橋式五軸數(shù)控銑床熱誤差檢測(cè)、建模及補(bǔ)償研究.pdf

1、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工過(guò)程中，機(jī)床的各個(gè)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(jī)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(jī)床加工精度的降低。調(diào)查顯示，高精度機(jī)床加工過(guò)程中熱誤差占各種加工誤差總和的40％-70％，因此控制五軸機(jī)床的熱誤差成為提高機(jī)床加工精度的主要研究?jī)?nèi)容。
　　分析研究國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床熱誤差檢測(cè)、建模及補(bǔ)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(jī)床熱誤差快

2、速檢測(cè)方法，并基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了機(jī)床單項(xiàng)熱誤差元素模型及綜合熱誤差數(shù)學(xué)模型，對(duì)五軸機(jī)床綜合熱誤差模型進(jìn)行空間解耦，提出了基于坐標(biāo)系原點(diǎn)偏置功能的機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)，取得的主要研究成果如下：
　　(1)為實(shí)現(xiàn)五軸機(jī)床熱誤差的快速有效檢測(cè)，提出了利用激光干涉儀檢測(cè)平動(dòng)軸熱誤差、球桿儀檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸及主軸熱誤差的測(cè)量方案，同時(shí)溫度傳感器采集機(jī)床溫度場(chǎng)信息，保證測(cè)量精度的同時(shí)大大簡(jiǎn)化了測(cè)量過(guò)程。
　　(2)針對(duì)機(jī)床熱誤差BP網(wǎng)絡(luò)模型易陷

3、入局部極值點(diǎn)的問(wèn)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(jī)床熱誤差GA-BP網(wǎng)絡(luò)模型，基于Matlab圖形用戶界面設(shè)計(jì)了機(jī)床熱誤差建模仿真預(yù)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)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(jī)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(jī)床的主要熱誤差源及各項(xiàng)熱誤差元素，計(jì)算得到該機(jī)床綜合熱誤差模型。
　　(4)基于