机床主轴热误差、圆度误差与回转误差的分离与处理方法

    公开(公告)号:CN105234745B

    公开(公告)日:2017-06-16

    申请号:CN201510752068.X

    申请日:2015-11-09

    Abstract: 本发明公开了一种机床主轴热误差、圆度误差与回转误差的分离与处理方法:在主轴径向上,四个温度传感器、四个电涡流传感器沿圆周均匀分布,对应主轴转速,设定传感器采样时间,实现机床主轴温度及径向位移信号的采集;主轴径向位移信号等周期截断后作差分处理,得到主轴径向的热位移误差,运用最小二乘方法建立热误差模型,从径向位移误差中分离出热误差;四个电涡流传感器采集到的主轴径向位移信号加权求和构造函数关系式,通过离散傅里叶变换分离出主轴的圆度误差;测得的数据减去圆度误差与热误差,分离出主轴的回转误差。本发明实现机床主轴径向热误差、圆度误差和回转误差的分离,比常用的三点法误差分离方法具有更高的精度。

    一种基于正交试验分析的机床横梁多目标优化设计方法

    公开(公告)号:CN105868474A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610189325.8

    申请日:2016-03-29

    Applicant: 南通大学

    CPC classification number: G06F17/5036 G06F17/5086

    Abstract: 本发明公开了一种基于正交试验分析的机床横梁多目标优化设计方法,本方法从横梁筋板结构、筋板厚度、横梁上导轨支撑筋板倾斜角度三个方面进行设计,包括以下步骤:对原横梁进行三维建模,并对其静、动态特性进行分析,以确定横梁优化的因素与评估指标;选取横梁筋板结构、筋板厚度、横梁上导轨支撑筋板倾斜角度作为试验因素,并确定各因素的水平,选择正交试验表并对各因素的组合进行仿真试验,采用综合平衡分析法对仿真数据进行分析处理,得到最优的参数组合;对比优化前后横梁的各项性能确定优化设计参数组合的合理性。本发明提出的优化设计方法以较少的试验次数获得最佳的试验参数组合,合理可行,操作简单,具有典型性,整齐可比性。

    一种基于正交试验分析的机床横梁多目标优化设计方法

    公开(公告)号:CN105868474B

    公开(公告)日:2018-12-04

    申请号:CN201610189325.8

    申请日:2016-03-29

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于正交试验分析的机床横梁多目标优化设计方法,本方法从横梁筋板结构、筋板厚度、横梁上导轨支撑筋板倾斜角度三个方面进行设计,包括以下步骤:对原横梁进行三维建模,并对其静、动态特性进行分析,以确定横梁优化的因素与评估指标;选取横梁筋板结构、筋板厚度、横梁上导轨支撑筋板倾斜角度作为试验因素,并确定各因素的水平,选择正交试验表并对各因素的组合进行仿真试验,采用综合平衡分析法对仿真数据进行分析处理,得到最优的参数组合;对比优化前后横梁的各项性能确定优化设计参数组合的合理性。本发明提出的优化设计方法以较少的试验次数获得最佳的试验参数组合,合理可行,操作简单,具有典型性,整齐可比性。

    基于正交试验分析的机床主轴热误差优工况确定方法

    公开(公告)号:CN104827339B

    公开(公告)日:2017-12-12

    申请号:CN201510171072.7

    申请日:2015-04-10

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于正交试验分析的机床主轴热误差优工况确定方法,包括以下步骤:确定温度与热变形之间的相关系数作为热误差评价指标,选取转速、时间、有无冷却为试验设计因素,并确定各因素水平数;根据因素水平数选择符合条件较小的正交表,其中,L为正交表代号;n为正交表横行数;r为因素水平数;m为正交表纵列数;将主轴热敏区域沿一轴切线进行切割展开成矩形,并在矩形区域内划分网格内均匀布置测点;根据正交设计测点布置,对每个测点依次进行试验,求取各测点热误差相关系数,并对其进行极差分析,确定热误差测试优工况方案。在减少试验次数的基础上,使试验具有典型性、整齐可比性,实现工况的最优化和布点的高效化、可靠化。

    一种采用组合赋权-灰色关联的机床横梁优化设计评估方法

    公开(公告)号:CN105893665A

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201610192751.7

    申请日:2016-03-30

    Applicant: 南通大学

    CPC classification number: G06F17/5009

    Abstract: 本发明公开了一种采用组合赋权?灰色关联的机床横梁优化设计评估方法,包括以下步骤:对原横梁进行三维建模,并分析其静力学和动力学特性,以确定横梁优化的因素与评估指标;设计多种结构方案的横梁,通过分析对比其静力学参数,初步筛选获得几种优选方案;对于初步选出的方案,选取横梁筋板结构、筋板厚度、横梁上导轨支撑筋板倾斜角度作为试验因素,并确定各因素的水平,选择正交试验表,对各参数的组合进行仿真试验;采用灰色关联法和组合赋权法对仿真数据进行分析处理,得到最优方案;对比优化前后横梁的各项性能,确定优化设计参数组合的合理性。本发明使最终的分析结果更加真实、可靠,更符合客观实际。

    一种确定累积法建模最小阶次的方法

    公开(公告)号:CN105868473A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610188144.3

    申请日:2016-03-29

    CPC classification number: G06F17/5036

    Abstract: 本发明公开了一种确定累积法建模最小阶次的方法,包括设累积回归模型为:式中为模型参数估计值;取K=N+2,根据样本数据构建K阶累积和及累积广义均值;根据K阶累积和,结合最小二乘原理,构建K(>N+1)阶累积方程组,并转化成矩阵形式;利用最小二乘原理,将累积正规方程中的系数作为数据源输入最小二乘法求解,并得出此时模型的残余标准差;基于F分部检验,对K=N+2时的模型残余标准差进行单侧检验,相较于K=N+1时的残余标准差是否有显著减小。本发明可以在提高建模精度的同时,减小算法的复杂度,有效解决了累积法建模中累积阶次K的选取问题。

    机床主轴热误差、圆度误差与回转误差的分离与处理方法

    公开(公告)号:CN105234745A

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201510752068.X

    申请日:2015-11-09

    CPC classification number: B23Q17/007

    Abstract: 本发明公开了一种机床主轴热误差、圆度误差与回转误差的分离与处理方法:在主轴径向上,四个温度传感器、四个电涡流传感器沿圆周均匀分布,对应主轴转速,设定传感器采样时间,实现机床主轴温度及径向位移信号的采集;主轴径向位移信号等周期截断后作差分处理,得到主轴径向的热位移误差,运用最小二乘方法建立热误差模型,从径向位移误差中分离出热误差;四个电涡流传感器采集到的主轴径向位移信号加权求和构造函数关系式,通过离散傅里叶变换分离出主轴的圆度误差;测得的数据减去圆度误差与热误差,分离出主轴的回转误差。本发明实现机床主轴径向热误差、圆度误差和回转误差的分离,比常用的三点法误差分离方法具有更高的精度。

    基于正交试验分析的机床主轴热误差优工况确定方法

    公开(公告)号:CN104827339A

    公开(公告)日:2015-08-12

    申请号:CN201510171072.7

    申请日:2015-04-10

    Applicant: 南通大学

    CPC classification number: B23Q11/0003 B23Q17/00

    Abstract: 本发明公开了一种基于正交试验分析的机床主轴热误差优工况确定方法,包括以下步骤:确定温度与热变形之间的相关系数作为热误差评价指标,选取转速、时间、有无冷却为试验设计因素,并确定各因素水平数;根据因素水平数选择符合条件较小的正交表,其中,L为正交表代号;n为正交表横行数;r为因素水平数;m为正交表纵列数;将主轴热敏区域沿一轴切线进行切割展开成矩形,并在矩形区域内划分网格内均匀布置测点;根据正交设计测点布置,对每个测点依次进行试验,求取各测点热误差相关系数,并对其进行极差分析,确定热误差测试优工况方案。在减少试验次数的基础上,使试验具有典型性、整齐可比性,实现工况的最优化和布点的高效化、可靠化。

    一种采用组合赋权-灰色关联的机床横梁优化设计评估方法

    公开(公告)号:CN105893665B

    公开(公告)日:2018-12-04

    申请号:CN201610192751.7

    申请日:2016-03-30

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明公开了一种采用组合赋权‑灰色关联的机床横梁优化设计评估方法,包括以下步骤:对原横梁进行三维建模,并分析其静力学和动力学特性,以确定横梁优化的因素与评估指标;设计多种结构方案的横梁,通过分析对比其静力学参数,初步筛选获得几种优选方案;对于初步选出的方案,选取横梁筋板结构、筋板厚度、横梁上导轨支撑筋板倾斜角度作为试验因素,并确定各因素的水平,选择正交试验表,对各参数的组合进行仿真试验;采用灰色关联法和组合赋权法对仿真数据进行分析处理,得到最优方案;对比优化前后横梁的各项性能,确定优化设计参数组合的合理性。本发明使最终的分析结果更加真实、可靠,更符合客观实际。

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