1、數控機床誤差分析
對數控機床誤差進(jìn)行誤差補償， 先需要深入了解和分析機床誤差及誤差產(chǎn)生源，認識各誤差環(huán)節，掌握誤差的性質(zhì)，并確切掌握各誤差之間的關(guān)系。對誤差的分析，可以從誤差的來(lái)源和誤差的分類(lèi)入手。
從誤差來(lái)源看，一般的數控機床主要由床身、立柱、主軸和各種直線(xiàn)導軌或旋轉軸組成。其中的每一部分都會(huì )產(chǎn)生誤差。誤差源可分為：(1)機床部件的幾何誤差；(2)運動(dòng)誤差；(3)熱變形；(4)切削力；(5)機床本身重量及負載所造成的變形誤差；(6)機床裝配誤差；(7)測試設備誤差；(8)刀具磨損；(9)夾具誤差；(10)機床伺服控制誤差及插補算法誤差等。
從誤差來(lái)源還可以分為幾何誤差及運動(dòng)誤差、熱誤差、伺服控制誤差和切削力誤差等四個(gè)大類(lèi)。在機床的各種誤差源中，熱誤差及幾何誤差為 主要的誤差分別占了總誤差的45%和20，所以減少這兩項誤差特別是其中的熱誤差是提高機床加工精度的關(guān)鍵，而且越是的機床，熱誤差占總誤差的比例越大，熱誤差不僅使產(chǎn)品的尺寸精度下降，而且因尺寸超差調整而影響生產(chǎn)率。
從誤差的性質(zhì)來(lái)看，可以分為準靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差。所謂準靜態(tài)誤差就是指隨時(shí)間緩慢變化而且與機床本身的結構有關(guān)的誤差。它主要包括幾何誤差、運動(dòng)部件低速運動(dòng)時(shí)的運動(dòng)誤差、機床部件偏載引起的誤差、熱變形誤差等，準靜態(tài)誤差占了機床總誤差的70%。動(dòng)態(tài)誤差是指由主軸的回轉運動(dòng)誤差、機床振動(dòng)和機床伺服控制性能所帶來(lái)的誤差。動(dòng)態(tài)誤差 多地依賴(lài)于機床的運行工況。這些誤差都將導致工件與刀具之間的相對位置的變化。
從誤差補償角度對機床分類(lèi)，則可以分為位置誤差和非位置誤差。與機床工作臺或刀具位置(機床坐標)有關(guān)的誤差，即誤差可由坐標位置函數表達，如幾何誤差，機床重力(引起)誤差，刀具磨損(引起)誤差等。與機床工作臺或刀具位置(機床坐標)無(wú)關(guān)的誤差，如熱誤差(與溫度高低有關(guān))、力誤差(與受力大小有關(guān))。
2、數控機床誤差補償的主要關(guān)鍵技術(shù)
數控機床誤差的補償過(guò)程 重要的幾個(gè)過(guò)程就是對誤差進(jìn)行建模、測量，并 終進(jìn)行補償的實(shí)施，因此，這些過(guò)程中涉及到的一些技術(shù)會(huì )對數控機床誤差補償的開(kāi)展效果具有重要的影響，因此也就成為了進(jìn)行誤差補償研究的主要關(guān)鍵技術(shù)。
(1)誤差建模技術(shù)
對誤差進(jìn)行建模是進(jìn)行誤差補償的重要前提，誤差的建?？梢苑譃檎`差綜合建模和誤差元素的建模。在機械加工中，機床加工精度 終是由機床上刀具與工件之間的相對位移決定的，刀具與工件之間的相對位移誤差用運動(dòng)學(xué)模型表示出來(lái)就是綜合誤差。誤差元素的建模是針對檢測的某一項誤差元素，比如幾何誤差中的X軸直線(xiàn)定位誤差或者機床主軸的熱漂移誤差，進(jìn)行誤差的建模。誤差建模技術(shù)研究的關(guān)鍵在于尋找 為的建模方法將機床存在的誤差通過(guò)所建立的模型準確的反應出來(lái)。
(2)誤差測量技術(shù)
因為運動(dòng)學(xué)模型是基于機床的各個(gè)獨立誤差成分來(lái)計算 終的位置和方向誤差的，因而，需要對誤差成分進(jìn)行 和的測量和辨識。誤差測量方法可以分為直接誤差測量和間接誤差辨識。直接誤差測量是在機床不同位置和溫度分布條件下，使用諸如激光干涉儀或其它光學(xué)或機械的方法來(lái)測量誤差，直接誤差測量一般測量的是單項誤差。間接誤差辨識是指用諸如伸縮式球棒儀、平面光柵等測量?jì)x器對誤差進(jìn)行測量，而后通過(guò)運動(dòng)學(xué)建立的綜合誤差模型及其它數學(xué)方法對測得的誤差進(jìn)行分離而間接獲得各誤差成分，間接誤差測量一般測量的是綜合誤差。一般來(lái)講，直接誤差測量 ，其測量原理 簡(jiǎn)單明了，但比較耗時(shí)。而間接誤差測量則是一種、的測量機床誤差分量的方法。誤差測量技術(shù)研究的關(guān)鍵在于建立精度和效率之間的平衡，在不犧牲精度需要的情況下，盡可能的提高誤差測量方法的效率。
(3)誤差的補償實(shí)施技術(shù)
誤差的建模、測量研究的開(kāi)展， 終是為了對誤差進(jìn)行補償，誤差補償的實(shí)施過(guò)程可以分為離線(xiàn)補償和實(shí)時(shí)補償兩種。所謂離線(xiàn)補償，就是根據測量的誤差對數控加工程序進(jìn)行修改成為新的加工程序之后輸入機床，或者是將測量的誤差作為誤差文件置于數控系統中，由系統在機床運行過(guò)程中進(jìn)行調用達到誤差補償的效果。離線(xiàn)補償時(shí)要求用于補償的誤差是已知甚至固定的數值，因此只能針對機床穩定的誤差，比如機床的幾何誤差，對于機床的熱誤差由于和機床的溫度場(chǎng)相關(guān)，而機床的溫度是不斷變化的，因此， 采取實(shí)時(shí)的補償方法。
