本發(fā)明涉及機(jī)床溫度檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時(shí)間分析的機(jī)床運(yùn)動補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)：

在精密機(jī)床的切削加工中，熱源對機(jī)床的加工精度的影響較大，提高工件的加工精度必須對工件的熱變形和機(jī)床的熱變形作定量研究，并在加工過程中進(jìn)行合理的控制和誤差補(bǔ)償。機(jī)床熱誤差的測量與補(bǔ)償，一般需要在機(jī)床熱誤差測量的基礎(chǔ)上，通過分析機(jī)床不同位置溫度傳感器測量的溫度值與機(jī)床熱變形的關(guān)系，建立數(shù)控機(jī)床熱誤差模型，并據(jù)此對機(jī)床的熱變形進(jìn)行補(bǔ)償。

然而，如何選擇機(jī)床溫度測量方式是該項(xiàng)工作的一個難點(diǎn)與技術(shù)關(guān)鍵，如何簡單、快速、有效地通過采集機(jī)床某些位置的溫度來對機(jī)床的加工精度進(jìn)行檢測和調(diào)整，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于時(shí)間分析的機(jī)床運(yùn)動補(bǔ)償方法。

本發(fā)明提出的基于時(shí)間分析的機(jī)床運(yùn)動補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

s1、建立溫差形變模型；

s2、分別在機(jī)床開始運(yùn)行后t1時(shí)刻和t2時(shí)刻采集機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動軸的溫度t1和t2；其中，t2>t1；

s3、計(jì)算出溫差t，并基于溫差形變模型計(jì)算出當(dāng)前形變量l，并判斷當(dāng)前形變量l是否在誤差范圍內(nèi)，且根據(jù)判斷結(jié)果對目標(biāo)運(yùn)動軸進(jìn)行誤差補(bǔ)償，其中，t＝t2-t1。

優(yōu)選地，步驟s1中溫差形變模型具體包括：

優(yōu)選地，步驟s2中具體包括：

利用多個溫度采集模塊分別在機(jī)床開始運(yùn)行后t1時(shí)刻和t2時(shí)刻采集機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動軸的溫度t1和t2，且每一個溫度采集模塊包括多個溫度傳感器；

優(yōu)選地，所述溫度傳感器采用紅外溫度傳感器。

優(yōu)選地，步驟s3具體包括：

根據(jù)當(dāng)前形變量l與預(yù)設(shè)形變量l0進(jìn)行比較來判斷l(xiāng)否超出誤差允許范圍，當(dāng)l≤xl0時(shí)，判定l在誤差允許范圍內(nèi)且無需進(jìn)行誤差補(bǔ)償，當(dāng)l>xl0時(shí)，判定l超出誤差允許范圍并進(jìn)行誤差補(bǔ)償，誤差補(bǔ)償值為當(dāng)前形變量l；

其中，x為預(yù)設(shè)值且x>1。

優(yōu)選地，步驟s3還包括：

當(dāng)t≥ytb時(shí)，啟動溫度異常預(yù)警，并顯示機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動軸的當(dāng)前溫度t；

其中，y>1。

本發(fā)明首先建立差值形變模型，該差值形變模型根據(jù)機(jī)床在運(yùn)動了一段時(shí)間后運(yùn)動軸的溫度變化情況來制定，由于機(jī)床中各金屬部件摩擦生熱會影響到運(yùn)動軸的溫度，因此根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則來制定運(yùn)動軸的溫度隨著時(shí)間變化而變化的而產(chǎn)生形變的模型可以方便的通過分析目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的溫度變化情況來確定目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸的形變量，從而根據(jù)上述形變量進(jìn)行誤差補(bǔ)償，提高誤差補(bǔ)償?shù)尼槍π?。具體地：本發(fā)明分別在兩個時(shí)間點(diǎn)采集機(jī)床運(yùn)動軸的兩個溫度，進(jìn)而通過分析兩個溫度值的差值查看目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的變化情況，分析出其溫度變化趨勢，根據(jù)溫差的范圍為目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸選擇對應(yīng)的形變量，其中形變量與溫差呈正比例關(guān)系，更適應(yīng)于熱膨脹原理，提高了形變量分配的有效性和針對性。進(jìn)一步地，本發(fā)明分別在兩個時(shí)間點(diǎn)采集機(jī)床運(yùn)動軸的溫度并對其溫差進(jìn)行分析，避免了溫度容易驟變以及容易受影響而干擾溫度采集結(jié)果的弊端，針對性的對機(jī)床運(yùn)動軸的溫度變化趨勢進(jìn)行分析，通過提高溫度分析的精度來提高誤差補(bǔ)償?shù)尼槍π?，從而?zhǔn)確、快速的對機(jī)床的加工精度進(jìn)行調(diào)整，保證機(jī)床的加工效果。

附圖說明

圖1為一種基于時(shí)間分析的機(jī)床運(yùn)動補(bǔ)償方法的步驟示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種基于時(shí)間分析的機(jī)床運(yùn)動補(bǔ)償方法。

參照圖1，本發(fā)明提出的基于時(shí)間分析的機(jī)床運(yùn)動補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

s1、建立溫差形變模型；

s2、分別在機(jī)床開始運(yùn)行后t1時(shí)刻和t2時(shí)刻采集機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動軸的溫度t1和t2；其中，t2>t1；

本實(shí)施方式中，步驟s2具體包括：

利用多個溫度采集模塊分別在機(jī)床開始運(yùn)行后t1時(shí)刻和t2時(shí)刻采集機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動軸的溫度t1和t2，設(shè)置多個溫度采集模塊可從不同位置和不同角度對機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動軸的溫度進(jìn)行采集，從保證對目標(biāo)運(yùn)動軸溫度采集全面性的基礎(chǔ)上提高了溫度采集結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)對每一個機(jī)床運(yùn)動軸的溫度分析提供可靠的參考依據(jù)；且每一個溫度采集模塊包括多個溫度傳感器，設(shè)置多個溫度傳感器有利于進(jìn)一步提高每一個溫度采集模塊溫度采集結(jié)果的精度；優(yōu)選地，所述溫度傳感器采用紅外溫度傳感器。

s3、計(jì)算出溫差t，并基于溫差形變模型計(jì)算出當(dāng)前形變量l，并判斷當(dāng)前形變量l是否在誤差范圍內(nèi)，且根據(jù)判斷結(jié)果對目標(biāo)運(yùn)動軸進(jìn)行誤差補(bǔ)償，其中，t＝t2-t1。

步驟s3具體包括：

根據(jù)當(dāng)前形變量l與預(yù)設(shè)形變量l0進(jìn)行比較來判斷l(xiāng)否超出誤差允許范圍，當(dāng)l≤xl0時(shí)，表明目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸的當(dāng)前形變量較小，此時(shí)判定l在誤差允許范圍內(nèi)且無需進(jìn)行誤差補(bǔ)償，當(dāng)l>xl0時(shí)，表明目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸的當(dāng)前形變量較大，為避免上述較大的形變量對機(jī)床的加工精度造成影響，判定l超出誤差允許范圍并進(jìn)行誤差補(bǔ)償，誤差補(bǔ)償值為當(dāng)前形變量l，使機(jī)床保持穩(wěn)定有效地加工精度，從而保證加工出的產(chǎn)品的質(zhì)量和效果；

其中，x為預(yù)設(shè)值且x>1。

本實(shí)施方式中，步驟s1中溫差形變模型具體包括：

當(dāng)目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸在t1時(shí)刻到t2時(shí)刻這一時(shí)間段內(nèi)溫度升高較小，表明目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸的當(dāng)前溫度較低，此時(shí)則為其分配較小的形變量；當(dāng)目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動在上述時(shí)間段溫度升高較明顯，則表明在上述時(shí)間段后機(jī)床運(yùn)動軸的實(shí)際溫度較高，此高溫必然對機(jī)床運(yùn)動軸的運(yùn)行狀態(tài)造成影響，此時(shí)為其分配較大的形變量，方便后續(xù)對機(jī)床運(yùn)動軸的形變量進(jìn)行分析。上述溫差形變模型根據(jù)多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果以及機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，有利于提高形變量分配的有效性和針對性。

在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，步驟s3還包括：

當(dāng)t≥ytb時(shí)，表明目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸在t1時(shí)刻到t2時(shí)刻這一時(shí)間段內(nèi)溫度升高程度過高，則此時(shí)目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸的實(shí)際溫度過高，為使相關(guān)工作人員注意到該異常情況，啟動溫度異常預(yù)警，并顯示機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動軸的當(dāng)前溫度t，不僅有利于對相關(guān)工作人員進(jìn)行溫度異常報(bào)警，而且方便上述工作人員查看到機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動軸的實(shí)際溫度，使其根據(jù)實(shí)際溫度采取針對性的應(yīng)對方案和解決措施，從而保證機(jī)床的正常運(yùn)行狀態(tài)；其中，y>1。

本實(shí)施方式首先建立差值形變模型，該差值形變模型根據(jù)機(jī)床在運(yùn)動了一段時(shí)間后運(yùn)動軸的溫度變化情況來制定，由于機(jī)床中各金屬部件摩擦生熱會影響到運(yùn)動軸的溫度，因此根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則來制定運(yùn)動軸的溫度隨著時(shí)間變化而變化的而產(chǎn)生形變的模型可以方便的通過分析目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的溫度變化情況來確定目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸的形變量，從而根據(jù)上述形變量進(jìn)行誤差補(bǔ)償，提高誤差補(bǔ)償?shù)尼槍π?。具體地：本實(shí)施方式分別在兩個時(shí)間點(diǎn)采集機(jī)床運(yùn)動軸的兩個溫度，進(jìn)而通過分析兩個溫度值的差值查看目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的變化情況，分析出其溫度變化趨勢，根據(jù)溫差的范圍為目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動軸選擇對應(yīng)的形變量，其中形變量與溫差呈正比例關(guān)系，更適應(yīng)于熱膨脹原理，提高了形變量分配的有效性和針對性。進(jìn)一步地，本實(shí)施方式分別在兩個時(shí)間點(diǎn)采集機(jī)床運(yùn)動軸的溫度并對其溫差進(jìn)行分析，避免了溫度容易驟變以及容易受影響而干擾溫度采集結(jié)果的弊端，針對性的對機(jī)床運(yùn)動軸的溫度變化趨勢進(jìn)行分析，通過提高溫度分析的精度來提高誤差補(bǔ)償?shù)尼槍π裕瑥亩鴾?zhǔn)確、快速的對機(jī)床的加工精度進(jìn)行調(diào)整，保證機(jī)床的加工效果。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。