數(shù)控機床幾何誤差研究現(xiàn)狀與展望*

季澤平，田春苗，郭世杰,2

（1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010051；2. 內(nèi)蒙古自治區(qū)先進(jìn)制造技術(shù)重點實驗室，呼和浩特 010051）

數(shù)控機床作為現(xiàn)代制造加工業(yè)的“工業(yè)母機”，可用于加工各種復(fù)雜曲面，是衡量國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志[1]。隨著制造業(yè)加工水平的快速發(fā)展，如何提高數(shù)控機床的加工精度成為當(dāng)下研究熱點。在機床的各種誤差源中，幾何誤差和熱誤差占絕大部分。目前，大多數(shù)工廠都配備恒溫車間用于機床加工，這一方法可以有效減小熱誤差對機床精度的影響，但幾何誤差的影響依舊無法減小或消除。因此，如何有效降低幾何誤差對機床加工精度的影響是目前研究的重點與難點。國內(nèi)外學(xué)者與科研人員針對幾何誤差進(jìn)行了幾十年的研究，旨在探究其建模方法、測量方法、幾何誤差項分析方法以及補償方法。但由于幾何誤差的誤差項多，耦合程度高且不同類型機床的建模方法也不盡相同，更重要的是，部分誤差還存在動態(tài)特性，為建模與測量帶來了諸多困難。本研究重點綜述近年來數(shù)控機床幾何誤差建模方法、測量方法、幾何誤差項分析方法以及補償方法的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。

幾何誤差建模

根據(jù)ISO 230—1： 2020及GB/T 17421.1—2016的相關(guān)規(guī)定[2]，數(shù)控機床幾何誤差是指在標(biāo)準(zhǔn)試驗環(huán)境（20℃恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下，機床處于穩(wěn)定運行的熱環(huán)境和空載狀態(tài)下，由于機床設(shè)計、制造、裝配等缺陷，使得機床零件或部件偏離實際的幾何參數(shù)和理想的幾何位置。……