加（jiā）工中心主軸熱誤差檢測與補償建模研究

加工中心主軸熱誤差檢測與（yǔ）補償建模研究 

熱誤差是（shì）精密加工中心加工過程中（zhōng）的主要誤差來源。通過對（duì）加工中心熱誤差的機理及其對加工（gōng）精度的影響的研究,采用熱（rè）誤差檢測、補償建模,可以消除或減小熱（rè）誤差對精密加工中心的影響,提高加工精度。本文針對三（sān）軸聯（lián）動精密立式加工中心的主軸熱誤差,以國家科技重大專項（xiàng）“高檔數控機床（chuáng）與基礎製造裝備”為背景,以大連機床集團研製的三（sān）軸聯動立式加工中心VDM55為研究對象,進行了主軸熱誤差檢測（cè）和補（bǔ）償建模研究。本（běn）文（wén）主要從（cóng）以下幾個（gè）方麵（miàn）展開研究：

/(1/)闡述課題的來源與研究背（bèi）景,對數控機床（chuáng）熱誤差補償技術進行了概述性分析,總結了國內外機床熱誤差補償技術（shù）的研究狀況及目前存（cún）在的問（wèn）題,確立本課題（tí）的研究技術路線及重點研究內容。

/(2/)分析課題研究對象立式加（jiā）工中心的結構及熱源分布,結合（hé）加工中心的實際工作情況,從熱漂移（yí）、熱伸長（zhǎng）、熱傾斜三個角度研究熱誤差的空間（jiān）表現形式。根據熱誤差（chà）空間分解結果設計了針對立式加工中心的主軸熱誤差檢測係（xì）統。

/(3/)介紹加工中（zhōng）心熱誤差檢測（cè）試驗。通過檢棒（bàng）輔（fǔ）助五點測量（liàng）法對加工中心主軸熱誤差進行測量,采用接觸與非接觸相結（jié）合的策略確定溫度傳感器的布置方案。結合加工中心實（shí）際工作（zuò）情況（kuàng）,設計典（diǎn）型試驗工況,對試驗數據（jù）進行分析（xī）。

/(4/)研究主軸溫度場的（de）測溫點優（yōu）化布局方案。采用（yòng）基於隨機概（gài）率的（de）SOM神經網絡分類優化算（suàn）法和基於相關性分析的模糊聚類（lèi）法分（fèn）別對主軸溫度場的測溫點進（jìn）行優化,結合不同熱關鍵點數目考慮,得到四（sì）種（zhǒng）主軸熱誤差（chà）測溫點優（yōu）化方案。

/(5/)研究RBF及BP神（shén）經網絡建模理論,針對不同的測溫點優化方案,建立對應的主軸熱誤差補償模型,經過分析比較,確定了最終的補償模型。