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熱誤差是影響精密加工中心加工精度重要因素之在高速、精密數(shù)控加工中心長(zhǎng)時(shí)間加工中,由熱變形產(chǎn)生的加工誤差更為突出,占總制造誤差的40%?70% 10 .提高加工中心加工精度的方法包括誤差預(yù)防法和誤差補(bǔ)償法.
在熱誤差補(bǔ)償技術(shù)中,能夠建立適應(yīng)復(fù)雜工況、精確地預(yù)測(cè)加工中心熱變形的熱誤差模型是進(jìn)行熱誤差補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵和基礎(chǔ),Mjcroliilioii微型加工加工中心制造商采用有限元方法建立微型加工中心的熱誤差模型,使主軸熱變形減少了 80% a . Eneko等0提出了基于參數(shù)狀態(tài)方程建模的一種新的熱誤差補(bǔ)償方法?近年來(lái)國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)基于熱誤差實(shí)驗(yàn)的熱誤差模型進(jìn)行了大量研究,提出支持向量機(jī)(support vector machine, SVM)、灰色系統(tǒng)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等及其改進(jìn)的熱誤差模型,以及灰色模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、主成分分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳昇法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)0 .偏最小_乘(partial leastsquares, PLS)等組合預(yù)測(cè)方法來(lái)建立熱誤差模型.
以上熱誤差模型主要考慮加工中心本體溫度變化,但數(shù)控加工中心是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),影響因素較多:動(dòng)力源輸出量和速率、冷卻裝置及周圍環(huán)境等對(duì)熱誤差也有一定影響S .為此,本文針對(duì)某型號(hào)精密臥式加工中心,考慮加工中心本體溫度、主軸轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度及環(huán)境溫度等多變量因素,并采用PLS和最小_乘支持向量機(jī)(least squares supportvector machine,LS - SVM)相結(jié)合的方法建立模型,并對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.
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結(jié)論:
1) 經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用差溫多變量的PLS-LSSVM熱誤差模型的RMSE比采用溫度測(cè)量值的PLS - LSSVM *熱誤差模型平均減小了45.83%.
2) PLS-LSSVM模型具有PLSR模型穩(wěn)定性強(qiáng)和LS - SVM模型泛化能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),RMSE分別平均減小了 27. 13%, 18. 75%.