【摘要】：隨著工業(yè)生產(chǎn)中儀器精度的提高,現(xiàn)代精密加工對(duì)機(jī)床精度的要求越來(lái)越嚴(yán)格,熱誤差對(duì)數(shù)控機(jī)床的影響已然不容忽視,因此數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償?shù)难芯吭絹?lái)越受到工業(yè)領(lǐng)域?qū)＜业闹匾暋，F(xiàn)如今,工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入智能制造時(shí)代,也對(duì)機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)提出了新的要求,數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究,不僅符合精密加工對(duì)機(jī)床加工精度的要求,也滿足了智能制造對(duì)機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)新的需要,對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展具有重大意義。本文在“功能形面結(jié)構(gòu)與性能的耦合建模與影響機(jī)理研究”(國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào):51490660/51490661)的項(xiàng)目支持下,圍繞數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),對(duì)機(jī)床熱誤差測(cè)量、建模以及補(bǔ)償和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹。本文主要內(nèi)容包括:通過(guò)電渦流傳感器和在線測(cè)量系統(tǒng)分別對(duì)數(shù)控機(jī)床的熱誤差進(jìn)行測(cè)量。機(jī)床熱誤差測(cè)量為機(jī)床熱誤差模型提供原始數(shù)據(jù),對(duì)機(jī)床熱誤差補(bǔ)償效果具有重要影響。由于兩種方法各自的測(cè)量特點(diǎn),在選擇時(shí),根據(jù)數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償?shù)男枨髞?lái)選擇相應(yīng)的機(jī)床熱誤差測(cè)量方法,從而獲得最佳的補(bǔ)償效果。通過(guò)熱誤差建模技術(shù),對(duì)測(cè)量得到的機(jī)床熱誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到機(jī)床的熱誤差模型。熱誤差建模技術(shù),直接影響到機(jī)床熱誤差補(bǔ)償?shù)男Ч?好的模型不僅可以通過(guò)測(cè)量極少的外部因素就能對(duì)機(jī)床的熱誤差值進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè),而且具有很好的穩(wěn)健性,不會(huì)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(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償裝置中,熱誤差補(bǔ)償裝置通過(guò)測(cè)量溫度敏感點(diǎn)溫度變化,完成對(duì)數(shù)控機(jī)床熱誤差的預(yù)測(cè),并將熱誤差值反饋給機(jī)床。通過(guò)機(jī)床熱誤差補(bǔ)償裝置的無(wú)線模塊,將熱誤差補(bǔ)償裝置連接到電腦端服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)手機(jī)和電腦軟件對(duì)機(jī)床熱誤差補(bǔ)償?shù)目刂坪蜖顟B(tài)信息的查看,完成整個(gè)機(jī)床熱誤差補(bǔ)償遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研制。
【圖文】：

基于電渦流傳感器的機(jī)床熱誤差測(cè)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(jī)。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(cè)量系統(tǒng)逡逑圖２．１基于電渦流傳感器的熱誤差測(cè)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(cè)量得到的機(jī)床熱誤差數(shù)據(jù)，通過(guò)電渦流傳感器采集箱中內(nèi)置逡逑的數(shù)據(jù)采集卡，發(fā)送給計(jì)算機(jī)，可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)機(jī)床熱誤差數(shù)據(jù)進(jìn)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(cè)量時(shí)直接吸附在機(jī)床的溫度敏感點(diǎn)上，測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)溫逡逑度傳感器采集箱傳送至計(jì)算機(jī)，與機(jī)床熱誤差數(shù)據(jù)一樣，同樣可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)逡逑溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和保存，并且機(jī)床熱誤差與溫度數(shù)據(jù)是相對(duì)應(yīng)的。逡逑６逡逑

電渦流傳感器采用的是中國(guó)航空動(dòng)力機(jī)械研宄所開(kāi)發(fā)中心研制的ＴＨ８１系列逡逑電渦流傳感器，傳感器包括測(cè)頭和處理器兩部分。ＴＲ８１系列電渦流傳感器的實(shí)物逡逑圖如圖２．３所示，傳感器結(jié)構(gòu)圖如圖２．４所示。其中，傳感器測(cè)頭的直徑為８ｍｍ，逡逑長(zhǎng)度為４０＿，精度可以達(dá)到２ｕｍ，可以滿足機(jī)床熱誤差的測(cè)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(wú)？紋部分螺紋部分逡逑圖２．邋４電渦流傳感器結(jié)構(gòu)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(cè)頭與被測(cè)物距離發(fā)生變化而改變測(cè)頭參數(shù)時(shí)，逡逑通過(guò)前置器的處理，產(chǎn)生測(cè)頭與被測(cè)物間隙變化的線性信號(hào)，便于上位機(jī)對(duì)輸出逡逑信號(hào)的采集和處理。逡逑根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的五點(diǎn)測(cè)量法，采用五個(gè)電渦流傳感器對(duì)機(jī)床的熱誤差進(jìn)行逡逑測(cè)量（ＸＩ，Ｘ２，邋Ｙｌ，Ｙ２，邋Ｚ），測(cè)量示意圖如圖２．５所示，通過(guò)非接觸測(cè)量，得到逡逑機(jī)床的熱誤差
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG659

【參考文獻(xiàn)】

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1 苗恩銘;龔亞運(yùn);成天駒;陳海東;;支持向量回歸機(jī)在數(shù)控加工中心熱誤差建模中的應(yīng)用[J];光學(xué)精密工程;2013年04期

2 傅建中;姚鑫驊;賀永;沈洪W

本文編號(hào)：2703857