数控机床主轴系统热模型参数多目标修正方法

作     者：邓小雷 傅建中 夏晨晖 付国强 陈子辰 DENG Xiaolei;FU Jianzhong;XIA Chenhui;FU Guoqiang;CHEN Zichen

作者机构：浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室杭州310027 衢州学院机械工程学院衢州324000 

基　　金：国家自然科学基金(51175461) 国家科技重大专项(2012ZX04010-011) 浙江省重点科技创新团队(2009R50008) 中青年学术骨干培养计划(XNZQN201203)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2014年第50卷第15期

页      码：119-126页

摘      要：为使数控机床主轴系统热模型更为准确,混合响应面模型和多目标遗传算法,提出一种多参数、多目标热模型修正方法。该修正方法根据热平衡试验所获得的数控机床主轴系统热态特性(温升、热变形等)数据,采用中心复合设计的试验设计方法,在设计空间抽取样本点进行数值模拟,建立了由多个有限元热模型设计参数所决定的主轴系统热态特性的二阶响应面模型,利用多目标遗传算法对响应面模型进行循环逼近优化,取得Pareto最优解集,提高原有限元热模型的准确度。最后,以某精密数控双磨头磨床主轴系统为例进行分析,结合热平衡试验的温升和热变形数据,并以此为目标对其有限元热模型的4个主要参数(1个热流密度,3个换热系数)进行了修正研究。结果表明:提出的基于近似模型的多参数、多目标修正方法,适用于机床主轴系统等复杂结构的模型修正,可以有效地利用试验数据,通过有限次的数值模拟计算获得需修正参数的最优解,减少了模型分析的计算误差,使得修正后的模型结果更为接近实际。

主 题 词：热模型修正 热平衡试验 主轴系统 响应面模型 多目标遗传算法 

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] 0701[理学-数学类] 0801[工学-力学类] 0812[工学-测绘类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2014.15.119

馆 藏 号：203153491...