本发明专利技术公开一种丝杆热延伸计算方法、装置、机床及可读存储介质，涉及机床技术领域，所述方法包括：确定丝杆在不同温度下的热延伸率；沿所述丝杆的轴向将所述丝杆划分为多个长度单元，获取所述丝杆在每个长度单元的当前温度；根据所述丝杆在每个长度单元的当前温度及对应的热延伸率，计算所述丝杆的热延伸长度。本发明专利技术支持根据丝杆当前的热延伸长度实时进行加工补偿，有利于保证加工精度的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床，具体涉及一种丝杆热延伸计算方法、装置、机床及可读存储介质。
技术介绍
1、丝杆副作为一种常见的直线移动驱动系统，多应用于实现机床各直线轴的运动构件驱动，且具有良好的驱动精度。
2、然而，在驱动过程中，因摩擦生热会造成热累积而带来热延伸，从而致使丝杆副的驱动精度下降。现有如专利申请号为202111480085.4、名称为加工方法、装置、非易失性存储介质及加工设备的中国专利技术专利中，公开的技术方案为采用不同时间不同温度下对测试目标进行热延伸测量。然而，在当温升不大时，所确定的热伸长量难以测出，测量范围相对有限，无法相对明确地知道丝杆当前的热延伸量，不利于实时输出数据进行延伸补偿。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种丝杆热延伸计算方法、装置、机床及可读存储介质，支持根据丝杆当前的热延伸长度实时进行加工补偿，有利于保证加工精度的稳定性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种丝杆热延伸计算方法，所述方法包括：
4、确定丝杆在不同温度下的热延伸率；
5、沿所述丝杆的轴向将所述丝杆划分为多个长度单元，获取所述丝杆在每个长度单元的当前温度；
6、根据所述丝杆在每个长度单元的当前温度及对应的热延伸率，计算所述丝杆的热延伸长度。
7、在所述丝杆热延伸计算方法的一实施方式中，在所述确定丝杆在不同温度下的热延伸率之前，所述方法包括：
8、建立所述丝杆在不同温度下的热延伸率数据表，所述热延伸率数据表表征单位所述长度单元在不同温度下的热延伸率；
9、所述获取所述丝杆在每个长度单元的当前温度包括：
10、通过对应所述丝杆的每个长度单元的热像仪获取对应长度单元的当前温度，所述当前温度为对应所述长度单元的平均温度。
11、在所述丝杆热延伸计算方法的一实施方式中，多个所述长度单元至少包括位于丝杆首端轴承处的第一长度单元、位于丝杆尾端轴承处的第二长度单元及位于丝杆首端与丝杆尾端之间的第三长度单元，所述方法还包括：
12、利用热像仪对应获取所述第一长度单元、所述第二长度单元及所述第三长度单元的热成像图；
13、对所述热成像图进行预处理以得到处理图像，所述预处理包括图像降噪、图像增强和/或图像校正；
14、对所述热成像图进行特征提取以获取温度区域面积，根据各个热成像图中的温度区域面积及最大温度值确定当前温度区域中的所述平均温度。
15、在所述丝杆热延伸计算方法的一实施方式中，所述方法包括：
16、获取位于所述第一长度单元与所述第二长度单元之间的丝杆加工热区分布；
17、在丝杆上的丝母座移动至所述丝杆加工热区中时，以丝母座所处位置的预设范围区域作为所述第三长度单元。
18、在所述丝杆热延伸计算方法的一实施方式中，所述计算所述丝杆的热延伸长度包括：
19、
20、其中，l为丝杆的热延伸长度，l为每个长度单元的长度，α为丝杆材料的热延伸率，n为长度单元个数；t为当前温度，t0为丝杆预设置温度。
21、在所述丝杆热延伸计算方法的一实施方式中，所述方法还包括：
22、若获取到所述丝杆任一长度单元的当前温度大于预设温度阈值，则输出信息提示或调整丝杆冷却策略。
23、第二方面，本专利技术提供一种丝杆热延伸计算装置，所述装置包括：
24、获取模块，用于确定丝杆在不同温度下的热延伸率；
25、提取模块，用于沿所述丝杆的轴向将所述丝杆划分为多个长度单元，获取所述丝杆在每个长度单元的当前温度；
26、计算模块，用于根据所述丝杆在每个长度单元的当前温度及对应的热延伸率，计算所述丝杆的热延伸长度。
27、在所述丝杆热延伸计算装置的一实施方式中，多个所述长度单元至少包括位于丝杆首端轴承处的第一长度单元、位于丝杆尾端轴承处的第二长度单元及位于丝杆首端与丝杆尾端之间的第三长度单元，所述装置包括：
28、数据表构建模块，用于建立所述丝杆在不同温度下的热延伸率数据表，所述热延伸率数据表表征单位所述长度单元在不同温度下的热延伸率；
29、所述获取模块还用于通过对应所述丝杆的每个长度单元的热像仪获取对应长度单元的当前温度，所述当前温度为对应所述长度单元的平均温度；以及获取位于所述第一长度单元与所述第二长度单元之间的丝杆加工热区分布；
30、图像控制及处理模块，用于利用热像仪对应获取所述第一长度单元、所述第二长度单元及所述第三长度单元的热成像图；对所述热成像图进行预处理以得到处理图像，所述预处理包括图像降噪、图像增强和/或图像校正；对所述热成像图进行特征提取以获取温度区域面积，根据各个热成像图中的温度区域面积及最大温度值确定当前温度区域中的所述平均温度；以及在丝杆上的丝母座移动至所述丝杆加工热区中时，以丝母座所处位置的预设范围区域作为所述第三长度单元。
31、第三方面，本专利技术还提供一种机床，包括用于驱动运动构件执行直线运动的丝杆，还包括控制系统及用于对丝杆进行摄制以生成热成像图的热像仪，所述控制系统包括如上所述的丝杆热延伸计算装置，或，所述控制系统应用如上所述的丝杆热延伸计算方法进行热延伸计算。
32、第四方面，本专利技术提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述丝杆热延伸计算方法的步骤。
33、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
34、本专利技术利用沿丝杆的轴向划分的多个长度单元，通过获取相对独立地各个长度单元的当前温度并结合通过预先获知确定的丝杆在不同温度下的热延伸率，从而计算出丝杆的热延伸长度，进而能够相对准确地得到当前丝杆的热延伸长度，以支持根据丝杆当前的热延伸长度实时进行加工补偿，相较于物理直接测量丝杆的热延伸量而言，热延伸量的获取范围更大，补偿范围更宽，利于保证加工精度的稳定性。
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【技术保护点】
1.一种丝杆热延伸计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，在所述确定丝杆在不同温度下的热延伸率之前，所述方法包括：
3.如权利要求2的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，多个所述长度单元至少包括位于丝杆首端轴承处的第一长度单元、位于丝杆尾端轴承处的第二长度单元及位于丝杆首端与丝杆尾端之间的第三长度单元，所述方法还包括：
4.如权利要求3所述的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，所述方法包括：
5.如权利要求2所述的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，所述计算所述丝杆的热延伸长度包括：
6.如权利要求1至5任一项所述的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.一种丝杆热延伸计算装置，其特征在于，所述装置包括：
8.如权利要求7所述丝杆热延伸计算装置，其特征在于，多个所述长度单元至少包括位于丝杆首端轴承处的第一长度单元、位于丝杆尾端轴承处的第二长度单元及位于丝杆首端与丝杆尾端之间的第三长度单元，所述装置还包括：
9.一种机床，包括用于驱动运动构件执行直线运动的丝杆，其特征在于，还包括控制系统及用于对丝杆进行摄制以生成热成像图的热像仪，所述控制系统包括如权利要求8所述的丝杆热延伸计算装置，或，所述控制系统应用如权利要求1至7任一项所述的丝杆热延伸计算方法进行热延伸计算。
10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述丝杆热延伸计算方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种丝杆热延伸计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，在所述确定丝杆在不同温度下的热延伸率之前，所述方法包括：
3.如权利要求2的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，多个所述长度单元至少包括位于丝杆首端轴承处的第一长度单元、位于丝杆尾端轴承处的第二长度单元及位于丝杆首端与丝杆尾端之间的第三长度单元，所述方法还包括：
4.如权利要求3所述的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，所述方法包括：
5.如权利要求2所述的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，所述计算所述丝杆的热延伸长度包括：
6.如权利要求1至5任一项所述的丝杆热延伸计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.一种丝...
【专利技术属性】
技术研发人员：段周波，周波，赵璐，杨白月，罗培云，
申请(专利权)人：东莞市创群精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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