[发明专利]一种轴承预紧力可变的电主轴的热误差预测模型方法

权利要求书

1.一种轴承预紧力可变的电主轴热误差预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、通过有限元分析方法，在主轴系统只改变预紧力大小情况下，分析不同预紧力条件下电主轴状态，进一步包括：

对电主轴进行结构分析，确定主轴瞬时预紧力应变状态；

对电主轴进行温度分析，确定不同预紧力下整体温度状态；

对电主轴进行温度-结构耦合分析，确定因为不同预紧力所产生的应力与主轴温度变化带来的内应力相结合产生的电主轴热误差改变；

步骤b、基于电主轴不同轴承预紧力条件建立主轴内部热量传递网络，计算得到电主轴热量传递路径和部件气隙换热系数，建立不同轴承预紧力下电主轴整体温度场和该温度场下电主轴关键部件尺寸参数；

步骤c、建立电主轴有限元稳态结构模型，用参数化方式将不同预紧力参数和与该预紧力相对应的步骤b中所得到的电主轴部件参数数据导入有限元分析软件前处理步骤中，分析预紧力条件和温度条件对主轴热误差影响；

步骤d、建立混合灰狼优化算法(DE-GWO)对最优参数C和g进行全局寻优搜索模型；

步骤e、建立支持向量回归(SVM)热误差预测模型对不同轴承预紧力下电主轴热误差进行预测。

2.根据权利要求1所述的DE-GWO优化算法寻找最优的SVM中核函数宽度(g)和惩罚因子(c)的方法，其特征在于，包括以下步骤：

d1、初始化灰狼种群，设置狼群数量和α、β、δ狼位置，设置参数取值上界和参数取值下界；

d2、初始化α、β、δ狼的适应度函数并且计算个体适应度，所建立的轴承预紧力可变的电主轴热误差预测模型的预测与实际值越接近越可靠；

d3、判断所搜寻猎物目标函数值与α、β、δ狼目标函数对比，若值小于α的目标函数则将α更新为最优目标函数，若值大于α小于β则将β作为最优目标函数，若值大于β小于δ则将δ作为最优目标函数；

d4、重复d2、d3，直到遍历整个狼群或者满足精度停止迭代。

3.根据权利要求1所述的SVM热误差预测模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

e1、将d1-d4后得到的g和c参数值带入SVM中，得到SVM回归分析热误差预测模型；

e2、把轴承预紧力为800N的温度场温度作为训练输入，把主轴鼻端热伸长作为训练输出；

e3、把轴承预紧力为1000N和轴承预紧力为1200N的测试输入，预测1000N和1200N预紧力下主轴鼻端热伸长。