發(fā)布時間：2017-10-09 00:09

  本文關(guān)鍵詞：XK2745重型龍門銑床熱誤差補償技術(shù)研究

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【摘要】：本文作者所在單位武漢重型機床集團有限公司(以下簡稱武重集團)是國內(nèi)制造重型數(shù)控機床的龍頭企業(yè)。針對武重集團制造的XK系列重型龍門銑床因熱變形產(chǎn)生誤差的現(xiàn)象,本文在詳細了解和認真分析國內(nèi)外數(shù)控機床熱誤差研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)上,以XK2745重型龍門銑床為研究對象,分析重型龍門銑床熱誤差在內(nèi)外熱源影響下的變化規(guī)律,建立適用于重型龍門銑床熱誤差預(yù)測的數(shù)學模型,開發(fā)多元線性回歸熱誤差補償技術(shù),實現(xiàn)機床熱誤差實時補償過程,補償后的機床精度明顯比以前有所提高。本文研究工作的主要內(nèi)容和成果如下:機床熱誤差檢測實驗。在研究國內(nèi)外機床熱誤差成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計XK2745重型龍門銑床溫度測點布置方案和主軸終端位置五點檢測法,在多種工況下同步采集溫度和熱誤差數(shù)據(jù),分析各種工況下機床熱誤差在主軸X向、Y向和Z向的變化特點和趨勢,提出規(guī)避重型龍門銑床熱誤差的指導(dǎo)性措施。機床熱誤差預(yù)測建模。采用主因素策略和互不相關(guān)策略優(yōu)化選擇XK2745重型龍門銑床熱關(guān)鍵點。根據(jù)多元線性回歸分析法和最小二乘解算法,推導(dǎo)了多元回歸系數(shù)求解過程。建立以溫升為自變量、熱誤差為因變量的多元線性回歸熱誤差預(yù)測模型。將預(yù)測模型與實驗數(shù)據(jù)進行擬合比對,驗證了建模思路的可行性。機床熱誤差補償實施。分析西門子840D系統(tǒng)溫度補償功能及原理,結(jié)合多元線性回歸熱誤差補償思路,設(shè)計XK2745重型龍門銑床多元線性回歸熱誤差補償方案。通過組態(tài)熱誤差補償系統(tǒng)硬件,開發(fā)具有防護功能的熱誤差補償軟件,在該型機床上實施了多元線性回歸熱誤差補償過程。經(jīng)過五點法檢測補償效果,證實多元線性回歸熱誤差補償技術(shù)有效改善了機床精度。通過本文研究工作,探索出一套具有實用性的重型龍門銑床熱誤差檢測、建模和補償解決方案,最大程度地削減熱誤差對機床精度的影響,對提升武重集團XK系列重型龍門銑床精度具有推動性作用。
【關(guān)鍵詞】：重型龍門銑床 傳感器 熱誤差 多元線性回歸 補償
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG542
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外熱誤差研究歷史及現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 內(nèi)外部熱源對機床精度影響的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 熱誤差模型的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 數(shù)控機床熱誤差補償技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)19-20
• 1.4 本文主要研究方法20-21
• 第2章 XK2745重型龍門銑床熱誤差實驗及分析21-42
• 2.1 XK2745重型龍門銑床熱誤差實驗?zāi)康募胺椒?/span>21-24
• 2.1.1 實驗?zāi)康?/span>22
• 2.1.2 實驗儀器22-23
• 2.1.3 實驗方法23-24
• 2.2 XK2745重型龍門銑床熱誤差實驗內(nèi)容及分析24-41
• 2.2.1 機床冷機放置測量及分析24-29
• 2.2.2 機床開機靜置測量及分析29-33
• 2.2.3 主軸轉(zhuǎn)動時終端變形測量及分析33-40
• 2.2.4 靜壓油膜厚度的測量及分析40-41
• 2.3 本章小結(jié)41-42
• 第3章 XK2745重型龍門銑床熱誤差預(yù)測建模研究42-54
• 3.1 熱關(guān)鍵點的優(yōu)化選擇42-48
• 3.1.1 機床熱關(guān)鍵點選擇策略42-44
• 3.1.2 線性相關(guān)系數(shù)44
• 3.1.3 XK2745重型龍門銑床熱關(guān)鍵點選擇44-48
• 3.2 多元線性回歸預(yù)測模型的研究48-53
• 3.2.1 多元線性回歸模型理論48-50
• 3.2.2 XK2745重型龍門銑床熱誤差預(yù)測建模及分析50-53
• 3.3 本章小結(jié)53-54
• 第4章 XK2745重型龍門銑床熱誤差補償研究與驗證54-69
• 4.1 基于西門子 840D系統(tǒng)熱誤差補償原理及策略54-57
• 4.1.1 西門子 840D系統(tǒng)溫度補償原理55-56
• 4.1.2 XK2745重型龍門銑床熱誤差補償策略56-57
• 4.2 基于 840D系統(tǒng)的多元線性回歸熱誤差補償實現(xiàn)57-65
• 4.2.1 熱誤差補償?shù)能浻布䴗蕚?/span>57-58
• 4.2.2 溫度采集硬件的布置及組態(tài)58-61
• 4.2.3 熱誤差補償公式的PLC處理61-64
• 4.2.4 熱誤差補償值植入NC溫度補償端口64-65
• 4.3 XK2745重型龍門銑床熱誤差補償驗證65-68
• 4.3.1 數(shù)控系統(tǒng)補償功能的驗證65-66
• 4.3.2 熱誤差補償效果的驗證66-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74-75
• 附錄A（攻讀學位期間參加科技項目錄）75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊建國;;數(shù)控機床誤差補償技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J];航空制造技術(shù);2012年05期

2 傅建中;姚鑫驊;賀永;沈洪W，

本文編號：997033