橋式五軸數(shù)控銑床熱誤差檢測、建模及補償研究.pdf

1、五軸聯(lián)動數(shù)控加工過程中，機床的各個組成零部件在內(nèi)外多種熱源的綜合影響下產(chǎn)生不均勻的熱變形，破壞了機床上刀具與被加工零件之間原有的正確位置關(guān)系，導(dǎo)致了機床加工精度的降低。調(diào)查顯示，高精度機床加工過程中熱誤差占各種加工誤差總和的40％-70％，因此控制五軸機床的熱誤差成為提高機床加工精度的主要研究內(nèi)容。
　　分析研究國內(nèi)外數(shù)控機床熱誤差檢測、建模及補償技術(shù)研究成果，結(jié)合橋式單主軸五坐標(biāo)數(shù)控龍門銑床的具體結(jié)構(gòu)形式，提出了一種機床熱誤差快

2、速檢測方法，并基于實驗數(shù)據(jù)建立了機床單項熱誤差元素模型及綜合熱誤差數(shù)學(xué)模型，對五軸機床綜合熱誤差模型進行空間解耦，提出了基于坐標(biāo)系原點偏置功能的機床熱誤差補償技術(shù)，取得的主要研究成果如下：
　　(1)為實現(xiàn)五軸機床熱誤差的快速有效檢測，提出了利用激光干涉儀檢測平動軸熱誤差、球桿儀檢測旋轉(zhuǎn)軸及主軸熱誤差的測量方案，同時溫度傳感器采集機床溫度場信息，保證測量精度的同時大大簡化了測量過程。
　　(2)針對機床熱誤差BP網(wǎng)絡(luò)模型易陷

3、入局部極值點的問題，提出了遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模策略，建立了精度及魯棒性更好的機床熱誤差GA-BP網(wǎng)絡(luò)模型，基于Matlab圖形用戶界面設(shè)計了機床熱誤差建模仿真預(yù)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了機床熱誤差建模的可視化。
　　(3)基于多體系統(tǒng)理論，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)齊次坐標(biāo)變換給出了機床熱誤差綜合數(shù)學(xué)模型建立的通用方法，并以橋式單主軸五坐標(biāo)數(shù)控龍門銑床為例，深入分析該機床的主要熱誤差源及各項熱誤差元素，計算得到該機床綜合熱誤差模型。
　　(4)基于