数控机床热误差测点优化模型预测和实时补偿研究.pdf

第 6期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．6 2013年 6月 M odularM achineTool AutomaticManufacturingTechnique Jnn．2013 文章编号 ：1001—2265(2013)06—0088—04 数控机床热误差测点优化模型预测 与实时补偿的研究 陈 松 ，王永青 (1．大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁 大连 116024；2．辽宁科技大学 网络信 息中心，辽宁 鞍 山 114051) 摘要：数控机床加工过程 中温度场的变化产生的热误差严重影响工件的加工精度，需要进行热误差 的检测与补偿 。通过灰色关联算法筛选出关键的温度测点作为热误差预测模型的参变量 ，运用多元 线性回归数学模型准确 高效预估热误差值 ，采用热误差脉冲量叠加到反馈脉冲序 列的方法实现热误 差的实时补偿 。从 而低成本地消除数控机床加工热误差 ，提 高工件的加工精度 。 关键词 ：热误差 ；数控机床 ；测点优化 ；多元线性回归；实时补偿 中图分类号：TP393．1 文献标识码：A Studyon CNC M achineToolThermalErrorM easurementPoint OptimizationM odelPredictionandReal-timeCompensation CHEN Song ，WANG Yong—qing (1．KeyLaboratoryforPrecisionandNon—traditionalMachiningTechnologyofMinistryofEducation， DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning，116024，China；2．Networkinformationcenter，Univer— sityofScienceandTechnologyLiaoning，AnshanLiaoning114051，China) Abstract：Thethermalerrorgeneratedbythechangeofthetemperaturefield seriouslyaffectmachining accuracyoftheworkpiece intheCNC machiningprocess，Itisnecessarytodetectand compensatethe thermalerror．Graycorrelationalgorithmsfilteroutthecriticaltemperaturemeasuringpointsasparamet— ricforthermalerrorpredictionmodel，Multiplelinearregressionmathematicalmodelaccuratelyandeffi— cientlyestimatesthethermalerrorvalues，thermalerrorreal—timecompensationsuperimposesthermaler- rorpulseonthefeedbackpulsesequence．So，itislow-costwaytoeliminateCNC machiningthermaler— rorand improvethemachiningaccuracyoftheworkpiece． Keywords：thermalerror；CNC machinetool；measuringpointoptimization；multivariatelinearregres- sion；real—time compensation 低 ，所 以本文采用此办法进行热误差 的实时补偿。 O 引言 数控机床热误