基于互信息法和改進(jìn)模糊聚類的溫度測點(diǎn)優(yōu)化
本文選題:互信息法 + 改進(jìn)模糊聚類; 參考:《儀器儀表學(xué)報》2015年11期
【摘要】:基于熱誤差模型進(jìn)行機(jī)床熱誤差補(bǔ)償是保證數(shù)控機(jī)床加工精度的一種有效方法,溫度測點(diǎn)的布置和辨識會直接影響熱誤差建模的精確性和魯棒性。本文提出一種互信息和改進(jìn)模糊聚類法相結(jié)合的機(jī)床熱關(guān)鍵點(diǎn)優(yōu)化方法。以機(jī)床不同位置處的多個測點(diǎn)溫度值及工件熱變形作為分析數(shù)據(jù),通過計(jì)算溫度變量與熱變形之間的平均互信息量,獲得其綜合關(guān)聯(lián)度矩陣,確定二者之間的相關(guān)性后初選溫度變量。根據(jù)改進(jìn)模糊聚類法、F統(tǒng)計(jì)量和復(fù)判定系數(shù)對初選的溫測點(diǎn)進(jìn)行聚類,并結(jié)合溫度變量與熱變形之間的綜合關(guān)聯(lián)度值提取機(jī)床熱關(guān)鍵點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)測點(diǎn)優(yōu)化。將基于該方法所得到的熱誤差模型與采用變量分組優(yōu)化法獲得的熱誤差模型進(jìn)行比較,結(jié)果顯示采用該方法進(jìn)行熱誤差建模,機(jī)床X軸和Y軸的熱變形預(yù)測精度得到顯著提高,有利于改善加工精度。
[Abstract]:Thermal error compensation based on thermal error model is an effective method to ensure the machining accuracy of NC machine tools. The layout and identification of temperature measurement points will directly affect the accuracy and robustness of thermal error modeling. In this paper, a method for optimizing the thermal critical points of machine tools is presented, which combines mutual information with improved fuzzy clustering method. Taking the temperature values of several measuring points and the thermal deformation of the workpiece at different positions of the machine tool as the analytical data, the comprehensive correlation degree matrix is obtained by calculating the average mutual information between the temperature variables and the thermal deformation. Determine the correlation between the two after the primary temperature variable. According to the improved fuzzy clustering method and the complex decision coefficient, the primary temperature measuring points are clustered, and the key points of the machine tool are extracted by the comprehensive correlation value between the temperature variables and the thermal deformation, so as to realize the optimization of the measuring points. The thermal error model based on this method is compared with the thermal error model obtained by the method of variable grouping optimization. The results show that the thermal error prediction accuracy of the X and Y axis of the machine tool is improved remarkably by using this method to model the thermal error. It is propitious to improve the machining precision.
【作者單位】: 西安理工大學(xué)教育部數(shù)控機(jī)床及機(jī)械制造裝備集成重點(diǎn)試驗(yàn)室;陜西理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51375382) 陜西省自然科學(xué)基金(2013JM7014) 陜西省教育廳產(chǎn)業(yè)化培育(2013JC27)項(xiàng)目資助
【分類號】:TG659
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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本文編號:1919638
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