整机热变形中测温点优化选择方法的研究.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术NO．22013年2月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2013文章编号：1001—2265(2013)02—0061—03整机热变形中测温点优化选择方法的研究谢黎明。，刘征文，靳岚一，邢冠梅(兰州理工大学a．数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室；b．机电工程学院，兰州730050)摘要：在高速高精度机床的加工过程中，由于各种热源的作用会导致机床产生热变形，从而影响其加工精度。针对整机热变形误差是影响机床加工精度的

2、最大误差源，提出采用模糊聚类分析法对测温点进行优化选择，并利用多元线性回归方法建立整机热变形与温度之间的数学模型。结果表明，经优化后的温度变量应用到热误差模型中能够有效的预测整机的热变形，并且补偿效果很好。关键词：热变形；测温点；模糊聚类；多元线性回归；误差补偿中图分类号：THl6；TG65文献标识码：AResearchonOptimizationSelectingofTemperatureMeasurementPointsinCompoundMachiningCenterThermalDeformationXIELi—m

3、ing，LIUZheng-wen，JINLan一，XINGGuan-mei(a．KeyLaboratoryofDigitalManufacturingTechnologyandApplication，theMinistryofEducation；b．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Intheprocedureofmachiningbyhigh-speed

4、andhigh—precisemachinetools，becauseofthefunctionofmanyheatsources，themachinetoolsproducethermaldeformation，whichaffectsthepro—cessingprecision．Accordingtothecompoundmachiningcenterthermaldeformationerroristhebiggesterorsourceofaffectingthemachiningprecisionofmachi

5、netools，thefuzzygroupanalysismethodisa—doptedtoselecttheoptimizedtemperaturemeasurementpoints，andusingmultivariatelinearregressiona—nalysismethodtoestablishthemathematicalmodelofthermaldeformationerorandtemperaturefield．Theresultsshowthattheapplicationoftheoptimiz

6、edtemperaturevariabletothermalerrormodelcanef-fectivelypredictthethermaldeformationofthecompoundmachiningcenter，andtheeffectofthecom-pensationissatisfactory．Keywords：compoundmachiningcenterthermaldeformation；temperaturemeasurementpoint；fuzzygroup；multivariate1inea

7、rregression；erorcompensation类分析法对测温点进行优化筛选，并结合多元线性O引言回归法对热误差进行补偿，从而提高铣车复合加工铣车复合加工中心是一种高速、高精度的加工中心的加工精度。机床，机床的热变形对其加工精度有较大的影响，据1热变形测温点的辨识研究统计表明：在精密加工中，由机床热变形所引起的制造误差占总制造误差的40～70％⋯，结合实际1．1机床热变形产生的原因和目前的技术水平可知减少热变形影响的最经济有机床在工作过程中受到效的方法是对热误差进行实时补偿。有效的热补偿各种热源的作用，使机床发基于

8、正确的热误差建模，而对热误差建模中测温点热、机床零部件变形，导致机选择方法的研究则具有重要的意义，它直接影响到床加工精度下降，引起机床建模的精度和模型的鲁棒性。热变形的主要热源如图1所本文通过对整机的热行为特征进行分析，寻找示。图1热源对机床热出温度和相应热变形之间的关系。提出采用模糊聚变形的影响收稿日