CN115256047A - 检测数控机床主轴热伸长量的方法、装置与数控机床 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种检测数控机床主轴热伸长量的方法、装置与数控机床。该方法包括：获取第一角度和第二角度，第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时标准杆转过的角度，第二角度为在第二温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时标准杆转过的角度，第二温度高于第一温度；获取标准杆的标准长度；根据第一角度、第二角度和标准杆的标准长度，确定主轴在第二温度下的长度相对于在第一温度下的长度的热伸长量。通过在两种温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时转过的不同的角度和标准杆的标准长度实现对主轴的热伸长量的精确确定。

Description

检测数控机床主轴热伸长量的方法、装置与数控机床

技术领域

本申请涉及数控机床领域，具体而言，涉及一种检测数控机床主轴热伸长量的方法、装置、计算机可读存储介质、控制器与数控机床。

背景技术

高端精密数控机床被广泛应用于航空航天、电子、汽车等领域，是高端装备关键零部件加工制造的基础工具。主轴是数控机床上提供加工主动力的核心部件。在机床运行过程中，结构热变形引起的机床热误差是不可忽视的重要因素。其中，主轴热伸长误差尤为突出，该误差沿主轴轴线方向，亦为加工误差敏感方向，几乎可直接等比例复映在加工零件上。主轴结构复杂、紧凑，内部热源较多，如主轴电机、前后轴承、传动副等，且与主轴工况直接相关，致使热伸长误差变化规律复杂、时变性显著。另外，主轴处于机床位置误差闭环控制环节之外，亦增加了实施热伸长误差控制的难度。

现有技术中缺乏一种高精度的计算数控机床主轴热伸长量的方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种检测数控机床主轴热伸长量的方法、装置、计算机可读存储介质、控制器与数控机床，以解决现有技术中缺乏一种高精度的计算数控机床主轴热伸长量的方案的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种检测数控机床主轴热伸长量的方法，包括：获取第一角度和第二角度，所述第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时所述标准杆转过的角度，所述第二角度为在第二温度下所述标准杆与安装在所述主轴上的所述刀具的刀尖接触时所述标准杆转过的角度，所述第二温度高于所述第一温度；获取所述标准杆的标准长度；根据所述第一角度、所述第二角度和所述标准杆的标准长度，确定所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量。

可选地，根据所述第一角度、所述第二角度和所述标准杆的标准长度，确定所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量，包括：获取第一角度参数、第一系数和所述标准杆的标准长度的第一乘积量，所述第一角度参数是与所述第一角度相关的参数；获取第二角度参数、第二系数和所述标准杆的标准长度的第二乘积量，所述第二角度参数是与所述第二角度相关的参数；将所述第一乘积量和所述第二乘积量的差值确定为所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量。

可选地，获取所述第一角度，包括：获取在所述第一温度下所述标准杆与安装在所述主轴上的刀具的刀尖接触时，标准杆驱动电机的编码器输出的第一脉冲量；根据所述第一脉冲量确定所述第一角度；获取所述第二角度，包括：获取在所述第二温度下所述标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时，所述标准杆驱动电机的编码器输出的第二脉冲量；根据所述第二脉冲量确定所述第二角度。

可选地，在根据所述第一角度、所述第二角度和所述标准杆的标准长度，确定所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量之后，所述方法还包括：根据所述热伸长量对所述第二温度下的所述主轴的长度进行补偿。

可选地，根据所述热伸长量对所述第二温度下的所述主轴的长度进行补偿，包括：获取所述热伸长量与主轴驱动电机的驱动量之间的对应关系；基于所述对应关系，确定与所述第二温度下的所述热伸长量对应的所述主轴驱动电机的驱动量；获取所述主轴驱动电机的当前驱动量；获取所述主轴驱动电机的当前驱动量与所述第二温度下的所述热伸长量对应的所述主轴驱动电机的驱动量的差值，并根据所述差值确定驱动量调节值；采用所述驱动量调节值对所述第二温度下的所述主轴的长度进行补偿，使得补偿后的驱动量等于与所述第二温度下的所述热伸长量对应的所述主轴驱动电机的驱动量。

可选地，所述方法还包括：采用多个所述第二温度以及各所述第二温度对应的所述热伸长量，构建所述第二温度与所述热伸长量之间的映射关系；将所述映射关系分享至云端服务器。

可选地，所述方法还包括：根据所述映射关系拟合出所述第二温度与所述热伸长量之间的不间断关系曲线；根据所述不间断关系曲线确定出与预定温度对应的所述热伸长量，其中，所述预定温度对应的所述第二角度是未知的。

根据本申请的一个方面，提供了一种检测数控机床主轴热伸长量的装置，包括：第一获取单元，用于获取第一角度和第二角度，所述第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时所述标准杆转过的角度，所述第二角度为在第二温度下所述标准杆与安装在所述主轴上的所述刀具的刀尖接触时所述标准杆转过的角度，所述第二温度高于所述第一温度；第二获取单元，用于获取所述标准杆的标准长度；第一确定单元，用于根据所述第一角度、所述第二角度和所述标准杆的标准长度，确定所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量。

根据本申请的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。

根据本申请的又一个方面，提供了一种控制器，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。

根据本申请的又一个方面，提供了一种数控机床，包括：控制器、主轴、标准杆、主轴驱动电机、标准杆驱动电机，所述主轴驱动电机用于驱动所述主轴运动，所述标准杆驱动电机用于驱动所述标准杆运动，所述控制器分别与所述主轴驱动电机和所述标准杆驱动电机电连接，所述控制器用于执行任意一种所述的方法。

应用本申请的技术方案，通过获取第一角度和第二角度，获取标准杆的标准长度，进而根据第一角度、第二角度和标准杆的标准长度，确定主轴在第二温度下的长度相对于在第一温度下的长度的热伸长量，即通过在两种温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时转过的不同的角度和标准杆的标准长度实现对主轴的热伸长量的精确确定。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的检测数控机床主轴热伸长量的方法流程图；

图2示出了根据本申请的实施例的第一温度下标准杆与主轴的相对位置示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的第二温度下标准杆与主轴的相对位置示意图；

图4示出了根据本申请的实施例的检测数控机床主轴热伸长量的装置示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

01、标准杆；02、主轴；03、刀尖。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中缺乏一种高精度的计算数控机床主轴热伸长量的方案，为解决现有技术中缺乏一种高精度的计算数控机床主轴热伸长量的方案的问题，本申请的实施例提供了一种检测数控机床主轴热伸长量的方法、装置、计算机可读存储介质、控制器与数控机床。

根据本申请的实施例，提供了一种检测数控机床主轴热伸长量的方法。

图1是根据本申请实施例的检测数控机床主轴热伸长量的方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，获取第一角度和第二角度，上述第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时上述标准杆转过的角度，上述第二角度为在第二温度下上述标准杆与安装在上述主轴上的上述刀具的刀尖接触时上述标准杆转过的角度，上述第二温度高于上述第一温度；

具体地，第一角度为在第一温度下标准杆从初始位置开始转动直到转动至与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时所转过的角度；

如图2所示，标准杆01的初始位置为水平位置，标准杆从水平位置开始转动，转动角度α之后，标准杆01与刀尖03相接触。

具体地，第二角度为在第二温度下标准杆从初始位置开始转动直到转动至与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时所转过的角度；

步骤S102，获取上述标准杆的标准长度；

具体地，标准杆的标准长度的已经的，且标准杆的标准长度的精度较高。

步骤S103，根据上述第一角度、上述第二角度和上述标准杆的标准长度，确定上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量。

上述方案中，通过获取第一角度和第二角度，获取标准杆的标准长度，进而根据第一角度、第二角度和标准杆的标准长度，确定主轴在第二温度下的长度相对于在第一温度下的长度的热伸长量，即通过在两种温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时转过的不同的角度和标准杆的标准长度实现对主轴的热伸长量的精确确定。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请的一种实施例中，根据上述第一角度、上述第二角度和上述标准杆的标准长度，确定上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量，包括：获取第一角度参数、第一系数和上述标准杆的标准长度的第一乘积量，上述第一角度参数是与上述第一角度相关的参数；获取第二角度参数、第二系数和上述标准杆的标准长度的第二乘积量，上述第二角度参数是与上述第二角度相关的参数；将上述第一乘积量和上述第二乘积量的差值确定为上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量。

具体地，根据公式L＝X×A×sinα－X×B×sinβ，确定上述主轴在上述第二温度下的热伸长量，其中，L表示上述热伸长量，X表示上述标准杆的标准长度，β表示上述第二角度，α表示上述第一角度，A表示第一角度参数，B表示第二角度参数。

更为具体地，标准杆01和主轴02的相对位置如图2和图3所示，初始时刻标准杆01与主轴02垂直，根据公式L＝X×sinα－X×sinβ，确定上述主轴在上述第二温度下的热伸长量，其中，L表示上述热伸长量，X表示上述标准杆的标准长度，β表示上述第二角度，α表示上述第一角度，A＝1，B＝1。当然，A和B可以在1的邻域内进行选择。

本申请的一种具体的实施例中，获取上述第一角度，包括：获取在上述第一温度下上述标准杆与安装在上述主轴上的刀具的刀尖接触时，标准杆驱动电机的编码器输出的第一脉冲量；根据上述第一脉冲量确定上述第一角度；获取上述第二角度，包括：获取在上述第二温度下上述标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时，上述标准杆驱动电机的编码器输出的第二脉冲量；根据上述第二脉冲量确定上述第二角度。即根据标准杆驱动电机的编码器输出的脉冲量确定对应的角度。

示例性的，标准杆驱动电机为伺服电机，伺服电机对标准杆进行伺服驱动，标准杆的编码器反馈模式为模拟量输出，即标准杆旋转360°对应唯一的脉冲值。也就是说，当前的脉冲量可以反馈当前的角度。

本申请的一些实施例中，在根据上述第一角度、上述第二角度和上述标准杆的标准长度，确定上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量之后，上述方法还包括：根据上述热伸长量对上述第二温度下的上述主轴的长度进行补偿。以补偿由于热伸长对标准杆造成的误差。

本申请的一些具体的实施例中，根据上述热伸长量对上述第二温度下的上述主轴的长度进行补偿，包括：获取上述热伸长量与主轴驱动电机的驱动量之间的对应关系；基于上述对应关系，确定与上述第二温度下的上述热伸长量对应的上述主轴驱动电机的驱动量；获取上述主轴驱动电机的当前驱动量；获取上述主轴驱动电机的当前驱动量与上述第二温度下的上述热伸长量对应的上述主轴驱动电机的驱动量的差值，并根据上述差值确定驱动量调节值；采用上述驱动量调节值对上述第二温度下的上述主轴的长度进行补偿，使得补偿后的驱动量等于与上述第二温度下的上述热伸长量对应的上述主轴驱动电机的驱动量。即提前获取到热伸长量与主轴驱动电机的驱动量之间的对应关系，然后基于这一关系确定第二温度下的上述热伸长量对应的上述主轴驱动电机的驱动量，然后再获取主轴驱动电机的当前驱动量，进而根据当前驱动量和目标驱动量(即第二温度下的热伸长量本来对应的驱动量)的差值对第二温度下的上述主轴的长度进行补偿。

一些实施例中，上述方法还包括：采用多个上述第二温度以及各上述第二温度对应的上述热伸长量，构建上述第二温度与上述热伸长量之间的映射关系；将上述映射关系分享至云端服务器。即经过数次试验获取多组第二温度和第二温度对应的上述热伸长量，然后根据多组数据构建上述第二温度与上述热伸长量之间的映射关系，进而将映射关系分享至云端服务器，使得云端服务器保存映射关系，并未之后可以将预先保存的映射关系分享至控制器。

另一些实施例中，上述方法还包括：根据上述映射关系拟合出上述第二温度与上述热伸长量之间的不间断关系曲线；根据上述不间断关系曲线确定出与预定温度对应的上述热伸长量，其中，上述预定温度对应的上述第二角度是未知的。即根据多组第二温度和第二温度对应的上述热伸长量确定映射关系，然后再根据映射关系拟合出不间断关系曲线，然后根据不间断关系曲线确定第二角度未知的预定温度对应的热伸长量。例如，仅获取到20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃对应的热伸长量，有多个间断的点拟合出一个连续的曲线之后，就可以得到温度与热伸长量之间的函数关系式，进而根据函数关系式可以得到23℃、24℃、31℃、31℃、33℃、34℃、41℃等对应的热伸长量，以实现对热伸长量的实时补偿，并且无需采用试验的方式获取到所有的温度对应的热伸长量。

另一些实施例中，上述方法还包括：获取一个上述第二温度下的多个不同的上述热伸长量；获取多个上述不同的上述热伸长量的平均值，且将上述平均值作为上述第二温度下的最优热伸长量。即通过求取平均值的方式实现对第二温度下的热伸长量的精确确定。

本申请实施例还提供了一种检测数控机床主轴热伸长量的装置，需要说明的是，本申请实施例的检测数控机床主轴热伸长量的装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于检测数控机床主轴热伸长量的方法。以下对本申请实施例提供的检测数控机床主轴热伸长量的装置进行介绍。

图4是根据本申请实施例的检测数控机床主轴热伸长量的装置的示意图。如图4所示，该装置包括：

第一获取单元10，用于获取第一角度和第二角度，上述第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时上述标准杆转过的角度，上述第二角度为在第二温度下上述标准杆与安装在上述主轴上的上述刀具的刀尖接触时上述标准杆转过的角度，上述第二温度高于上述第一温度；

具体地，第一角度为在第一温度下标准杆从初始位置开始转动直到转动至与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时所转过的角度；

具体地，第二角度为在第二温度下标准杆从初始位置开始转动直到转动至与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时所转过的角度；

第二获取单元20，用于获取上述标准杆的标准长度；

具体地，标准杆的标准长度的已经的，且标准杆的标准长度的精度较高。

第一确定单元30，用于根据上述第一角度、上述第二角度和上述标准杆的标准长度，确定上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量。

上述方案中，第一获取单元获取第一角度和第二角度，第二获取单元获取标准杆的标准长度，进而根据第一角度、第二角度和标准杆的标准长度，第一确定单元确定主轴在第二温度下的长度相对于在第一温度下的长度的热伸长量，即通过在两种温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时转过的不同的角度和标准杆的标准长度实现对主轴的热伸长量的精确确定。

本申请的一种实施例中，第一确定单元包括第一获取模块、第二获取模块和第一确定模块，第一获取模块用于获取第一角度参数、第一系数和上述标准杆的标准长度的第一乘积量，上述第一角度参数是与上述第一角度相关的参数；第二获取模块用于获取第二角度参数、第二系数和上述标准杆的标准长度的第二乘积量，上述第二角度参数是与上述第二角度相关的参数；第一确定模块用于将上述第一乘积量和上述第二乘积量的差值确定为上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量。

本申请的一种具体的实施例中，第一获取单元包括第三获取模块和第二确定模块，第三获取模块用于获取在上述第一温度下上述标准杆与安装在上述主轴上的刀具的刀尖接触时，标准杆驱动电机的编码器输出的第一脉冲量；第二确定模块用于根据上述第一脉冲量确定上述第一角度；第一获取单元还包括第四获取模块和第三确定模块，第四获取模块用于获取在上述第二温度下上述标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时，上述标准杆驱动电机的编码器输出的第二脉冲量；第三确定模块用于根据上述第二脉冲量确定上述第二角度。

示例性的，标准杆驱动电机为伺服电机，伺服电机对标准杆进行伺服驱动，标准杆的编码器反馈模式为模拟量输出，即标准杆旋转360°对应唯一的脉冲值。也就是说，当前的脉冲量可以反馈当前的角度。

本申请的一些实施例中，上述装置还包括补偿单元，补偿单元用于在根据上述第一角度、上述第二角度和上述标准杆的标准长度，确定上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量之后，根据上述热伸长量对上述第二温度下的上述主轴的长度进行补偿。以补偿由于热伸长对标准杆造成的误差。

本申请的一些具体的实施例中，补偿单元包括第五获取模块、第四确定模块、第六获取模块、第七获取模块和补偿模块，第五获取模块用于获取上述热伸长量与主轴驱动电机的驱动量之间的对应关系；第四确定模块用于基于上述对应关系，确定与上述第二温度下的上述热伸长量对应的上述主轴驱动电机的驱动量；第六获取模块用于获取上述主轴驱动电机的当前驱动量；第七获取模块用于获取上述主轴驱动电机的当前驱动量与上述第二温度下的上述热伸长量对应的上述主轴驱动电机的驱动量的差值，并根据上述差值确定驱动量调节值；补偿模块用于采用上述驱动量调节值对上述第二温度下的上述主轴的长度进行补偿，使得补偿后的驱动量等于与上述第二温度下的上述热伸长量对应的上述主轴驱动电机的驱动量。即提前获取到热伸长量与主轴驱动电机的驱动量之间的对应关系，然后基于这一关系确定第二温度下的上述热伸长量对应的上述主轴驱动电机的驱动量，然后再获取主轴驱动电机的当前驱动量，进而根据当前驱动量和目标驱动量(即第二温度下的热伸长量本来对应的驱动量)的差值对第二温度下的上述主轴的长度进行补偿。

一些实施例中，上述装置还包括构建单元和分享单元，构建单元用于采用多个上述第二温度以及各上述第二温度对应的上述热伸长量，构建上述第二温度与上述热伸长量之间的映射关系；分享单元用于将上述映射关系分享至云端服务器。即经过数次试验获取多组第二温度和第二温度对应的上述热伸长量，然后根据多组数据构建上述第二温度与上述热伸长量之间的映射关系，进而将映射关系分享至云端服务器，使得云端服务器保存映射关系，并未之后可以将预先保存的映射关系分享至控制器。

另一些实施例中，上述装置还包括拟合单元和第二确定单元，拟合单元用于根据上述映射关系拟合出上述第二温度与上述热伸长量之间的不间断关系曲线；第二确定单元用于根据上述不间断关系曲线确定出与预定温度对应的上述热伸长量，其中，上述预定温度对应的上述第二角度是未知的。即根据多组第二温度和第二温度对应的上述热伸长量确定映射关系，然后再根据映射关系拟合出不间断关系曲线，然后根据不间断关系曲线确定第二角度未知的预定温度对应的热伸长量。例如，仅获取到20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃对应的热伸长量，有多个间断的点拟合出一个连续的曲线之后，就可以得到温度与热伸长量之间的函数关系式，进而根据函数关系式可以得到23℃、24℃、31℃、31℃、33℃、34℃、41℃等对应的热伸长量，以实现对热伸长量的实时补偿，并且无需采用试验的方式获取到所有的温度对应的热伸长量。

上述检测数控机床主轴热伸长量的装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、第二获取单元和第一确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现对数控机床主轴热伸长量的精确确定。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述检测数控机床主轴热伸长量的方法。

本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述检测数控机床主轴热伸长量的方法。

本发明实施例提供了一种控制器，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的方法。

本发明实施例提供了一种数控机床，包括：控制器、主轴、标准杆、主轴驱动电机、标准杆驱动电机，上述主轴驱动电机用于驱动上述主轴运动，上述标准杆驱动电机用于驱动上述标准杆运动，上述控制器分别与上述主轴驱动电机和上述标准杆驱动电机电连接，上述控制器用于执行任意一种上述的方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S101，获取第一角度和第二角度，上述第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时上述标准杆转过的角度，上述第二角度为在第二温度下上述标准杆与安装在上述主轴上的上述刀具的刀尖接触时上述标准杆转过的角度，上述第二温度高于上述第一温度；

步骤S102，获取上述标准杆的标准长度；

步骤S103，根据上述第一角度、上述第二角度和上述标准杆的标准长度，确定上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：

步骤S101，获取第一角度和第二角度，上述第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时上述标准杆转过的角度，上述第二角度为在第二温度下上述标准杆与安装在上述主轴上的上述刀具的刀尖接触时上述标准杆转过的角度，上述第二温度高于上述第一温度；

步骤S102，获取上述标准杆的标准长度；

步骤S103，根据上述第一角度、上述第二角度和上述标准杆的标准长度，确定上述主轴在上述第二温度下的长度相对于在上述第一温度下的长度的热伸长量。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的检测数控机床主轴热伸长量的方法，通过获取第一角度和第二角度，获取标准杆的标准长度，进而根据第一角度、第二角度和标准杆的标准长度，确定主轴在第二温度下的长度相对于在第一温度下的长度的热伸长量，即通过在两种温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时转过的不同的角度和标准杆的标准长度实现对主轴的热伸长量的精确确定。

2)、本申请的检测数控机床主轴热伸长量的装置，第一获取单元获取第一角度和第二角度，第二获取单元获取标准杆的标准长度，进而根据第一角度、第二角度和标准杆的标准长度，第一确定单元确定主轴在第二温度下的长度相对于在第一温度下的长度的热伸长量，即通过在两种温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时转过的不同的角度和标准杆的标准长度实现对主轴的热伸长量的精确确定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种检测数控机床主轴热伸长量的方法，其特征在于，包括：

获取第一角度和第二角度，所述第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时所述标准杆转过的角度，所述第二角度为在第二温度下所述标准杆与安装在所述主轴上的所述刀具的刀尖接触时所述标准杆转过的角度，所述第二温度高于所述第一温度；

获取所述标准杆的标准长度；

根据所述第一角度、所述第二角度和所述标准杆的标准长度，确定所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一角度、所述第二角度和所述标准杆的标准长度，确定所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量，包括：

获取第一角度参数、第一系数和所述标准杆的标准长度的第一乘积量，所述第一角度参数是与所述第一角度相关的参数；

获取第二角度参数、第二系数和所述标准杆的标准长度的第二乘积量，所述第二角度参数是与所述第二角度相关的参数；

将所述第一乘积量和所述第二乘积量的差值确定为所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

获取所述第一角度，包括：

获取在所述第一温度下所述标准杆与安装在所述主轴上的刀具的刀尖接触时，标准杆驱动电机的编码器输出的第一脉冲量；

根据所述第一脉冲量确定所述第一角度；

获取所述第二角度，包括：

获取在所述第二温度下所述标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时，所述标准杆驱动电机的编码器输出的第二脉冲量；

根据所述第二脉冲量确定所述第二角度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述第一角度、所述第二角度和所述标准杆的标准长度，确定所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量之后，所述方法还包括：

根据所述热伸长量对所述第二温度下的所述主轴的长度进行补偿。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述热伸长量对所述第二温度下的所述主轴的长度进行补偿，包括：

获取所述热伸长量与主轴驱动电机的驱动量之间的对应关系；

基于所述对应关系，确定与所述第二温度下的所述热伸长量对应的所述主轴驱动电机的驱动量；

获取所述主轴驱动电机的当前驱动量；

获取所述主轴驱动电机的当前驱动量与所述第二温度下的所述热伸长量对应的所述主轴驱动电机的驱动量的差值，并根据所述差值确定驱动量调节值；

采用所述驱动量调节值对所述第二温度下的所述主轴的长度进行补偿，使得补偿后的驱动量等于与所述第二温度下的所述热伸长量对应的所述主轴驱动电机的驱动量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用多个所述第二温度以及各所述第二温度对应的所述热伸长量，构建所述第二温度与所述热伸长量之间的映射关系；

将所述映射关系分享至云端服务器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述映射关系拟合出所述第二温度与所述热伸长量之间的不间断关系曲线；

根据所述不间断关系曲线确定出与预定温度对应的所述热伸长量，其中，所述预定温度对应的所述第二角度是未知的。

8.一种检测数控机床主轴热伸长量的装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取第一角度和第二角度，所述第一角度为在第一温度下标准杆与安装在主轴上的刀具的刀尖接触时所述标准杆转过的角度，所述第二角度为在第二温度下所述标准杆与安装在所述主轴上的所述刀具的刀尖接触时所述标准杆转过的角度，所述第二温度高于所述第一温度；

第二获取单元，用于获取所述标准杆的标准长度；

第一确定单元，用于根据所述第一角度、所述第二角度和所述标准杆的标准长度，确定所述主轴在所述第二温度下的长度相对于在所述第一温度下的长度的热伸长量。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

10.一种控制器，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

11.一种数控机床，其特征在于，包括：控制器、主轴、标准杆、主轴驱动电机、标准杆驱动电机，所述主轴驱动电机用于驱动所述主轴运动，所述标准杆驱动电机用于驱动所述标准杆运动，所述控制器分别与所述主轴驱动电机和所述标准杆驱动电机电连接，所述控制器用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

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