絲杠磨床在線(xiàn)誤差補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、本文以江蘇省學(xué)者攀登計(jì)劃項(xiàng)目“精密數(shù)控螺紋磨床智能磨削方法與關(guān)鍵技術(shù)研究”為背景，針對(duì)當(dāng)前絲杠磨床誤差在線(xiàn)檢測(cè)與補(bǔ)償技術(shù)現(xiàn)狀的不足，提出基于時(shí)間序列預(yù)報(bào)和自校正反饋控制的誤差補(bǔ)償方法，解決國(guó)內(nèi)絲杠磨床加工精度偏低的問(wèn)題，提高滾珠絲杠磨削的質(zhì)量和精度水平。
　　 通過(guò)分析絲杠磨床誤差的種類(lèi)及其產(chǎn)生的原因，認(rèn)為絲杠磨削加工的誤差種類(lèi)繁多，因素復(fù)雜，不利于單獨(dú)測(cè)量和補(bǔ)償，提出一種“黑盒”理論，即把所有影響絲杠磨削加工導(dǎo)程和行程的誤差看

2、作不知內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“黑盒”，只對(duì)最終誤差補(bǔ)償。構(gòu)建了系統(tǒng)預(yù)報(bào)補(bǔ)償總體方案，搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，介紹了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)工作流程。
　　 誤差序列預(yù)報(bào)是本文的核心，通過(guò)分析絲杠磨削誤差特性，從實(shí)用性和建模統(tǒng)一性原理出發(fā)建立了平穩(wěn)序列模型和削除趨勢(shì)的非平穩(wěn)序列模型分別對(duì)兩種特性誤差預(yù)報(bào)，采用加權(quán)最小二乘法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，導(dǎo)出由低向高定階次并判定是否合適的模型階次辨識(shí)方法，提出對(duì)序列模型輸出進(jìn)行適時(shí)修正的誤差預(yù)報(bào)方法，根據(jù)反饋補(bǔ)償控制

3、要求，建立了最小方差自校正的誤差補(bǔ)償模型。
　　 構(gòu)建了預(yù)報(bào)仿真軟件和實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制軟件系統(tǒng)，對(duì)本文所提方法進(jìn)行驗(yàn)證。預(yù)報(bào)仿真采用大量的多種工況下的絲杠磨床加工誤差數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論具有普遍的意義，仿真分析了不同加權(quán)系數(shù)和不同采樣點(diǎn)數(shù)對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果的影響，得出最優(yōu)取值范圍，為真實(shí)系統(tǒng)選擇參數(shù)提供依據(jù)；在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的補(bǔ)償控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文所提出的預(yù)報(bào)補(bǔ)償控制方法的可行性，誤差預(yù)報(bào)精度在80％以上，平均補(bǔ)償率也在80％以上，補(bǔ)償后誤