基于主动构造温差变量的机床温度敏感点选择方法

温度敏感点显著影响机床热误差模型的性能。针对现有温度敏感点选择中需要布置多个温度测量点,且可能遗失关键温差信息问题,本文提出了一种基于主动构造温差变量的温度敏感点选择方法。通过从有限个温度测量点中组合并构造温差变量,作为原始温度变量的扩展补充,重新基于模糊聚类和相关系数分析进行温度敏感点选择,并用于热误差建模。该方法可弥补现有方法中潜在关键温度信息缺失问题,且具有更高的精度与稳定性。实验结果表明重构温差变量方法相比传统温度敏感点选择方法,可将模型预测结果的平均均方根误差由11.1、10.3μm降低至3.6μm,效果显著。     

直线轴热定位误差解耦与分步建模研究

针对直线轴热定位误差同时与位置、温度相关,传统建模方法工作量大、效率低且变工况下预测精度较差等问题,本文 提出一种直线轴热定位误差解耦与分步建模方法。 首先,基于最小二乘线性拟合对多工况下测量的热定位误差解耦,获得仅与 温度相关的斜率参数与截距参数;其次,分别使用绝对温度和相对温度作为输入变量对斜率参数和截距参数回归建模,得到二 者与温度的映射关系,结合斜率与截距,建立热定位误差模型;最后,基于建立的模型对全新工况下的热定位误差进行了预测, 可实现最大残差 1. 6 μm,相比直接建模方法预测精度显著提升,表明了模型的有效性。     

数控机床转台位置相关几何误差的快速测量与辨识

为快速辨识数控机床转台位置相关几何误差,提出一种基于球杆仪的转台位置相关几何误差快速测量辨识方法.首先,基于齐次坐标变换建立转台位置相关几何误差模型,得到球杆仪杆长变化量与几何误差的关系;其次,设计球杆仪六次锥形安装方式,推导出误差辨识矩阵,记录球杆仪杆长变化量,快速辨识出转台位置相关几何误差,并提出一种球杆仪安装误差消除方法,有效剔除了安装误差的影响;最后,基于转台位置相关几何误差的辨识结果,对附加实验中球杆仪杆长变化量进行预测,预测精度较高;在此基础上,对转台位置相关几何误差进行补偿,补偿后的精度明显提高.结果表明:该方法可准确快速辨识出数控机床转台位置相关几何误差,对提高机床精度具有重要的意义.