在3C、模具等行業(yè),小型鉆攻中心可以快節(jié)奏地連續(xù)完成多種工序的加工,縮短生產(chǎn)周期,但是高速、高頻次的換刀動(dòng)作和主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)的加工特點(diǎn)也同時(shí)帶來(lái)了熱變形量大的問(wèn)題,尤其是Z軸絲杠和主軸。針對(duì)上述問(wèn)題,本文以型號(hào)為TD-500A的小型鉆攻中心為研究對(duì)象,研究了基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的絲杠和主軸的熱變形預(yù)測(cè)模型。利用溫度傳感器來(lái)建立預(yù)測(cè)模型的方法,成本較高;在加工過(guò)程中利用對(duì)刀儀校正刀具長(zhǎng)度的方法,降低了加工效率;通過(guò)熱機(jī)使得加工時(shí)的機(jī)床熱變形處于飽和狀態(tài)的方法,導(dǎo)致資源浪費(fèi)。對(duì)于Z軸絲杠,本文根據(jù)能量守恒原理,利用機(jī)床的加工過(guò)程中的內(nèi)部數(shù)據(jù)和環(huán)境溫度建立了多元線性回歸模型,并與前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了對(duì)比;通過(guò)對(duì)絲杠安裝方式的分析建立了與絲杠位置相關(guān)的熱變形模型,最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行標(biāo)定和驗(yàn)證,結(jié)果表明,與絲杠位置相關(guān)的多元線性回歸模型將熱變形從0.08mm降低到了0.01mm。針對(duì)主軸,本文首先研究了主軸熱變形與工作模式和負(fù)載電流的關(guān)系,通過(guò)對(duì)研究對(duì)象主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析確定了熱量的來(lái)源及消散情況,然后根據(jù)能量守恒原理以及熱傳導(dǎo)公式的推導(dǎo),基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)建立了主軸熱變形預(yù)測(cè)模型,最... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題背景、研究目的和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的絲杠熱變形預(yù)測(cè)模型
    2.1 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的多元線性回歸模型
    2.2 多元線性回歸模型的參數(shù)辨識(shí)
    2.3 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    2.4 多元線性回歸模型與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)效果對(duì)比
    2.5 與位置相關(guān)的絲杠熱變形預(yù)測(cè)模型
    2.6 與位置相關(guān)的熱變形模型參數(shù)辨識(shí)
    2.7 本章小結(jié)
3 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的主軸熱變形模型
    3.1 主軸熱變形與工作模式的關(guān)系
    3.2 主軸熱變形與負(fù)載電流的關(guān)系
    3.3 主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及熱量傳遞
    3.4 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的主軸熱變形模型
    3.5 主軸熱變形模型系數(shù)辨識(shí)
    3.6 本章小結(jié)
4 機(jī)床Z向綜合熱變形實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    4.2 模型應(yīng)用效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.3 預(yù)測(cè)效果
    4.4 本章小結(jié)
5、總結(jié)和展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
攻讀碩士學(xué)位期間的論文和專利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]熱彈性效應(yīng)和數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)熱動(dòng)態(tài)特性的研究[D]. 夏軍勇.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于機(jī)床實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的絲桿熱變形預(yù)測(cè)模型研究[D]. 劉國(guó)安.華中科技大學(xué) 2017
[2]數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵部件的熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 張寶剛.河北工程大學(xué) 2016
[3]加工中心主軸熱誤差檢測(cè)與補(bǔ)償建模研究[D]. 曲淑娜.大連理工大學(xué) 2012
[4]數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)熱特性分析及熱補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 韓家亮.東北大學(xué) 2011
[5]機(jī)床電主軸熱管性能及其實(shí)驗(yàn)研究[D]. 畢麗娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[6]面向多體系統(tǒng)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)建模及幾何誤差分析研究[D]. 李曉麗.西南交通大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3200228