基于改进松鼠搜索算法优化神经网络的数控机床进给系统热误差预测
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TH161+. 1

基金项目:

辽宁省应用基础研究计划项目(2022JH2 / 101300214)、2022 年度辽宁省教育厅高等学校基本科研项目面上项目资助


Thermal error prediction of CNC machine tool feed system based on neural network optimized by improved squirrel search algorithm
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    为探究数控机床进给系统中各因素对热误差的影响规律,建立精准的热误差预测模型。 在进给速度为 10 m/ min、环境 温度 20℃的条件下进行进给系统热误差测量实验,获得进给系统关键点的温升及热误差。 为提高预测精度,采用 Tent 混沌改 进松鼠搜索算法,并利用改进的算法对神经网络进行优化,建立热误差预测模型。 利用热误差测量实验获得的数据进行验证, 结果表明改进前的神经网络预测误差为 12. 23% ,改进后的模型预测误差为 8. 92% ,精度有较大提升。 利用预测模型针对不同 进给速度下相同位置处热误差进行分析,结果表明,进给系统中关键测温点的温度和丝杠各点的热误差随着进给速度的增加而 增加。 因此提出的预测模型可实现进给系统热误差的准确预测,为误差补偿提供理论依据。

    Abstract:

    To explore the influence of various factors on thermal error in the feed system of CNC machine tools, an accurate thermal error prediction model is formulated. Thermal error measurement experiments are implemented on the feed system at a feed speed of 10 m/ min and ambient temperature of 20℃ to obtain the temperature rise and thermal error of the key points of the feed system. To improve prediction accuracy, Tent chaos is used to improve the squirrel search algorithm. The improved algorithm is utilized to optimize the neural network and establish a thermal error prediction model. The data obtained from thermal error measurement experiments are used for validation, and the results show that the prediction error of the neural network before improvement is 12. 23% , while the prediction error of the improved model is 8. 92% , indicating a significant improvement in accuracy. The prediction model is used to analyze the thermal error at the same position under different feed speeds. The results show that the temperature of key temperature measurement points in the feed system and the thermal error at each point of the lead screw increased with the increase in feed speed. Therefore, the proposed prediction model can accurately predict the thermal error of the feed system and provide a theoretical basis for error compensation

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

杨赫然,李 帅,孙兴伟,董祉序,刘 寅.基于改进松鼠搜索算法优化神经网络的数控机床进给系统热误差预测[J].仪器仪表学报,2024,44(1):60-69

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2024-04-10
  • 出版日期:
文章二维码