2017年5月23日 自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)和灰色理論的加工中心熱謨差補(bǔ)償 海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)也在向著 高精度方向發(fā)展。高精度是機(jī)械產(chǎn)品競爭能力的主要因素，特別是生產(chǎn)制造機(jī)械。伴隨超精密產(chǎn)品的誕生，對加工中心的加工精度要求也會越來越高。通常情況下，CNC加工中心運(yùn)行過程中產(chǎn)生的誤差包括以下幾個部分：（1)加工中心熱變形產(chǎn)生的誤差；（2)切削力產(chǎn)生的誤差；（3)刀具磨損產(chǎn)生的誤差；（4)加工中心定位誤差等等。在加工中心運(yùn)行所產(chǎn)生的多種誤差中，機(jī)床的熱誤差是占據(jù)主導(dǎo)地位[1]，大約占總誤差的70%。因此，必須盡快降低加工中心熱誤差的影響，提高機(jī)械零部件的生產(chǎn)精度。當(dāng)前，主要是通過兩種方法減小加工中心熱誤差的影響，分別為誤差防止法和誤差補(bǔ)償法[2]。誤差防止法受到經(jīng)濟(jì)條件的約束，應(yīng)用相對較少。誤差補(bǔ)償法通過計算機(jī)技術(shù)對產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正，成本較低?因此，許多研究人員對加工中心熱誤差補(bǔ)償法進(jìn)行了深入的研究。例如:文獻(xiàn)[3-4]基于動態(tài)自適應(yīng)加權(quán)最小二乘支持矢量機(jī)的方法構(gòu)建加工中心熱誤差預(yù)測模型。采用動態(tài)的自適應(yīng)方法，對建模選擇的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)熱誤差變量得到權(quán)重系數(shù)，最終確定最小二乘法支持矢量機(jī)加工中心的熱誤差預(yù)測模型。該方法建模精度較高，優(yōu)于傳統(tǒng)的最小二乘法。文獻(xiàn)[5-7]基于神經(jīng)模糊控制理論的建模方法創(chuàng)建加工中心熱誤差模型，將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法與徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法進(jìn)行了對比。對比結(jié)果顯示，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法精度更髙，預(yù)測性能較好。文獻(xiàn)[8-9]研究了CNC加工中心熱誤差補(bǔ)償分布滯后模型，通過模糊聚類法選擇出測量加工中心溫度的實驗數(shù)據(jù)，從而擬合成分布滯后預(yù)測模型，并且與多元線性回歸模型進(jìn)行比較。結(jié)果顯示，在同等條件下，分布滯后模型預(yù)測精度較高。以往研究的加工中心熱誤差預(yù)測模型預(yù)測精度雖然提高，但是比較繁瑣，需要測量的溫度數(shù)據(jù)較多。對此，本文采用自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)的模糊C均值聚類法，對加工中心運(yùn)動的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，選擇出最優(yōu)的溫度數(shù)據(jù)。引入灰色理論系統(tǒng)創(chuàng)建熱誤差預(yù)測數(shù)學(xué)模型，通過實驗數(shù)據(jù)對本文創(chuàng)建的熱誤差模型進(jìn)行驗證，并與其它預(yù)測模型進(jìn)行對比。結(jié)果表明，本文所創(chuàng)建的加工中心熱誤差預(yù)測模型不僅需要的溫度數(shù)椐較少，而且熱誤差補(bǔ)償后誤差明顯減小，加工精度較高。1自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)1.1 ANFIS 結(jié)構(gòu)ANFIS結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)模型有五個層面，每個層面均包括了由節(jié)點函數(shù)定義的諸多節(jié)點。方框表示自適應(yīng)可調(diào)參數(shù)的節(jié)點集，圓圈表示模型中固定參數(shù)的節(jié)點集。在ANFIS簡化模型中，定義了兩個輸人變量（和r2)以及一個輸出變量n熱漂移）。在第一層面中:輸入變量通過隸屬度函數(shù)（MF)轉(zhuǎn)化為一個模糊集，其中自適應(yīng)節(jié)點的節(jié)點函數(shù)[w]為海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無法正常使用！結(jié)束語：本文采用了自適應(yīng)模糊推理系統(tǒng)和灰色理論研究了CNC加工中心熱誤差的預(yù)測模型。分析了自適應(yīng)模糊推理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和模糊C均值聚類法，根據(jù)灰色理論創(chuàng)建熱誤差預(yù)測模型。通過模糊C均值聚類法篩選溫度實驗數(shù)據(jù)，確定出最佳溫度測量數(shù)據(jù)，溫度傳感器從76個減少到5個。通過實驗驗證本文預(yù)測模型，并且與其它預(yù)測模型方法進(jìn)行對比。預(yù)測結(jié)果表明，本文預(yù)測熱誤差經(jīng)過補(bǔ)償后所產(chǎn)生的最大誤差在5 pm以內(nèi)，其他方法預(yù)測熱誤差經(jīng)過補(bǔ)償后所產(chǎn)生的最大誤差在10 pm以內(nèi)。自適應(yīng)模糊推理系統(tǒng)的模糊C均值聚類法耦合灰色理論創(chuàng)建的CNC加工中心熱誤差預(yù)測模型預(yù)測精度較高，為加工中心運(yùn)行的熱誤差補(bǔ)償提供了參考依據(jù)。海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！ ? 上一篇 加工中心刀庫系統(tǒng)可靠性強(qiáng)化試驗方法下一篇 ? 超精密加工中心靜壓氣浮導(dǎo)軌表面微結(jié)構(gòu)設(shè)計