高速(sù)加工中心精密加工中心熱誤差檢測及補償(cháng)技術研究

熱誤差是影(yǐng)響精密加工中心加工精度的主要因素之一,通過對熱誤(wù)差進行檢測、建模,可(kě)以從一定(dìng)程度上消除熱誤差對精密加工中(zhōng)心的影響,提高(gāo)加工精度。本文在分(fèn)析熱誤差來源及(jí)形式的基礎上,設計了針對精密(mì)立式加工中心的熱(rè)誤差測量系(xì)統,獲得了不(bú)同工況下(xià)較為準确的(de)熱誤差數據。通過使用(yòng)灰色關聯度分析法對溫度點進(jìn)行優化,進而使用RBF神(shén)經網絡對熱誤差數據進行建模,對熱誤差進行了補(bǔ)償,并取得(dé)了一定的效果。本文從以(yǐ)下幾個方面展開了研究： （一）闡述課題的背景及來源,通過對(duì)熱(rè)誤差進(jìn)行分析,結(jié)合當(dāng)今國内國外熱誤差補償技術的發展狀(zhuàng)況,确立了本課題的研究思路及研(yán)究内容。 （二）對加(jiā)工中心熱誤差測(cè)量所需要測量的物理量進行分(fèn)析,針對每一種物(wù)理(lǐ)量的特點,分析研究了溫度傳(chuán)感器(qì)與位移傳感器的(de)特(tè)點及熱誤差測量的條(tiáo)件,對傳感(gǎn)器進行(háng)了選擇。設計了固定夾具及溫度傳(chuán)感器(qì)探頭結構。通過對傳感器輸出信号特性進行分析,選擇了合适的數據采集(jí)模塊(kuài),構建了(le)熱(rè)誤差測量系統。 （三）針對加工中心主軸熱誤差測量(liàng)實驗(yàn)進行了設計,根據實驗儀器(qì)特性,對實驗測量系統進行了調試；運用非接觸(chù)溫度測量方法确定(dìng)了熱(rè)誤差溫度測量溫度點布置方案；設計了電渦流位移傳感器安裝調試方案(àn)；設計了不同的測試工況,通過對各工況進行分析,得出了适(shì)合的熱誤差(chà)測量工況(kuàng)。測試完畢後對熱誤差數據(jù)行了分析。 （四）對加工中心主軸(zhóu)溫度點優(yōu)化的原因進行了簡單的讨論(lùn),選用了灰色(sè)關聯度(dù)分析法對溫度點(diǎn)進行優化。使用三種數據處理方法,得出了不同方法下的灰色關聯序列。運用綜合分析法對灰色(sè)關聯(lián)序列(liè)進行分析,得(dé)出了兩種溫(wēn)度點優化方案。 （五）針對兩(liǎng)種熱誤差溫度點優化方案,利用RBF神經網絡對其進(jìn)行訓練補償,選出補償效果好的方(fāng)案。并結合實際情況,探讨了(le)将該方案再次優化的可能性,zui終确定(dìng)了熱誤差補償(cháng)所使用的(de)溫度點。

工件在加工中心上經一次裝夾後，數字控制系統能控制機床(chuáng)按不同工(gōng)序，自動選擇和更換(huàn)刀具，自動(dòng)改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌迹及(jí)其他輔助機能，依次完成工件(jiàn)幾(jǐ)個面上(shàng)多工序的加工。并且(qiě)有多種換刀或選刀(dāo)功能，從而(ér)使生産效率大大提高。

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