摘要
本文開發了一種利用數位雙生技術來預測工具機熱位移和動態特性以補償精度的方法。此補償方法基於精度預測方法，使用模型降階根據工具機的物理特性以數位方式再現工具機的行為；此外，透過與動力學數位雙生相結合，產生了綜合數位模擬工具機；利用該模型，在實機上驗證了環境溫度條件下加工精度的補償。研究結果顯示，成功地補償了加工空間的誤差；此外，也準確估計了動態切削力，建立了一種新的熱位移和體積精度補償方法，與傳統的回歸、機器學習和神經網路數學模型補償相比，該方法可以更詳細地可視化實際機器現象。
內文標題/圖標題/表標題
一、前言
二、數位雙生模型建立
三、數位雙生模型參數識別
四、使用數位雙生進行精度補償
五、結論
圖1 機器結構參考溫度(a)與熱傳係數邊界區域分類(b)
圖2 基於熱傳係數估算圖1(b)中各區域(A)»(I)的溫度變化
圖3 熱位移重現評估結果與圖4中Bi、Mi和T處的接觸探針測量結果進行比較
圖4 安裝在夾具上的五個量測位置(a)與用於加工驗證的工件(b)
圖5 加工空間中的熱位移補償結果
圖6 實際與數位再現的動態切削力比較
圖7 東台所推出之各式數位雙生(數位雙胞)技術
表1 精度補償評估的切削條件