基于深度學(xué)習(xí)和S試件的五軸機床誤差溯源方法研究與實現(xiàn).pdf

1、今年，我國大飛機C919完成首航，航母艦隊投入使用，國人為之自豪。五軸機床在此發(fā)揮了重要作用。五軸機床在切削自由曲面時具備優(yōu)異的性能，廣泛應(yīng)用于船舶、航空航天、國防軍工等領(lǐng)域。五軸機床在三軸機床基礎(chǔ)上增加了兩個轉(zhuǎn)動軸，提升加工性能的同時極大增加了機構(gòu)運動的復(fù)雜性，目前國內(nèi)外對于五軸機床的加工性能測試缺乏相應(yīng)的評定標(biāo)準(zhǔn)。
　　成都飛機工業(yè)公司根據(jù)國外檢測試件缺陷和實際生產(chǎn)經(jīng)驗設(shè)計出S試件。通過五軸機床切削S試件，能綜合反映機床的加工

2、性能和動態(tài)特性。但目前建立S試件與五軸機床誤差項間的映射函數(shù)較為困難，基于 S試件的機床誤差溯源理論仍然有待完善。
　　深度學(xué)習(xí)是一種機器學(xué)習(xí)算法，能夠直接處理圖像等高維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，自動建立準(zhǔn)確的映射函數(shù)，在多個相關(guān)領(lǐng)域的取得成功。本文在現(xiàn)有誤差溯源方法基礎(chǔ)上，參考深度學(xué)習(xí)在相關(guān)任務(wù)的應(yīng)用辦法，提出一種基于 S試件和深度學(xué)習(xí)的五軸機床誤差溯源方法，對于完善 S試件的機床誤差溯源理論并提高五軸機床的加工性能具有重要意義。具體研究內(nèi)容如

3、下：
　　1、設(shè)計實際刀具位姿切削S試件的仿真算法，建立五軸機床單項誤差與S試件輪廓度誤差的正向映射函數(shù)。包括基于多體理論建立五軸機床空間誤差模型、通過Matlab輔助分析各單項誤差與S件輪廓度誤差的對應(yīng)關(guān)系。
　　2、設(shè)計用于擬合S試件與誤差項間映射函數(shù)的深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特殊改進包括將 S試件三維點云數(shù)據(jù)通過拉伸和投影轉(zhuǎn)化為三張不同維度的誤差圖，為此設(shè)計三通道的結(jié)構(gòu)；誤差數(shù)據(jù)的分布不穩(wěn)定，精度高，采用批量正則化操