進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的誤差補(bǔ)償杖们，誤差測(cè)量是關(guān)鍵，誤差模型是基礎(chǔ)。通過(guò)誤差的補(bǔ)償氨鹤，可以有效的提高機(jī)床的精度，為提升我國(guó)制造業(yè)水平作貢獻(xiàn)偶咸。 
   
    針對(duì)誤差的不同類型何煞，實(shí)施誤差補(bǔ)償可分為兩大類。隨機(jī)誤差補(bǔ)償要求“在線測(cè)量”殊泼，把誤差檢測(cè)裝置直接安裝在機(jī)床上柿患，在機(jī)床工作的同時(shí)，實(shí)時(shí)地測(cè)出相應(yīng)位置的誤差值码日，用此誤差值實(shí)時(shí)的對(duì)加工指令進(jìn)行修正森枪。隨機(jī)誤差補(bǔ)償對(duì)機(jī)床的誤差性質(zhì)沒(méi)有要求，能夠同時(shí)對(duì)機(jī)床的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償审孽。但需要一整套完整的高精度測(cè)量裝置和其它相關(guān)的設(shè)備县袱，成本太高，經(jīng)濟(jì)效益不好佑力。進(jìn)行了溫度的在線測(cè)量和補(bǔ)償式散，未能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用。系統(tǒng)誤差補(bǔ)償是用相應(yīng)的儀器預(yù)先對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢測(cè)打颤，即通過(guò)“離線測(cè)量”得到機(jī)床工作空間指令位置的誤差值暴拄，把它們作為機(jī)床坐標(biāo)的函數(shù)。機(jī)床工作時(shí)编饺，根據(jù)加工點(diǎn)的坐標(biāo)乖篷，調(diào)出相應(yīng)的誤差值以進(jìn)行修正。要求機(jī)床的穩(wěn)定性要好反肋，保證機(jī)床誤差的確定性那伐，以便于修正踏施，經(jīng)補(bǔ)償后的機(jī)床精度取決于機(jī)床的重復(fù)性和環(huán)境條件變化石蔗。數(shù)控機(jī)床在正常情況下，重復(fù)精度遠(yuǎn)高于其空間綜合誤差徒锄，故系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償可有效的提高機(jī)床的精度轮拼，甚至可以提高機(jī)床的精度等級(jí)羹卷。迄今為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償方法有很多才延，可分為以下幾種方法：

單項(xiàng)誤差合成補(bǔ)償法

    這種補(bǔ)償方法是以誤差合成公式為理論依據(jù)淀胞，首先通過(guò)直接測(cè)量法測(cè)得機(jī)床的各項(xiàng)單項(xiàng)原始誤差值，由誤差合成公式計(jì)算補(bǔ)償點(diǎn)的誤差分量陈园，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的誤差補(bǔ)償两军。對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行位置誤差測(cè)量的當(dāng)屬Leete,運(yùn)用三角幾何關(guān)系,推導(dǎo)出了機(jī)床各坐標(biāo)軸誤差的表示方法,沒(méi)有考慮轉(zhuǎn)角的影響。較早進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)膽?yīng)是Hocken教授湘志，針對(duì)型號(hào)Moore5-Z（1）的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)备秋，在16小時(shí)內(nèi)，測(cè)量了工作空間內(nèi)大量的點(diǎn)的誤差羽抒，在此過(guò)程中考慮了溫度的影響聂祈，并用最小二乘法對(duì)誤差模型參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)。由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)的位置信號(hào)直接從激光干涉儀獲得蝶锋，考慮了角度和直線度誤差的影響陆爽，獲得比較滿意的結(jié)果。1985年G.Zhang成功的對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行了誤差補(bǔ)償扳缕。測(cè)量了工作臺(tái)平面度誤差慌闭，除在工作臺(tái)邊緣數(shù)值稍大，其它不超過(guò)1μm第献，驗(yàn)證了剛體假設(shè)的可靠性贡必。使用激光干涉儀和水平儀測(cè)量得的21項(xiàng)誤差，通過(guò)線性坐標(biāo)變換進(jìn)行誤差合成庸毫，并實(shí)施了誤差補(bǔ)償仔拟。X-Y平面上測(cè)量試驗(yàn)表明，補(bǔ)償前,在所有測(cè)量點(diǎn)中誤差值大于20μm的點(diǎn)占20%飒赃，在補(bǔ)償后利花，不超過(guò)20%的點(diǎn)的誤差大于2μm，證明精度提高了近10倍载佳。

    除了坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的誤差補(bǔ)償以外炒事，數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)难芯恳踩〉昧艘欢ǖ某晒Ｔ?977年Schultschik教授運(yùn)用矢量圖的方法蔫慧，分析了機(jī)床各部件誤差及其對(duì)幾何精度的影響仁吟，奠定了機(jī)床幾何誤差進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。Ferreira和其合作者也對(duì)該方法進(jìn)行了研究脯阔，得出了機(jī)床幾何誤差的通用模型,對(duì)單項(xiàng)誤差合成補(bǔ)償法作出了貢獻(xiàn)夏捣。J.Nietal更進(jìn)一步將該方法運(yùn)用于在線的誤差補(bǔ)償,獲得了比較理想的結(jié)果。Chenetal建立了32項(xiàng)誤差模型摇值，其中多余的11項(xiàng)是有關(guān)溫度和機(jī)床原點(diǎn)誤差參數(shù)贵筹，對(duì)臥式加工中心的補(bǔ)償試驗(yàn)表明垃批，精度提高10倍翻伺。Eung-SukLeaetal幾乎使用了同G.Zhang一樣的測(cè)量方法驹马，對(duì)三坐標(biāo)Bridgeport銑床21項(xiàng)誤差進(jìn)行了測(cè)量，運(yùn)用誤差合成法得出了誤差模型膛逞，補(bǔ)償后的結(jié)果分別用激光干涉儀和Renishaw的DBB系統(tǒng)進(jìn)行了檢驗(yàn)既感，證明機(jī)床精度得以提升坤搂。

誤差直接補(bǔ)償法

    這種方法要求精確地測(cè)出機(jī)床空間矢量誤差，補(bǔ)償精度要求越高挂悲，測(cè)量精度和測(cè)量的點(diǎn)數(shù)就要求越多衣右，但要詳盡地知道測(cè)量空間任意點(diǎn)的誤差是不可能的，利用插值的方法求得補(bǔ)償點(diǎn)的誤差分量彬祖，進(jìn)行誤差修正茁瘦，該種方法要求建立和補(bǔ)償時(shí)一致的絕對(duì)測(cè)量坐標(biāo)系。

    1981年,Dufour和Groppetti在不同的載荷和溫度條件下储笑，對(duì)機(jī)床工作空間點(diǎn)的誤差進(jìn)行了測(cè)量,構(gòu)成誤差矢量矩陣,獲得機(jī)床誤差信息甜熔。將該誤差矩陣存入計(jì)算機(jī)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。類似的研究主要有A.C.Okaforetal突倍，通過(guò)測(cè)量機(jī)床工作空間內(nèi)腔稀，標(biāo)準(zhǔn)參考件上多個(gè)點(diǎn)的相對(duì)誤差，以第一個(gè)為基準(zhǔn)點(diǎn)羽历，然后換算成絕對(duì)坐標(biāo)誤差焊虏，通過(guò)插值的方法進(jìn)行誤差補(bǔ)償，結(jié)果表明精度提高了2～4倍秕磷。Hooman則運(yùn)用三維線性（LVTDS）測(cè)量裝置,得到機(jī)床空間27個(gè)點(diǎn)的誤差（分辨率0.25μm诵闭，重復(fù)精度1μm），進(jìn)行了類似的工作澎嚣。進(jìn)一步考慮到溫度的影響疏尿，每間隔1.2小時(shí)測(cè)量一次，共測(cè)量8次男软，對(duì)誤差補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行了有關(guān)溫度系數(shù)的修禁微。這種方法的不足之處是測(cè)量工作量大，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)多灯烤。目前恢核，還沒(méi)有完全合適的儀器，也限制了該方法的進(jìn)一步運(yùn)用和發(fā)展欧蠢。

相對(duì)誤差分解忠宙、合成補(bǔ)償法

    大多數(shù)誤差測(cè)量方法只是得到了相對(duì)的綜合誤差，據(jù)此可以從中分解得到機(jī)床的單項(xiàng)誤差。進(jìn)一步利用誤差合成的辦法咕诊，對(duì)機(jī)床誤差補(bǔ)償是可行的。目前拜殊，國(guó)內(nèi)外對(duì)這方面的研究也取得一定進(jìn)展焚卖。

    2000年美國(guó)Michigan大學(xué)JunNi教授指導(dǎo)的博士生ChenGuiquan做了這樣的嘗試，運(yùn)用球桿儀（TBB）對(duì)三軸數(shù)控機(jī)床不同溫度下的幾何誤差進(jìn)行了測(cè)量匿党，建立了快速的溫度預(yù)報(bào)和誤差補(bǔ)償模型晰绎，進(jìn)行了誤差補(bǔ)償。Christopher運(yùn)用激光球桿儀（LBB）括丁，在30分鐘內(nèi)獲得了機(jī)床的誤差信息荞下，建立了誤差模型,在9個(gè)月的時(shí)間間隔內(nèi),對(duì)誤差補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行了5次評(píng)價(jià),結(jié)果表明，通過(guò)軟件誤差補(bǔ)償?shù)姆椒梢蕴?/p>

    機(jī)床的精度史飞，并可保持精度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不變尖昏。

    誤差合成法，要求測(cè)出機(jī)床各軸的各項(xiàng)原始誤差构资，比較成熟的測(cè)量方法是激光干涉儀抽诉，測(cè)量精度高。用雙頻激光干涉儀進(jìn)行誤差測(cè)量吐绵，需時(shí)間長(zhǎng)迹淌，對(duì)操作人員調(diào)試水平要求高。更主要的是對(duì)誤差測(cè)量環(huán)境要求高己单，常用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的檢測(cè)唉窃，不適宜生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作。相對(duì)誤差分解纹笼、合成補(bǔ)償法纹份，測(cè)量方法相對(duì)簡(jiǎn)單，一次測(cè)量可獲得整個(gè)圓周的數(shù)據(jù)信息炫允，同時(shí)可以滿足機(jī)床精度的檢測(cè)和機(jī)床評(píng)價(jià)宴亦。目前也有不少的誤差分解的方法，由于機(jī)床情況各異骤转，難以找到合適的通用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行誤差分解啥闪，并且對(duì)測(cè)量結(jié)果影響相同的原始誤差項(xiàng)不能進(jìn)行分解，也難以推廣應(yīng)用锚蛀。誤差的直接補(bǔ)償法曙悠，一般以標(biāo)準(zhǔn)件為對(duì)照獲得空間矢量誤差，進(jìn)行直接補(bǔ)償核宿，少了中間環(huán)節(jié)烘韩，更接近機(jī)床的實(shí)用情況。但獲得大量的信息量需要不同的標(biāo)準(zhǔn)件，難以實(shí)現(xiàn)室用，這樣補(bǔ)償精度就受到限制摊哟。

    在國(guó)內(nèi)，許多研究機(jī)構(gòu)與高校近幾年也進(jìn)行了機(jī)床誤差補(bǔ)償方面的研究添瓷。1986北京機(jī)床研究所開展了機(jī)床熱誤差的補(bǔ)償研究和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的補(bǔ)償研究梅屉。1997年天津大學(xué)的李書和等進(jìn)行了機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)慕：蜔嵴`差補(bǔ)償?shù)难芯俊?998年天津大學(xué)的劉又午等采用多體系統(tǒng)建立了機(jī)床的誤差模型，給出了幾何誤差的22線鳞贷、14線坯汤、9線激光干涉儀測(cè)量方法，1999年他們還對(duì)數(shù)控機(jī)床的誤差補(bǔ)償進(jìn)行了全面的研究搀愧，取得了可喜的成果惰聂。1998年上海交通大學(xué)的楊建國(guó)進(jìn)行了車床熱誤差補(bǔ)償?shù)难芯俊?996到2000年在國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目的支持下，華中科技大學(xué)開展了對(duì)數(shù)控機(jī)床幾何誤差補(bǔ)償以及基于切削力在線辯識(shí)的智能自適應(yīng)控制的研究,取得了一些成果咱筛。

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