【摘要】：隨著工業(yè)生產中儀器精度的提高,現(xiàn)代精密加工對機床精度的要求越來越嚴格,熱誤差對數控機床的影響已然不容忽視,因此數控機床熱誤差補償的研究越來越受到工業(yè)領域專家的重視�，F(xiàn)如今,工業(yè)已經進入智能制造時代,也對機床熱誤差補償技術提出了新的要求,數控機床熱誤差補償遠程控制系統(tǒng)的研究,不僅符合精密加工對機床加工精度的要求,也滿足了智能制造對機床熱誤差補償技術新的需要,對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展具有重大意義。本文在“功能形面結構與性能的耦合建模與影響機理研究”(國家自然科學基金重大項目,項目編號:51490660/51490661)的項目支持下,圍繞數控機床熱誤差補償遠程控制系統(tǒng),對機床熱誤差測量、建模以及補償和遠程控制系統(tǒng)進行介紹。本文主要內容包括:通過電渦流傳感器和在線測量系統(tǒng)分別對數控機床的熱誤差進行測量。機床熱誤差測量為機床熱誤差模型提供原始數據,對機床熱誤差補償效果具有重要影響。由于兩種方法各自的測量特點,在選擇時,根據數控機床熱誤差補償的需求來選擇相應的機床熱誤差測量方法,從而獲得最佳的補償效果。通過熱誤差建模技術,對測量得到的機床熱誤差數據進行處理,得到機床的熱誤差模型。熱誤差建模技術,直接影響到機床熱誤差補償的效果,好的模型不僅可以通過測量極少的外部因素就能對機床的熱誤差值進行準確預測,而且具有很好的穩(wěn)健性,不會輕易受到外部因素的干擾。將建立得到的熱誤差模型嵌入到數控機床熱誤差補償裝置中,熱誤差補償裝置通過測量溫度敏感點溫度變化,完成對數控機床熱誤差的預測,并將熱誤差值反饋給機床。通過機床熱誤差補償裝置的無線模塊,將熱誤差補償裝置連接到電腦端服務器,實現(xiàn)手機和電腦軟件對機床熱誤差補償的控制和狀態(tài)信息的查看,完成整個機床熱誤差補償遠程控制系統(tǒng)的研制。
【圖文】：

基于電渦流傳感器的機床熱誤差測量系統(tǒng)主要包括以下幾部分主要部件：溫逡逑度傳感器、溫度傳感器采集系統(tǒng)、電渦流傳感器、電渦流傳感器采集系統(tǒng)、上位逡逑機。該系統(tǒng)的組成圖如圖２．１所示。逡逑溫度傳感器及邐電渦流傳感器邐卜由輸逡逑其采集系統(tǒng)邐及其采集系統(tǒng)逡逑基于電渦流傳感器熱誤差測量系統(tǒng)逡逑圖２．１基于電渦流傳感器的熱誤差測量系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ２．１邋Ｔｈｅｒｍａｌ邋Ｅｒｒｏｒ邋Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ邋Ｓｙｓｔｅｍ邋Ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋Ｅｄｄｙ邋Ｃｕｒｒｅｎｔ邋Ｓｅｎｓｏｒ逡逑電渦流傳感器測量得到的機床熱誤差數據，通過電渦流傳感器采集箱中內置逡逑的數據采集卡，發(fā)送給計算機，可以在計算機上對機床熱誤差數據進行讀取和記逡逑錄。溫度傳感器使用的是ＤＳ１８Ｂ２０溫度傳感器，為了使用方便，采用的是磁吸附逡逑式溫度傳感器，測量時直接吸附在機床的溫度敏感點上，測量的溫度數據通過溫逡逑度傳感器采集箱傳送至計算機，與機床熱誤差數據一樣，同樣可以在計算機上對逡逑溫度數據進行讀取和保存，并且機床熱誤差與溫度數據是相對應的。逡逑６逡逑

電渦流傳感器采用的是中國航空動力機械研宄所開發(fā)中心研制的ＴＨ８１系列逡逑電渦流傳感器，傳感器包括測頭和處理器兩部分。ＴＲ８１系列電渦流傳感器的實物逡逑圖如圖２．３所示，傳感器結構圖如圖２．４所示。其中，傳感器測頭的直徑為８ｍｍ，逡逑長度為４０＿，精度可以達到２ｕｍ，可以滿足機床熱誤差的測量要求。逡逑圖２．邋３邋ＴＲ８１系列電渦流傳感器逡逑Ｆｉｇ２．３邋�。遥福卞澹澹洌洌澹悖酰颍颍澹睿翦澹螅澹睿螅铮蝈义暇�圈邋頭部邐殼體邐鎖緊螺母邋鎧裝Ｃ可選）邐頻電纜邐高頻接頭逡逑＼邋／邐＼邋ＨＰ，－邋｜邐１邐］逡逑／—ｔ、邋ｐｐｊ．－１逡逑鎖口加_7無？紋部分螺紋部分逡逑圖２．邋４電渦流傳感器結構示意圖逡逑Ｆｉｇ２．４邋Ｅｄｄｙ邋ｃｕｒｒｅｎｔ邋ｓｅｎｓｏｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑電渦流傳感器的前置器主要有兩方面的作用，一方面為電渦流傳感器提供高逡逑頻交流電流，另一方面，，在傳感器測頭與被測物距離發(fā)生變化而改變測頭參數時，逡逑通過前置器的處理，產生測頭與被測物間隙變化的線性信號，便于上位機對輸出逡逑信號的采集和處理。逡逑根據國際標準中的五點測量法，采用五個電渦流傳感器對機床的熱誤差進行逡逑測量（ＸＩ，Ｘ２，邋Ｙｌ，Ｙ２，邋Ｚ），測量示意圖如圖２．５所示，通過非接觸測量，得到逡逑機床的熱誤差
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG659

【參考文獻】

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1 苗恩銘;龔亞運;成天駒;陳海東;;支持向量回歸機在數控加工中心熱誤差建模中的應用[J];光學精密工程;2013年04期

2 傅建中;姚鑫驊;賀永;沈洪W

本文編號：2703857