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中高速数控机床热误差补偿存在的问题

所属分类:行业新闻 点击次数:399 发布日期:2019-08-02

纵观国内外,在相关研究人员的不懈努力下,中高速数控机床热误差补偿技术有了长足进步。但由于中高速数控机床热误差具有非线性、时滞性等特点,目前热误差补偿仍然存在许多问题,主要表现在以下 4 个方面:

(1)热误差实验测量问题。由于中高速数控机床受诸如环境温度、机床结构、加工条件等因素之间的相互影响,并且机床热变形与众多因素之间具有非线性和时滞性,因此机床热变形的检测需要较长的时间,工作量较大。

(2)机床温度测点的优化问题。近年来国内外的专家学者对温度测点的优化进行了大量工作,主要是依赖工程经验,在机床上预先布置大量的传感器,通过诸如灰色关联度、模糊聚类等方法进行优化。但是布置太多的传感器会导致测量成本增加、影响机床正常加工运行,并且无法解决温度测点的

最佳位置和最佳数量。

(3)热误差模型的鲁棒性问题。热误差补偿模型通常是在一定时期内测量的数据基础上建立的,单一时期内的热误差模型并不能适用于整个生产加工周期内。同时由于机床热误差对周围环境的变形比较敏感,即使在同一工况下进行试验,所建立的热误差模型也有差别,不同机床上的热误差模型更是相差甚大。所以建立适用于不同季节,不同型号机床的热误差模型是热误差补偿的关键问题。

(4)热误差的实时补偿问题。现有的热误差补偿大多是基于离线建模方法,不论是神经网络还是其他算法都是通过离线训练得到的误差模型,通过这样的方式补偿属于静态补偿,也无法感知和预测加工过程中出现的随机干扰。因此需要开发一套在线实时的误差补偿系统,可以实时辨识误差并建立误差模型。

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