本发明涉及机床运动补偿系统技术领域，尤其涉及一种基于多机床温差分析的机床运动补偿系统。
背景技术：
数控机床是装备制造业的技术基础和发展方向之一，尤其时面对模具加工市场时。数控机床的核心部件是运动轴，其性能的好坏在很大程度上决定了整台机床的加工精度和生产效率。运动轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、相应快等优点，不但转速高、功率大，还有一系列控制运动轴温升与振动等机床运行参数的功能，以确保其高速运转的可靠性和安全性。但将电机内置于主轴部件后，不可避免的将会产生发热问题，发热导致的温度升高将对机床运动轴的温度造成影响，若没有及时进行误差补偿，将对机床的加工精度造成影响，从而影响机床加工出的产品的效果和精度。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于多机床温差分析的机床运动补偿系统。
本发明提出的基于多机床温差分析的机床运动补偿系统，包括：
模型设定模块，用于建立温差形变模型；
温度采集模块，用于分别在t1时刻和t2时刻采集n个运动中的机床的运动轴的温度，并计算出n个机床运动轴在t1时刻和t2时刻的温差，记为t1、t2、t3……tn；其中，t2>t1；
形变确定模块，用于根据温度采集模块中n个机床运动轴的温度在t1时刻和t2时刻的温度计算出平均温差t0，并分别将t1、t2、t3……tn与t0进行比较，且基于温差形变模型计算当前形变量l；
误差补偿模块，用于判断当前形变量l是否超出误差允许范围，并根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿。
优选地，模型设定模块中建立的温差形变模块为：
其中，1<a<b。
优选地，温度采集模块具体用于：
利用n个温度采集子模块分别对n个运动中的机床的运动轴的温度进行采集，n个温度采集子模块与n个运动中的机床一一对应，且每一个温度采集子模块包括均多个温度传感器。
优选地，形变确定模块中，根据n个机床运动轴的温度在t1时刻和t2时刻的温度计算出平均温差t0具体包括：
其中，tmax＝max(t1,t2,t3······tn)，tmin＝min(t1,t2,t3······tn)。
优选地，误差补偿模块具体用于：
将当前形变量l与预设形变量l0进行比较来判断l否超出误差允许范围，当l≤xl0时，判定l在误差允许范围内且无需进行误差补偿，当l>xl0时，判定l超出误差允许范围并进行误差补偿，误差补偿值为当前形变量l；
其中，x为预设值且x>1。
本发明为减小外界环境因素对机床运行中的运动轴的实际温度造成影响，将多个机床的平均温升数值作为温度分析的依据，如此，从多个机床自身运行状态和物理特性出发对每一个机床的温度变化情况进行分析，再根据温度变化的分析结果确定机床的形变量，从而根据形变量对机床的运动轴进行误差补偿，通过提高温度变化情况的分析精度和准确性来提高对形变量的确定精度，再提高误差补偿的针对性和有效性。进一步地，在对每一个机床的温度变化情况进行分析时，本发明分别在两个时刻采集每一个机床的温度并计算出每一个机床在上述两个时刻的温差，再计算出平均温差作为分析每一个机床温差变化情况的基础，如此，利用上述温度分析方法有效地避免了在单个时间点采集温度时存在温度易受其它因素干扰的问题，提高了温度分析的有效性，从而确保本系统对机床运动轴误差补偿的准确性，进而保证机床的加工精度以及加工产品的质量。
附图说明
图1为一种基于多机床温差分析的机床运动补偿系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种基于多机床温差分析的机床运动补偿系统。
参照图1，本发明提出的基于多机床温差分析的机床运动补偿系统，包括：
模型设定模块，用于建立温差形变模型；
温度采集模块，用于分别在t1时刻和t2时刻采集n个运动中的机床的运动轴的温度，并计算出n个机床运动轴在t1时刻和t2时刻的温差，记为t1、t2、t3……tn；其中，t2>t1；
本实施方式中，温度采集模块具体利用n个温度采集子模块分别对n个运动中的机床的运动轴的温度进行采集，n个温度采集子模块与n个运动中的机床一一对应，一个温度采集子模块对应一个运动中的机床，可以提高每一个温度采集子模块对每一个机床的运动轴的温度采集的精度和准确性，为分析每一个机床运动轴的温度变化情况提供准确的参考依据；且每一个温度采集子模块包括均多个温度传感器，设置多个温度传感器可从不同位置不同角度对每一个机床运动轴温度进行采集，进一步提高了温度采集结果的精确性。
形变确定模块，用于根据温度采集模块中n个机床运动轴的温度在t1时刻和t2时刻的温度计算出平均温差t0，并分别将t1、t2、t3……tn与t0进行比较，且基于温差形变模型计算当前形变量l；
在计算平均温差t0时，形变确定模块根据下述公式进行计算：
其中，tmax＝max(t1,t2,t3······tn)，tmin＝min(t1,t2,t3······tn)；
在上述计算过程中，除去n个温差中的最大值和最小值有效地提高了平均温差t0计算的精度，方便形变确定模块根据每一个机床运动轴的温差与平均温差间的关系确定合适的形变量，提高形变量确定的针对性。
误差补偿模块，用于判断当前形变量l是否超出误差允许范围，并根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿。
误差补偿模块具体用于：
将当前形变量l与预设形变量l0进行比较来判断l否超出误差允许范围，当l≤xl0时，表明机床当前形变量较小，该形变量对机床的加工精度影响较低，此时误差补偿模块判定l在误差允许范围内且无需进行误差补偿，当l>xl0时，表明机床当前形变量较大，为避免上述形变量对机床的加工精度造成影响，误差补偿模块判定l超出误差允许范围并进行误差补偿，误差补偿值为当前形变量l，使机床的加工精度保持在稳定范围内，保证机床加工出的产品的质量和精度；其中，x为预设值且x>1。
本实施方式中，模型设定模块中建立的温差形变模块为：
其中，1<a<b。
将每一个机床t1时刻和t2时刻的温差与平均进行比较，并根据比较结果为机床选择对应的形变量，提高了形变量确定的针对性和有效性。当目标机床运动轴在两个时刻的温差较小时，则表明目标机床运动轴运动一段时间后，温度上升的频率较小，则为其分配较小的形变量；当目标机床运动轴在两个时刻的温差较大时，则表明在运行一段时间后目标机床的运动轴的温度上升率较大，即目标机床运动轴当前的温度较高，根据热膨胀原理为其分配加大的形变量，方便误差补偿模块对每一个机床的实际形变量作进一步分析。上述温差形变模块可根据多次试验和机床的实际运行状态进行设定，有利于提高形变量分配的有效性和针对性。
本实施方式为减小外界环境因素对机床运行中的运动轴的实际温度造成影响，将多个机床的平均温升数值作为温度分析的依据，如此，从多个机床自身运行状态和物理特性出发对每一个机床的温度变化情况进行分析，再根据温度变化的分析结果确定机床的形变量，从而根据形变量对机床的运动轴进行误差补偿，通过提高温度变化情况的分析精度和准确性来提高对形变量的确定精度，再提高误差补偿的针对性和有效性。进一步地，在对每一个机床的温度变化情况进行分析时，本实施方式分别在两个时刻采集每一个机床的温度并计算出每一个机床在上述两个时刻的温差，再计算出平均温差作为分析每一个机床温差变化情况的基础，如此，利用上述温度分析方法有效地避免了在单个时间点采集温度时存在温度易受其它因素干扰的问题，提高了温度分析的有效性，从而确保本系统对机床运动轴误差补偿的准确性，进而保证机床的加工精度以及加工产品的质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。