论文部分内容阅读
数控机床热误差补偿技术是实现机床动态精度控制的共性问题，其难点在于建模与实时补偿，本文基于贝叶斯网络理论，提出针对机床加工过程中热误差动态建模方法，对机床热误差实时补偿的控制需求，提出了解决方案，以较低的经济成本实现机床的热误差动态补偿，并在数控机床加工过程中进行验证。文中以产生热误差的各种因素之间的相关性描述为基础，以贝叶斯网络方法为理论依据，在实际测量数据的驱动下对各因素间的内在关联进行分析和优化，建立机床热误差补偿的动态模型，并利用贝叶斯网络良好的自学习特性，结合数据采集及时更新，可以不断对模型进行修正，以反映机床加工过程中工况的变化。最后，通过实验验证了贝叶斯网络模型的可行性，并提出了基于单片机的机床热误差补偿控制模块的设想，在数控机床的热误差实时补偿中体现出较强的应用价值。主要研究内容如下：(1)分析导致机床热变形的各因素之间的关系，并运用贝叶斯网络理论，分析了构建机床热误差贝叶斯网络模型的流程，着重分析了如何将贝叶斯网络应用于机床热误差建模，结合实验，给出了XHS7145立式加工中心基于贝叶斯网络方法的热误差模型，及该模型的学习过程和预测。(2)开发相关实验设备并进行机床热误差数据采集实验。开发了基于单片机的温度采集系统，在XHS7145立式加工中心上搭建实验平台，设计实验方案，然后进行数据采集实验，通过温度和位置采集系统获得建立热误差模型所需要的样本。(3)对温度变量进行组合优化并，预处理获得的实验数据，根据实验数据，采用贝叶斯网络建立机床热误差模型，通过与最小二乘法建立的机床热误差模型比较，验证了该模型的可行性优势。