發(fā)布時間：2021-05-13 23:20

　　作為工業(yè)現(xiàn)代化的基石,高檔數(shù)控機床是衡量一個國家制造業(yè)水平和綜合國力發(fā)展水平的重要標志。大量研究表明,熱誤差是引起數(shù)控機床加工誤差的主要原因。因此,減小熱誤差對于提升數(shù)控機床加工精度具有重大意義。目前國內(nèi)外大多數(shù)關(guān)于熱誤差建模技術(shù)的研究,重點在于如何準確的用數(shù)學表達式來表示熱誤差和溫度敏感點溫升之間的變化規(guī)律。而對機床運行參數(shù),如主軸轉(zhuǎn)速變化導致的熱誤差規(guī)律變化對模型預測精度的研究,仍存在較大空白。針對上述問題,論文從熱誤差補償技術(shù)過程中實驗數(shù)據(jù)采集、溫度敏感點選擇、熱誤差建模和補償?shù)确矫孢M行了相關(guān)理論和方法論述,并提出了綜合考慮溫度敏感點溫升、主軸轉(zhuǎn)速對機床熱誤差的影響的基于狀態(tài)空間模型的數(shù)控機床熱誤差建模方法。論文主要的研究內(nèi)容如下:1)介紹了基于模糊聚類、灰色關(guān)聯(lián)度分析、逐步回歸分析和判定系數(shù)的數(shù)控機床熱誤差溫度敏感點的選擇方法,針對熱誤差實驗數(shù)據(jù),選擇溫度敏感點,建立機床熱誤差多元線性回歸模型,并通過比對分析機床熱誤差模型對不同主軸轉(zhuǎn)速條件下熱誤差的預測精度,探究數(shù)控機床主軸轉(zhuǎn)速變化對機床熱誤差規(guī)律及機床熱誤差模型預測精度的影響。2)提出了綜合考慮溫度敏感點溫升、主軸轉(zhuǎn)速對機床... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 熱誤差研究意義
    1.3 熱誤差產(chǎn)生原因及減小措施
    1.4 熱誤差補償關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 溫度傳感器合理布置及優(yōu)化選擇
        1.4.2 熱誤差建模技術(shù)
    1.5 論文主要研究內(nèi)容
第二章 機床運行參數(shù)變化對熱誤差模型預測精度影響研究
    2.1 溫度敏感點選擇理論
        2.1.1 模糊聚類分析
            2.1.1.1 基本思想
            2.1.1.2 計算步驟
        2.1.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析
            2.1.2.1 基本思想
            2.1.2.2 灰色關(guān)聯(lián)度
        2.1.3 逐步回歸分析
        2.1.4 判定系數(shù)
    2.2 數(shù)控機床熱誤差測量實驗
        2.2.1 實驗設備搭建
        2.2.2 實驗方案及實驗數(shù)據(jù)采集
    2.3 機床運行參數(shù)變化對熱誤差模型預測精度影響
        2.3.1 機床熱誤差多元線性回歸模型
        2.3.2 機床運行參數(shù)變化條件下熱誤差模型預測精度分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 機床熱誤差狀態(tài)空間模型
    3.1 離散時間系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
        3.1.1 一般狀態(tài)空間模型
        3.1.2 多變量系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
    3.2 規(guī)范狀態(tài)空間模型及其參數(shù)辨識算法
        3.2.1 規(guī)范狀態(tài)空間模型
        3.2.2 梯度迭代辨識算法
        3.2.3 最小二乘迭代辨識算法
    3.3 機床熱誤差狀態(tài)空間模型及其參數(shù)辨識
        3.3.1 機床熱誤差狀態(tài)空間模型
        3.3.2 機床熱誤差狀態(tài)空間模型參數(shù)辨識
            3.3.2.1 基于最小二乘的迭代參數(shù)辨識
            3.3.2.2 基于參數(shù)估計的狀態(tài)觀測器
            3.3.2.3 基于狀態(tài)觀測器的最小二乘迭代辨識
    3.4 本章小結(jié)
第四章 數(shù)控機床熱誤差模型性能分析
    4.1 數(shù)控機床熱誤差溫度敏感點選擇
        4.1.1 模糊矩陣計算
        4.1.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析
        4.1.3 溫度敏感點選擇結(jié)果
    4.2 數(shù)控機床熱誤差建模
        4.2.1 多元線性回歸模型
        4.2.2 狀態(tài)空間模型
    4.3 數(shù)控機床熱誤差模型精度及穩(wěn)健性研究
        4.3.1 擬合精度比對分析
        4.3.2 預測精度比對分析
        4.3.3 穩(wěn)健性比對分析
        4.3.4 機床運行參數(shù)變化條件下熱誤差模型預測精度比對分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 數(shù)控機床熱誤差補償技術(shù)及應用
    5.1 數(shù)控機床熱誤差實驗平臺
        5.1.1 數(shù)控加工中心
        5.1.2 熱誤差集成測量系統(tǒng)
            5.1.2.1 熱位移測量系統(tǒng)
            5.1.2.2 溫度測量系統(tǒng)
            5.1.2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    5.2 數(shù)控機床熱誤差補償技術(shù)
        5.2.1 熱誤差補償原理
            5.2.1.1 反饋中斷補償法
            5.2.1.2 原點偏移補償法
        5.2.2 熱誤差補償策略
        5.2.3 熱誤差補償裝置
    5.3 數(shù)控機床熱誤差補償技術(shù)應用
        5.3.1 平面切削加工實驗
        5.3.2 切削實驗數(shù)據(jù)分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]無偏估計拆分算法在數(shù)控加工中心主軸熱誤差建模中的應用[J]. 苗恩銘,劉義,楊思炫,陳維康.  中國機械工程. 2016(16)
[2]規(guī)范狀態(tài)空間系統(tǒng)辨識方法[J]. 丁鋒,馬興云.  南京信息工程大學學報(自然科學版). 2014(06)
[3]數(shù)控機床主軸熱漂移誤差基于貝葉斯推斷的最小二乘支持向量機建模[J]. 姜輝,楊建國,姚曉棟,張余升,袁峰.  機械工程學報. 2013(15)
[4]支持向量回歸機在數(shù)控加工中心熱誤差建模中的應用[J]. 苗恩銘,龔亞運,成天駒,陳海東.  光學精密工程. 2013(04)
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[6]電渦流傳感器誤差修正技術(shù)研究[J]. 苗恩銘,牛鵬程,顏焱.  中國機械工程. 2011(21)
[7]數(shù)控機床熱誤差補償技術(shù)的發(fā)展狀況[J]. 傅建中,姚鑫驊,賀永,沈洪垚.  航空制造技術(shù). 2010(04)
[8]基于FANUC 0i系統(tǒng)外部坐標原點偏移功能的數(shù)控機床誤差補償研究[J]. 姜輝,孫翰英,范嘉楨,楊建國.  機械制造. 2009(07)
[9]基于在線最小二乘支持向量機的數(shù)控機床熱誤差建模與補償[J]. 林偉青,傅建中,許亞洲,陳子辰.  計算機集成制造系統(tǒng). 2008(02)
[10]XH718加工中心的熱誤差補償研究[J]. 馬術(shù)文,徐中行,劉立新,林健,閻守紅,魯遠棟.  機械科學與技術(shù). 2007(04)

碩士論文
[1]數(shù)控機床熱誤差建模理論技術(shù)研究[D]. 牛鵬程.合肥工業(yè)大學 2014
[2]基于DSP的數(shù)控機床熱誤差補償系統(tǒng)的研究[D]. 薛林.大連理工大學 2012
[3]數(shù)控滾齒機熱誤差建模及補償技術(shù)研究[D]. 祁鵬.重慶大學 2011
[4]數(shù)控機床熱誤差檢測與補償技術(shù)[D]. 羅文.南京航空航天大學 2010
[5]數(shù)控成形磨床移動式立柱溫度特性分析及擬合方法研究[D]. 張冰冰.浙江大學 2010
[6]遺傳關(guān)聯(lián)分析中的SNPs識別問題研究[D]. 王永柯.山東大學 2009
[7]基于貝葉斯網(wǎng)絡的數(shù)控機床熱誤差建模研究[D]. 白福友.浙江大學 2008
[8]數(shù)控磨床熱誤差分布及其補償方法研究[D]. 白炎光.東北大學 2008



本文編號：3184884