(3.235.245.219) 您好!臺灣時間:2021/05/10 02:11
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:鄭玉生
研究生(外文):Yu-Sheng Cheng
論文名稱:應用倒傳遞類神經法於放電線切割機 熱變位量測與補償
論文名稱(外文):A Study of WEDM Machine-tool Temperature Variation Measurement and Compensation using Back-propagation Neural Networks
指導教授:陳紹賢陳紹賢引用關係
指導教授(外文):Shao-Hsien Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立勤益科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:熱補償熱溫升熱變位倒傳遞類神經放電線切割機
外文關鍵詞:Thermal compensationRise of hot temperatureThermal displacementBack-propagation Neural Networkselectro-discharge wire-cutting machine
相關次數:
  • 被引用被引用:4
  • 點閱點閱:473
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
放電線切割機進行加工時,影響加工精度的方式可分為幾何精度、定位精度、表面精度三個方式,其中在放電加工時,放電熱能會影響下伸臂溫升,並使結構熱變形產生幾何精度誤差。
本論文研究使用高精密龍門型線馬驅動線切割機,搭配PC-based控制器,以智能化模組搭配石英加熱管,在放電線切割機之下伸臂建立一套熱溫升與熱位移量測系統,共有八個溫度感測器與三個位移感測器,量測所得溫度與位移之數據。利用「Matlab」軟體中的類神經工具箱,並應用倒傳遞類神經法對數據作相關性分析與預測補償模型,最後經由PC-based輸入補償模型進行驗證。由實驗結果得知,補償後放電線切割機下伸臂Y軸方向熱誤差變形由21μm降至4.14μm。
In the processing of electro-discharge wire-cutting machine, the impact of the machining accuracy can be divided into geometric precision, positioning accuracy and surface accuracy, in which the geometric precision might be generated due to thermal deformation of the structure caused by the temperature rise of low outrigger impacted by heat energy during the discharge processing.

The present paper used high-precision gantry type line horse driven EDM, coupling with PC-based controller as well as using intelligent module to match quartz heating tube, to establish a heating temperature rise and thermal displacement measurement system under the outrigger of discharge wire cutting machine. There were a total of eight temperature sensors and three displacement sensors to measure the resulting temperatures and displacement data. Furthermore, this research also used the "Matlab" software in neural toolbox and applied back propagation neural method for data correlation analysis and prediction compensation model. Finally, the verification was conducted via PC-based input compensation model. The experimental results showed that, the thermal error defamation of Y-axis of EDM low outrigger after compensation reduced from 21μm to 4.14μm.

摘要 I
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 IX
表目錄 XIII
第一章緒論 1
1.1前言 1
1.2研究目的 3
1.3文獻回顧 4
1.3.1 CNC銑床加工機熱誤差補償之探討 4
1.3.2 CNC車床熱誤差補償之探討 6
1.3.3 國內溫升補償文獻比較及放電加工學者與廠商研究比較 8
1.3.4文獻總結 11
1.4論文架構 12
第二章放電加工原理與熱溫升變形探討 13
2.1放電原理 13
2.1.1放電加工過程 13
2.1.2線切割放電加工設備構造 15
2.2熱溫升探討 23
2.3熱溫升變形之原因 24
2.3.1線切割放電導致下伸臂變形的熱誤差 25
2.3.2放電線切割機線走行系引起的熱誤差 26
2.3.3環境溫度變化所導致的熱變形誤差 27
2.3.4放電能量對溫升之影響 27
2.4熱溫升變形改善方法 29
2.5 熱傳遞方式 31
2.6熱變形之型態 32
第三章 放電線切割機熱溫升預測法介紹 33
3.1 類神經網路概論 33
3.2倒傳遞類神經網路 34
3.2.1倒傳遞類神經網路架構 36
3.2.2誤差倒傳遞學習演算法 38
3.2.3誤差倒傳遞演算法步驟流程 39
3.3灰色理論原理 40
3.3.1灰色理論介紹 40
3.3.2灰色理論建立模型 43
第四章實驗規劃與設備 45
4.1 實驗規劃 45
4.1.1熱溫升量測流程 46
4.1.2溫度感測器種類介紹 47
4.1.3位移感測器種類介紹 48
4.1.4溫度與位移量測系統 50
4.2實驗設備 54
4.2.1韌體儀器模組 54
4.2.2放電線切割機 55
4.2.3 MATLAB類神經工具箱(nntool) 57
第五章 結果與討論 60
5.1溫度與位移量測結果 60
5.1.1溫度對機械變形影響之測試分析 60
5.1.2溫度室溫化之分析測試 66
5.1.3溫度量測結果分析 68
5.1.4 位移量測結果分析 72
5.2倒傳遞類神經訓練及灰預測驗證 74
5.2.1倒傳遞類神經預測 74
5.2.2 倒傳遞類神經數據補償驗證 78
5.2.3灰色理論GM(1,1)驗證 82
第六章 結論與未來展望 84
6.1結論 84
6.2未來展望 84
參考文獻 85

[1]慶鴻機電工業股份有限公司,放電線切割機產品型錄。
[2]蔡一郎,應用迴歸分析法於CNC工具機熱溫升量測與補償,國立勤益科技大學,機械工程系,碩士論文,台中,2012。
[3]Yang Li,Wanhua Zhao,“Axial Thermal Error Compensation Method for the Spindle of a Precision Horizontal Machining Center”,International Conference on Mechatronics and Automation,p2319-2323,2012。
[4]Weiqing Lin,“Support Vector Machine and Neural Network United System for NC Machine Tool Thermal Error Modeling”,Sixth International Conference on Natural Computation,p4305-4309,2010。
[5]E. Creighton,“Analysis of thermal errors in a high-speed micro-milling spindle”,International Journal of Machine Tools &; Manufacture,386-393,2009。
[6]Changlong Zhao and Yiqiang Wang,“Optimization of Measuring Points Based on the Grey System Theory for Spindle of CNC Machine Tool”, International Conference on Mechatronics and Automation,p686-690,2009。
[7]Kuang-Chao Fan,“An Intelligent Thermal Error Compensation System for CNC Machining Centers”,Journal of the Chinese Society of Mechanical Engineers,Vol. 28, No. 1, pp. 81-90,2007。
[8]Kun-Chieh Wang,“Thermal Error Modeling of a Machining Center using Grey System Theory and Adaptive Network- Based Fuzzy Inference System”, Cybernetics and Intelligent Systems ,IEEE,2006。
[9]Kun-Chieh Wang,“Thermal Error Modeling of a Machining Center using Grey System Theory and HGA-Trained Neural Network”,Cybernetics and Intelligent Systems ,IEEE,2006。
[10]王焜潔,“灰系統理論及人工智慧在CNC 立式加工中心機熱誤差補償之應用”,計量管理期刊vol. 2, no. 2, p207-218 ,2005。
[11]吳政憲,龍門加工中心機溫升熱變形量測與分析,機械月刊,第29卷第3期,頁48-58,2003。
[12]范光照,“工具機熱誤差補償技術”,機械月刊,第二十五捲,第三期, 1999。
[13]Wu Hao,“Thermal error optimization modeling and real-time compensation on a CNC turning center”,journal of materials processing technology,172-179,2007。
[14]P.-C. Tseng and J.-L. Ho,“A Study of High-Precision CNC Lathe Thermal Errors and Compensation”,International journal of Advanced Manufacturing Technology 19,p850-858,2002。
[15]Z.C. Du, J.G. Yang, Z.Q. Yao and B.Y. Xue,“Modeling approach of regression orthogonal experiment design for the thermal error compensation of a CNC turning center”, Journal of Materials Processing Technology 129,p619-623,2002。
[16]Jianguo Yang, Jingxia Yuan, and Jun Ni,“Thermal error mode analysis and robust modeling for error compensation on a CNC turning center”, International Journal of Machine Tools &; Manufacture 39,p1367-1381,1998。
[17]張權緯,類神經網路與多變數迴歸之混成方法於工具機熱變形預測,中原大學,機械工程學系,博士論文,中壢,2005。
[18]何燾羽,精密磨床熱變形分析與預測,中原大學,機械工程學系,碩士論文,中壢,2005。
[19]李世崇,應用類神經網路於立式綜合加工機主軸熱變位之預測研究,國立台北科技大學,生產系統工程與管理研究所,碩士論文,台北,2003。
[20]孟令人,高精度工具機熱變形補償控制技術,國立台灣大學,機械工程研究所,碩士論文,台北,1998。
[21]葛禎瑋,工具機加工中熱誤差補償控制技術,國立台灣大學,機械工程研究所,碩士論文,台北,1996。
[22]張建富, CNC工具機整機溫升熱變位建模研究,國立中興大學,機械工程研究所,碩士論文,2010。
[23]吳建郎,CNC工具機熱變位補償控制技術,國立中興大學,機械工程研究所,碩士論文,台中,2007。
[24]廖華莘,銑車複合加工機之銑削模組熱變位補償系統設計,國立中正大學,機械工程所,碩士論文,2006。
[25]謝宗哲,高精度工具機熱誤差補償技術,國立中興大學,機械工程學系,碩士論文,台中,1998。
[26]廖志鴻,高速車床主軸結構熱行為預測與分析,國立中興大學,機械工程學系所,碩士論文,台中,2012。
[27]蕭蕙玲,高速主軸之軸向動態誤差補償研究,國立中興大學,機械工程學系所,碩士論文,台中,2011。
[28]張銘雄,工具機溫昇熱變形及補償之控制研究,中原大學,機械工程學系,碩士論文,中壢,2003。
[29]SODICK株式會社,放電線切割機產品型錄。
[30]西部/Seibu機電株式會社,放電線切割機產品型錄。
[31]徠通科技股份有限公司,放電線切割機技術專區。
[32]精呈科技股份有限公司,放電線切割機產品型錄。
[33]Paul G. Hewitt Conceptual Physics ,“The High School Physics Program”, Addison Wesley Longman, Inc,chapter-32 P10,2001。
[34]董光雄,放電加工科技用書,P28,1992。
[35]Doanld B. Moulton,“The Fundamentals”,EDM NETWORK Sugar Grove, IL USA。
[36]王陳鵬,線切割放電加工機加工性能均化之研究,國立勤益科技大學,機械工程系,碩士論文,台中,2012。
[37]曾昆暉,線切割機放電迴路結構簡介,慶鴻機電公司內訓講義,2008。
[38]何俊龍,高精度車床熱誤差及補償研究,國立中興大學,機械工程系,碩士論文,台中,1997。
[39]洪昆裕,工具機切削中熱誤差之量測與補償,國立台灣大學,機械工程研究所,碩士論文,台中,1994。
[40]黃錦鍾,高級放電加工技術,全華圖書,1989。
[41]Ahsan Ali Khan,“Role of Heat Transfer on Process Characteristics During Electrical Discharge Machining”,2011。
[42]J.P.Holman,熱傳遞學,高立圖書有限公司,2000。
[43]鄭昇芳,工具機之熱溫升變形,機械工業雜誌,第28其,4月號,1985。
[44]羅華強,類神經網路MATLAB的應用,高立圖書,2011。
[45]張斐章,張麗秋,“類神經網路導論原理與應用”,滄海書局,2010。
[46]吳漢雄,鄧聚龍,溫坤禮,“灰色分析入門”,高立圖書,1996。
[47]洪國禎,吳國榮,“改良式GM(1,1)灰預測模型於台電電量需求預測之研究”,工程科技與教育學刊,第五卷,第三期,2008。
[48]KAMAN AEROSPACE KD-2300 應用手冊。

連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔