文档介绍：2011年 1月机床与液压 Jan. 2011
第 39卷第 1期 MACH INE TOOL & HYDRAULICS V ol
39 N o
1
DO I: 10. 3969 /j
issn
1001- 3881
2011
01
037
数控机床热误差补偿建模综述
章婷 1, 刘世豪 2
( 1
南京工程学院机械工程学院, 江苏南京 211167;
2
南京航空航天大学机电学院, 江苏南京 210016)
摘要: 热误差建模技术是决定热误差补偿能否有效进行的关键, 对提高数控机床的加工精度至关重要。介绍数控机床
热误差建模的国内外研究状况, 阐述国内外常用的几种主要的热误差建模方法, 即人工智能法、统计分析法、灰色系统法
等, 探讨各种方法的特点, 指出目前研究存在的问题, 并展望未来的发展。
关键词: 数控机床; 热误差; 建模; 加工精度
中图分类号: TH161+
5
文献标识码: A
文章编号: 1001- 3881 ( 2011) 1- 122- 6
O verview of Therm al pensationM odeling for Num erical ControlM achine
ZHANG T ing1, LIU Sh ihao2
( 1
College o fM echan ica lEng ineering, Nan jing Institute of Techno logy, Nan jing Jiangsu 211167, Ch ina;
2
Co llege ofM echan ica l and E lectr ical Eng ineer ing, N an jing Un iversity ofA eronautics and
A stronautics, N anjing Jiangsu 210016, China)
Abstrac t: T he rma l erro pensation m ode ling technique is cruc ia l in dec id ing the e ffectiveness of therm a l erro pensation
and im po rtant for improv ing m ach in ing accuracy o f num erica l control m ach ine. N ative and fo re ign research situation C m achine
s
therma l errorm ode ling we re introduced. Severalm a in therm a l e rrorm ode ling m mon ly used in hom e and abroad w ere expa tia
ted, such as a rtific ia l inte lligence, statistica l ana lys is and grey system theo ry and etc. T he characters of the three m e thods w ere dis
cussed. P rob lem s ex isting in present resea rch w ork w ere po inted out and a future deve lopm en tw as v iew ed.
K eyword s: N um erical control m ach ine; T herma l erro r; M ode ling; M ach in ing accuracy
热误差是指由机床温度升高引起机床零部件热变机床热行为的分析。 20世纪 70年代中期, 日本、德
形, 并导致工件与刀具间相对位置变化而产生的加工国开始着手研究利用数控系统的控制功能, 实现机床
误差。研究表明, 热误差占机床总误差的 40% ~ 热变形的自动补偿。西柏林工业大学的 U H eise于
70% 左右。合理有效地进行热误差控制是提高机床精 1980年发表了
机床热变形补偿
的博士论文, 其
度的重要保证, 也是高速高精度机床必须研究的关键通过实验获得了 60% 左右热变形补偿效果[ 3]。日本
技术。人建立了主轴温度- 热变形公式, 实时监测加工过程
热误差控制有两种方法: 误差防止和误差补偿。中特定点的温度, 预测加工误差, 移动滑块进行补
其中热误差防止法通过改进结构、提高制造精度和热偿。国内的相关研究机构也取得了显著的成果: 1