絲杠磨床在線誤差補償系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、本文以江蘇省學(xué)者攀登計劃項目“精密數(shù)控螺紋磨床智能磨削方法與關(guān)鍵技術(shù)研究”為背景，針對當(dāng)前絲杠磨床誤差在線檢測與補償技術(shù)現(xiàn)狀的不足，提出基于時間序列預(yù)報和自校正反饋控制的誤差補償方法，解決國內(nèi)絲杠磨床加工精度偏低的問題，提高滾珠絲杠磨削的質(zhì)量和精度水平。
　　 通過分析絲杠磨床誤差的種類及其產(chǎn)生的原因，認為絲杠磨削加工的誤差種類繁多，因素復(fù)雜，不利于單獨測量和補償，提出一種“黑盒”理論，即把所有影響絲杠磨削加工導(dǎo)程和行程的誤差看

2、作不知內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“黑盒”，只對最終誤差補償。構(gòu)建了系統(tǒng)預(yù)報補償總體方案，搭建了實驗系統(tǒng)，介紹了實驗系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)工作流程。
　　 誤差序列預(yù)報是本文的核心，通過分析絲杠磨削誤差特性，從實用性和建模統(tǒng)一性原理出發(fā)建立了平穩(wěn)序列模型和削除趨勢的非平穩(wěn)序列模型分別對兩種特性誤差預(yù)報，采用加權(quán)最小二乘法對模型參數(shù)進行估計，導(dǎo)出由低向高定階次并判定是否合適的模型階次辨識方法，提出對序列模型輸出進行適時修正的誤差預(yù)報方法，根據(jù)反饋補償控制

3、要求，建立了最小方差自校正的誤差補償模型。
　　 構(gòu)建了預(yù)報仿真軟件和實驗臺實時補償控制軟件系統(tǒng)，對本文所提方法進行驗證。預(yù)報仿真采用大量的多種工況下的絲杠磨床加工誤差數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論具有普遍的意義，仿真分析了不同加權(quán)系數(shù)和不同采樣點數(shù)對預(yù)報結(jié)果的影響，得出最優(yōu)取值范圍，為真實系統(tǒng)選擇參數(shù)提供依據(jù)；在實驗臺上進行的補償控制實驗驗證了本文所提出的預(yù)報補償控制方法的可行性，誤差預(yù)報精度在80％以上，平均補償率也在80％以上，補償后誤