[发明专利]一种基于三维建模的机床零件误差补偿控制系统

说明书

本发明公开了一种基于三维建模的机床零件误差补偿控制系统，属于机床加工补偿技术领域。该系统包括数据调用模块、三维建模模块、误差补偿分析模块、预测调节模块、系统控制模块；所述数据调用模块的输出端与所述三维建模模块的输入端相连接；所述三维建模模块的输出端与所述误差补偿分析模块的输入端相连接；所述误差补偿分析模块的输出端与所述预测调节模块的输入端相连接；所述预测调节模块的输出端与所述系统控制模块的输入端相连接；本申请能够解决了单件加工时间长、精度要求较高、多误差复合、机床自身发热占主导（主轴）的问题、有效的填补传统的工艺或装备手段失效的尴尬境地。

技术领域

本发明涉及机床加工补偿技术领域，具体为一种基于三维建模的机床零件误差补偿控制系统。

背景技术

在机床加工过程中，由于多个误差源复合影响，传统热机、加光栅尺、丝杠预拉伸手段失效，无法覆盖全部核心因素；影响的特征又包括快变+缓变，影响周期不同，方向不同，叠加产生严重的非线性；以及较长的加工时间（约2小时及以上），使这些误差充分释放，严重影响加工精度。同时在不同的环境影响因子变化下，加工补偿的优先级也逐步不同，而在现有技术中，缺乏对上述技术的细致研究，常导致加工精度不够。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三维建模的机床零件误差补偿控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于三维建模的机床零件误差补偿控制系统，该系统包括数据调用模块、三维建模模块、误差补偿分析模块、预测调节模块、系统控制模块；

所述数据调用模块用于构建历史数据库，记录机床历史工作数据，设置数据调用接口，允许调用历史数据库内机床历史工作数据；所述三维建模模块用于获取机床三维数据，构建机床的三维模型，在机床的三维模型下进行数据模拟；所述误差补偿分析模块用于根据机床历史工作数据，对机床Z向误差类型进行分析；所述预测调节模块用于获取环境影响因子，构建预测调节模型，分析在不同的环境影响因子下机床Z向误差的分属权重，调节误差补偿分析优先级；所述系统控制模块用于接收基于机床三维模型与调节后的误差补偿分析模型输出的数据，对实际机床工作产生误差补偿信号，输出至管理端口，控制机床误差补偿；

所述数据调用模块的输出端与所述三维建模模块的输入端相连接；所述三维建模模块的输出端与所述误差补偿分析模块的输入端相连接；所述误差补偿分析模块的输出端与所述预测调节模块的输入端相连接；所述预测调节模块的输出端与所述系统控制模块的输入端相连接。

根据上述技术方案，所述数据调用模块包括数据库创建单元、数据调用单元；

所述数据库创建单元用于构建历史数据库，记录机床历史工作数据，所述机床历史工作数据包括加工时长、环境温度、误差补偿；所述数据调用单元用于设置数据调用接口，允许调用历史数据库内机床历史工作数据；

所述数据库创建单元的输出端与所述数据调用单元的输入端相连接；所述数据调用单元的输出端与所述三维建模模块的输入端相连接。

根据上述技术方案，所述三维建模模块包括：

利用超宽带、各类感应器、监控设备和扫描器对室内和所需设备进行影像采集，进行清晰度处理后，在AutoCAD、3ds max软件中设置样条线、输入参数绘制所需模型、渲染、检查与优化，进行三维建模。一般在处理成三维模型后，会继续采用OPENGL进行进一步的三维模拟。

根据上述技术方案，所述误差补偿分析模块包括补偿构建单元、误差补偿分析单元；

所述补偿构建单元用于获取机床历史工作数据，基于机床历史工作数据，对机床Z向误差类型进行整理；所述误差补偿分析单元用于获取误差补偿分析模型输出的误差补偿值，进行存储记录；

所述误差补偿分析模型为机床零件加工软件系统自带的初始补偿模型，该机床零件加工软件系统与误差补偿分析模块相连接。