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机床热变形的研究现状 被引量：48
1
作者 闫占辉 于骏一 《吉林工业大学自然科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期95-97,共3页
总结并分析了国内外减小机床热变形的一些新方法 ,为研究减小机床热变形提供了新思路。
关键词 机床 热变形 补偿 在线间接误差补偿
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基于多体系统理论的五轴机床综合误差建模技术 被引量：53
2
作者 王秀山 杨建国 闫嘉钰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期761-764,769,共5页
采用多体系统理论完成了五轴数控机床的综合误差建模,对平动轴间垂直度误差做了建模分析,改进了热误差的建模和辨识.该方法简便、明确,不受机床结构和运动复杂程度的限制,为计算机床误差、实现误差实时补偿、修正控制指令和提高加工精... 采用多体系统理论完成了五轴数控机床的综合误差建模,对平动轴间垂直度误差做了建模分析,改进了热误差的建模和辨识.该方法简便、明确,不受机床结构和运动复杂程度的限制,为计算机床误差、实现误差实时补偿、修正控制指令和提高加工精度提供了理论基础. 展开更多
关键词 五轴数控机床 多体系统理论 热误差辨识 误差补偿
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基于遗传算法优化小波神经网络数控机床热误差建模 被引量：50
3
作者 李彬 张云 +1 位作者 王立平 李学崑 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期215-220,共6页
数控机床的热误差已经成为影响其加工精度的一个关键因素,为最大限度提高数控机床热误差补偿的精度和效率,结合遗传算法自适应全局优化搜索能力和小波神经网络良好的时频局部特性的优点,提出一种基于遗传算法优化小波神经网络的机床热... 数控机床的热误差已经成为影响其加工精度的一个关键因素,为最大限度提高数控机床热误差补偿的精度和效率,结合遗传算法自适应全局优化搜索能力和小波神经网络良好的时频局部特性的优点,提出一种基于遗传算法优化小波神经网络的机床热误差补偿模型。以某型号五轴摆动卧式加工中心为试验对象,以机床温度变量和热误差为数据输入样本,建立小波神经网络模型热误差预测模型,然后用遗传算法优化小波神经网络权值、阈值,最终建立热误差预测模型。通过与传统人工神经网络和普通小波神经网络进行对比分析及试验论证表明,该补偿模型具有精度高、抗扰动能力和鲁棒性强等优点,有望在实际加工场合的数控机床的热误差预测和补偿研究中得到更大的推广应用。 展开更多
关键词 热误差 误差补偿 数控机床 小波神经网络 遗传算法优化
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数控机床进给轴热误差补偿技术研究综述 被引量：49
4
作者 刘阔 韩伟 +2 位作者 王永青 刘海波 宋磊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期156-173,共18页
机床在内外热源共同作用下产生热变形,严重影响机床的精度稳定性与零件加工精度,如何抑制机床热误差是一个重要的研究领域。介绍了机床热误差避免方法和热误差补偿方法的研究进展。分析了直线进给轴误差的成因,并阐述了有/无预紧条件下... 机床在内外热源共同作用下产生热变形,严重影响机床的精度稳定性与零件加工精度,如何抑制机床热误差是一个重要的研究领域。介绍了机床热误差避免方法和热误差补偿方法的研究进展。分析了直线进给轴误差的成因,并阐述了有/无预紧条件下丝杠热变形过程及机理。介绍了温度测点位置优化方法,以及数据驱动与机理驱动的热误差建模理念、方法及特点。介绍了旋转进给轴热误差测试方法,并给出了其建模及补偿效果。最后,对进给轴热误差补偿技术研究进行了展望。 展开更多
关键词 数控机床 进给轴 热误差 热补偿 精度稳定性 热和谐设计
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基于在线最小二乘支持向量机的数控机床热误差建模与补偿 被引量：37
5
作者 林伟青 傅建中 +1 位作者 许亚洲 陈子辰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期295-299,共5页
为消除数控机床热误差对加工精度的影响,提出了基于在线最小二乘支持向量机的数控机床热误差建模方法。为构建机床热误差模型,进行了建模实验,采用智能温度传感器与激光位移传感器分别测量机床温度值与主轴热变形量。将获得的数据进行... 为消除数控机床热误差对加工精度的影响,提出了基于在线最小二乘支持向量机的数控机床热误差建模方法。为构建机床热误差模型,进行了建模实验,采用智能温度传感器与激光位移传感器分别测量机床温度值与主轴热变形量。将获得的数据进行在线最小二乘支持向量机建模训练,构建机床热误差模型。在根据模型得出误差预测值的同时,可以不断根据在线输入的新数据修正热误差模型本身,运算时间短,适用于在线建模。实验结果表明,基于在线最小二乘支持向量机的数控机床热误差建模方法具有精度高、鲁棒性强和计算时间短的特点。在此基础上,根据在线模型进行热误差补差,可有效消除机床热误差影响,提高数控机床的加工精度。 展开更多
关键词 在线最小二乘支持向量机 热误差 建模 补偿
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数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题 被引量：36
6
作者 李小彭 刘春时 +1 位作者 马晓波 李晖 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第11期1-4,共4页
数控技术和数控机床的诞生开创了控制和生产领域的新时代,给机械制造业带来了一次新的技术革命。数控机床技术的迅速进步大大推进了精密、超精密加工技术的发展,使加工精度提高到了一个新的台阶,提高数控机床精度的研究也得到了极大的... 数控技术和数控机床的诞生开创了控制和生产领域的新时代,给机械制造业带来了一次新的技术革命。数控机床技术的迅速进步大大推进了精密、超精密加工技术的发展,使加工精度提高到了一个新的台阶,提高数控机床精度的研究也得到了极大的重视。从误差防止和误差补偿两个方面,介绍了国内外关于提高数控机床精度的研究现状,指出了具有广泛应用前景的误差补偿这项实用技术之所以难以在国内数控机床行业普及和使用所存在的核心问题。最后根据企业实际情况提出开展误差补偿技术应用研究的必要性和主要研究内容。 展开更多
关键词 机床精度 几何误差 热误差 误差建模 误差补偿
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基于灰色神经网络的机床热误差建模 被引量：35
7
作者 张毅 杨建国 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1581-1586,共6页
结合灰色模型和神经网络对数据处理的优点,提出了并联和嵌入型2种结构的灰色神经网络机床热误差预测模型。前者是在灰色模型和神经网络分别对机床热误差进行预测的基础上,采用线性组合方式,按照目标预测精度调整模型的加权系数,从而得... 结合灰色模型和神经网络对数据处理的优点,提出了并联和嵌入型2种结构的灰色神经网络机床热误差预测模型。前者是在灰色模型和神经网络分别对机床热误差进行预测的基础上,采用线性组合方式,按照目标预测精度调整模型的加权系数,从而得到最终组合预测结果;后者是在神经网络输入层前增加灰化层,在输出层后增加白化层,通过对神经网络拓扑结构的改进,达到弱化原始数据随机性、提高预测模型鲁棒性和容错能力的目标。通过与传统灰色模型和神经网络进行试验结果对比表明:上述2种结构的灰色神经网络模型均提高了预测精度,且具有对原始数据要求低、计算简便、鲁棒性强等优点,可用于复杂实际加工场合中的数控机床热误差实时补偿。 展开更多
关键词 数控机床 热误差 误差补偿 灰色模型 神经网络
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数控机床误差补偿技术及应用热误差补偿技术 被引量：18
8
作者 章青 赵宏林 +1 位作者 唐华 盛伯浩 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 1999年第3期26-28,共3页
热变形误差是影响机床定位精度的重要因素之一。文章在分析多体系统基本变换的基础上，建立了计及几何误差，载荷误差和热变形误差的机床空间综合误差计算模型。对ＸＨＦＡ２４２０加工中心的丝杠和滑枕系统的热变形误差进行了计算和补... 热变形误差是影响机床定位精度的重要因素之一。文章在分析多体系统基本变换的基础上，建立了计及几何误差，载荷误差和热变形误差的机床空间综合误差计算模型。对ＸＨＦＡ２４２０加工中心的丝杠和滑枕系统的热变形误差进行了计算和补偿，实验结果表明热误差补偿量达６５％以上。 展开更多
关键词 数控机床 热误差 误差补偿
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距离对不同强度热源红外测温影响及补偿 被引量：30
9
作者 杜玉玺 胡振琪 +4 位作者 葛运航 黄华 陈瑞涛 汪勇 王志萌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第10期976-981,共6页
距离是影响热红外测温精度的主要因素。为研究不同距离下不同热源强度的热红外测温精度,设计野外实验,布设460K和505K两个热源温度,分别在20m的距离以间隔为1m的测温距离采集温度数据,通过函数拟合,分析不同距离下测温值与真实值之间的... 距离是影响热红外测温精度的主要因素。为研究不同距离下不同热源强度的热红外测温精度,设计野外实验,布设460K和505K两个热源温度,分别在20m的距离以间隔为1m的测温距离采集温度数据,通过函数拟合,分析不同距离下测温值与真实值之间的变化关系。结论如下:1)随着距离的增加,红外测温值呈现先急剧下降,之后逐渐平缓至某一稳定状态的趋势,且当热源温度越高,达到这一稳定状态的距离就越长。2)通过比较多项式和指数拟合函数的相关系数,提出了基于指数函数的温度-距离拟合关系,相关系数最大为0.999。3)依据温度变化速率提出温度-距离的分段数学模型对测温数据进行误差补偿,经过补偿后红外测温值与真实值最大相对误差仅为0.59%。 展开更多
关键词 红外热像仪 测温距离 指数模型 误差修正 温度补偿
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数控机床实时误差补偿技术及其应用 被引量：16
10
作者 杨建国 薛秉源 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期28-33,共6页
以某厂一台数控双主轴车床为研究对象，根据齐次坐标转换原理，给出了该机床的几何误差和热误差的综合数学模型．对于不同的热误差因子，给出了不同的热误差数学模型，通过计算机分析合成误差曲线的斜率，分离了热误差和几何误差．补偿... 以某厂一台数控双主轴车床为研究对象，根据齐次坐标转换原理，给出了该机床的几何误差和热误差的综合数学模型．对于不同的热误差因子，给出了不同的热误差数学模型，通过计算机分析合成误差曲线的斜率，分离了热误差和几何误差．补偿系统主要由微机结合机床控制器构成．由机床的温度信号和工作台运动位置信号结合综合误差数学模型，通过微机算出补偿值并送入机床控制器对刀架进行附加进给运动完成实时补偿．补偿试验表明，工件之间的尺寸变化可从原来的６０μｍ以上降到１４μｍ；工件的锥度变化从５０μｍ／ｃｍ以上降到１５μｍ／ｃｍ，大幅度提高了机床的加工精度，满足了工厂的实际生产需要． 展开更多
关键词 数控机床 数学模型 几何误差 热误差 实时补偿
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基于贝叶斯网络的数控机床热误差建模 被引量：21
11
作者 吴雄彪 姚鑫骅 傅建中 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期293-296,共4页
为消除数控机床热误差对加工精度的影响,提出基于贝叶斯网络的数控机床热误差建模方法。贝叶斯网络热误差模型用图论的语言系统地描述产生热误差的各种因素间的因果依赖关系,在此基础上进行概率推理,按照概率论的原则对各因素间的内在... 为消除数控机床热误差对加工精度的影响,提出基于贝叶斯网络的数控机床热误差建模方法。贝叶斯网络热误差模型用图论的语言系统地描述产生热误差的各种因素间的因果依赖关系,在此基础上进行概率推理,按照概率论的原则对各因素间的内在关联进行分析、利用,降低推理的计算复杂度,最终根据热误差值的区域概率分布得到建模结果。模型兼顾先验知识和样本数据,随着数据的更新,模型能够反映机床加工过程中的工况变化,不断修正建模结果。对数控加工中心进行建模实验,结果表明,基于贝叶斯网络的建模方法具有表达直观、建模精度高和自适应的特点,能有效描述机床热误差。 展开更多
关键词 贝叶斯网络 热误差 数控机床 预测 补偿 建模
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NTC热敏电阻的非线性误差及其补偿 被引量：15
12
作者 孟凡文 《传感器世界》 2003年第5期21-24,共4页
热敏电阻测温的灵敏度很高,但存在严重的热电非线性,文章分析了热敏电阻温度特性,采用串并联电阻法、线性插值法和运用对数指数电路的方法有效地实现了热敏电阻的线性化。
关键词 NTC热敏电阻 非线性误差 串并联电阻法 线性插值法 对数指数电路
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超磁致伸缩执行器热误差补偿及抑制方法研究 被引量：14
13
作者 邬义杰 徐杰 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期213-218,共6页
超磁致伸缩执行器是典型的物性型现代执行器,在精密、超精密加工领域有着广阔的应用前景.对超磁致伸缩执行器的热误差实施有效的补偿或抑制等措施,可以消除或抑制由于温升带来的不利影响,提高执行器的输出精度,这是超磁致伸缩执行器的... 超磁致伸缩执行器是典型的物性型现代执行器,在精密、超精密加工领域有着广阔的应用前景.对超磁致伸缩执行器的热误差实施有效的补偿或抑制等措施,可以消除或抑制由于温升带来的不利影响,提高执行器的输出精度,这是超磁致伸缩执行器的关键技术之一.针对这一问题,提出了6种热误差补偿及抑制方法,并介绍了这些方法的实现原理,分析了它们的特点及适用场合,同时,对自行研制的相变水冷组合温控系统进行了试验,取得满意的效果.提出的热误差补偿与抑制方法可用于指导各种场合的超磁致伸缩执行器的研究和开发. 展开更多
关键词 超磁致伸缩执行器 热误差补偿 抑制方法 超精密加工 不利影响 输出精度 关键技术 实现原理 适用场合
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基于最优权系数组合建模的数控机床热误差在线补偿 被引量：20
14
作者 阳红 向胜华 +3 位作者 刘立新 李昭平 殷国富 张珣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期216-221,共6页
针对数控机床热误差建模具有小样本、数据离散的特点,提出一种综合灰色预测和最小二乘支持向量机的热误差在线组合建模方法。根据机床温度和热误差的实验数据,分别建立热误差的灰色模型和最小二乘支持向量机模型,并通过加权系数将两者... 针对数控机床热误差建模具有小样本、数据离散的特点,提出一种综合灰色预测和最小二乘支持向量机的热误差在线组合建模方法。根据机床温度和热误差的实验数据,分别建立热误差的灰色模型和最小二乘支持向量机模型,并通过加权系数将两者进行组合。以提高热误差的实测值和组合模型预测值之间的灰色综合关联度为目标,对模型的加权系数进行优化。在一台高架桥式龙门加工中心上进行建模实验,结果表明数控机床热误差最优权系数组合建模方法精度高、泛化能力强,优于灰色预测、最小二乘支持向量机和多元线性回归3种建模方法。利用该方法构建的预测模型进行机床热误差在线补偿,可有效减小热误差对机床加工精度的影响。 展开更多
关键词 数控机床 热误差 在线补偿 灰色预测 最小二乘支持向量机 灰色综合关联度
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模糊神经网络理论在数控机床热误差补偿建模中的应用 被引量：19
15
作者 张宏韬 姜辉 杨建国 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1950-1952,1961,共4页
应用模糊神经网络的学习性能,以一台数控机床的主轴径向热误差数据进行机床热误差建模和预报,并与常用的反向传播(BP)神经网络模型建模进行对比.结果表明,模糊神经网络模型对机床系统的热特性具有更强的学习能力,能对机床误差作出更为... 应用模糊神经网络的学习性能,以一台数控机床的主轴径向热误差数据进行机床热误差建模和预报,并与常用的反向传播(BP)神经网络模型建模进行对比.结果表明,模糊神经网络模型对机床系统的热特性具有更强的学习能力,能对机床误差作出更为精确的预报,进一步提高了误差补偿的效果. 展开更多
关键词 热误差 误差补偿 模糊神经网络 数控机床
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西门子840D数控系统温度误差补偿的研究与应用 被引量：15
16
作者 刘朝华 戴怡 +1 位作者 石秀敏 杨雪翠 《机床与液压》 北大核心 2009年第9期12-13,17,共3页
温度变化可以产生数控机床热变形误差,从而影响加工精度。介绍了西门子SINUMERIK840D数控系统温度误差补偿的原理及相关系统参数,采用Pt100型热电阻设计了温度误差补偿系统的硬件,同时进行了PLC程序的开发。
关键词 数控系统 热变形误差 温度补偿 热电阻
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一种五轴数控机床热误差建模方法 被引量：17
17
作者 黄智 刘永超 +2 位作者 邓涛 周涛 祝云 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期1529-1538,共10页
针对五轴数控机床多个发热源叠加导致的较为复杂的热误差测控难题,提出了一种五轴数控机床热误差建模方法,采用狮群优化算法优化最小二乘支持向量机(LSO-LSSVM)方法对热误差模型的重要参数进行求解,从而有效提高热误差预测模型的效率和... 针对五轴数控机床多个发热源叠加导致的较为复杂的热误差测控难题,提出了一种五轴数控机床热误差建模方法,采用狮群优化算法优化最小二乘支持向量机(LSO-LSSVM)方法对热误差模型的重要参数进行求解,从而有效提高热误差预测模型的效率和精度。使用偏相关分析对大量温度传感器位置进行初步筛选,选取关联性较大的温度变量,根据选取的实测温度数据,分别采用多元线性回归、粒子群优化最小二乘支持向量机与LSO-LSSVM建模方法进行热误差建模,同时对各热误差模型的预测能力进行对比分析,结果表明:使用LSO-LSSVM建立的热误差预测模型的精度和鲁棒性都有很大的提高。对五轴数控机床主要部位实施热误差补偿测试,测试结果表明,采用LSO-LSSVM建模方法可使试件在X、Y、Z三个方向的误差分别减小35.3%、32.2%和43.9%。 展开更多
关键词 五轴数控机床 热误差建模 狮群优化算法 测点优化 补偿测试
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大型数控滚齿机热误差补偿建模 被引量：17
18
作者 王时龙 杨勇 +3 位作者 周杰 康玲 雷松 李川 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期3066-3072,共7页
针对某大型数控滚齿机,提出滚刀与工件主轴中心距热误差计算新模型,建立热误差实验检测系统,进行热误差与温度的关系实验;在此基础上,采用模糊聚类与多元线性回归法建立滚刀与工件主轴中心距热误差补偿模型;将补偿模型与实验数据进行对... 针对某大型数控滚齿机,提出滚刀与工件主轴中心距热误差计算新模型,建立热误差实验检测系统,进行热误差与温度的关系实验;在此基础上,采用模糊聚类与多元线性回归法建立滚刀与工件主轴中心距热误差补偿模型;将补偿模型与实验数据进行对比分析,揭示滚齿机热误差规律,得到热误差随加工温度变化曲线。研究结果表明:经热误差理论、实验及补偿模型值比较,三者热相对误差均低于5%,验证了所建立热误差补偿模型的正确性与有效性,表明该热误差补偿模型精度高,实用性及鲁棒性强,可为滚齿机热误差预测、控制及实时补偿提供有益参考与指导。 展开更多
关键词 大型数控滚齿机 热误差 模糊聚类 多元线性回归 补偿模型
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基于多体理论的五坐标数控机床的热误差建模 被引量：8
19
作者 张志飞 刘又午 +1 位作者 刘丽冰 张永丹 《河北工业大学学报》 CAS 2000年第5期23-28,共6页
基于多体系统理论 ,针对数控机床加工系统中主轴部分的热误差 ,首次提出了五轴联动数控机床的热误差模型 ;并在MAKINO四轴加工中心几何误差参数辨识结果和主轴热误差参数辨识结果的基础上对该模型进行了仿真验证 ;仿真实验显示该建模方... 基于多体系统理论 ,针对数控机床加工系统中主轴部分的热误差 ,首次提出了五轴联动数控机床的热误差模型 ;并在MAKINO四轴加工中心几何误差参数辨识结果和主轴热误差参数辨识结果的基础上对该模型进行了仿真验证 ;仿真实验显示该建模方法具有良好的工程应用前景 . 展开更多
关键词 五坐标数控机床 多体系统理论 热误差 软件补偿 参数辨识 建模
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BP神经网络补偿热变形误差的研究 被引量：12
20
作者 傅龙珠 狄瑞坤 项国锋 《机床电器》 2002年第3期13-15,共3页
在精密加工中 ,由于热变形引起的误差占整个系统误差的 4 0 %～ 6 0 % [1],这说明对热变形进行深入研究和找出其规律并提出相应的补偿措施是十分必要的。本文是以CK6 16 - 1简易数控车床为实验对象 ,在对其热误差分析的基础上进行热误... 在精密加工中 ,由于热变形引起的误差占整个系统误差的 4 0 %～ 6 0 % [1],这说明对热变形进行深入研究和找出其规律并提出相应的补偿措施是十分必要的。本文是以CK6 16 - 1简易数控车床为实验对象 ,在对其热误差分析的基础上进行热误差建模 ,并结合改进的BP神经网络给出了具体实现的方法 。 展开更多
关键词 热变形误差 误差补偿 BP神经网络 数控车床 车刀
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