高速加工中心精密加工中心熱誤差檢測及補償技術研究

熱誤差是影響精密加工中心加工精度的主要因素之一,通過對熱誤差進行檢測、建模,可以從一定程度上消除熱誤差對精密加工中心的影響,提高加工精度。本文在分析熱誤差來源及形式的基礎上,設計了針對精密立式加工中心的熱誤差測量系統,獲得了不同工況下較為準确的熱誤差數據。通過使用灰色關聯度分析法對溫度點進行優化,進而使用RBF神經網絡對熱誤差數據進行建模,對熱誤差進行了補償,并取得了一定的效果。本文從以下幾個方面展開了研究： （一）闡述課題的背景及來源,通過對熱誤差進行分析,結合當今國内國外熱誤差補償技術的發展狀況,确立了本課題的研究思路及研究内容。 （二）對加工中心熱誤差測量所需要測量的物理量進行分析,針對每一種物理量的特點,分析研究了溫度傳感器與位移傳感器的特點及熱誤差測量的條件,對傳感器進行了選擇。設計了固定夾具及溫度傳感器探頭結構。通過對傳感器輸出信号特性進行分析,選擇了合适的數據采集模塊,構建了熱誤差測量系統。 （三）針對加工中心主軸熱誤差測量實驗進行了設計,根據實驗儀器特性,對實驗測量系統進行了調試；運用非接觸溫度測量方法确定了熱誤差溫度測量溫度點布置方案；設計了電渦流位移傳感器安裝調試方案；設計了不同的測試工況,通過對各工況進行分析,得出了适合的熱誤差測量工況。測試完畢後對熱誤差數據行了分析。 （四）對加工中心主軸溫度點優化的原因進行了簡單的讨論,選用了灰色關聯度分析法對溫度點進行優化。使用三種數據處理方法,得出了不同方法下的灰色關聯序列。運用綜合分析法對灰色關聯序列進行分析,得出了兩種溫度點優化方案。 （五）針對兩種熱誤差溫度點優化方案,利用RBF神經網絡對其進行訓練補償,選出補償效果好的方案。并結合實際情況,探讨了将該方案再次優化的可能性,zui終确定了熱誤差補償所使用的溫度點。

工件在加工中心上經一次裝夾後，數字控制系統能控制機床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌迹及其他輔助機能，依次完成工件幾個面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生産效率大大提高。

甯波鼎悅機械有限公司/隸屬于浙江恒威集團。恒威集團是一家跨地域、多 元化、外向型，集科研、工業、房産、通訊、貿易教育 于一體的綜合性集團公司。