小型精密机床的热误差测量模型研究

摘要

在小型精密机床的设计中,由于充分考虑了几何误差对加工精度的影响,使得热误差成为影响机床加工精度的主要原因,如何快速有效的测量机床热误差对加工精度的影响从而提出行而有效的热误差预测及补偿方法是目前小型精密机床加工所亟需解决的难题.本文基于逐步回归算法理论,结合球杆仪测量及MATLAB分析的基础上得出了拟合效果较好的热误差回归拟合式.以一台小型五轴精密机床加工中心为例,运用球杆仪测得较为可靠的数据后,引用逐步回归算法对热误差回归拟合式进行递推,数据在进行MATLAB软件处理后,直观剔除实验结果偏差较大的数据量,从而得到拟合效果较好的热误差回归式.计算结果分析表明,该回归拟合式既有效表达了机床工作过程中的热误差值,也为机床关键温度点的选取提供了数据支持,将13个关键温度点减少为12个,大大减少了温度数据的收集.同时此数学模型建立方法也适用于各种机床的热误差分析、补偿、检测等领域.