集时刻对应的待处理数据，包括数控机床的主轴在第一目标时间段对应的电压信息、电流信息、环境温度信息及目标点温度信息；根据环境温度信息和各目标点温度信息计算获取各目标测温点的目标点温度差信息；根据电压信息、电流信息及目标点温度差信息，通过预先训练好的数控机床热误差预测模型预测并获取数控机床在当前采集时刻对应的热误差预测信息，热误差预测信息中包括预测获得的多个连续的主轴误差数据，主轴误差数据属于第二目标时间段；根据热误差预测信息对数控机床的主轴进行补偿控制。本发明方案有利于提高误差补偿效率和数控机床的工作效率。

技术领域

本发明涉及精密加工机床技术领域，尤其涉及的是一种数控机床主轴误差预测补偿方法及系统。

背景技术

随着科学技术的发展，数控机床的应用越来越广泛。而随着精密和超精密加工技术的高速发展，对数控机床的加工精度的要求也越来越高。而数控机床运行过程中，其内部的发热源（如轴承、伺服电机、滚珠丝杠等）产生热量，会造成温度变化，从而使得数控机床的零部件形变。

主轴是数控机床的核心部件以及主要热源，且主轴的误差对加工精度影响也较大。现有技术中，通常通过采集温度，然后在预先设置的离线文件中人工查找获得该温度对应的补偿值，并人工手动操作对主轴的热误差进行补偿。现有技术的问题在于，在预先设置的离线文件中人工查找获得采集的温度对应的补偿值的方案，需要耗费大量的人工查找的时间，不利于提高误差补偿效率和数控机床的工作效率。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种数控机床主轴误差预测补偿方法及系统，旨在解决现有技术中在预先设置的离线文件中人工查找获得采集的温度对应的补偿值的方案，需要耗费大量的人工查找的时间，不利于提高误差补偿效率和数控机床的工作效率的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种数控机床主轴误差预测补偿方法，其中，上述数控机床主轴误差预测补偿方法包括：

获取数控机床在当前采集时刻对应的待处理数据，其中，上述待处理数据包括上述数控机床的主轴在第一目标时间段对应的电压信息、电流信息、环境温度信息以及目标点温度信息，上述第一目标时间段所包括的结束时间点是上述当前采集时刻，上述环境温度信息由连续采集的多个环境温度值构成，上述目标点温度信息中包括多组目标点温度数据，一组上述目标点温度数据由一个目标测温点处连续采集获取的多个目标温度值构成，各上述目标点温度数据中的目标温度值分别与上述环境温度信息中的环境温度值一一对应，上述电压信息由连续采集的多个电压值组成，上述电流信息由连续采集的多个电流值组成；

根据上述环境温度信息和各上述目标点温度信息计算获取各上述目标测温点对应的目标点温度差信息，其中，一个上述目标测温点对应的上述目标点温度差信息中包括多个温度差值，上述温度差值是一个上述目标温度值与对应的一个上述环境温度值的差值；

根据上述电压信息、上述电流信息以及上述目标点温度差信息，通过预先训练好的数控机床热误差预测模型预测并获取上述数控机床在上述当前采集时刻对应的热误差预测信息，其中，上述热误差预测信息中包括预测获得的多个连续的主轴误差数据，上述主轴误差数据属于第二目标时间段，上述第二目标时间段所包括的起始时间点是上述当前采集时刻；

根据上述热误差预测信息对上述数控机床的主轴进行补偿控制。

可选的，上述获取数控机床在当前采集时刻对应的待处理数据，包括：

通过预设的传感器实时获取上述数控机床的主轴在当前采集时刻的电压值、电流值以及各上述目标测温点处对应的目标温度值；

通过预设的红外成像仪实时获取上述数控机床所在的目标区域在当前采集时刻的环境温度值；