20世紀90年代中期以來(lái)，工業(yè)發(fā)達 紛紛調整產(chǎn)業(yè)政策與技術(shù)政策，將高發(fā)展轉向制造技術(shù)。 出臺了“制造技術(shù)計劃”和“制造技術(shù)中心計劃”，德國出臺了“制造2000計劃”，日本實(shí)施“智能制造技術(shù)計劃”。為提高制造業(yè)競爭力，發(fā)達 著(zhù)力研究戰略性關(guān)鍵技術(shù)，推進(jìn)革命，為搶占競爭制造點(diǎn)確立技術(shù) 基礎。我們 正努力從制造大國走向制造強國，迫切需要提高制造技術(shù)的精度和質(zhì)量。
通過(guò)嚴格控制生產(chǎn)環(huán)境，增加機床剛度及制造和裝配精度等措施，來(lái)提高機床加工精度的傳統方法很難滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要。熱誤差補償技術(shù)無(wú)需對機床進(jìn)行硬件改造，便可較大幅度的提高機床的加工精度，己經(jīng)逐步發(fā)展成為當今提高數控機床加工精度的主要方法之一。
熱誤差補償技術(shù)對于提高數控機床加工精度具有很大的現實(shí)意義，實(shí)現了人們來(lái)一直希望的進(jìn)一步提高我們 的機床精度的愿望。該技術(shù)非常適合于我國制造工業(yè)發(fā)展現狀，即工業(yè)底子薄，機械制造精度普遍不高，中、低檔數控設備比率較大，且在短期內難以對現有的設備進(jìn)行大量的 新和改造。攻克熱誤差補償技術(shù)難關(guān)，進(jìn)而廣泛推廣使用誤差補償技術(shù)，無(wú)疑會(huì )帶來(lái)我國機械工業(yè)整體質(zhì)量的提高，創(chuàng )造巨大的社會(huì )效益。
我國機械加工系統量大而廣，機床總量約700萬(wàn)臺，居世界 。若每臺機床額定功率平均為10kW，則總功率約為7 000萬(wàn)kW，約為三峽電站總裝機容量(2 250萬(wàn)kW)的3倍，可以看出，我國機床裝備耗電總量驚人。同時(shí)， 麻省理工學(xué)院Uutowski教授的研究表明，機床能量消耗總量所帶來(lái)的環(huán)境排放也巨大團，因此對機床的能量消耗研究具有重要的意義。機床能耗包括機床空載能耗、切削能耗和附加載荷損耗三大部分，其中空載能耗在機床空載運行和加工過(guò)程中均存在，如何降低機床空載能耗是提高機床能率的重要課題之一。建立了普通機床主傳動(dòng)系統的能耗模型，揭示了機床主傳動(dòng)系統的空載功率與轉速近似成二次函數關(guān)系，這些結論適用于電機運行工頻時(shí)(50Hz)的普通機床。與普通機床不同，現代數控機床的主傳動(dòng)系統使用變頻技術(shù)來(lái)實(shí)現主軸無(wú)級變速，簡(jiǎn)化甚至取代了機械傳動(dòng)式變速機構，同時(shí)變頻技術(shù)由于改變了電源頻率，也給數控機床帶來(lái)了不同于普通機床的能耗特性。對數控機床變頻調速運行過(guò)程中的能量特性進(jìn)行了研究，建立了變頻調速主軸系統的功率平衡方程，但是沒(méi)有考慮頻率變化對主軸電機和機械傳動(dòng)系統能耗的影響；同時(shí)，提出了一種相鄰工步間的空載運行節能方法，該方法可以避免機床長(cháng)時(shí)間處于空載運行狀態(tài)。但是頻繁啟停主軸電機會(huì )引起機床振動(dòng)并影響電機壽命。
