数控机床稳健性温度敏感点的选择

作者:刘昀晟; 苗恩铭; 张明德; 冯定; 李建刚
来源:光学精密工程, 2021, 29(05): 1072-1083.
DOI:10.37188/OPE.20212905.1072

摘要

为解决温度敏感点变动性带来的模型精度稳健性缺陷,研究了稳健性温度敏感点选择方法。从温度敏感点变动性的机理出发,解释了温度敏感点变动性产生的原因,并在此基础上提出了一种稳健的温度敏感点选择方法,通过全年的实验数据验证了这一方法的有效性。分别使用稳健性温度敏感点选择方法和非稳健性选择方法建立了两个热误差补偿模型,并对它进行了精度分析和比对。分析发现,因未考虑温度敏感点变动代入错误温度敏感点建立的模型会造成模型拟合精度、预测精度和长期预测稳健性的大幅损失。基于机床稳健性温度敏感点选择方法的热误差补偿模型不仅可以保证模型精度的稳健性满足工况需求,而且避免了带入错误温度敏感点建模,实现用5个温度传感器就将模型全年的预测精度均值控制为5.18μm,全年的预测精度的波动性控制为2.57μm。机床稳健性温度敏感点选择方法具有重大的理论价值和工程应用价值。

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