[發明專利]一種機床熱敏感點的選取與建模方法及系統在審
| 申請號： | 202210833554.4 | 申請日： | 2022-07-15 |
| 公開（公告）號： | CN114995284A | 公開（公告）日： | 2022-09-02 |
| 發明（設計）人： | 施虎;劉青鑫;梅雪松;肖瑤;屈強強;陶濤 | 申請（專利權）人： | 西安交通大學 |
| 主分類號： | G05B19/404 | 分類號： | G05B19/404 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 范巍 |
| 地址： | 710049 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 機床 敏感 選取 建模 方法 系統 | ||
1.一種機床熱敏感點的選取與建模方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：根據機床結構設置多個測溫點，并采集每個測溫點的溫度數據和機床主軸的熱誤差數據；
步驟2：對溫度數據進行歸一化處理，再對測溫點進行改進FCM均值聚類，將測溫點劃分為多個類別；
步驟3：對步驟1采集到的測溫點的溫度數據和機床主軸的熱誤差數據進行逐步回歸的向前篩選，計算得出檢驗統計量F的數值；
步驟4：根據步驟2劃分得到的測溫點的類別和步驟3得到的檢驗統計量F的數值，選取機床的熱敏感點；
步驟5：根據選取的熱敏感點對機床熱誤差進行多元線性回歸建模與評價。
2.根據權利要求1所述的機床熱敏感點的選取與建模方法，其特征在于，步驟2具體操作如下：
1)對溫度數據進行歸一化處理；
2)對基本參數、隸屬度矩陣進行初始化處理；
3)計算質心，得到以隸屬度為權重的一個加權平均；
4)更新隸屬度矩陣，滿足終止條件得到聚類中心，否則返回步驟3)。
3.根據權利要求2所述的機床熱敏感點的選取與建模方法，其特征在于，對溫度數據進行歸一化處理通過下式(1)進行：
其中，dtij表示歸一化處理后的溫度數據，dij表示歸一化處理前的溫度數據，dijmin表示歸一化處理前的溫度數據中的最小值，dijmax表示歸一化處理前的溫度數據中的最大值。
4.根據權利要求2所述的機床熱敏感點的選取與建模方法，其特征在于，所述基本參數初始化處理中聚類簇數取值2或3，隸屬度因子取值為2。
5.根據權利要求4所述的機床熱敏感點的選取與建模方法，其特征在于，所述隸屬度矩陣初始化處理具體如下：
通過選取的機床測溫點對機床做主軸旋轉的升溫實驗，實驗結束取機床測溫點升溫階段溫度樣本，在溫度樣本中點處將測溫點從溫度由高到低進行排序，平均分為2或3組；
當分為2組時，隸屬度矩陣如下所示：
當分為3組時，隸屬度矩陣如下所示：
6.根據權利要求5所述的機床熱敏感點的選取與建模方法，其特征在于，步驟3，具體包括：
1)將每一個測溫點與熱誤差建立一元線性回歸方程，計算每一個溫度點的回歸系數檢驗統計量F的數值；
2)在已經聚類完成的2或3類中選擇每類中最大檢驗統計量F對應的溫度點作為熱敏感點，與熱誤差建立二元或三元線性回歸方程；
3)將除熱敏感點以外的溫度點分別與已選中的溫度點組成三元或四元線性回歸方程，計算溫度點的回歸系數檢驗統計量F的數值。
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