[发明专利]一种考虑环境温度的重型机床热误差预测方法

摘要

本发明公开了一种考虑环境温度的重型机床热变形预测方法，具体为预测机床内部热源引起的机床热变形量，以及预测机床外部热源引起的机床热变形量，将机床内、外部热源引起的机床热变形量叠加得到机床最终热变形量。在机床外部热源引起的机床热变形量预测中考虑了环境温度引起的时滞热变形误差，在内部热源引起的机床热变形量预测中进行了基于最小二乘原理的多元回归建模。本发明综合了反映重型机床受环境温度非线性滞后影响和内热源影响的共同作用效果，能够实现任意环境条件和加工条件下的热变形误差实时有效预测。

主权项

一种考虑环境温度的重型机床热变形预测方法，其特征在于，该方法具体为：预测机床内部热源引起的机床热变形量ΔLin，以及预测机床外部热源引起的机床热变形量ΔLext，将机床内、外部热源引起的机床热变形量ΔLin、ΔLext叠加得到机床最终热变形量；所述机床外部热源引起的机床热变形量ΔLext按照如下方式预测：实时预测机床所处的环境温度te(x)，并依据环境温度与机床表面温度换热平衡关系确定机床表面温度tb(x)，x表示时间变量；计算时刻x1到时刻x2外部热源引起的机床热变形量ΔLext＝αLX(tb(x2)‑tb(x1))，α为机床材料热膨胀系数，LX为机床待测方向的名义尺寸；所述机床内部热源引起的机床热变形量ΔLin按照如下方式预测：首先测量机床的综合热变形误差ΔLX,结合机床外部热源引起的机床热变形量ΔLext计算机床内部热源引起的热变形误差ΔLin′＝ΔLX+ΔLext,将计算得到的ΔLin′作为输出,机床表面测点的温度作为输入，采用最小二乘回归法拟合得到机床内部热源引起的热变形量预测公式ΔLin=Σi=1mkiΔti+C]]>其中，ΔLin为机床内部热源引起的机床热变形量，Δti为布点温度的温差,ki和C分别为拟合确定的系数和常数。