[发明专利]一种重型数控机床精度可靠性分析方法

摘要

本发明属于数控机床可靠性领域，具体涉及一种基于多体系统运动学理论的重型数控机床精度可靠性分析方法。实现过程如下通过建立重型数控机床的输出精度误差与影响机床精度的因素之间的关系模型，采用随机过程来拟合影响机床精度的因素随时间的变化关系，最终融合现场数据或同类样本的数据，引入贝叶斯评估方法，对重型数控机床的精度误差模型进行更新，实现机床精度可靠性的评估。本发明的有益效果在于引入贝叶斯评估方法对各个造成机床运动精度误差的因素随时间的变化趋势进行拟合及修正，克服了“样本小”，即无法形成足够的统计样本的难题，对重型数控机床精度误差的动态可靠性做出了更加科学、合理的评估。

主权项

一种基于多体系统运动学理论的重型数控机床精度可靠性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据重型数控机床的结构特征，在考虑核心部件上运动副的磨损的情况下，采用多体系统运动学理论，建立重型数控机床的精度误差模型；步骤2：对核心部件上的运动副的磨损退化数据进行分阶段数据采集，得到使用阶段不同时间机床各个部件的磨损退化数据；步骤3：采用合理的随机过程对机床各部件的磨损退化过程进行建模，使用早期阶段采集的磨损退化数据，或同类产品的磨损退化数据，对磨损退化模型中的参数进行极大似然估计，得到磨损退化模型中参数的估计值；步骤4：利用最新采集的重型数控机床各部件的磨损退化数据，采用贝叶斯方法，对步骤3中得到的磨损退化模型中的参数值进行更新，步骤3中得到的磨损退化模型参数的极大似然估计值作为先验分布的均值，而先验分布类型的确定根据专家经验或者现场数据来确定，通过对磨损退化模型参数的更新，实现了对机床各部件磨损退化过程的实时更新；步骤5：将步骤4所得的机床各部件的磨损退化过程代入步骤1所得的重型数控机床的精度误差模型进行分析计算，得到可实时更新的重型数控机床的加工精度误差模型；步骤6：结合实际工程要求，确定重型数控机床加工精度失效阈值，并根据步骤5所得到的能够进行实时更新的重型数控机床精度误差模型，计算分析得到重型数控机床精度误差的可靠度。