申请/专利权人：盐城市恒帅机械有限公司

申请日：2023-11-14

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117348517B

主分类号：G05B19/19

分类号：G05B19/19

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2024.01.23#实质审查的生效;2024.01.05#公开

摘要：本发明公开了一种机床刀具热补偿方法、系统及机床，该方法包括以下步骤：S1、在机床刀具加工过程中，通过温度检测模块采集刀具上若干点的温度，并计算得到刀具的热补偿均值温度S2、将步骤S1得到的热补偿均值温度输入热误差预测模型中，得到刀具的热误差值；S3、根据步骤S2得到的热误差值对刀具的刀尖进行位置偏移补偿。本发明中，温变区间判别子模型通过判别特征值k的大小即可快速判断热补偿均值温度所属的温变区间，热误差判别子模型通过热补偿均值温度及其对应的温变区间即可快速、精准预测得到一个唯一的热误差值，能够克服刀具的滞回特性问题；本发明通过预测的热误差值对刀尖位置进行实时偏移补偿，能够提高刀具的加工精度。

主权项：1.一种机床刀具热补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在机床刀具加工过程中，通过温度检测模块采集刀具上若干点的温度，并计算得到刀具的热补偿均值温度S2、将步骤S1得到的热补偿均值温度输入热误差预测模型中，得到刀具的热误差值；S3、根据步骤S2得到的热误差值对刀具的刀尖进行位置偏移补偿；其中，所述热误差预测模型包括温变区间判别子模型和热误差判别子模型，所述刀具温度随时间变化曲线的整个温变区间VT被分类为升温区间VT1、降温区间VT2和恒温区间VT3，所述温变区间判别子模型用于判断当前热补偿均值温度所处的温变区间；所述热误差判别子模型根据当前热补偿均值温度的具体值以及温变区间判别子模型的判别结果分析得到对应当前热补偿均值温度的热误差值；所述温变区间判别子模型对温变区间的判定方法为：记当前时刻为ti，i为自然数，当前时刻刀具的热补偿均值温度为前一个时刻ti-1刀具的热补偿均值温度为计算判别特征值k，若k＞0，则判定处于升温区间VT1，若k＜0，则判定处于降温区间VT2，若k＝0，则判定处于恒温区间VT3；所述温度检测模块采用非接触方式对刀具进行温度采集，所述温度检测模块包括n1个第一温度传感器和n2个第二温度传感器；n1和n2均为不小于3的整数；步骤S1具体为：S1-1、将所述刀具中与刀尖之间的距离≤l的所有区域划分为前刀面区，其余区域划分为后刀面区，其中，l＝αL，L为刀具的外轮廓上的点与刀尖之间的最大距离，α为比例系数，0＜α＜0.3；S1-2、在前刀面区上设置有n1个第一温度采集点，每个第一温度采集点之间的间距d1≥0.3～0.65l，且n1个第一温度采集点中包含一个刀尖所在的位置点，n1个第一温度传感器分别对应检测n1个第一温度采集点的温度值；S1-3、在后刀面区上设置有n2个第二温度采集点，每个第二温度采集点之间的间距d2≥0.2～0.4L，且n2个第二温度采集点中包含一个与刀尖之间的距离为L的位置点，n2个第二温度传感器分别对应检测n2个第二温度采集点的温度值；S1-4、计算所有第一温度采集点的温度值的平均值T1以及所有第二温度采集点的温度值的平均值T2，计算前刀面区的体积V1、后刀面区的体积V2；S1-5、按照以下公式计算得到刀具的热补偿均值温度

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