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商品簡介
序
目次
商品簡介
數控機床熱誤差補償控制技術是數控裝備智能化的重要環節，通過智能感知和建模預測，進而實現數控機床精度和性能的提升，是智能製造的核心技術。其中模型的穩健性特性，是評估數控機床熱誤差補償控制技術能否在企業複雜的製造環境中真正工作的重要評估指標，是本領域研究的前沿和熱點。本著作以典型的三軸數控加工中心為研究對象，系統地介紹了筆者在該領域十多年的研究成果，討論了數控機床熱誤差補償模型的穩健性建立過程，綜合考慮溫度敏感點選擇、算法優化、工藝參數等多種因素耦合機理，研究科學的穩健性建模工程試驗方法和熱誤差補償模型功效的評估準則，建立系統的穩健性精度理論和應用方法，解決數控機床熱誤差補償控制技術瓶頸背後的多因素耦合熱穩健性理論中的系列問題，以期促進數控機床熱誤差補償控制技術的進一步發展。本著作可供數控機床、智能製造等領域的研究人員參考。
序
21世紀的智能裝備高速發展，信息技術和電子技術等多學科技術的融合，形成了裝備智能化特征，其精度要求也越來越高。針對裝備精度影響因素的分析和誤差的克服，科研人員一直不遺餘力地給予研究。溫度對裝備精度影響權重之大，且熱變形又具備時變性和非線性特征，涉及多學科領域，故已成為裝備精度方面研究的重點。現今國際科研人員在精度理論研究方面已獲得了諸多成果，但同時也帶出了新難點，尤其是精密裝備中的熱穩健性精度問題，無論是在理論研究還是在工程應用方面都是關鍵的和復雜的。
對此，著者帶領學科組歷時20多年，在國家自然科學基金重大項目（51490660/51490661）、國家自然科學基金項目（51175142/E051102）、國家重大專項（2009ZX04014-023）、國家重點研發項目（2019YFB1703700），以及諸多省部級項目和企業項目的支持下，系統地研究了智能數控機床熱穩健性精度理論及其應用技術，並在企業中進行了應用驗證。著者匯集了本人已發表的相關論著和研究成果，並參考了國內外文獻寫成此著作。著作明確了熱穩健性的基本定義，深入論述了數控機床熱穩健性精度理論及其應用技術、數控機床熱誤差特性，熱誤差穩健性建模算法等內容。
本著作由苗恩銘主持撰寫及修改定稿，劉輝博士、魏新園博士分別撰寫部分章節，同時研究生戚玉海、劉昀晟、鄭克非、陳陽楊、彭昊等在成稿過程中也做了諸多工作，在此一並感謝。感謝著者導師費業泰教授多年來的支持和鼓勵，他對本著作研究成果給予了充分關注和肯定，促進了研究的持續深入發展。
由於機械熱精度理論與應用涉及傳熱學、誤差理論、計量學、熱彈性理論等多學科領域，內容深入而廣泛，本著作內容僅為該領域其中一部分，研究成果難免有不全之處，僅起拋磚引玉之用。
本著作可作為科研人員、工程技術人員以及研究生等在精度理論、數控機床誤差建模等方面的教材和參考書。
此書著成之時，恰逢重慶理工大學建校80周年，在此感謝重慶理工大學長期給予的支持。
對此，著者帶領學科組歷時20多年，在國家自然科學基金重大項目（51490660/51490661）、國家自然科學基金項目（51175142/E051102）、國家重大專項（2009ZX04014-023）、國家重點研發項目（2019YFB1703700），以及諸多省部級項目和企業項目的支持下，系統地研究了智能數控機床熱穩健性精度理論及其應用技術，並在企業中進行了應用驗證。著者匯集了本人已發表的相關論著和研究成果，並參考了國內外文獻寫成此著作。著作明確了熱穩健性的基本定義，深入論述了數控機床熱穩健性精度理論及其應用技術、數控機床熱誤差特性，熱誤差穩健性建模算法等內容。
本著作由苗恩銘主持撰寫及修改定稿，劉輝博士、魏新園博士分別撰寫部分章節，同時研究生戚玉海、劉昀晟、鄭克非、陳陽楊、彭昊等在成稿過程中也做了諸多工作，在此一並感謝。感謝著者導師費業泰教授多年來的支持和鼓勵，他對本著作研究成果給予了充分關注和肯定，促進了研究的持續深入發展。
由於機械熱精度理論與應用涉及傳熱學、誤差理論、計量學、熱彈性理論等多學科領域，內容深入而廣泛，本著作內容僅為該領域其中一部分，研究成果難免有不全之處，僅起拋磚引玉之用。
本著作可作為科研人員、工程技術人員以及研究生等在精度理論、數控機床誤差建模等方面的教材和參考書。
此書著成之時，恰逢重慶理工大學建校80周年，在此感謝重慶理工大學長期給予的支持。
目次
1 緒論
1．1 數控機床熱精度理論研究的意義
1．2 數控機床熱穩健性精度理論概述
2 數控機床與精度
2．1 數控機床的結構組成
2．2 數控機床的精度
2．3 小結
3 數控機床熱誤差特性
3．1 熱誤差白箱化——從零件熱變形角度出發
3．2 熱誤差黑箱化——從實驗角度出發
3．3 小結
4 軟件熱誤差補償技術
4．1 熱誤差測量技術
4．2 熱誤差建模理論
4．3 熱誤差補償嵌入技術
4．4 小結
5 熱誤差建模算法基礎
5．1 溫度敏感點
5．2 熱誤差建模算法
5．3 小結
6 熱誤差穩健性建模算法
6．1 溫度敏感點共線性
6．2 溫度敏感點共線性和關聯性
6．3 穩健性建模算法
6．4 精度驗證
6．5 小結
7 因素變化對熱誤差的影響
7．1 實切狀態下的熱誤差
7．2 工作臺位置變化的影響
7．3 多因素影響下熱誤差探究實驗設計
7．4 小結
8 數控機床熱誤差評估檢驗方法
8．1 數控加工中心熱變形檢驗條件和評定方法
8．2 基於精加工試件的熱誤差評估檢驗方法
8．3 精密數控機床工作臺多點熱誤差的測定
8．4 精密數控機床實切狀態下熱誤差的測定
8．5 小結
9 熱誤差補償技術的工程應用
9．1 有源相控陣雷達發展概況
9．2 基於熱誤差補償技術的雷達陣面熱變形補償
9．3 實驗探究過程
9．4 雷達陣面熱變形補償效果
9．5 小結
參考文獻
1．1 數控機床熱精度理論研究的意義
1．2 數控機床熱穩健性精度理論概述
2 數控機床與精度
2．1 數控機床的結構組成
2．2 數控機床的精度
2．3 小結
3 數控機床熱誤差特性
3．1 熱誤差白箱化——從零件熱變形角度出發
3．2 熱誤差黑箱化——從實驗角度出發
3．3 小結
4 軟件熱誤差補償技術
4．1 熱誤差測量技術
4．2 熱誤差建模理論
4．3 熱誤差補償嵌入技術
4．4 小結
5 熱誤差建模算法基礎
5．1 溫度敏感點
5．2 熱誤差建模算法
5．3 小結
6 熱誤差穩健性建模算法
6．1 溫度敏感點共線性
6．2 溫度敏感點共線性和關聯性
6．3 穩健性建模算法
6．4 精度驗證
6．5 小結
7 因素變化對熱誤差的影響
7．1 實切狀態下的熱誤差
7．2 工作臺位置變化的影響
7．3 多因素影響下熱誤差探究實驗設計
7．4 小結
8 數控機床熱誤差評估檢驗方法
8．1 數控加工中心熱變形檢驗條件和評定方法
8．2 基於精加工試件的熱誤差評估檢驗方法
8．3 精密數控機床工作臺多點熱誤差的測定
8．4 精密數控機床實切狀態下熱誤差的測定
8．5 小結
9 熱誤差補償技術的工程應用
9．1 有源相控陣雷達發展概況
9．2 基於熱誤差補償技術的雷達陣面熱變形補償
9．3 實驗探究過程
9．4 雷達陣面熱變形補償效果
9．5 小結
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