数控机床热误差建模理论技术研究

【摘要】高档数控机床是工业现代化的基石，是衡量一个国家制造业水平、综合国力的重要标志。经过国内外学者多年的研究表明，数控机床热误差是导致数控机床加工误差的主要原因，其引起的加工误差占机床整体误差的30%-70%。因此，减小数控机床的热误差对于提升机床加工精度具有重大的意义。热误差补偿最经济快捷的方式就是通过建模软件补偿，其中热误差建模是热误差补偿的核心技术。本文系统介绍了数控机床热误差补偿中实验数据的采集、温度敏感点筛选、热误差模型建立和热误差补偿技术四大关键技术。论文主要包括以下内容：1）开发高精度热误差集成测量系统，实现温度和热位移的集成实时在线自动采集、在线数据分析、自动生成报表等功能。2）提出了温度敏感点科学性确定方法，通过综合模糊聚类算法和灰色关联度分析法对温度测点进行筛选。保证了在满足精度的条件下，达到温度传感器最少化布置特点。3）提出了数控机床热误差稳健性建模方法，通过对多元线性回归模型、最小一乘法、时间序列中滞后模型和高次滞后模型的建模分析比对，针对机床各轴予稳健性分析，以确定最佳算法选择。4）开发了热误差补偿控制系统，运用数控机床坐标原点偏移原理，实现热误差补偿系统与数控系统的在线通信实现热误差补偿，并通过热矩阵切屑实验验证其补偿效果，最后通过机械工业机床产品质量检测中心（昆明）的鉴定。
【作者】牛鹏程；
【导师】苗恩铭；
【作者基本信息】合肥工业大学，精密仪器及机械，2014，硕士
【关键词】数控机床；热误差；建模技术；补偿技术；

【参考文献】
[1]周璐.宗喀巴的宗教整顿及其戒学思想[D].吉林大学,宗教学,2013,硕士.
[2]胡建军.保留肝动脉持续肝门阻断方式对硬化肝脏保护作用的实验研究[D].中国人民解放军医学院,外科学,2013,硕士.
[3]董超,周嘉明.铁路信号楼综合防雷系统方案设计[J].铁道通信信号.2005(07)
[4]张忠跃.中国生态文明建设路径研究[D].吉林大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[5]刘雯雯.CBD银行个人客户关系管理研究[D].安徽大学,工商管理,2014,硕士.
[6]金鑫.西安市城市用地扩展与土地利用效率分析[D].西北大学,自然地理学,2014,硕士.
[7]曹国平.衡阳市无公害蔬菜发展的现状与对策研究[D].湖南农业大学,种植,2003,硕士.
[8]王福棠.基于XML的WEB服务中间件技术[D].西北工业大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[9]陈攀.金融市场不稳定性的内生机制研究[D].湖南师范大学,政治经济学,2013,硕士.
[10]陈金锴.混合型有源电力滤波器的研究[D].湖北工业大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[11]贺奥.器乐演奏中想象的特征、分类及活跃度[D].星海音乐学院,音乐学,2014,硕士.
[12]金莉,孙东,张剑荣.石墨烯/聚3,4-乙烯二氧噻吩复合物的电化学制备及其在超级电容器中的应用[J].无机化学学报,2012,06:1084-1090.
[13]于宏丽.旋转机械故障数据库与故障精密诊断系统开发[D].华北电力大学（北京）,机械电子工程,2004,硕士.
[14]刘菲.长安画派的艺术心理分析[D].西安建筑科技大学,设计艺术学,2013,硕士.
[15]王曼曼.金融产业集聚对区域经济增长影响分析[D].华东交通大学,产业经济学,2014,硕士.
[16]亓琳.无线传感器网络S-MAC协议的改进及其拓扑相关性研究[D].山东师范大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[17]魏谋文.与虚拟现实环境动感交互的赛车模拟装置研究[D].广东工业大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[18]胡建华.微博用户行为与影响力分析系统的研究[D].北京交通大学,2013.
[19]明道虎.钢包砌筑机器人及合门砖尺度的设计[D].燕山大学,机械工程,2013,硕士.
[20]李远敏.基于健康标准电子病历数据抽取模式挖掘研究[D].华中科技大学,2004.
[21]万里皋,刘登明,侯六根.准噶尔盆地南缘前陆冲断带构造特征研究[J].石油地球物理勘探,2005,S1:40-45+138.
[22]侯晓冲.话题检测与跟踪算法改进研究[D].华中科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[23]熊健.基于Android平台的企业信息化管理系统客户端软件的研究与实现[D].北京邮电大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[24]张玉林.“问世特出”陈鸣远[J].河南农业.2004(11)
[25]金培孚,沈中宝.运用系统工程方法组织萨南油田节能降耗配套技术攻关[J].油田地面工程.1991(03)
[26]刘瑾.北京农商银行应对互联网金融的策略研究[D].首都经济贸易大学,金融学,2014,硕士.
[27]穆欣.心理契约对新生代知识型员工工作绩效影响：组织社会化的调节作用[D].重庆工商大学,企业管理,2014,硕士.
[28]高超.带状石墨烯边界调控的第一性原理研究[D].华东师范大学,2012.
[29]杨志飞.企业质量经济分析系列文章之五制造过程质量经济分析[J].电子质量.2000(07)
[30]谭凤旭,甄曙辉.数字化后勤科研环境建设探讨[J].军事经济研究.2008(04)
[31]佟鑫钰.我国增值税扩围改革问题研究[D].首都经济贸易大学,财政学,2014,硕士.
[32]闫飞.双功能siRNA对乙型肝炎病毒（HBV）的抑制作用[D].扬州大学,遗传学,2011,硕士.
[33]何新.供应链管理下供应商选择的研究[D].武汉理工大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[34]王萍.我国公立高校财务风险评价指标体系构建[D].江西财经大学,会计学,2013,硕士.
[35]屈贝茜.《辽史》若干词语研究[D].华中师范大学,汉语言文字学,2014,硕士.
[36]袁志群.公民治理视角下的城市妇女参与社区治理研究[D].华中师范大学,行政管理,2012,硕士.
[37]敖翔,李育敏,郭成峰,周振江,计建炳.旋转床内动密封漏气对旋转床传质性能影响的研究[J].化工时刊,2013,03:17-20.
[38]胡瑞.军校突发事件青年学员心理危机干预研究[D].国防科学技术大学,应用心理学,2012,硕士.
[39]许飞.油松林下栓皮栎容器苗造林效果研究[D].北京林业大学,森林培育,2013,硕士.
[40]亓飞.行政规划信息公开的救济路径探析[D].甘肃政法学院,宪法学与行政法学,2012,硕士.
[41]张凯.L波段平衡式功率放大器设计与研制[D].西安电子科技大学,材料学,2012,硕士.
[42]周立平.AOD转炉技术[J].一重技术.2007(01)
[43]李燕.好乐照明集团重点客户关系管理方案[D].西南财经大学,工商管理,2004,硕士.
[44]王春儒.26岁的“纳米王子”——富勒烯纳米功能材料[J].高科技与产业化,2011,12:57-60.
[45]焦凯.我国优秀越野滑雪短距离男运动员主要关节肌肉力量特征与滑行能力的相关性研究[D].沈阳体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[46]邢变丽.基于Mamdani模糊推理的汶川滑坡敏感性研究[D].首都师范大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[47]彭靓.基于HMM和人工神经网络相结合的语音识别研究[D].南昌航空大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[48]马磊.基于CC2530的无线数据远距离通信模块的设计[D].安徽大学,电子与信息工程,2013,硕士.
[49]高雯婧.薄膜光学滤光片的实验制备及其光学特性研究[D].西安建筑科技大学,光学,2013,硕士.
[50]吴丽.云南少数民族题材电影发展历程研究[D].云南大学,民族文化产业,2014,博士.