CN108763682B - 基于田口方法的机床主轴的热优化方法及热优化装置 - Google Patents
基于田口方法的机床主轴的热优化方法及热优化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108763682B CN108763682B CN201810470083.9A CN201810470083A CN108763682B CN 108763682 B CN108763682 B CN 108763682B CN 201810470083 A CN201810470083 A CN 201810470083A CN 108763682 B CN108763682 B CN 108763682B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test
- machine tool
- tool spindle
- parameters
- combination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 177
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 20
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
本发明公开一种基于田口方法的机床主轴的热优化方法，该方法包括：确定所述机床主轴的质量参数；基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数；基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合；基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果；对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数；基于所述最佳热性能参数对所述机床主轴进行热优化。本发明还公开一种基于田口方法的机床主轴的热优化装置。通过采用田口方法对优化过程中的试验组合进行筛选，选取较优的试验组合以进行试验，降低了优化过程中的运算复杂度，从而对机床主轴进行更快、更全面及更精确的优化。
Description
技术领域
本发明涉及工业控制领域，具体涉及一种基于田口方法的机床主轴的热优化方法及热优化装置。
背景技术
随着国内科学技术的不断发展，普通用户可使用的产品品质越来越高，导致用户对产品的品质要求也越来越高，例如在传统制造行业，数控机床作为制造行业的基础，其精密度的大小决定了其产品的精确度。
在目前的大量研究中表明，影响数控机床的加工精度的因素非常多，例如几何误差、夹具误差、刀具磨损以及热误差等，而其中热误差是对误差影响最大的因素之一，因此技术人员对高精密机械的热态特性加强了研究。在现有的改进方案中，技术人员通过响应面法对磨床的主轴进行形状优化设计，以改善主轴的热性能，但该方案对主轴的热性能优化程度不够高；技术人员还通过分析主轴系统的多对流换热系数，获得主轴系统更精确的对流换热系数，从而从对流热换方面对主轴系统进行优化，但上述方法优化方面不全面，计算能力弱，无法满足现有技术对主轴系统的更高要求。
进一步地，为了提高优化的全面性，提高优化的运算分析能力，技术人员还通过结合计算机的计算能力以对主轴进行优化，例如基于本体论的主轴设计方法，还例如热-力耦合分析方法，以及技术人员通过计算机进行有限元分析等方法，提高对主轴系统的静、动、热态的综合性能的分析，从而实现更精确更全面的优化，但该优化方法需要涉及的优化参数较多，优化方法较为复杂，同时对计算机的计算能力要求较高，优化成本较高。
发明内容
为了克服现有技术中对主轴系统进行优化的优化方法复杂，运算复杂度高的技术问题，本发明实施例提供一种基于田口方法的机床主轴的热优化方法及优化装置，通过采用田口方法对优化过程中的试验组合进行筛选，选取较优的试验组合以进行试验，降低了优化过程中的运算复杂度，从而对机床主轴进行更快、更全面以及更精确的优化。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种基于田口方法的机床主轴的热优化方法，所述热优化方法包括：确定所述机床主轴的质量参数；基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数；基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合；基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果；对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数；基于所述最佳热性能参数对所述机床主轴进行热优化。
优选地，所述质量参数包括：最大热变形量、最高温度以及总质量。
优选地，所述基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数，包括：获取所述质量参数的参数性质；在所述参数性质为望小特性的情况下，确定所述机床主轴的关键参数为：主轴支撑跨距、锥面处轴段长度、冷却道相对主轴距离以及主轴箱侧面槽深。
优选地，所述基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合，包括：获取每一关键参数的取值范围；基于关键参数的取值范围，确定针对该关键参数的试验组合；通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，并将筛选后的试验组合确定为所述筛选后试验组合。
优选地，所述基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果，包括：建立所述机床主轴的主轴模型；对所述主轴模型进行简化，以获得简化后主轴模型；基于所述筛选后试验组合，对所述简化后主轴模型进行机床主轴试验，并获得试验结果。
优选地，所述对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数，包括：基于所述试验结果，建立所述质量参数与所述关键参数的对应关系表；获取所述质量参数的最佳取值；基于所述对应关系表，获得与所述质量参数的最佳取值对应的最佳关键参数，并将所述最佳关键参数确定为所述最佳热性能参数。
本发明第二方面提供一种基于田口方法的机床主轴的热优化装置，所述热优化装置包括：质量参数确定模块，用于确定所述机床主轴的质量参数；关键参数确定模块，用于基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数；试验组合优化模块，用于基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合；试验模块，用于基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果；分析模块，用于对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数；热优化模块，用于基于所述最佳热性能参数对所述机床主轴进行热优化。
优选地，所述试验组合优化模块包括：范围获取子模块，用于获取每一关键参数的取值范围；组合确定子模块，用于基于关键参数的取值范围，确定针对该关键参数的试验组合；筛选子模块，用于通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，并将筛选后的试验组合确定为所述筛选后试验组合。
优选地，所述试验模块包括：模型建立子模块，用于建立所述机床主轴的主轴模型；模型简化子模块，用于对所述主轴模型进行简化，以获得简化后主轴模型；试验子模块，用于基于所述筛选后试验组合，对所述简化后主轴模型进行机床主轴试验，并获得试验结果。
优选地，所述分析模块包括：建立关系子模块，用于基于所述试验结果，建立所述质量参数与所述关键参数的对应关系表；取值获取子模块，用于获取所述质量参数的最佳取值；最佳参数确定子模块，用于基于所述对应关系表，获得与所述质量参数的最佳取值对应的最佳关键参数，并将所述最佳关键参数确定为所述最佳热性能参数。
通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
通过采用田口方法对优化过程中需要进行运算或分析的试验组合进行筛选和优化，选取较优的试验组合以进行试验，从而大大减少了在机床主轴优化分析过程中的试验参数种类、试验组合数以及试验总数，大大降低了优化过程中的运算复杂度，从而更快、更全面以及更精确地获取机床主轴的热性能参数，实现对机床主轴的更快、更全面以及更精确的优化。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于田口方法的机床主轴的热优化方法的具体实现流程图；
图2是本发明实施例提供的基于田口方法的机床主轴的热优化装置的结构示意图。
具体实施方式
为了克服现有技术中对主轴系统进行优化的优化方法复杂，运算复杂度高的技术问题，本发明实施例提供一种基于田口方法的机床主轴的热优化方法及优化装置，通过采用田口方法对优化过程中的试验组合进行筛选，选取较优的试验组合以进行试验，降低了优化过程中的运算复杂度，从而对机床主轴进行更快、更全面以及更精确的优化。
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
请参见图1，本发明实施例提供一种基于田口方法的机床主轴的热优化方法，所述热优化方法包括：
S10)确定所述机床主轴的质量参数；
S20)基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数；
S30)基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合；
S40)基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果；
S50)对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数；
S60)基于所述最佳热性能参数对所述机床主轴进行热优化。
在本发明实施例中，所述质量参数包括：最大热变形量、最高温度以及总质量。
在本发明实施例中，所述基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数，包括：获取所述质量参数的参数性质；在所述参数性质为望小特性的情况下，确定所述机床主轴的关键参数为：主轴支撑跨距L、锥面处轴段长度A、冷却道相对主轴距离B以及主轴箱侧面槽深C。
为了在现有技术的基础上对机床主轴优化过程中的分析参数进行优化，首先获取机床主轴优化过程中的相关质量参数，并获取质量参数的参数性质，在一种可能的实施方式中，对机床主轴进行优化的质量参数为望小特性，即期望质量参数的值越小越好，因此根据确定的质量参数进一步确定对机床主轴进行优化的关键参数为主轴支撑跨距L、锥面处轴段长度A、冷却道相对主轴距离B以及主轴箱侧面槽深C。
进一步地，在本发明实施例中，所述基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合，包括：获取每一关键参数的取值范围；基于关键参数的取值范围，确定针对该关键参数的试验组合；通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，并将筛选后的试验组合确定为所述筛选后试验组合。
在一种可能的实施方式中，在确定机床主轴的关键参数后，技术人员确定每个关键参数都为3水平参数，且每个关键参数在每个水平的取值偏差分别为±20mm、±6mm、±2mm和±5mm，获得关键参数与不同水平对应的表格如表1：
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 关键参数 | L | A | B | C |
| 水平1 | 535 | 118 | 12 | 30 |
| 水平2 | 545 | 120 | 15 | 35 |
| 水平3 | 555 | 122 | 18 | 40 |
表1关键参数与水平表
技术人员在获取到关键参数与水平表后，虽然通过现有技术中的控制变量法可以确定出所有可能的试验组合，但通过控制变量法确定出的试验组合较多，运算量较大，对技术人员造成较大困扰，例如在本发明实施例中，通过控制变量法可以从表1中确定81种试验组合，因此为了减少运算的复杂度，需要对试验组合进行进一步的筛选。在本发明实施例中，技术人员采用田口方法对表1确定的试验组合进行筛选，从而获得筛选后的9组试验组合，并将筛选后的实验组合确定为筛选后试验组合，如表2：
| L | A | B | C | |
| 试验组合1 | 526 | 114 | 13 | 32 |
| 试验组合2 | 526 | 120 | 15 | 37 |
| 试验组合3 | 526 | 126 | 17 | 42 |
| 试验组合4 | 546 | 114 | 15 | 42 |
| 试验组合5 | 546 | 120 | 17 | 32 |
| 试验组合6 | 546 | 126 | 13 | 37 |
| 试验组合7 | 566 | 114 | 17 | 37 |
| 试验组合8 | 566 | 120 | 13 | 42 |
| 试验组合9 | 566 | 126 | 15 | 32 |
表2筛选后试验组合
在本发明实施例中，通过根据机床主轴的实际情况获得精确的关键参数以及与关键参数对应的试验组合，并通过田口方法对试验组合做进一步的筛选，从而实现低成本、高效率的优化过程，提高了优化过程中的精确性，具有很高的推广价值，同时筛选后的试验组合与原试验组合相比，试验组合的数量大大减少，因此还大大减少了试验过程中的工作量以及运算量，大大降低了对计算机的运算能力要求，提高了工作效率，降低了优化成本。
在本发明实施例中，所述基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果，包括：建立所述机床主轴的主轴模型；对所述主轴模型进行简化，以获得简化后主轴模型；基于所述筛选后试验组合，对所述简化后主轴模型进行机床主轴试验，并获得试验结果。
在获取到机床主轴的筛选后试验组合后，技术人员基于筛选后试验组合进行试验就能获得相应的试验结果，在本发明实施例中，技术人员通过将筛选后试验组合中的数据导入计算机中以进行模拟试验，从而快速、精确、便捷地获得机床主轴的试验结果。
在一种可能的实施方式中，技术人员首先在计算机上建立机床主轴的主轴模型，当然，技术人员也可以在确定筛选后试验组合之前的任何时候在计算机上建立机床主轴的主轴模型，都应该属于本发明实施例的保护范围，而不应该将本实施例视为对试验步骤的顺序限制，在此不做过多赘述。在建立了主轴模型后，技术人员根据实际情况对主轴模型进行简化，例如在本发明实施例中，由于技术人员已经对试验组合进行了筛选，因此技术人员可以将主轴模型进行与筛选后试验组合对应的简化操作，以降低整个主轴模型的复杂度，便于技术人员在试验过程中对主轴模型进行更好的观察，以及降低对计算机的运算要求，降低试验成本。在对主轴模型进行简化以生成简化后主轴模型后，计算人员计算简化后主轴模型的边界条件，并开始进行机床主轴试验，并在试验结束后获得试验结果。
在本发明实施例中，通过在计算机上对机床主轴进行模拟建模并进行模拟试验和数据分析，大大降低了在模拟和分析过程中的成本，提高了模拟和分析的效率，同时模拟好分析过程中具有可视化的效果，更便于技术人员对优化过程进行观察，并及时作出调整措施，进一步提高了优化过程中的精确性以及提高了优化过程的全面性。
进一步地，在本发明实施例中，所述对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数，包括：基于所述试验结果，建立所述质量参数与所述关键参数的对应关系表；获取所述质量参数的最佳取值；基于所述对应关系表，获得与所述质量参数的最佳取值对应的最佳关键参数，并将所述最佳关键参数确定为所述最佳热性能参数。
在一种可能的实施方式中，技术人员获取到计算机在上述优化后试验组合基础上生成的试验结果，并对试验结果中的数据进行整理以建立质量参数与关键参数之间的对应关系表，如表3：
表3对应关系表
其中T为各关键参数实验结果之和；t为各关键参数实验结果之和的均值；R为极差；X为较优的水平；Y为关键参数的排序。通过对对应关系表中的数据进行观察可以得出，对于最大热变形量的最佳取值为B3A2L3C3；对于最高温度的最佳取值为B3L1A2C3；对于总质量的最佳取值为L1C3B3A3，因此基于上述最佳取值，技术人员进一步确定机床主轴的最佳关键参数为：主轴支撑跨距L1(526mm)、锥面处轴段长度A3(126mm)、冷却道相对主轴距离B3(17mm)以及主轴箱侧面槽深C3(42mm)，并将最佳关键参数确定为机床主轴的最佳热性能参数。
在本发明实施例中，在获取到机床主轴的最佳热性能参数后，技术人员基于该最佳热性能参数生产和制造新的机床主轴，从而完成对机床主轴的热优化。
下面结合附图对本发明实施例所提供的基于田口方法的机床主轴的热优化装置进行说明。
请参见图2，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种基于田口方法的机床主轴的热优化装置，所述热优化装置包括：质量参数确定模块，用于确定所述机床主轴的质量参数；关键参数确定模块，用于基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数；试验组合优化模块，用于基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合；试验模块，用于基于所述优化后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果；分析模块，用于对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数；热优化模块，用于基于所述最佳热性能参数对所述机床主轴进行热优化。
在本发明实施例中，所述试验组合优化模块包括：范围获取子模块，用于获取每一关键参数的取值范围；组合确定子模块，用于基于关键参数的取值范围，确定针对该关键参数的试验组合；筛选子模块，用于通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，并将筛选后的试验组合确定为所述筛选后试验组合。
在本发明实施例中，所述试验模块包括：模型建立子模块，用于建立所述机床主轴的主轴模型；模型简化子模块，用于对所述主轴模型进行简化，以获得简化后主轴模型；试验子模块，用于基于所述筛选后试验组合，对所述简化后主轴模型进行机床主轴试验，并获得试验结果。
在本发明实施例中，所述分析模块包括：建立关系子模块，用于基于所述试验结果，建立所述质量参数与所述关键参数的对应关系表；取值获取子模块，用于获取所述质量参数的最佳取值；最佳参数确定子模块，用于基于所述对应关系表，获得与所述质量参数的最佳取值对应的最佳关键参数，并将所述最佳关键参数确定为所述最佳热性能参数。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (8)
1.一种基于田口方法的机床主轴的热优化方法，其特征在于，所述热优化方法包括：
确定所述机床主轴的质量参数；
基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数；
基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合；
基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果；
对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数；
基于所述最佳热性能参数对所述机床主轴进行热优化；
所述质量参数包括：最大热变形量、最高温度以及总质量；
所述基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数，包括：
获取所述质量参数的参数性质；
在所述参数性质为望小特性的情况下，确定所述机床主轴的关键参数为：主轴支撑跨距、锥面处轴段长度、冷却道相对主轴距离以及主轴箱侧面槽深。
2.根据权利要求1所述的热优化方法，其特征在于，所述基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合，包括：
获取每一关键参数的取值范围；
基于关键参数的取值范围，确定针对该关键参数的试验组合；
通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，并将筛选后的试验组合确定为所述筛选后试验组合。
3.根据权利要求1所述的热优化方法，其特征在于，所述基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果，包括：
建立所述机床主轴的主轴模型；
对所述主轴模型进行简化，以获得简化后主轴模型；
基于所述筛选后试验组合，对所述简化后主轴模型进行机床主轴试验，并获得试验结果。
4.根据权利要求1所述的热优化方法，其特征在于，所述对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数，包括：
基于所述试验结果，建立所述质量参数与所述关键参数的对应关系表；
获取所述质量参数的最佳取值；
基于所述对应关系表，获得与所述质量参数的最佳取值对应的最佳关键参数，并将所述最佳关键参数确定为所述最佳热性能参数。
5.一种基于田口方法的机床主轴的热优化装置，其特征在于，所述热优化装置包括：
质量参数确定模块，用于确定所述机床主轴的质量参数；
关键参数确定模块，用于基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数；
试验组合优化模块，用于基于所述关键参数确定试验组合，并通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，以获得筛选后试验组合；
试验模块，用于基于所述筛选后试验组合进行机床主轴试验，并获得试验结果；
分析模块，用于对所述试验结果进行分析，获得所述机床主轴的最佳热性能参数；
热优化模块，用于基于所述最佳热性能参数对所述机床主轴进行热优化；
所述质量参数包括：最大热变形量、最高温度以及总质量；
所述基于所述质量参数确定所述机床主轴的关键参数，包括：
获取所述质量参数的参数性质；
在所述参数性质为望小特性的情况下，确定所述机床主轴的关键参数为：主轴支撑跨距、锥面处轴段长度、冷却道相对主轴距离以及主轴箱侧面槽深。
6.根据权利要求5所述的热优化装置，其特征在于，所述试验组合优化模块包括：
范围获取子模块，用于获取每一关键参数的取值范围；
组合确定子模块，用于基于关键参数的取值范围，确定针对该关键参数的试验组合；
筛选子模块，用于通过所述田口方法对所述试验组合进行筛选，并将筛选后的试验组合确定为所述筛选后试验组合。
7.根据权利要求5所述的热优化装置，其特征在于，所述试验模块包括：
模型建立子模块，用于建立所述机床主轴的主轴模型；
模型简化子模块，用于对所述主轴模型进行简化，以获得简化后主轴模型；
试验子模块，用于基于所述筛选后试验组合，对所述简化后主轴模型进行机床主轴试验，并获得试验结果。
8.根据权利要求5所述的热优化装置，其特征在于，所述分析模块包括：
建立关系子模块，用于基于所述试验结果，建立所述质量参数与所述关键参数的对应关系表；
取值获取子模块，用于获取所述质量参数的最佳取值；
最佳参数确定子模块，用于基于所述对应关系表，获得与所述质量参数的最佳取值对应的最佳关键参数，并将所述最佳关键参数确定为所述最佳热性能参数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810470083.9A CN108763682B (zh) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | 基于田口方法的机床主轴的热优化方法及热优化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810470083.9A CN108763682B (zh) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | 基于田口方法的机床主轴的热优化方法及热优化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108763682A CN108763682A (zh) | 2018-11-06 |
| CN108763682B true CN108763682B (zh) | 2022-08-05 |
Family
ID=64008278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810470083.9A Active CN108763682B (zh) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | 基于田口方法的机床主轴的热优化方法及热优化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108763682B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112364444A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-02-12 | 江苏赛洋机电科技有限公司 | 一种基于有限元模型数值仿真的数控机床温度测点优化方法 |
| CN113312768B (zh) * | 2021-05-24 | 2024-04-05 | 绍兴文理学院 | 基于Taguchi和BBD的电磁铁多质量特性参数优化设计方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102465965A (zh) * | 2010-11-19 | 2012-05-23 | 汶莱商新瓷科技股份有限公司 | 高转速轴承 |
| CN104827339A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-08-12 | 南通大学 | 基于正交试验分析的机床主轴热误差优工况确定方法 |
| CN105868474A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 南通大学 | 一种基于正交试验分析的机床横梁多目标优化设计方法 |
| CN105913122A (zh) * | 2015-09-09 | 2016-08-31 | 广东技术师范学院 | 基于混合田口遗传算法的精车轴套表面残余应力预测方法 |
| CN106122037A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-16 | 江苏大学 | 一种高温泵悬架体的冷却装置 |
| CN107463750A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-12 | 中国电子科技集团公司第五十八研究所 | 锁相环电路中阻容参数确定方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2911565B1 (fr) * | 2007-01-19 | 2009-02-27 | Renault Sas | Systeme et procede de commande d'un groupe motopropulseur hybride pour un fonctionnement en mode quatre roues motrices permanent |
| CN103471824B (zh) * | 2013-08-29 | 2016-06-29 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种汽轮机叶轮旋转试验平台及方法 |
| CN104615077B (zh) * | 2015-01-07 | 2017-12-22 | 重庆大学 | 基于田口法的数控铣削加工工艺参数高效节能优化方法 |
| CN106202755B (zh) * | 2016-07-15 | 2019-08-23 | 西安交通大学 | 基于动力学模型和遗传算法的电主轴结构优化设计方法 |
-
2018
- 2018-05-16 CN CN201810470083.9A patent/CN108763682B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102465965A (zh) * | 2010-11-19 | 2012-05-23 | 汶莱商新瓷科技股份有限公司 | 高转速轴承 |
| CN104827339A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-08-12 | 南通大学 | 基于正交试验分析的机床主轴热误差优工况确定方法 |
| CN105913122A (zh) * | 2015-09-09 | 2016-08-31 | 广东技术师范学院 | 基于混合田口遗传算法的精车轴套表面残余应力预测方法 |
| CN105868474A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 南通大学 | 一种基于正交试验分析的机床横梁多目标优化设计方法 |
| CN106122037A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-16 | 江苏大学 | 一种高温泵悬架体的冷却装置 |
| CN107463750A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-12 | 中国电子科技集团公司第五十八研究所 | 锁相环电路中阻容参数确定方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "Topsis Based Taguchi Optimization of Machining Characteristics in End Milling Operation of Kevlar-Epoxy Composites";Ic, Yusuf Tansel等;《JOURNAL OF THE CHINESE SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS》;20161231;第37卷(第6期);第653-662页 * |
| "基于MATLAB的机床主轴优化设计";冯海华 等;《温州大学学报》;20090430;第30卷(第2期);第32-37页 * |
| "田口方法在主轴系统参数设计优化组合方面的应用";梁迪 等;《沈阳大学学报（自然科学版）》;20161028;第28卷(第5期);第405-409页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108763682A (zh) | 2018-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101930494B (zh) | 基于模态分割和遗传算法的飞行器不定阶次参数模型辨识方法 | |
| CN108763682B (zh) | 基于田口方法的机床主轴的热优化方法及热优化装置 | |
| CN108509726B (zh) | 基于热流固耦合仿真的电主轴生热/散热优化分析方法 | |
| US10325036B2 (en) | Method and system for determing welding process parameters | |
| CN108846219A (zh) | 高压磨料水射流加工装备工艺参数优化方法与系统 | |
| CN112733406B (zh) | 利用有限元素法建立摩擦搅拌焊接结构缺陷预测模型 | |
| CN112115635B (zh) | 一种基于深度学习的注塑工艺优化方法 | |
| CN106682346A (zh) | 一种基于cfd软件对复杂构件气淬系统的优化方法 | |
| CN112257303A (zh) | 一种基于热仿真模型的温度稳定时间的测试方法 | |
| CN111605199A (zh) | 一种fdm3d打印机有限元分析及成型精度方法 | |
| CN106126930B (zh) | 一种基于二分法的机床加工稳定性边界快速求解方法 | |
| CN113369994A (zh) | 一种高速铣削过程刀具状态监测方法 | |
| CN110532093B (zh) | 数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法 | |
| CN110442931A (zh) | 一种基于rsm的电机多目标优化设计方法 | |
| CN108717494A (zh) | 面向多目标的钛合金整体叶盘侧铣加工切削参数优化方法 | |
| CN113806985B (zh) | 一种仿真分析方法及装置 | |
| CN112597435B (zh) | 基于设备监理的火电设备质量数据处理方法及装置 | |
| CN110287272A (zh) | 一种可配置实时特征提取方法、装置及系统 | |
| CN106873437A (zh) | 核电站实时信息监控系统画面检测及自动组态系统和方法 | |
| CN117790300B (zh) | 一种精细线路的动态蚀刻补偿方法 | |
| CN118504358A (zh) | 基于人工智能的激光打孔工艺参数优化方法 | |
| KR102248993B1 (ko) | 비식별화 과정의 중간 결과 데이터 분석 방법, 장치, 컴퓨터 프로그램 및 그 기록 매체 | |
| CN107957944B (zh) | 面向用户数据覆盖率的测试用例自动生成方法 | |
| CN111159865A (zh) | 一种全堆芯热工水力子通道模拟方法 | |
| CN113378442B (zh) | 一种铝合金锻件残余应力的表征方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20241119 Address after: Room 2004, Juxian Building, Yongning Avenue, Wuxue City, Huanggang City, Hubei Province 438000 Patentee after: Hubei Ren Ju science services Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 324000 North China Road No. 78, Quzhou, Quzhou, Zhejiang Patentee before: QUZHOU University Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |