数控机床主轴系统热模型参数多目标修正方法

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.

关键词：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

所属期刊栏目：50

分类号：TH161

资助基金：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

在线出版日期：2014-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：119-126