数控机床温度敏感点变动性及其影响分析

王婵

摘 要：数控机床是用程序来操控系统的一种自動化机床。数控机床用于多样式的零件加工，代表着现代控制技术。数控机床温度敏感点就是利用数控机床热误差补偿技术来建立一种反映机床温度场变化的一种变化模型。这个控制模型能够以准确和精准的数据来检测数控机床的温度变量区间。温度敏感点的变化会引起模型的精准程度产生影响。本文分析了数控机床温度敏感点变动性及其影响，通过分析得知主成分回归算法建模的方式能够减少温度变化对于整个机床控住模型检测精准的影响，进而保证模型的性能不受影响。

关键词：数控机床;温度敏感点;变动性

引言

数控机床用于高精复杂零件的加工，如果在其加工处理中各个机床部件的时候，在部件和机床切割的位置出现温度不一致的热量误差就会使得零部件加工出现错误。而数控机床操作误差中，热误差占据着重要的比例。通常由于对数控机床的设备改善和设计需要较高的技术水平和耗资巨大，对于数控机床的热误差控制领域做的不是很好，因此有必要探究热误差补偿技术的基本性能和发展方向，这对数控机床的未来发展作用显著。

1.数控机床温度敏感点的概况

数控机床热误差补偿技术主要是以高精准、稳定性能强的数学模型为载体。它需要在数控机床上安装能感受温度变化的传感器，而模型的基本变量就是传感器的温度变化和数控机床自身的热量误差组成的。机床上的温度传感器要安装在合适的位置，确保能够最大程度的收集到整个机床的温度变化范围，还要对数控机床周围的环境变化加以改善，减少一些因素对于传感器温度测量的影响，减小模型在预测数据的误差范围。而这个合适的位置我们可以叫做温度敏感点。随着科学技术水平的提升，很多专业人士对数控机床的温度敏感点有所研究。通过专家们的认真试验和研究，采用相关性变量选择和现代技术相结合，把数控机床的温度敏感点控制在了一定的范围，大大减少了人们在实际操作者需要不断测试温度敏感点的时间。

传统的确定数控机床的温度敏感点都是通过机床在加工零件时所得的数据和在假设情况下计算得出的结果相对比。然而在实际操作中，数控机床本身是一个大型的装置结构，不能准确的确定温度敏感点是否能够在加工处理零件时保持不变，因此对数控机床的温度敏感点确定更加困难。而根据Leaderway-V450型数控机床来采取现场实践分析，运用不同的检测方法来检测模型中温度敏感点的位置，得出的结果还是与计算相差甚远，且这样得出的预测数据稳定性不强。因此，温度敏感点会在数控机床的操作中一直变化，要想确定模型数据预测的准确性就需要研究好数控机床的热误差补偿技术。

2.数控机床温度敏感点变动性分析

以Leaderway-V450型数控机床为例，在进行温度敏感点测试时，需要建立数学模型。需要温度传感器的位置放在不同的机床轴端来测量发热情况并做好记录登记。同时为了减少预测数据的误差，还要对不同时间段来收集数据。通过多批数据的对比分析，再结合实验中的温度变化等因素来探讨预测中温度敏感点数据。在运用机床热误差技术时，温度的变量选择也相当重要，如果没有选取恰当，就无法在后续的机床温度敏感点测试上找到真正的变化规律。在最初的数控机床结构选取上，也要以建模形式为主。传统的温度敏感点分析以试凑法为主，这样不仅消耗了大量的实验时间，还是对传感器资源的不合理利用。因此对数控机床的敏感点预测应该先基于理论数据的计算，将传感范围尽量缩小，这样能有效提高检测数据的工作效率，还能提升最后预测数据的准确性。

3.数控机床温度敏感点的变动性的影响

在机床的温度敏感点测试中，选择正确的传感器位置是热误差补偿技术的核心领域和需要突破的关键技术。温度敏感点的变化将会影响数学建模中数据参考价值。这个数据建模中的数据资源能够帮助数控机床加工更加复杂精密的零件，也是有效提升我国机电一体化水平的关键技术。随着近年来各国工业化水平不断提高，对于数控加工技术要求更加先进和精密。要科技的前沿更加要注重改善数控机床对于部件加工的精良程度，为其他工业的发展提供良好的加工环节。

通过分析可以知道，传感器的温度变化带来机床温度敏感点的变动会对热误差补偿技术建模预测数据产生影响，也会影响数据的准确使用。而通过温度敏感点的选择是可以改善热误差补偿建模的准确性的。因此要在理论计算的基础上，确定好传感器的位置范围，通过整体统计数据来采用尽可能少的传感器来测量建模所需的数据，同时只要保证最终热误差补偿技术中得到的建模数据误差小，就能综合的将数控机床用于其他产业的生产中，其预测的数据准确度越高，能够实现的经济效益就会越显著，同时在以后的测量温度敏感点上，要更加综合考虑经济和其他因素，同时对传感器的选取应用上也要加以区别。

结束语

热误差补偿技术是影响数控机床加工的重要方面，这对温度敏感点的变动性测量同样有影响。由于加工材料的不确定以及加工周围环境变化影响，因此需要在收集建模数据变量时要采用温度敏感点来衡量整个机床温度场的变化情况，以此来保证机床加工的部件能够减小误差，降低加工成本，使数据机床加工的效果更加优化。

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（作者单位：湖北工程职业学院）