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基于温度传感标签的主轴热误差无线监测方法及试验

发布时间:2018-07-24 12:15
【摘要】:针对数控机床主轴热误差有线监测方法存在的布线困难和温度测点布置优化问题,提出一种基于热敏区域黄金分割布点和利用温度传感标签实现机床温度分布监测及信号无线传输的新方法。设计由数字式温度传感器DS18B20、微处理器MSP430、无线射频通信模块NRF905集成的温度传感标签,可通过无线射频通信将温度信号及对应标签地址信息无线传输给上位机,通信协议简单,能耗要求低;根据机床主轴有限元分析模型采用黄金分割法确定了热敏感布点区域,以解决传统经验布点存在数据冗余、可信度不强、测试条件不确定最优等问题;利用温度传感标签和激光位移传感器构建监测系统并采用正交试验法进行试验测试,数据极差分析和回归分析结果表明该系统稳定可靠、实时处理能力强,构建的回归模型也有较好的预测能力。
[Abstract]:In view of the difficulties of wiring and the optimization of temperature measuring points arrangement in the cable monitoring method of spindle thermal error of NC machine tools, A new method for monitoring temperature distribution of machine tools and wireless transmission of signals is proposed based on golden section points in thermal sensitive region and temperature sensing label. The temperature sensing label integrated by digital temperature sensor DS18B20, microprocessor MSP430 and radio frequency communication module NRF905 is designed. The temperature signal and the address information of the corresponding label can be transmitted to the upper computer by wireless radio frequency communication. The communication protocol is simple. According to the finite element analysis model of machine tool spindle, the thermal sensitive location area is determined by golden section method to solve the problems of data redundancy, low reliability and uncertainty of test conditions. The temperature sensor label and laser displacement sensor are used to construct the monitoring system and the orthogonal test method is used to test the system. The results of data range analysis and regression analysis show that the system is stable and reliable, and the real-time processing ability is strong. The regression model also has good predictive ability.
【作者单位】: 南通大学机械工程学院;南通国盛机电集团有限公司;
【基金】:国家自然科学基金(51110105008) 南通市“瞪羚企业”培育计划(AA2013016)资助项目
【分类号】:TG659

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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