环境温度影响下立式机床z轴热误差建模方法及系统技术方案

本发明专利技术属于数控加工相关技术领域，其公开了一种环境温度影响下立式机床Z轴热误差建模方法及系统，所述方法包括：获取立式加工中心Z轴的上端轴承温升和螺母温升；基于上端轴承温升构建零点误差模型，并基于所述螺母温升构建区间误差模型；将所述零点误差模型和区间误差模型叠加获得环境温度与热误差的关系模型；采用上端轴承温升、螺母温升以及热误差对关系模型进行训练即可获得训练完成的关系模型。本申请可以精确的描述热误差与温度场之间的非线性变化规律。性变化规律。性变化规律。

【技术实现步骤摘要】
环境温度影响下立式机床z轴热误差建模方法及系统


[0001]本专利技术属于数控加工相关
，更具体地，涉及一种环境温度影响下立式机床z轴热误差建模方法及系统。

技术介绍

[0002]在非恒温车间，数控机床加工时，机床运动轴的热伸长受内部热源和外部环境的共同作用产生非线性温度响应和复杂的结构变形，导致加工精度降低甚至精度失效，而出现前述问题的原因在于在不同的环境温度下，机床的热特性不同，这也是当前应用于工程的热误差补偿模型在不同的季节或者不同环境温度下失效的缘由。
[0003]热误差建模通常是指建立机床不同轴的热变形与对应温度之间的映射关系，常见的用于构建热误差预测模型的方法有：最小二乘法、支持向量机模型、神经网络模型、机器学习模型等，上述方法不是忽略了机床热变形是一个复杂的、时变的非线性问题，就是需要考虑大量的数据样本以保证模型的精度。同时上述方法中的环境温度变量多作为一个特征，作为影响总热误差的一部分误差项，但实际上对于立式加工中心而言，环境温度的不同导致的是机床热特性的不同，而非单独造成误差项。
专利
技术实现思路

[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环境温度影响下立式机床Z轴热误差建模方法，其特征在于，所述方法包括：S1：获取立式加工中心Z轴的上端轴承温升ΔT
up
和螺母温升ΔT
nut
；S2：基于所述上端轴承温升构建零点误差模型，并基于所述螺母温升构建区间误差模型，其中，所述零点误差模型b为：b＝b
a
[1
‑
exp(
‑
ΔT
up
/b
b
)]所述区间误差模型k为：k＝k
b
[1
‑
exp(
‑
ΔT
nut
/k
b
)]其中，b
a
、b
b
、k
a
、k
b
为环境温度调整参数；S3：将所述零点误差模型和区间误差模型叠加获得环境温度与热误差的关系模型；S4：采用上端轴承温升、螺母温升以及热误差对所述关系模型进行训练即可获得训练完成的关系模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3具体为以所述零点误差模型为截距，并以所述区间误差模型为斜率建立不同位置处环境温度与热误差的关系。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境温度调整参数b
a
、b
b
、k
a
、k
b
为以环境温度为变量的多阶多项式。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述环境温度调整参数b
a
、b
b
、k

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉红，陈宇，何园园，胡鹏程，
申请(专利权)人：武汉华中数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：