数控机床热误差实时补偿研究.pdf

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1、第9期机械设计与制造2013年9月MachineryDesign&Manufacture53数控机床热误差实时补偿研究陈松lI2，王永青(1．大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连116024；2．辽宁科技大学网络信息中心，辽宁鞍山114051)摘要：数控机床热误差实时补偿的功能要求温度与热误差的数据采集、温度测点的优化、数学模型参数的估计、热误差数学模型的预测、补偿脉冲量的转换以及误差补偿的操作。根据RDTSC的工作机理，验证RTX运行环境的实时性，windows非实时环境承载灰色关联分析温度测点的筛选优化、RBF神经网络热误差的

2、预估，RTX实时环境承载反馈脉冲的仿制、热误差的实时补偿，数据交换采用共享内存中的等效脉冲数量，从而达到热误差实时补偿的目的，进而提高数控机床的加工精度。关键词：RTX；热误差；灰色关联；实时补偿；RBF神经网络中图分类号：TH16；TG659文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)09—0053—03TheResearchofCNCThermalErrorRealTimeCompensationCHENSong一．WANGYong-qing’(1．KeyLaboratoryforPrecisionandNon-Traditiona

3、lMachiningTechnologyofMinistryofEducation，DalianUniversityofTechnology，LiaoningDalian116024，China；2．NetworkInformationCenter，UniversityofScienceandTechnologyofLiaoning，LiaoningAnshan114051，China)Abstract：CNCmachinethermElerrorrealtimecompensationaturerequirestemperatureandthe

4、rmalerordataacquisition，temperaturemeasuringpointoptimization，mathematicalmodelparameterestimation，thermale丌．0rmodelprediction，compensationpulsesconversionanderorcompensationoperation．TheRTXreal—timecharacteristicisverifiedusingRDTSC，modulesofgraycorelationanalysisoftemperatu

5、remeasuringpointsoptimizationandRBFneuralnetworkerorestimationacerunninginwindowsnon-real-timeenvironment．andfeedbackpulsesimitationforthermale丌_0rcompensationisrunninginRTXreal-timeenvironment．andthenumberofequivalentpulsesusedfordataexchanginginthesharedmemory，thethermalerr

6、orrealtimecompensationisimplementedandtheCNCprocessingprecisionisimprove~KeyWords：RTX；ThermalError；GrayRelational；Real-TimeCompensation；RBFNeuralNetwork化为与其等量的热误差补偿脉冲量。七是热误差实时补偿，运用1引言仿制反馈脉冲的办法构造热误差补偿脉冲，并且将其叠加到原始数控机床热误差是由于温度场温度变化引起机床自身变形，反馈脉冲信号中，参加数控系统的补偿运算。热误差补偿的基本造成刀具的规程指令位置

7、与实际响应产生偏差，致使加工误差的产思路是确定关键温度测点后，通过温度场温度值计算得到热误差生。研究表明热误差至少占总加工误差的40％，工程实践中需要尽预估值，根据预估位移值进行热误差补偿脉冲量的转换，最后运量减小加工热误差。相对于优化结构设计方法，补偿方法实用、成本用此脉冲量实施补偿操作。低、易于实现，所以通常采用补偿方法来消除热误差。数控机床2RTX实时陛验证热误差实时补偿需要解决7个关键问题：(1)安全可靠实时运行环热误差实时补偿通过修改反馈脉冲信号的方式进行，所以境保证，运用RTX作为实时环境，但是需要进行有效地实时f生验要求硬实时操作系

8、统定时时钟的支持，嵌入式操作系统RTX定证。(2)温度场温度数据与热误差位移数据的及时采集。(3)进行时时钟应用到热误差补偿软件开发中，