智能機床的誤差補償技術(shù)*

郭云霞，葉文華，梁睿君，何 磊

（南京航空航天大學(xué)機電學(xué)院，南京 210016）

郭云霞

博士研究生，研究方向為智能數(shù)控裝備技術(shù)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，并參與國家自然科學(xué)基金資助項目相關(guān)課題研究。

在“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”戰(zhàn)略雙重背景的驅(qū)動下，數(shù)控機床正朝著高端、智能、綠色的方向發(fā)展。智能機床是機床行業(yè)關(guān)注的熱點，在零件加工過程中能夠智能輔助決策、自動感知、智能監(jiān)測、智能控制和智能維護,實現(xiàn)加工過程優(yōu)質(zhì)、高效、低能耗多目標(biāo)優(yōu)化運行[1]。

隨著航空、航天、汽車、能源、電子、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對機床加工精度的要求越來越高。機床精度提高的方法有誤差防止法和誤差補償法。通過提高機床各零部件設(shè)計、制造和裝配水平來減小或消除誤差的方法是誤差防止法,這種提高機床制造精度的“硬”技術(shù)成本高[2]。誤差補償法是預(yù)設(shè)一種新誤差去抵消或減小偏離目標(biāo)值的機床誤差，即通過測量、分析、統(tǒng)計等方法分析出機床誤差的特點和規(guī)律，建立誤差數(shù)學(xué)模型，使預(yù)設(shè)的新誤差抵消或減小加工過程中產(chǎn)生的誤差[3]。這是一種提高機床加工精度的“軟”技術(shù)，也是一種超越性技術(shù)，它能使零件的加工精度高于機床本身的精度，而投入的費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于采用“硬”技術(shù)所需的費用，并將成為提高未來機床精度的一種主要方法。

目前，國外一些主要機床及數(shù)控系統(tǒng)廠商已經(jīng)研發(fā)出誤差補償技術(shù)并應(yīng)用于實際產(chǎn)品中。如日本大隈機床開發(fā)了5軸控制機床的幾何誤差補償與精度維持智能化系統(tǒng)；……