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基于Bootstrap改进的机床主轴可靠性建模
1
作者
张孟
李传军
+3 位作者
苗百然
董颖怀
杨保鹏
李演刚
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第9期3401-3410,共10页
随着数控机床主轴故障率的下降,针对正常工况的机床来说,想要获得大量的样本故障数据愈加困难,因此针对小样本数据的主轴平均故障间隔时间(MTBF)估计尤为关键。目前已有很多Bootstrap(自助法)的改进方法研究,但是多数抽样方式集中于数...
随着数控机床主轴故障率的下降,针对正常工况的机床来说,想要获得大量的样本故障数据愈加困难,因此针对小样本数据的主轴平均故障间隔时间(MTBF)估计尤为关键。目前已有很多Bootstrap(自助法)的改进方法研究,但是多数抽样方式集中于数据区间内,没有考虑向分组区间外扩充。文中采用改进Bootstrap法在三个方向上扩充原始样本,利用扩充后的样本来估计威布尔分布的尺度参数和形状参数,进而计算机床主轴的MTBF,将其值与改进前的自助法进行比较,改进后的方法既能提升数据扩容效率,又能提高MTBF估计精度,结合相关系数法不仅拓展了初值范围,而且简化了位移参数估计过程,因此建立三参数威布尔分布模型,得到更加精确的数控机床主轴可靠性参考指标,对工程实践有较高的参考价值。
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关键词
平均故障间隔时间
数控机床主轴
小样本
BOOTSTRAP法
三参数威布尔
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职称材料
基于球杆仪的三轴数控机床热误差检测方法
被引量:
10
2
作者
商鹏
阮宏慧
张大卫
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第11期1336-1340,共5页
热误差是影响机床加工精度的主要误差项.为了快速检测机床自身热误差,在研究机床综合误差和球杆仪检测原理的基础上,提出了一种快速有效的检测方法———球杆仪法.通过建立三轴数控机床的几何误差和热误差的综合误差模型,提出机床的几...
热误差是影响机床加工精度的主要误差项.为了快速检测机床自身热误差,在研究机床综合误差和球杆仪检测原理的基础上,提出了一种快速有效的检测方法———球杆仪法.通过建立三轴数控机床的几何误差和热误差的综合误差模型,提出机床的几何误差和热误差的检测及分离方法,并对影响加工精度较大的主轴与Z导轨的平行度误差、标尺热变形导致的比例误差以及滚珠丝杠变形导致的周期性误差等主要热误差项进行了球杆仪圆轨迹测试法的模拟仿真,通过进行球杆仪检测实验,测得机床空载时的主轴端热漂移误差,得到其变化规律曲线.相对于传统热误差检测法,该方法简捷有效.
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关键词
球杆仪
热误差
三轴数控机床
几何误差
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职称材料
基于G代码修改的数控机床几何误差补偿方法
被引量:
7
3
作者
高兴
佟浩
+2 位作者
周雷
满建财
李勇
《制造技术与机床》
北大核心
2015年第1期57-62,共6页
为减小数控机床的空间运动定位误差,研究了一种基于G代码修改的几何误差补偿方法。以多体系统理论为基础,构建起多轴数控机床的通用误差模型,并据此建立了三轴数控机床空间误差模型。提出三维空间内任意直线轨迹的直线插补补偿算法和可...
为减小数控机床的空间运动定位误差,研究了一种基于G代码修改的几何误差补偿方法。以多体系统理论为基础,构建起多轴数控机床的通用误差模型,并据此建立了三轴数控机床空间误差模型。提出三维空间内任意直线轨迹的直线插补补偿算法和可提高圆心位置精度的平面内圆弧插补补偿算法,且这2种补偿算法都可分别设定不同的插补精度。采用修改G代码方式实现补偿方法的通用性,在XZOY型三轴数控机床上开展了误差补偿实验,验证了其有效性。
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关键词
三轴数控机床
G代码修改
几何误差补偿
多体系统理论
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职称材料
题名
基于Bootstrap改进的机床主轴可靠性建模
1
作者
张孟
李传军
苗百然
董颖怀
杨保鹏
李演刚
机构
天津科技大学机械工程学院
天津中德应用技术大学机械工程学院
出处
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第9期3401-3410,共10页
基金
天津市教委科研计划重点资助项目(2020ZD05)。
文摘
随着数控机床主轴故障率的下降,针对正常工况的机床来说,想要获得大量的样本故障数据愈加困难,因此针对小样本数据的主轴平均故障间隔时间(MTBF)估计尤为关键。目前已有很多Bootstrap(自助法)的改进方法研究,但是多数抽样方式集中于数据区间内,没有考虑向分组区间外扩充。文中采用改进Bootstrap法在三个方向上扩充原始样本,利用扩充后的样本来估计威布尔分布的尺度参数和形状参数,进而计算机床主轴的MTBF,将其值与改进前的自助法进行比较,改进后的方法既能提升数据扩容效率,又能提高MTBF估计精度,结合相关系数法不仅拓展了初值范围,而且简化了位移参数估计过程,因此建立三参数威布尔分布模型,得到更加精确的数控机床主轴可靠性参考指标,对工程实践有较高的参考价值。
关键词
平均故障间隔时间
数控机床主轴
小样本
BOOTSTRAP法
三参数威布尔
Keywords
mean time between failures
cnc
machine
tool
spindle
small samples
Bootstrap method
3
-parameter Weibull
分类号
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TB114.3 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
基于球杆仪的三轴数控机床热误差检测方法
被引量:
10
2
作者
商鹏
阮宏慧
张大卫
机构
天津大学机械工程学院
出处
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第11期1336-1340,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50275104)
文摘
热误差是影响机床加工精度的主要误差项.为了快速检测机床自身热误差,在研究机床综合误差和球杆仪检测原理的基础上,提出了一种快速有效的检测方法———球杆仪法.通过建立三轴数控机床的几何误差和热误差的综合误差模型,提出机床的几何误差和热误差的检测及分离方法,并对影响加工精度较大的主轴与Z导轨的平行度误差、标尺热变形导致的比例误差以及滚珠丝杠变形导致的周期性误差等主要热误差项进行了球杆仪圆轨迹测试法的模拟仿真,通过进行球杆仪检测实验,测得机床空载时的主轴端热漂移误差,得到其变化规律曲线.相对于传统热误差检测法,该方法简捷有效.
关键词
球杆仪
热误差
三轴数控机床
几何误差
Keywords
double-ball-bar(DBB)
thermal error
3
-axis
cnc
machine
tool
geometric error
分类号
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TP202 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于G代码修改的数控机床几何误差补偿方法
被引量:
7
3
作者
高兴
佟浩
周雷
满建财
李勇
机构
清华大学机械工程系/摩擦学国家重点实验室
精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室
滕州市产品质量监督检验所
国家机床产品质量监督检验中心(山东)
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2015年第1期57-62,共6页
基金
国家质检总局科技立项(2010QK229)
山东省质量技术监督局科技立项(2010GGB23001)
文摘
为减小数控机床的空间运动定位误差,研究了一种基于G代码修改的几何误差补偿方法。以多体系统理论为基础,构建起多轴数控机床的通用误差模型,并据此建立了三轴数控机床空间误差模型。提出三维空间内任意直线轨迹的直线插补补偿算法和可提高圆心位置精度的平面内圆弧插补补偿算法,且这2种补偿算法都可分别设定不同的插补精度。采用修改G代码方式实现补偿方法的通用性,在XZOY型三轴数控机床上开展了误差补偿实验,验证了其有效性。
关键词
三轴数控机床
G代码修改
几何误差补偿
多体系统理论
Keywords
3 -axis cnc machine tools
G- code modification
geometric error compensation
multi -body system theory
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Bootstrap改进的机床主轴可靠性建模
张孟
李传军
苗百然
董颖怀
杨保鹏
李演刚
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于球杆仪的三轴数控机床热误差检测方法
商鹏
阮宏慧
张大卫
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于G代码修改的数控机床几何误差补偿方法
高兴
佟浩
周雷
满建财
李勇
《制造技术与机床》
北大核心
2015
7
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职称材料
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