[发明专利]一种机床热敏感点的选取与建模方法及系统

权利要求书

1.一种机床热敏感点的选取与建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据机床结构设置多个测温点，并采集每个测温点的温度数据和机床主轴的热误差数据；

步骤2：对温度数据进行归一化处理，再对测温点进行改进FCM均值聚类，将测温点划分为多个类别；

步骤3：对步骤1采集到的测温点的温度数据和机床主轴的热误差数据进行逐步回归的向前筛选，计算得出检验统计量F的数值；

步骤4：根据步骤2划分得到的测温点的类别和步骤3得到的检验统计量F的数值，选取机床的热敏感点；

步骤5：根据选取的热敏感点对机床热误差进行多元线性回归建模与评价。

2.根据权利要求1所述的机床热敏感点的选取与建模方法，其特征在于，步骤2具体操作如下：

1)对温度数据进行归一化处理；

2)对基本参数、隶属度矩阵进行初始化处理；

3)计算质心，得到以隶属度为权重的一个加权平均；

4)更新隶属度矩阵，满足终止条件得到聚类中心，否则返回步骤3)。

3.根据权利要求2所述的机床热敏感点的选取与建模方法，其特征在于，对温度数据进行归一化处理通过下式(1)进行：

其中，d_tij表示归一化处理后的温度数据，d_ij表示归一化处理前的温度数据，d_ijmin表示归一化处理前的温度数据中的最小值，d_ijmax表示归一化处理前的温度数据中的最大值。

4.根据权利要求2所述的机床热敏感点的选取与建模方法，其特征在于，所述基本参数初始化处理中聚类簇数取值2或3，隶属度因子取值为2。

5.根据权利要求4所述的机床热敏感点的选取与建模方法，其特征在于，所述隶属度矩阵初始化处理具体如下：

通过选取的机床测温点对机床做主轴旋转的升温实验，实验结束取机床测温点升温阶段温度样本，在温度样本中点处将测温点从温度由高到低进行排序，平均分为2或3组；

当分为2组时，隶属度矩阵如下所示：

当分为3组时，隶属度矩阵如下所示：

6.根据权利要求5所述的机床热敏感点的选取与建模方法，其特征在于，步骤3，具体包括：

1)将每一个测温点与热误差建立一元线性回归方程，计算每一个温度点的回归系数检验统计量F的数值；

2)在已经聚类完成的2或3类中选择每类中最大检验统计量F对应的温度点作为热敏感点，与热误差建立二元或三元线性回归方程；

3)将除热敏感点以外的温度点分别与已选中的温度点组成三元或四元线性回归方程，计算温度点的回归系数检验统计量F的数值。