论文摘要
本文在充分了解和深人分析国内外数控磨削机床误差补偿技术研究、应用现状的基础上,通过有关理论和技术的分析、研究,用新的方法研究数控磨削机床热误差及其补偿技术,获得了较好的效果。本文分为五章。第一章综合论述数控磨削机床误差补偿在工业生产应用中的重要意义；国内外数控磨削机床误差补偿技术研究、应用的历史和现状；介绍了本论文的主要内容。第二章研究了一种适合于同类机床热误差补偿的热误差鲁棒建模新理论,改进和提出了综合最小二乘建模新方法。现有建模方法由于完全依赖建模数据,故获得的热误差数学模型不能长期正确有效地估计机床热误差,且随着季节的变换会使补偿效果越来越差；另一方面,现有建模方法在类型相同的各机床上获得的热误差模型差异很大,不能互用。创立的这种新方法将统计理论结合工程判断,从而使建立的热误差数学模型不但鲁棒性强,而且通用性强。另外,这种新方法还具有辨识时间短等特点。第三章研究温度测点在数控磨削机床上的优化布置理论以及温度场和热误差的检测和分析。通过对于数控机床温度场的误差源以及热动态过程的理论分析、研究,对于机床上温度测点的优化布置,提出了五个布置策略。然后采用了一种区别与传统的机床温度场检测方法的测量手段,即采用红外线热像仪而非温度传感器来检测机床的温度场,分别检测和分析了机床空磨削、机床负载磨削情况下机床温度场的变化。按照机床的结构,温度场与机床热误差的关系,温度测点的选择策略,得到用于建立热误差数学补偿模型的关键温度点,最后应用最小二乘法建立起了数学模型,并通过实际的磨削对比分析了实测热误差和热误差模型之间的拟合情况,结果表明模型精度良好,可以用于补偿。第四章对数控磨削车床热误差补偿技术进行了理论探讨,提出了两种误差补偿方法：反馈中断法和原点平移热误差补偿法。第五章概括本研究工作和所得主要结论并对今后数控机床误差补偿工作作了展望。