高速加工中心精密加工中心熱誤差檢測及補償技術(shù)研究

熱誤(wù)差是影響精密加工中心加工精度的(de)主(zhǔ)要因素之一,通過對(duì)熱誤(wù)差進行檢測、建模,可以從一定程度上消(xiāo)除熱誤差對精(jīng)密加工中心的影響,提高加工精度。本文(wén)在分析熱誤差(chà)來源及形式的(de)基礎(chǔ)上,設計了針對(duì)精密立式(shì)加工中心(xīn)的熱誤差測量系統(tǒng),獲得了不同(tóng)工況下較為準确(què)的熱誤差數據。通過使用灰色關聯度分析法(fǎ)對溫度點進行優化,進而使用RBF神經網絡對(duì)熱(rè)誤差數據(jù)進行(háng)建模,對熱(rè)誤差進行了補償,并取(qǔ)得了一定的效果。本文從以下幾個方面展(zhǎn)開了研究： （一）闡述課題的背景及來源,通過對熱誤差進行分析,結合當今國内國外熱誤(wù)差(chà)補償技術(shù)的發展狀況,确立(lì)了本課題的研究思路及研究内容。 （二）對加(jiā)工中心熱(rè)誤差測量所需要測量的物理量(liàng)進行分(fèn)析,針對每一種物理量的(de)特點,分析研(yán)究了溫度傳感器與位移傳感器的特點及熱誤差測量的條件,對傳感器進行了選(xuǎn)擇。設計(jì)了固定夾具及溫度傳(chuán)感器探頭結構。通過(guò)對傳感器輸出信号特性進行分析,選擇(zé)了合适的數據采集模塊,構建(jiàn)了熱誤差測量系統。 （三）針對加工中(zhōng)心主軸熱誤差測(cè)量實驗(yàn)進行了(le)設計,根據實驗儀(yí)器特性,對實驗測量系統(tǒng)進(jìn)行了(le)調試；運用非接觸溫度測量方法确定了(le)熱誤差溫度測量(liàng)溫度(dù)點布置方案；設計了(le)電渦流位(wèi)移傳感器安裝調(diào)試方案；設計了不同的測試工況,通過對各(gè)工況進行(háng)分析,得出了(le)适合的(de)熱誤差測量工況。測試完畢後(hòu)對熱誤(wù)差數據行了分析。 （四）對(duì)加工中(zhōng)心主軸溫度點(diǎn)優(yōu)化的(de)原因進行了簡單的(de)讨論,選用(yòng)了灰色關聯度分析法對溫度(dù)點進行優化。使用三種數(shù)據處理方法,得出了不同方法下的灰色(sè)關聯序列(liè)。運用綜合分析法對灰色關聯序列進行分析,得出了兩種溫度點優化(huà)方案。 （五）針對兩種(zhǒng)熱誤差溫度點優(yōu)化方案,利(lì)用RBF神經網絡對其進行訓練補償,選出補償效果好(hǎo)的方案。并(bìng)結合實際情況,探(tàn)讨了将該方(fāng)案再(zài)次優化的可能(néng)性,zui終确定了熱(rè)誤差(chà)補償(cháng)所使用的溫(wēn)度點。

工件在加工(gōng)中心上經一次裝夾後，數字控制系統能控制機床(chuáng)按不(bú)同工序，自(zì)動選擇(zé)和更換刀具，自動改變(biàn)機床主軸轉速、進給量和刀(dāo)具(jù)相對(duì)工件的(de)運動軌迹及其他(tā)輔助機能，依次完成(chéng)工件幾個面上多(duō)工序(xù)的加工。并(bìng)且(qiě)有多種換刀或選刀功能，從而使生産效率大大提高。

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