熱變形誤差補償技術(shù)一般采用事后補償，采用各種檢測手段對數控加工時(shí)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行直接或間接的測量，然后根據己經(jīng)建立的誤差補償模型進(jìn)行誤差補償計算，將計算結果反饋給數控系統，使控制器發(fā)出相應的控制誤差補償指令以補償相應的熱誤差。
熱誤差補償方法要求建立一套機床熱誤差數學(xué)模型，用以計算機床的熱變形誤差，通過(guò)對機床主軸運動(dòng)進(jìn)行修正，使機床的加工精度得以提高。這種方法 大的特點(diǎn)就是用有熱變形誤差的數控機床，加工出的產(chǎn)品，因此，熱變形補償方法實(shí)現了低成本、 的生產(chǎn)目標。針對數控機床熱變形的誤差狀況，通過(guò)對理想數控指令進(jìn)行修正，實(shí)現熱誤差的補償目的。熱誤差補償方法不受數控系統及伺服系統的類(lèi)型限制，實(shí)現了跨系統方式的誤差補償，同時(shí)它還具有成本低，易于調試和不受機床機電特性影響等特點(diǎn)。具體的補償過(guò)程。
目前，許多機構都對熱誤差的補償做了很多研究工作，如 密歇根大學(xué)的ChenJ. S教授等了包括幾何誤差在內的多達32個(gè)誤差源的在線(xiàn)測量、數據處理和誤差補償系統。上海交大的楊建國等提出了魯棒建模方法研究機床熱誤差補償，沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院的于金等用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法辨識數控機床的熱關(guān)鍵點(diǎn)，天津大學(xué)的張奕群等用模糊聚類(lèi)和相關(guān)分析的方法優(yōu)化和辨識機床外部的溫度測點(diǎn)。熱誤差補償也有其缺點(diǎn)，進(jìn)行數據采集的時(shí)候，由于傳感器精度及其他原因的干擾，使得采集的數據可能失真，這樣就會(huì )對補償結果造成影響。
機床熱誤差補償方法普遍采用在線(xiàn)測量機床某些點(diǎn)的溫度變化，離線(xiàn)計算溫升一一熱變形數學(xué)模型，計算機床實(shí)時(shí)的誤差值，并將誤差補償值輸入到機床補償裝置中，對機床進(jìn)行熱誤差補償。具體加工過(guò)程中的熱誤差是高度非線(xiàn)性的動(dòng)態(tài)、時(shí)變過(guò)程，若想根據經(jīng)驗模型對其進(jìn)行在線(xiàn)預報，則該經(jīng)驗模型 具有多輸入變量的非線(xiàn)性模型。建立機床熱誤差的溫升一一熱變形數學(xué)模型的方法主要有以下幾種。
.有限元方法(Finite Element Analysis)：該方法通過(guò)對機床結構的熱彈性變形和熱傳遞分析，對機床的熱誤差進(jìn)行估計。
.多元線(xiàn)性回歸方法(MRA, Multiple Regression Analysis )：該方法通常應用于機床熱誤差的建模，建立機床關(guān)鍵部件熱狀態(tài)和機床誤差狀態(tài)之間的關(guān)系。
.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法(NN, Neural Network)：該方法能夠成功地對機床的誤差進(jìn)行映射，通常應用于機床熱誤差的建模。
其中有限元方法主要是對機床熱變形進(jìn)行預報作用，通過(guò)對邊界條件的定義，計算出機床發(fā)熱的溫度場(chǎng)，找出機床發(fā)熱關(guān)鍵點(diǎn)，但其預報誤差的功能較差，一般只能預報2096- 30%的動(dòng)態(tài)誤差，所以常用于計算機床的靜態(tài)誤差。
