仪器仪表学报

作者：魏新园，钱自强，吴秋源，钱牧云，周京欢

单位：魏新园,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,,钱自强,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,,吴秋源,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,,钱牧云,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,,周京欢,1.安徽工业大学电气与信息工程学院,

关键词：机床主轴;热精度;数据机理;稳健性

基金：安徽省重点研究与开发计划项目(2022f04020005)、安徽省高等学校科研研究重点项目(2022AH050313)资助

主轴热精度问题是造成精密数控机床精度下降的主要原因,传统数据驱动的热精度建模方法强调建模算法的优化,忽略了热精度特性分析,导致鲁棒性低、解释性差和模型结构复杂等问题。对此,从数据机理的角度出发分析主轴热精度特性,针对性的提出热精度建模方法。热精度建模前需要选择温度敏感点(TSPs),利用LASSO算法实现TSPs自适应选择;基于分位数回归分析证明TSPs存在双重变动性,利用复合分位数回归算法提高建模精度;工况条件变动易造成模型泛化能力下降,利用L2正则化算法提高模型稳健性。最终提出基于复合分位数回归结合弹性网络正则化的主轴热精度建模方法。实验表明,利用所提建模方法补偿后机床热误差波动在±2μm以内,相比补偿前精度提升93.3%,所提建模方法具有预测精度和稳健性高、自适应性强和解释性好的优势。

来源：2023年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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