王跃明

（沈机集团昆明机床股份有限公司，云南昆明 650203）

1 问题的提出

长久以来，空间精度补偿技术一直应用于三坐标测量机上，因为三坐标测量机作为计量器具对精度要求较高。近年来，随着数控机床技术的不断发展，对机床精度的要求也越来越高。现有机床精度单从机械设计和硬件制造上来考虑，成为制约行业发展的一个瓶颈。将三坐标测量机的空间精度补偿技术引入到数控机床上，将成功地解决数控机床精度再提高的关键问题。

在机床的三轴移动空间中，如图1所示共有9个平移误差参数（线性定位、直线度误差），9个角度误差参数（俯仰角、扭摆角和滚摆角误差）和3个垂直度误差参数，总计21项误差。要将21项误差对机床空间位置的影响完全消除，需要将各项误差精确地检测出来，并研究开发有关软件，将检测得到的误差数据转换为具备相应功能的数控系统所能接受的参数，提供给系统补偿结果，从而实现提高机床空间精度。

通常坐标轴的定位精度是评定机床精度的一项关键参数，有时机床的某一处定位精度已经达到要求，但在其他位置测量同一坐标的定位精度则达不到要求。使用空间精度补偿方法是对机床空间误差进行修正的一种有效方法。

2 目前现状

几年前，当具备空间精度补偿功能的高端数控系统Siemens 840D sl（称VCS）和Fanuc 31i（称三维误差补偿）推向市场后，国外生产高端数控机床的厂家就开始研究相关空间精度的测量和误差补偿参数计算方法，并有少量的研究成果公开发表。……