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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种利用数控运动数据实时监测机床丝杠温度场的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120721245B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511202922.5，技术领域涉及：G01K13/00；该发明授权一种利用数控运动数据实时监测机床丝杠温度场的方法是由刘阔;宋磊;高鹏翔;李凯;张泽伟;邢家鹏;王永青设计研发完成，并于2025-08-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种利用数控运动数据实时监测机床丝杠温度场的方法在说明书摘要公布了：本发明属于数控机床温度监测领域，提供一种利用数控运动数据实时监测机床丝杠温度场的方法，在受机床进给轴结构阻挡时，在丝杠无规律旋转运动过程中，在丝杠温度数据无法用测量仪器直接测得的情况下，实现丝杠温度场的实时监测。首先，从数控系统中采集机床的进给速度、机械坐标和进给负载，然后推演滚珠轴承副的摩擦热和温度，接着，计算滚动轴承和滚珠丝杠副的摩擦热，最后计算滚珠丝杠的温度场。本发明充分利用滚珠丝杠运动过程中易测量、可采集的数据，结合热源生热机理和结构传热机理，实时计算出滚珠丝杠在复杂运动状态下的温度场，实现丝杠温度场的在线监测。本发明可为机床热优化设计、热误差补偿、机床数字孪生体构建等提供技术支撑。

本发明授权一种利用数控运动数据实时监测机床丝杠温度场的方法在权利要求书中公布了：1.一种利用数控运动数据实时监测机床丝杠温度场的方法，其特征在于，步骤如下： 第一步，从数控系统中采集机床的进给速度、机械坐标和进给负载； 依据数控系统的IP地址和端口号，结合数控系统提供的二次开发协议，通过网口与数控系统建立连接通道；分别查找读取进给速度、机械坐标、进给负载的二次开发接口函数，并读取进给速度、机械坐标、进给负载； 第二步，计算滚动轴承的摩擦热； 对滚珠轴承施加一个大小与滚珠中心绕轴承内圈转动的角速度相同、方向相反的旋转运动，分析滚动轴承的内外圈和滚珠的运动关系；滚珠轴承中接触区域旋转运动的摩擦热包括滚珠与内外圈滚道的滑动摩擦热和滚珠在内外圈滚道中滚动所产生的滚动摩擦热，同时还存在滚珠轴承因施加载荷和粘性摩擦产生的热量； 第三步，计算滚珠丝杠副的摩擦热； 滚珠丝杠副的摩擦热包括滚珠丝杠副中滚珠在丝杠滚道和螺母滚道中滚动产生的滑动摩擦热量、滚珠在丝杠滚道及螺母滚道中滚动产生的滚动摩擦热量、滚珠与滚珠间以及滚珠与返回器间的摩擦热和滚珠丝杠副润滑剂的粘滞摩擦热； 第四步，计算滚珠丝杠的温度场； 滚珠丝杠以细长杆的形式出现，由于轴向温度变化率大于径向的温度变化率，因此把滚珠丝杠的热传导看作一维导热问题，其计算方式为： 10； 式中，是t时刻x位置处的温度，λ是导热系数，ρ是滚珠丝杠的材料密度，c是滚珠丝杠材料比热容，是热源强度；将滚珠丝杠分为M段，每一段的长度为L，热源强度由下式计算： 11； 式中，是滚珠丝杠时间内在x位置处产生的滚珠丝杠副摩擦热量，rS是滚珠丝杠等效半径，h是散热系数，是t时刻滚珠丝杠周围环境温度，是时间内电机侧滚珠轴承副产生的摩擦热量，rfB是电机侧滚珠轴承内圈半径，是时间内支撑端滚珠轴承副产生的摩擦热量，rbB是支撑端滚珠轴承内圈半径。

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