徐兆成，谭智，曹文智，马晓波

（沈阳机床（集团）有限责任公司 高档数控机床国家重点实验室，沈阳 110142）

0 引言

机床的空间性能的好坏正在替代单轴精度作为机床定位性能的量度。特别是对于那些结构复杂、轴数多的机床来说，其误差因素多达40 多种，因此将空间补偿技术应用于数控机床是十分必要的。

本文对空间补偿技术的产生及基本原理进行了简介，同时将空间补偿技术应用于西门子840D sl 系统上，并进行了相应的分析。

1 空间补偿技术

空间补偿已经成为一个工业上普遍承认的提高机床性能的方法。其原理是通过更新坐标测量系统的数字量输出来消除机床的测量误差，更复杂的问题是如何操纵机床使其准确定位。误差模型是较为常见的，并且这种补偿技术已经通过各种方法成功应用于专业设备上。然而，设计出一种能够应用到不同制造商的通用机床上且低成本的解决方案是一项极大的挑战。

人们在研究和工业实践中已经尝试了很多不同的补偿应用技术，希望同时满足高效、低成本并且能高速循环校正。被应用的系统的任何时间间隔都会导致错误的校正，造成实际空间精度变得更差。

例如，在PLC 中运行的补偿系统会受到PLC 循环时间的限制，甚至有时在特定点上的补偿会在2 个PLC周期后才能实施，这意味着对于大约8 m/min 的进给率来说，在补偿值生效之前，会有超过2 mm 的偏移。在速度提高到100 m/min（快移）且误差补偿生效时，机床已经移动到该补偿位置的20 mm 之外了。……