數(shù)控機(jī)床溫度測點(diǎn)選取及熱誤差補(bǔ)償建模.pdf

1、對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，熱誤差是其最大的加工精度誤差源，可達(dá)機(jī)床加工精度總誤差的70％<'[1]>。要提高加工精度，減少熱誤差，就必須對(duì)其進(jìn)行有效的補(bǔ)償。而如何選擇最佳的溫度測點(diǎn)及如何建立有效的熱誤差補(bǔ)償模型是進(jìn)行熱誤差補(bǔ)償時(shí)需要解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題。本文針對(duì)這兩方面的問題開展相應(yīng)的研究工作。 本文針對(duì)最佳溫度測點(diǎn)的選取，提出了運(yùn)用有限元和Kohonen神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的新方法來選取最佳溫度測點(diǎn)。首先運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)研究對(duì)象

2、進(jìn)行有限元實(shí)體建模，用有限元節(jié)點(diǎn)溫度變化來表示研究對(duì)象所有位置的溫度變化情況，并通過熱——結(jié)構(gòu)耦合分析，計(jì)算出實(shí)體模型整體的熱變形量；然后將ANSYS分析所得的各節(jié)點(diǎn)溫度值和主軸頭部的熱變形量作為數(shù)據(jù)樣本，再結(jié)合Kohonen神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選點(diǎn)。結(jié)果表明運(yùn)用此方法進(jìn)行最佳溫度測點(diǎn)的選擇，選點(diǎn)過程簡單且較容易實(shí)現(xiàn)。本文運(yùn)用此方法結(jié)合具體的一臺(tái)CK6132數(shù)控車床進(jìn)行測點(diǎn)分析，證明了此方法的可行性和有效性，為今后在數(shù)控機(jī)床上布置溫度傳感器提供

3、了理論的指導(dǎo)和依據(jù)。 本文針對(duì)如何建立有效的數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償模型，提出了基于Kohonen競爭學(xué)習(xí)規(guī)則的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即采用Kohonen自組織學(xué)習(xí)規(guī)則來確定RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層中心向量，該算法具有簡單有效，運(yùn)算量小，程序運(yùn)行時(shí)間短的特點(diǎn)，提高了RBF網(wǎng)絡(luò)的工作性能。然后運(yùn)用此RBF網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償模型，并將該模型的預(yù)報(bào)結(jié)果與GRNN網(wǎng)絡(luò)、BP網(wǎng)絡(luò)、多元線性回歸的建模效果進(jìn)行比較。結(jié)果表明，基于Kohonen競爭學(xué)習(xí)