CN110926627A - 一种主轴温升预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主轴温升预警方法,属于机床加工技术领域,其特征在于,包括以下步骤:a、将温度传感器安装在主轴的10个测温点上;b、启动数字多用表和计算机,启动测量软件;c、设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;d、预警判别。本发明当有温度或温升速度超过设定限值时,数字多用表能够及时发出报警声响,对主轴温升进行良好的预警,进而能够有效的保护主轴运转过程中轴承的安全,防止主轴运转过程中温度过高烧损轴承。
Description
技术领域
本发明涉及到机床加工技术领域,尤其涉及一种主轴温升预警方法。
背景技术
机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮,传递运动及扭矩,如机床主轴;有的用来装夹工件,如心轴。
除了刨床、拉床这些主运动为直线运动的机床外,大多数机床都有主轴部件。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、结构刚度和速度适应性。其中,旋转精度:主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动,主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。结构刚度:主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。速度适应性:允许的最高转速和转速范围,主要决定于轴承的结构和润滑,以及散热条件。
现有主轴温度测量方案主要是人工定时测量,部分自动测量主轴温度的装置不能按照GB/T9061-2006《金属切削机床通用技术条件》附录A“确定主轴轴承的稳定温度和温升值的方法”提供温升曲线,也没有保护主轴运转过程中轴承的安全、防止主轴运转过程中轴承温度过高烧轴承的功能。
公开号为CN104062029A,公开日为2014年09月24日的中国专利文献公开了一种基于声表面波的电主轴温度测量装置,其特征在于,包括:环形导槽,设置在电主轴的壳体内,且环形导槽具有导电材料层;声表面波温度传感器,固定在电主轴的转轴上,声表面波温度传感器的信号输出端与所述环形导槽滑动配合且与所述导电材料层相接触;天线,一端伸入环形导槽与所述导电材料层接触,另一端穿出电主轴的壳体;质询端天线,设置在所述壳体的外侧,与所述天线配合进行信号传输,质询端天线通过电缆连接有质询端读取器;控制器,与所述质询端读取器连接,用于控制质询端读取器。
该专利文献公开的基于声表面波的电主轴温度测量装置,通过设置天线,环形导槽,以及与导电材料层滑动配合的滑动触头,将传感器敏感元测得的温度信号传送至壳体外,克服了电磁信号难以通过密闭金属壳体传播的问题,能够实现对电主轴转轴温度的无线、无源长效监测。但是,仍然不能有效的保护主轴运转过程中轴承的安全,防止主轴运转过程中温度过高烧损轴承。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷,提供一种主轴温升预警方法,本发明当有温度或温升速度超过设定限值时,数字多用表能够及时发出报警声响,对主轴温升进行良好的预警,进而能够有效的保护主轴运转过程中轴承的安全,防止主轴运转过程中温度过高烧损轴承。
本发明通过下述技术方案实现:
一种主轴温升预警方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;
b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;
c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;
d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号。
所述步骤c中,计算机自动建立保存测量数据的记录文件是指计算机自动以当前年月日及时间作为文件名建立测量数据文本文件,用于查阅、分析以往测量记录。
所述步骤d中,预警判别具体是指当测量的主轴温度大于预警温度,则采用黄底色显示温度和声音进行预警;当测量的主轴单位时间内温度上升值大于预设主轴单位时间内温度上升值时,则采用红底色显示温升速度预警;当测量的主轴温度大于预设的自动切断主轴电源保护温度时,则输出报警电信号控制切断主轴电源。
所述多通道主轴温升曲线自动测量记录装置包括温度传感器、数字多用表和计算机,所述数字多用表内设置有多路扫描开关,所述计算机内装有测量软件,所述温度传感器与数字多用表的多路扫描开关电连接,所述数字多用表通过RJ45以太网线与计算机连接。
所述温度传感器,用于将检测到的温度信号经由多路扫描开关将各通道信号按顺序分别切换送到数字多用表进行测量。
所述数字多用表,用于将所测得的电阻值自动转换成温度值显示和输出。
所述计算机,用于读取测量结果,显示超温报警、超速报警、测量数据记录和历史记录。
所述温度传感器为铂热电阻温度传感器。
本发明的有益效果主要表现在以下方面:
1、本发明,“a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号”,较现有技术而言,当有温度或温升速度超过设定限值时,数字多用表能够及时发出报警声响,对主轴温升进行良好的预警,进而能够有效的保护主轴运转过程中轴承的安全,防止主轴运转过程中温度过高烧损轴承。
2、本发明,测量数据可以通过点击软件菜单栏中的历史按钮进行查阅、分析以往测量记录;选中文件后点击打开软件弹出对话框,输入要查看温度的通道号,就能够在对应文本框中显示该通道最高温升值,以快速确定主轴的温度异常部位;且能够单独提取其中某一通道曲线进行查看,利于有效保护主轴运转过程中轴承的安全。
3、本发明,采用铂热电阻温度传感器进行四线制工作,当铂热电阻温度变化时,能够从阻值的变化量得出温度值;电流将阻值变化变成电信号,由于采用恒流源供电,四线制时电压测量端不参与供电,所以接线电阻的变化不会影响铂热电阻温度传感器的测量结果,能够保障测量精度。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明:
图1为本发明多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的结构框图;
图2为本发明预警流程框图。
具体实施方式
实施例1
参见图1和图2,一种主轴温升预警方法,包括以下步骤:
a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;
b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;
c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;
d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号。
“a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号”,较现有技术而言,当有温度或温升速度超过设定限值时,数字多用表能够及时发出报警声响,对主轴温升进行良好的预警,进而能够有效的保护主轴运转过程中轴承的安全,防止主轴运转过程中温度过高烧损轴承。
实施例2
参见图1和图2,一种主轴温升预警方法,包括以下步骤:
a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;
b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;
c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;
d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号。
所述步骤c中,计算机自动建立保存测量数据的记录文件是指计算机自动以当前年月日及时间作为文件名建立测量数据文本文件,用于查阅、分析以往测量记录。
实施例3
参见图1和图2,一种主轴温升预警方法,包括以下步骤:
a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;
b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;
c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;
d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号。
所述步骤c中,计算机自动建立保存测量数据的记录文件是指计算机自动以当前年月日及时间作为文件名建立测量数据文本文件,用于查阅、分析以往测量记录。
所述步骤d中,预警判别具体是指当测量的主轴温度大于预警温度,则采用黄底色显示温度和声音进行预警;当测量的主轴单位时间内温度上升值大于预设主轴单位时间内温度上升值时,则采用红底色显示温升速度预警;当测量的主轴温度大于预设的自动切断主轴电源保护温度时,则输出报警电信号控制切断主轴电源。
测量数据可以通过点击软件菜单栏中的历史按钮进行查阅、分析以往测量记录;选中文件后点击打开软件弹出对话框,输入要查看温度的通道号,就能够在对应文本框中显示该通道最高温升值,以快速确定主轴的温度异常部位;且能够单独提取其中某一通道曲线进行查看,利于有效保护主轴运转过程中轴承的安全。
实施例4
参见图1和图2,一种主轴温升预警方法,包括以下步骤:
a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;
b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;
c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;
d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号。
所述步骤c中,计算机自动建立保存测量数据的记录文件是指计算机自动以当前年月日及时间作为文件名建立测量数据文本文件,用于查阅、分析以往测量记录。
所述步骤d中,预警判别具体是指当测量的主轴温度大于预警温度,则采用黄底色显示温度和声音进行预警;当测量的主轴单位时间内温度上升值大于预设主轴单位时间内温度上升值时,则采用红底色显示温升速度预警;当测量的主轴温度大于预设的自动切断主轴电源保护温度时,则输出报警电信号控制切断主轴电源。
所述多通道主轴温升曲线自动测量记录装置包括温度传感器、数字多用表和计算机,所述数字多用表内设置有多路扫描开关,所述计算机内装有测量软件,所述温度传感器与数字多用表的多路扫描开关电连接,所述数字多用表通过RJ45以太网线与计算机连接。
实施例5
参见图1和图2,一种主轴温升预警方法,包括以下步骤:
a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;
b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;
c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;
d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号。
所述步骤c中,计算机自动建立保存测量数据的记录文件是指计算机自动以当前年月日及时间作为文件名建立测量数据文本文件,用于查阅、分析以往测量记录。
所述步骤d中,预警判别具体是指当测量的主轴温度大于预警温度,则采用黄底色显示温度和声音进行预警;当测量的主轴单位时间内温度上升值大于预设主轴单位时间内温度上升值时,则采用红底色显示温升速度预警;当测量的主轴温度大于预设的自动切断主轴电源保护温度时,则输出报警电信号控制切断主轴电源。
所述多通道主轴温升曲线自动测量记录装置包括温度传感器、数字多用表和计算机,所述数字多用表内设置有多路扫描开关,所述计算机内装有测量软件,所述温度传感器与数字多用表的多路扫描开关电连接,所述数字多用表通过RJ45以太网线与计算机连接。
所述温度传感器,用于将检测到的温度信号经由多路扫描开关将各通道信号按顺序分别切换送到数字多用表进行测量。
所述数字多用表,用于将所测得的电阻值自动转换成温度值显示和输出。
实施例6
参见图1和图2,一种主轴温升预警方法,包括以下步骤:
a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;
b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;
c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;
d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号。
所述步骤c中,计算机自动建立保存测量数据的记录文件是指计算机自动以当前年月日及时间作为文件名建立测量数据文本文件,用于查阅、分析以往测量记录。
所述步骤d中,预警判别具体是指当测量的主轴温度大于预警温度,则采用黄底色显示温度和声音进行预警;当测量的主轴单位时间内温度上升值大于预设主轴单位时间内温度上升值时,则采用红底色显示温升速度预警;当测量的主轴温度大于预设的自动切断主轴电源保护温度时,则输出报警电信号控制切断主轴电源。
所述多通道主轴温升曲线自动测量记录装置包括温度传感器、数字多用表和计算机,所述数字多用表内设置有多路扫描开关,所述计算机内装有测量软件,所述温度传感器与数字多用表的多路扫描开关电连接,所述数字多用表通过RJ45以太网线与计算机连接。
所述温度传感器,用于将检测到的温度信号经由多路扫描开关将各通道信号按顺序分别切换送到数字多用表进行测量。
所述数字多用表,用于将所测得的电阻值自动转换成温度值显示和输出。
所述计算机,用于读取测量结果,显示超温报警、超速报警、测量数据记录和历史记录。
所述温度传感器为铂热电阻温度传感器。
所述数字多用表采用Keithley2701,多路扫描开关采用Keithley7700。
采用铂热电阻温度传感器进行四线制工作,当铂热电阻温度变化时,能够从阻值的变化量得出温度值;电流将阻值变化变成电信号,由于采用恒流源供电,四线制时电压测量端不参与供电,所以接线电阻的变化不会影响铂热电阻温度传感器的测量结果,能够保障测量精度。
铂热电阻温度传感器四线制工作原理如下:
在温度为T时铂电阻的阻值为Rt,t=0℃时铂电阻的阻值为Ro,Rt可以表示为
Rt=Ro[1+At+Bt2+Ct3(t-100)] -200<t<0℃
Rt=Ro[1+AT+Bt2] 0≤t<850
式中常数:A=3.9083×10-3℃-1
B=-5.775×10-7℃-2
C=-4.183×10-12℃-4
当铂热电阻温度变化时,其阻值按上述规律跟随变化,就可以从其阻值的变化量得出温度值。
Claims (8)
1.一种主轴温升预警方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、将从多通道主轴温升曲线自动测量记录装置的多路扫描开关引出的温度传感器安装在主轴的10个测温点上;
b、用RJ45以太网线将数字多用表和计算机相连接,通电启动数字多用表和计算机,启动测量软件;
c、在测量设置中设置采样间隙、温度上限和温升速度,点击采样按钮,计算机自动建立保存测量数据的记录文件,并开始自动以设定的采样间隙循环进行10个通道的温度测量;
d、预警判别,当有温度或温升速度超过设定限值时,超限通道对应的数据显示为红底色报警,当温度持续升高到测量软件设定的温度值时,数字多用表发出报警声响和输出报警电信号。
2.根据权利要求1所述的一种主轴温升预警方法,其特征在于:所述步骤c中,计算机自动建立保存测量数据的记录文件是指计算机自动以当前年月日及时间作为文件名建立测量数据文本文件,用于查阅、分析以往测量记录。
3.根据权利要求1所述的一种主轴温升预警方法,其特征在于:所述步骤d中,预警判别具体是指当测量的主轴温度大于预警温度,则采用黄底色显示温度和声音进行预警;当测量的主轴单位时间内温度上升值大于预设主轴单位时间内温度上升值时,则采用红底色显示温升速度预警;当测量的主轴温度大于预设的自动切断主轴电源保护温度时,则输出报警电信号控制切断主轴电源。
4.根据权利要求1所述的一种主轴温升预警方法,其特征在于:所述多通道主轴温升曲线自动测量记录装置包括温度传感器、数字多用表和计算机,所述数字多用表内设置有多路扫描开关,所述计算机内装有测量软件,所述温度传感器与数字多用表的多路扫描开关电连接,所述数字多用表通过RJ45以太网线与计算机连接。
5.根据权利要求4所述的一种主轴温升预警方法,其特征在于:所述温度传感器,用于将检测到的温度信号经由多路扫描开关将各通道信号按顺序分别切换送到数字多用表进行测量。
6.根据权利要求4所述的一种主轴温升预警方法,其特征在于:所述数字多用表,用于将所测得的电阻值自动转换成温度值显示和输出。
7.根据权利要求4所述的一种主轴温升预警方法,其特征在于:所述计算机,用于读取测量结果,显示超温报警、超速报警、测量数据记录和历史记录。
8.根据权利要求4所述的一种主轴温升预警方法,其特征在于:所述温度传感器为铂热电阻温度传感器。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200327 |
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