在3C、模具等行業(yè),小型鉆攻中心可以快節(jié)奏地連續(xù)完成多種工序的加工,縮短生產(chǎn)周期,但是高速、高頻次的換刀動作和主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)的加工特點也同時帶來了熱變形量大的問題,尤其是Z軸絲杠和主軸。針對上述問題,本文以型號為TD-500A的小型鉆攻中心為研究對象,研究了基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的絲杠和主軸的熱變形預(yù)測模型。利用溫度傳感器來建立預(yù)測模型的方法,成本較高;在加工過程中利用對刀儀校正刀具長度的方法,降低了加工效率;通過熱機(jī)使得加工時的機(jī)床熱變形處于飽和狀態(tài)的方法,導(dǎo)致資源浪費。對于Z軸絲杠,本文根據(jù)能量守恒原理,利用機(jī)床的加工過程中的內(nèi)部數(shù)據(jù)和環(huán)境溫度建立了多元線性回歸模型,并與前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了對比;通過對絲杠安裝方式的分析建立了與絲杠位置相關(guān)的熱變形模型,最后設(shè)計實驗對模型進(jìn)行標(biāo)定和驗證,結(jié)果表明,與絲杠位置相關(guān)的多元線性回歸模型將熱變形從0.08mm降低到了0.01mm。針對主軸,本文首先研究了主軸熱變形與工作模式和負(fù)載電流的關(guān)系,通過對研究對象主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析確定了熱量的來源及消散情況,然后根據(jù)能量守恒原理以及熱傳導(dǎo)公式的推導(dǎo),基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)建立了主軸熱變形預(yù)測模型,最... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景、研究目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的絲杠熱變形預(yù)測模型
    2.1 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的多元線性回歸模型
    2.2 多元線性回歸模型的參數(shù)辨識
    2.3 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    2.4 多元線性回歸模型與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測效果對比
    2.5 與位置相關(guān)的絲杠熱變形預(yù)測模型
    2.6 與位置相關(guān)的熱變形模型參數(shù)辨識
    2.7 本章小結(jié)
3 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的主軸熱變形模型
    3.1 主軸熱變形與工作模式的關(guān)系
    3.2 主軸熱變形與負(fù)載電流的關(guān)系
    3.3 主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及熱量傳遞
    3.4 基于環(huán)境溫度和內(nèi)部數(shù)據(jù)的主軸熱變形模型
    3.5 主軸熱變形模型系數(shù)辨識
    3.6 本章小結(jié)
4 機(jī)床Z向綜合熱變形實驗驗證
    4.1 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)特點
    4.2 模型應(yīng)用效果測試實驗設(shè)計
    4.3 預(yù)測效果
    4.4 本章小結(jié)
5、總結(jié)和展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
攻讀碩士學(xué)位期間的論文和專利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于HNC-8數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床熱誤差補(bǔ)償方法[J]. 陳國華,閆茂松,向華,李強(qiáng),張少博,童光慶.  機(jī)床與液壓. 2018(02)
[2]高速鉆攻中心Z軸熱變形的在線測量與補(bǔ)償技術(shù)[J]. 譚慧玲,劉國安,楊祥,王旭.  組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2017(12)
[3]基于溫度敏感點選擇的數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)與應(yīng)用研究[J]. 張曉春.  齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
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博士論文
[1]熱彈性效應(yīng)和數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)熱動態(tài)特性的研究[D]. 夏軍勇.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于機(jī)床實時數(shù)據(jù)的絲桿熱變形預(yù)測模型研究[D]. 劉國安.華中科技大學(xué) 2017
[2]數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵部件的熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 張寶剛.河北工程大學(xué) 2016
[3]加工中心主軸熱誤差檢測與補(bǔ)償建模研究[D]. 曲淑娜.大連理工大學(xué) 2012
[4]數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)熱特性分析及熱補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 韓家亮.東北大學(xué) 2011
[5]機(jī)床電主軸熱管性能及其實驗研究[D]. 畢麗娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[6]面向多體系統(tǒng)的五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床運(yùn)動建模及幾何誤差分析研究[D]. 李曉麗.西南交通大學(xué) 2008



本文編號：3200228