:1001-2265(201011-0001-04收稿日期:2010-04-29;修回日期:2010-06-10*基金项目:国家自然科学基金(50805020;中央高校基本科研业务费专项资金(N090403004作者简介:李小彭(1976,男,江西宁都人,东北大学副教授,工学博士,主要研究方向为机械设计理论与方法、机械动力学等,(E-mailxpl@ime.neu.edu。数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题*李小彭1,刘春时1,2,马晓波2,李晖2(1.东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;2.沈阳机床股份有限公司,沈阳110142摘要:数控技术和数控机床的诞生开创了控制和生产领域的新时代,给机械制造业带来了一次新的技术革命。数控机床技术的迅速进步大大推进了精密、超精密加工技术的发展,使加工精度提高到了一个新的台阶,提高数控机床精度的研究也得到了极大的重视。从误差防止和误差补偿两个方面,介绍了国内外关于提高数控机床精度的研究现状,指出了具有广泛应用前景的误差补偿这项实用技术之所以难以在国内数控机床行业普及和使用所存在的核心问题。最后根据企业实际情况提出开展误差补偿技术应用研究的必要性和主要研究内容。关键词:机床精度;几何误差;热误差;误差建模;误差补偿:TH161+.5-1文献标识码:AImprovementTechnologyandResearchContentsofMachiningAccuracyforCNCMachineToolsLIXiaopeng1,LIUChunshi1,2,MAXiaobo2,LIHui2(1.SchoolofMechanicalEngineeringAutomationNortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2.ShenyangMachineToolCo.,Ltd,Shenyang110142,ChinaAbstract:Tobringanewtechnologicalrevolution,CNCtechnologyandmachinesgivethebirthofaneweraofcontrolandproduction.TherapiddevelopmentofCNChasconsiderablyadvancedtheprecisionandultraprecisionmachiningtechnologytoimproveanewlevelandgreatattention.Fromerrorpreventionandcompensation,researchesoftheCNCmachinesprecisionathomeandabroadwereintroduced.Keyreasonsforerrorcompensationhardlyuseinthedomesticwidelywerepointedou.tFinally,thenecessityandmaincontentsoferrorcompensationtechnologywerepresentedaccordingtotheactualsituationofenterprises.Keywords:accuracyofmachinetools;gemoetricalerror;thermalerror;errormodeling;errorcompensation0引言数控机床以自动化程度高、柔性好、加工精度高等优点在现代制造业特别是复杂零件加工中得到广泛应用,并在迅速发展和普及,而衡量数控机床设计与使用过程中性能优劣的重要指标是数控机床的精度。数控机床的精度指标主要有加工精度、定位精度和重复定位精度,其中加工精度是数控机床追求的最终精度,是衡量数控机床工作性能的非常重要的精度指标,体现着机械制造业的制造能力和发展水平,也是整个国家科技和工业水平的重要标志之一。为了提高数控机床精度,国内外众多科研院所及科技人员,围绕机床误差模型的建立、误差分析与误差补偿等方面进行了大量的研究工作,并取得了很好的成果,在某些产品中得到应用[13]。本文将从误差防止和误差补偿两个方面分析国内外精度提高技术的研究状况,以及误差补偿这项实用技术之所以难以在国内数控机床行业普及和使用所存在的核心问题,最后结合企业实际情况,提出开展误差补偿技术应用研究的必要性和主要研究内容。11精度提高技术通常,影响数控机床加工精度主要由系统误差和随机误差造成:!机床的原始制造误差;?机床的控制系统误差;#热变形误差;?切削负荷造成机床、刀具、工件和夹具变形所导致的误差;%检测系统的测试误差;机床的振动误差;?由于环境和运行工况的变化所引起的随机的外界干扰误差;(其它误差。而提高数控机床精度的技术方法,可以采用误差防止和误差补偿两种措施。误差防止法(erroravoidance是通过提高零件设计、制造和装配的水平及改善使用环境来消除可能的误差源,如采用高刚度、热对称、主轴、静压导轨、滚珠丝杆等部件室温控制、预热机床方式等。;误差补偿法(errorcompensation是通过分析测量现有误差,建立误差补偿的模型,通过一个附加的误差补偿系统,人为地在原有系统上引入一个附加误差源,使之与现有误差表现相抵消,以减小误差,达到理想的运动轨迹,实...