隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,我國工業(yè)建設進入工業(yè)4.0時代。重型機床作為工業(yè)建設中的高端精密制造設備,對其加工精度的要求也越來越高。研究表明,熱誤差是影響重型機床加工精度的主要因素,如何減少熱誤差已成為提高加工精度急需解決的問題。對于有著體積大、行程長、載荷重等特點的重型機床,如何對其溫度場進行有效監(jiān)測將成為熱誤差建模的首要問題。由于重型機床的熱源廣泛,傳統(tǒng)的基于少量溫度測點的熱誤差建模方法顯得捉襟見肘。此外,在熱誤差建模后如何在實際的加工過程中進行平滑補償也將成為熱誤差補償?shù)挠忠淮箅y題。本文以重型龍門鉆床ZK5540A為研究對象,通過對重型機床溫度場進行分布式多測點的監(jiān)測,提出一種基于集成模型的熱誤差超前預測建模方法以及熱誤差平滑補償方法。主要研究工作如下:(1)分布式多測點的重型機床溫度場監(jiān)測研究。在對重型龍門鉆床ZK5540A的結(jié)構(gòu)特點和熱源分析的基礎上,采用基于FBG的分布式傳感網(wǎng)絡對機床的關(guān)鍵部位進行溫度場監(jiān)測,并設計面向重型數(shù)控機床ZK5540A的溫度場監(jiān)測實驗,驗證分布式多測點監(jiān)測的有效性以及分析重型機床的溫度場特點。(2)基于集成模型的熱誤差超前預測建模研究。以分布式多測...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景目的及意義
    1.3 相關(guān)領域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 熱誤差數(shù)據(jù)采集與測點優(yōu)化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 熱誤差建模的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 熱誤差補償?shù)膰鴥?nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.4 存在的問題
    1.4 本文研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)
第2章 重型機床分布式多測點的溫度場監(jiān)測研究
    2.1 重型機床的結(jié)構(gòu)特點及熱源分析
        2.1.1 重型機床的結(jié)構(gòu)特點
        2.1.2 重型機床的熱源分析
    2.2 分布式多測點的溫度場與熱誤差監(jiān)測
        2.2.1 分布式溫度測點的布置
        2.2.2 位移傳感器的布置
        2.2.3 溫度場及熱誤差監(jiān)測系統(tǒng)搭建
    2.3 重型機床溫度場監(jiān)測分析
        2.3.1 溫度場監(jiān)測實驗設計
        2.3.2 垂直沿Z方向溫度場監(jiān)測結(jié)果分析
        2.3.3 水平沿Y方向溫度場監(jiān)測結(jié)果分析
        2.3.4 水平沿X方向溫度場監(jiān)測結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 重型機床熱誤差超前預測建模
    3.1 熱誤差超前預測集成模型的構(gòu)建
        3.1.1 超前預測
        3.1.2 超前預測集成模型的構(gòu)建
    3.2 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的熱誤差建模
        3.2.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡原理
        3.2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡輸入處理
        3.2.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的熱誤差建模
        3.2.4 實驗結(jié)果及分析
    3.3 基于長短期記憶網(wǎng)絡的熱誤差超前預測建模
        3.3.1 長短期記憶網(wǎng)絡原理
        3.3.2 長短期記憶網(wǎng)絡的熱誤差超前預測建模
        3.3.3 實驗結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 重型機床熱誤差平滑補償方法研究
    4.1 熱誤差補償方法與選擇
        4.1.1 手輪偏置法
        4.1.2 原點平移法
        4.1.3 反饋截斷法
        4.1.4 查表法
        4.1.5 基于G代碼的補償法
    4.2基于G代碼動態(tài)補償法的補償系統(tǒng)及平滑補償實驗
        4.2.1 梯形圖修改
        4.2.2 G代碼動態(tài)補償流程及樣例
        4.2.3 補償對比實驗設計
        4.2.4 補償對比實驗結(jié)果與平滑性分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間獲得的科研成果



本文編號：3760226