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外多種熱源的綜合影響下產生不均勻的熱變形，破壞了機床上刀具與被加工零件之間原有的正確位置關系，導致了機床加工精度的降低。調查顯示，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容。
　　分析研究國內外數(shù)控機床熱誤差檢測、建模及補償技術研究成果，結合橋式單主軸五坐標數(shù)控龍門銑床的具體結構形式，提出了一種機床熱誤差快

2、速檢測方法，并基于實驗數(shù)據建立了機床單項熱誤差元素模型及綜合熱誤差數(shù)學模型，對五軸機床綜合熱誤差模型進行空間解耦，提出了基于坐標系原點偏置功能的機床熱誤差補償技術，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網絡模型易陷

3、入局部極值點的問題，提出了遺傳算法優(yōu)化神經網絡的建模策略，建立了精度及魯棒性更好的機床熱誤差GA-BP網絡模型，基于Matlab圖形用戶界面設計了機床熱誤差建模仿真預測系統(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，應用標準齊次坐標變換給出了機床熱誤差綜合數(shù)學模型建立的通用方法，并以橋式單主軸五坐標數(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