[发明专利]机床热关键点选取方法

权利要求书

1.一种机床热关键点选取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，根据机床结构设置多个测温点，并采集测温点的温度数据和机床主轴的热误差数据；

步骤S2，根据所述温度数据对所述测温点进行聚类分析，将测温点划分为多个类别；

步骤S3，对测温点的温度数据和机床主轴的热误差数据进行关联度分析，计算得出各个测温点对应的关联度值；

步骤S4，根据所述测温点的类别和对应的关联度值选取机床的热关键点。

2.根据权利要求1所述的机床热关键点选取方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

计算各测温点温度之间的距离系数，得到距离矩阵；

计算各测温点温度之间的相关系数，得到相关系数矩阵；

对所述距离矩阵和所述相关系数矩阵进行归一化处理；

根据归一化处理后的距离矩阵和相关系数矩阵得到聚类距离矩阵；

根据所述聚类距离矩阵对测温点进行聚类，将测温点划分为多个类别。

3.根据权利要求2所述的机床热关键点选取方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：对所述温度数据进行长度压缩处理。

4.根据权利要求2所述的机床热关键点选取方法，其特征在于，通过下式对所述距离矩阵进行归一化处理：

其中，d_oij表示归一化处理后的距离矩阵元素，d_ij表示归一化处理前的距离矩阵元素，d_ijmin表示归一化处理前的距离矩阵元素中的最小值，d_ijmax表示归一化处理前的距离矩阵元素中的最大值；

通过下式对所述相关系数矩阵进行归一化处理：

r_oij＝1-|r_ij|

其中，r_oij表示归一化处理后的相关系数矩阵元素，r_ij表示归一化处理前的相关系数矩阵元素。

5.根据权利要求2所述的机床热关键点选取方法，其特征在于，所述聚类距离矩阵通过下式得到：

D′＝βD_o+R_o

其中，D′表示聚类距离矩阵，D_o表示归一化处理后的距离矩阵，R_o表示归一化处理后的相关系数矩阵，β表示系数，且0＜β＜1。

6.根据权利要求1所述的机床热关键点选取方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

根据机床主轴的热误差数据确定参考数列，并将各测温点的温度数据分别作为比较数列；

对所述参考数列做归一化处理得到数据序列，对所述比较数列做归一化处理得到温度数列；

根据所述数据序列和所述温度数列计算得到测温点对应的关联度值。

7.根据权利要求6所述的机床热关键点选取方法，其特征在于，通过下式对比较数列做归一化处理得到温度数列：

其中，T_oik表示温度数列的第k个元素，T_ik表示归一化处理前的比较数列的第k个元素，m表示比较数列的元素个数；

通过下式对参考数列做归一化处理得到数据序列：

其中，x_ok表示数据序列的第k个元素，x_k表示归一化处理前的参考数列的第k个元素，m表示参考数列的元素个数。

8.根据权利要求6所述的机床热关键点选取方法，其特征在于，根据所述数据序列和所述温度数列计算得到测温点对应的关联度值的步骤包括：

计算所述数据序列对所述温度数列在各个序列点的关联度系数；

将各个序列点的关联度系数求和之后，取平均值作为关联度值。