苗恩铭　刘　义　高增汉　刘　辉

合肥工业大学，合肥，230009

数控机床温度敏感点变动性及其影响

苗恩铭刘义高增汉刘辉

合肥工业大学，合肥，230009

摘要：数控机床热误差补偿技术中的核心问题是建立能够反映机床温升与热误差之间的数学模型，其精度和稳健性则取决于模型自变量能否准确地反映机床温度场分布特性，即温度敏感点选择结果是否准确和稳定。通过对Leaderway-V450型数控加工中心主轴Z向的多批次空转数据进行分析发现，温度敏感点存在变动性特征，导致自变量间多重共线性程度发生变化，进而对模型的预测精度和稳健性产生严重影响。由于主成分回归算法具有消除自变量共线性影响作用，故提出采用该算法进行建模，并通过实际机床进行实践检验。结果表明，采用主成分回归算法建模，显著降低了温度敏感点变动性对模型预测精度的影响，能保证模型具有很好的预测精度和稳健性。

关键词：数控机床；温度敏感点；多重共线性；主成分回归

0引言

在数控机床加工过程中，机床各部件不均衡温升引起的热误差使得刀具和工件之间的相对正确位置发生了变化，从而造成零件的加工误差。据统计，数控机床热误差约占总误差的50%～70%[1-2]。通过应用设计和制造技术改进床身结构的硬件补偿方法，不仅成本高，而且效果并不十分理想。因此，对数控机床热误差软件补偿技术进行研究具有重要意义[3]。

在数控机床软件热误差补偿技术中，核心问题是建立预测精度高、稳健性强的数学模型[4]。……