机床与液压

作者：梁林，张栋，白永康，周浩光

单位：中北大学机械工程学院；中北大学航空宇航学院;恶劣环境下智能装备技术山西省重点实验室；中北大学机械工程学院；中北大学机械工程学院

关键词：高速电主轴;GA-BP神经网络;热误差建模

基金：国家自然科学基金面上项目(52075503)

针对三坐标钻的高速电主轴非均匀温度场，提出一种基于遗传算法（GA）的BP神经网络建模方法。结合模糊聚类法和灰色关联分析法对三坐标钻高速电主轴的温度测点组合进行测量。通过分析按时间排列的电主轴温度测点序列和电主轴热误差序列，确定神经网络的输入和输出参数，从而构建GA-BP高速电主轴热误差模型；在不同的高速电主轴转速下，将GA-BP神经网络模型、多元线性回归模型以及BP神经网络模型进行对比。结果表明：GA-BP神经网络热误差模型的预测精度优于多元线性回归法和BP神经网络建模方法，GA-BP神经网络模型在10 000 r/min转速下的最大均方误差为0.067 3 μm，在12 000 r/min转速下的最大残差为1.98 μm。GA-BP热误差预测模型相较其他模型具有鲁棒性强、精度高的优点，该模型可以有效提高三坐标钻的加工质量。

来源：2025年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

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