기존 수치제어 공작기계 작업 과정 주축 시스템의 다양한 정보와 여러 종류의 신호 수집에 대한 실제 요구에 대응하여, 다양한 유형의 센서로 구성된 다원 이종 정보 수집 실험 플랫폼을 설계 및 개발하였다. 해당 플랫폼은 열특성 정보 수집 시스템과 공작기계 동적 정보 수집 시스템으로 구성되며, 열특성 정보 수집 시스템은 수치제어 공작기계의 각 지점에 대한 변위 및 온도 데이터를 모니터링할 수 있고; 동적 정보 수집 시스템은 공작기계의 각 지점에서 진동, 응력 및 변형을 모니터링할 수 있다. 본 논문은 먼저 주축 시스템 시뮬레이션 분석을 바탕으로 실험 플랫폼을 구축하였으며, 2000rpm, 3000rpm 및 4000rpm 회전 속도에서 다원 이종 정보 수집 실험을 수행하였다. 실험과 시뮬레이션 결과의 상대 오차는 10% 이내였으며, 수집된 데이터를 사전 처리하고 정보 융합한 후 다원 정보의 열 오차 모델링에 활용하였다. 해당 회전 속도 하에서 열 평형 후 열 변형의 제곱평균근 오차는 모두 0.9μm 미만이며, 결정 계수는 0.9 이상으로, 구축된 다원 이종 정보 수집 실험 플랫폼은 다중 회전 속도에서 우수한 정확성을 보임을 나타낸다. 본 논문의 실험 플랫폼과 데이터 수집 융합 방법은 공작기계의 열 오차 보상 및 열 설계에 중요한 기술 수단과 이론적 기초를 제공한다.

수치제어 공작기계; 다원 이종 정보; 열특성; 시험 플랫폼; 정보 수집