공작기계 열오차 모델링을 위한 키 온도 센서 위치
저자
조뢰(L. Cao) ; 정성종(C. Chung) ; 김경호(G. Khim) ; 노승국(S.-K. Ro) ; 송창규(C. K. Song)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
693-693(1쪽)
제공처
공작기계 내부 및 외부 열원 때문에 발생하는 TCP (Tool Center Point) 열오차는 가공 정밀도를 저하시킨다. 이를 극복하고 정밀도를 향상시키기 위해 설계기술과 열오차 보상제어 기술이 사용되고 있으며, 열오차 보상제어를 위해서는 정확한 열오차 예측이 요구된다. 공작기계의 TCP 열오차는 공작기계의 온도장과 열강성 곱으로 표현할 수 있으며 온도장과 열오차는 선형적인 관계로 나타낼 수 있다. 하지만 무수히 많은 온도 센서를 이용하여 TCP 열오차를 예측하는 것은 현실적으로 불가능하며 제한된 수의 온도를 이용하여 TCP 열오차를 예측하여야 한다. 본 연구에서는 공작기계의 TCP 열오차 모델링을 위한 키 온도 센서 위치의 선정 방법론을 제시한다. 강건한 열오차 모델 규명을 위하여 GC (Grey Correlation) 및 열 민감도(Thermal Sensitivity) 해석을 이용한 온도-열오차 성능 지수가 계산되며, 각 후보점의 온도와 TCP 열오차 사이의 선형적인 유사성을 분석한다. 또한, 서로 가까운 후보점들의 유사성에 의해 발생하는 다중 공선성 문제를 해결하기 위하여 퍼지 C-평균 군집화(Fuzzy C-means Clustering) 알고리즘을 사용한다. 따라서, 온도-열오차 성능 지수가 군집화 되어 각 군집의 대표 성능 지수들을 이용하여 키 온도 위치 선정이 이루어진다. 선정된 측정 위치의 온도와 TCP 열오차 데이터를 이용하여 TCP 열오차 모델링을 수행한다. TCP 열오차 모델링에 많이 사용된 선형 회귀 및 신경망 모델들의 결과를 통해 제시한 방법의 유효성은 검증되었다.
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