本發(fā)明涉及機床位移補償技術領域,尤其涉及一種基于工作時間的機床位移補償方法和系統(tǒng)。
背景技術:
機床在運轉時,傳動部件之間存在相對運動,機床絲桿、螺母座、軸承等摩擦熱量,從而導致機床部件熱膨脹,各運動軸的運動與目標發(fā)生偏移,從而造成機床加工誤差。要解決以上問題就需要監(jiān)測各傳動部件的體積變化,然后根據(jù)各傳動部件形變體積與位移變化的相對關系,計算出機床位移的位移值,然后補償?shù)綌?shù)控系統(tǒng)中,達到對機床誤差補償?shù)哪康摹?/p>
目前,大多數(shù)機床需要安裝體積檢測裝置的位置較多,大部分安裝位置易與機床運行產生干涉,容易產生較大誤差,沒有安裝體積檢測裝置的大規(guī)格數(shù)控機床則在較長運行后產生較大的精度偏差。
技術實現(xiàn)要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發(fā)明提出了一種基于工作時間的機床位移補償方法和系統(tǒng);
本發(fā)明提出的一種基于工作時間的機床位移補償方法,該方法包括以下步驟:
s1、獲取機床運動過程中運動軸體積和所述體積下運動軸位移量,并根據(jù)運動軸的體積和運動軸位移量的對應關系,建立運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系;
s2、獲取機床運動過程中運動軸在t1、t2、t3……tn工作時間的體積v1、v2、v3……vn,并建立機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表;
s3、獲取運動軸當前的工作時間,并在所述機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表中檢索與所述工作時間對應的運動軸目標體積;
s4、根據(jù)所述運動軸目標體積及運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系獲取運動軸目標位移量,并對所述運動軸進行補償。
其中,在s3中,通過機床pmc系統(tǒng)獲取機床當前工作時間。
其中,在s2中,所述機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表,具體包括:t1為運動軸開始位移時的工作時間,tn為運動軸達到最大位移時的工作時間,v1運動軸開始位移時的體積,vn為運動軸達到最大位移時的體積。
其中,在s1中,所述運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系,具體包括:所述函數(shù)映射關系分為多段區(qū)間,每個區(qū)間內運動軸體積與運動軸位移量有不同比例系數(shù)。
其中,在s4中,根據(jù)所述運動軸目標體積及運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系獲取運動軸目標位移量,具體包括;判斷運動軸目標體積所在函數(shù)映射關系區(qū)間并獲取對應的比例系數(shù),并根據(jù)所述比例系數(shù)獲取運動軸目標位移量。
一種基于工作時間的機床位移補償系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:
映射關系模塊,用于獲取機床運動過程中運動軸體積和所述體積下運動軸位移量,并根據(jù)運動軸的體積和運動軸位移量的對應關系,建立運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系;
關系表模塊,用于獲取機床運動過程中運動軸在t1、t2、t3……tn工作時間的體積v1、v2、v3……vn,并建立機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表;
體積推算模塊,用于獲取運動軸當前的工作時間,并在所述機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表中檢索與所述工作時間對應的運動軸目標體積;
位移量補償模塊,用于根據(jù)所述運動軸目標體積及運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系獲取運動軸目標位移量,并對所述運動軸進行補償。
其中,所述體積推算模塊,具體用于:通過機床pmc系統(tǒng)獲取機床當前工作時間。
其中,所述關系表模塊,具體用于:建立機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表,其中t1為運動軸開始位移時的工作時間,tn為運動軸達到最大位移時的工作時間,v1運動軸開始位移時的體積,vn為運動軸達到最大位移時的體積。
其中,所述映射關系模塊,具體用于:所述函數(shù)映射關系分為多段區(qū)間,每個區(qū)間內運動軸體積與運動軸位移量有不同比例系數(shù)。
其中,所述位移量補償模塊,具體用于:判斷運動軸目標體積所在函數(shù)映射關系區(qū)間并獲取對應的比例系數(shù),并根據(jù)所述比例系數(shù)獲取運動軸目標位移量。
本發(fā)明通過獲取機床運動過程中運動軸體積和所述體積下運動軸位移量,建立運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系,同時建立機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表,通過pmc系統(tǒng)獲取機床當前工作時間后,在所述關系表中查找相應的目標體積,再根據(jù)所述函數(shù)映射關系獲取運動軸位移量從而對運動軸進行位移補償,如此,無需在相同型號機床安裝體積檢測裝置,通過機床工作時間和體積的對應關系得到目標體積再間接獲取運動軸位移量,從而對機床運動軸進行補償,在提高了機床加工工件的精度基礎上,減少機床成本,實現(xiàn)機床智能化和自動化。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提出的一種基于工作時間的機床位移補償方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明提出的一種基于工作時間的機床位移補償系統(tǒng)的模塊示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,圖1為本發(fā)明提出的一種基于工作時間的機床位移補償方法的流程圖;
參照圖1,本發(fā)明提出的一種基于工作時間的機床位移補償方法,該方法包括以下步驟:
步驟s1,獲取機床運動過程中運動軸體積和所述體積下運動軸位移量,并根據(jù)運動軸的體積和運動軸位移量的對應關系,建立運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系;
在本步驟中,所述運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系,具體包括:所述函數(shù)映射關系分為多段區(qū)間,每個區(qū)間內運動軸體積與運動軸位移量有不同比例系數(shù);
在本實施方式中,通過在同型號的機床上預裝體積檢測裝置,并通過體積檢測裝置獲取機床運動過程中運動軸的體積和所述體積時運動軸位移量,再根據(jù)運動軸的體積和運動軸位移量的對應關系,建立體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系,如此只需要獲取所述機床運動過程中在某一工作時間的體積,即可通過所述函數(shù)模型計算當前運動軸的位移量。
步驟s2,獲取機床運動過程中運動軸在t1、t2、t3……tn工作時間的體積v1、v2、v3……vn,并建立機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表;
在本步驟中,所述機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表,具體包括:t1為運動軸開始位移時的工作時間,tn為運動軸達到最大位移時的工作時間,v1運動軸開始位移時的體積,vn為運動軸達到最大位移時的體積。
在本實施方式中,t1工作時間為運動軸開始位移時的工作時間,此時v1為運動軸開始位移時的體積;tn為運動軸達到最大位移時的工作時間,此時vn為運動軸達到最大位移時的體積,當運動軸當前工作時間小于t1時,判定運動軸沒有位移,無需對運動軸進行補償,當運動軸當前工作時間大于tn時,判定運動軸達到最大位移值,此時對運動軸進行最大位移量補償。
步驟s3,獲取運動軸當前的工作時間,并在所述機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表中檢索與所述工作時間對應的運動軸目標體積;
在本步驟中,通過機床pmc系統(tǒng)獲取機床當前工作時間;
在本實施方式中,通過機床pmc系統(tǒng)獲取機床當前工作時間,將所述當前工作時間代入s4中,獲取運動軸對應目標體積。
步驟s4,根據(jù)所述運動軸目標體積及運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系獲取運動軸目標位移量,并對所述運動軸進行補償;
在本步驟中,根據(jù)所述運動軸目標體積及運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系獲取運動軸目標位移量,具體包括;判斷運動軸目標體積所在函數(shù)映射關系區(qū)間并獲取對應的比例系數(shù),并根據(jù)所述比例系數(shù)獲取運動軸目標位移量。
在本實施方式中,通過運動軸目標體積,判斷運動軸目標體積所在函數(shù)映射關系區(qū)間并獲取對應的比例系數(shù),將所述比例系數(shù)與運動軸目標體積相乘獲得運動軸目標位移量,并對所述運動軸進行補償。
如圖2所示,圖2為本發(fā)明提出的一種基于工作時間的機床位移補償系統(tǒng)的模塊示意圖;
參照圖2,一種基于工作時間的機床位移補償系統(tǒng),包括:
映射關系模塊,用于獲取機床運動過程中運動軸體積和所述體積下運動軸位移量,并根據(jù)運動軸的體積和運動軸位移量的對應關系,建立運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系;
映射關系模塊,具體用于:所述運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系,具體包括:所述函數(shù)映射關系分為多段區(qū)間,每個區(qū)間內運動軸體積與運動軸位移量有不同比例系數(shù);
在本實施方式中,通過在同型號的機床上預裝體積檢測裝置,并通過體積檢測裝置獲取機床運動過程中運動軸的體積和所述體積時運動軸位移量,再根據(jù)運動軸的體積和運動軸位移量的對應關系,建立體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系,如此只需要獲取所述機床運動過程中在某一工作時間的體積,即可通過所述函數(shù)模型計算當前運動軸的位移量。
關系表模塊,與映射關系模塊連接,用于獲取機床運動過程中運動軸在t1、t2、t3……tn工作時間的體積v1、v2、v3……vn,并建立機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表;
關系表模塊,具體用于:所述機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表,具體包括:t1為運動軸開始位移時的工作時間,tn為運動軸達到最大位移時的工作時間,v1運動軸開始位移時的體積,vn為運動軸達到最大位移時的體積。
在本實施方式中,t1工作時間為運動軸開始位移時的工作時間,此時v1為運動軸開始位移時的體積;tn為運動軸達到最大位移時的工作時間,此時vn為運動軸達到最大位移時的體積,當運動軸當前工作時間小于t1時,判定運動軸沒有位移,無需對運動軸進行補償,當運動軸當前工作時間大于tn時,判定運動軸達到最大位移值,此時對運動軸進行最大位移量補償。
體積推算模塊,與關系表模塊連接,用于獲取運動軸當前的工作時間,并在所述機床運動軸工作時間和運動軸體積對應關系表中檢索與所述工作時間對應的運動軸目標體積;
體積推算模塊,具體用于:通過機床pmc系統(tǒng)獲取機床當前工作時間;
在本實施方式中,通過機床pmc系統(tǒng)獲取機床當前工作時間,將所述當前工作時間發(fā)送至位移量補償模塊,獲取運動軸對應目標體積。
位移量補償模塊,與體積推算模塊連接,用于根據(jù)所述運動軸目標體積及運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系獲取運動軸目標位移量,并對所述運動軸進行補償;
位移量補償模塊,具體用于:根據(jù)所述運動軸目標體積及運動軸體積與運動軸位移量的函數(shù)映射關系獲取運動軸目標位移量,具體包括;判斷運動軸目標體積所在函數(shù)映射關系區(qū)間并獲取對應的比例系數(shù),并根據(jù)所述比例系數(shù)獲取運動軸目標位移量。
在本實施方式中,通過運動軸目標體積,判斷運動軸目標體積所在函數(shù)映射關系區(qū)間并獲取對應的比例系數(shù),將所述比例系數(shù)與運動軸目標體積相乘獲得運動軸目標位移量,并對所述運動軸進行補償。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內,根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。