电主轴单元热误差半闭环主动控制方法

作     者：褚亚强 刘腾 张艺凡 高卫国 张建军 张大卫 CHU Yaqiang;LIU Teng;ZHANG Yifan;GAO WeiGuo;ZHANG Jianjun;ZHANG Dawei

作者机构：河北工业大学机械工程学院天津300130 天津大学装备设计与制造技术天津市重点实验室天津300350 中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51775375) 教育部“春晖计划”(Z2017011) 中国博士后科学基金(2018M641644)项目 天津市自然科学基金项目(17JCZDJC40300) 江苏省精密与微细制造技术重点实验室开放基金资助项目 

出 版 物：《机械设计与研究》 (Machine Design And Research)

年 卷 期：2021年第37卷第5期

页      码：111-116页

摘      要：作为影响数控机床精度稳定性的关键因素,电主轴末端热误差不仅由主轴轴承、电机生成热量引起,更与加工环境温度不稳定性密切相关。为在机床加工状态下并行抑制上述热干扰因素以保证主轴精度稳定性,构建了一种面向电主轴单元热误差的半闭环主动控制方法,该方法基于模糊神经网络-PID主动控制策略对电主轴单元内置循环液供液温度进行动态调整,以实现电主轴单元结构温度稳定性控制与热误差半闭环主动抑制。通过试验证明:该方法可以在22℃~18℃温度缓降工作环境中,将电主轴单元结构温升幅度控制在±0.5℃以内;并且相比于传统循环冷却控制方法,该方法可有效抑制各项主轴热误差(降低比例δx为57.1%,δy为56.9%,δz为34.7%),并放宽了电主轴单元精度稳定性维持对恒温加工环境的要求。

主 题 词：主动控制 电主轴单元 热误差 温度场 FNN-PID 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.13952/j.cnki.jofmdr.2021.0189

馆 藏 号：203106266...