一种基于FANUC系统PLC控制的主轴温升误差补偿方法与流程

本发明涉及一种温升误差补偿方法，尤其涉及一种基于fanuc系统plc控制的主轴温升误差补偿方法。
背景技术：
现有的数控机床中，其主轴在长时间的工作后，会使主轴出现一些偏差，而导致产品在后期出现质量不能的达标的问题，从而影响到产品的质量，增加额外的成本。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的基于fanuc系统plc控制的主轴温升误差补偿方法，使其更具有产业上的利用价值。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于fanuc系统plc控制的主轴温升误差补偿方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于fanuc系统plc控制的主轴温升误差补偿方法，包括以下步骤：步骤1：建立主轴在不同转速下的热变形量模型；步骤2：通过热传导公式和热对流公式，对主轴各转速下的z向变形量与旋转时间进行统计，并得出主轴运转时的公式：dz＝dzmax*(1-e-t/ton)，同时可以得出主轴停止时的公式：dz＝dzmax*e-t/toff；其中，dzmax＝热变位最大值、最终稳定值；ton＝主轴运转时，热变位稳定所需时间；toff＝主轴停止时，热变位稳定所需时间；步骤3：将步骤2中涉及到的主轴运转时和主轴停止时，所产生的公式以plc可读的方式进行编写入plc中；步骤4：主轴的变形量信息，通过plc传输至数控机床上，最后进行实时补偿。再更进一步的，所述的一种基于fanuc系统plc控制的主轴温升误差补偿方法，其中，所述步骤1中主轴热变形量模型以简化为圆柱体结构为主体结构。再更进一步的，所述的一种基于fanuc系统plc控制的主轴温升误差补偿方法，其中，所述步骤4中实时补偿为将主轴不同转速下的z向热变形计算值通过fanuc的外部原点偏移功能补偿至特定地址，进行z向原点的实时偏移以补偿z向的热变形量。再更进一步的，所述的一种基于fanuc系统plc控制的主轴温升误差补偿方法，其中，所述特定地址为fanuc的外部原点已选定的地址。借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明可以通过plc编程的方式对主轴进行实时的补偿，在不改变原有的条件下进行操作，有效降低了其成本，同时还能提高其产品的质量要求，提高了工作效率，降低了返工的需要。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本发明主轴运转和停止时的原理图；图2是本发明中未补偿前的主轴工作图；图3是本发明中已补偿后的主轴工作图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例如图1、图2及图3所示，一种基于fanuc系统plc控制的主轴温升误差补偿方法，包括以下步骤：步骤1：建立主轴在不同转速下的热变形量模型；步骤2：通过热传导公式和热对流公式，对主轴各转速下的z向变形量与旋转时间进行统计，并得出主轴运转时的公式：dz＝dzmax*(1-e-t/ton)，同时可以得出主轴停止时的公式：dz＝dzmax*e-t/toff；其中，dzmax＝热变位最大值、最终稳定值；ton＝主轴运转时，热变位稳定所需时间；toff＝主轴停止时，热变位稳定所需时间；步骤3：将步骤2中涉及到的主轴运转时和主轴停止时，所产生的公式以plc可读的方式进行编写入plc中；步骤4：主轴的变形量信息，通过plc传输至数控机床上，最后进行实时补偿，其中，所述步骤4中实时补偿为将主轴不同转速下的z向热变形计算值通过fanuc的外部原点偏移功能补偿至特定地址，进行z向原点的实时偏移以补偿z向的热变形量。本发明中所述步骤1中主轴热变形量模型以简化为圆柱体结构为主体结构。所述特定地址为fanuc的外部原点已选定的地址，该特定地址为技术人员进行选定的地址，可以按照技术人员选定的方式进行改变，这在不在做任何的赘述。本发明依据图1的运转和停止原理图，可以得出表1，表1：运转范围dzmax(0.1μm)ton(s)toff(s)0～1000d210d250d2901000～2000d212d252d2922000～3000d214d254d294.….….….…18000～19000d246d286d32619000～20000d248d288d328按照表1中的数据，通过不同的变形量，可以得到相应的补偿。本发明中，针对plc编写主轴旋转时计算公式：d402＝dz/max-dz/cmpd404＝(dz/max-dz/cmp)*4d406＝(dz/max-dz/cmp)*4/dz/tmdz/cmp＝dz/cmp+(dz/max-dz/cmp)*4/dz/tmd804＝dz/cmp/10使用plc编写主轴停止时计算公式：d404＝dz/cmp*4d406＝dz/cmp*4/dz/tmdz/cmp＝dz/cmp-(dz/cmp*4/dz/tm)d804＝dz/cmp/10本发明可以通过plc编程的方式对主轴进行实时的补偿，在不改变原有的条件下进行操作，有效降低了其成本，同时还能提高其产品的质量要求，提高了工作效率，降低了返工的需要。以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。当前第1页12