黄 强，黄 棋，孙军伟

(重庆理工大学， 重庆 400054)

机械产品的质量、性能以及可靠性与其零件的加工质量密切相关。技术的高速发展对零件的加工质量提出了更高的要求。当前，针对精度建模与分析的研究与应用，仍然主要将误差作用效果停留在机床的最终执行部件的相对位姿上，误差源对加工精度的影响分析是间接和静态的[1-5]。在表面粗糙度方面，由于复杂的切削加工机理，相关的分析和计算还停留在理论粗糙度计算公式上，研究工作亟待深入[6-10]。在实际加工中，所有的源误差都是通过影响成形运动而影响零件的加工质量，工件的最终加工质量才应当是误差建模与分析最终的关注目标。因此，直接研究和掌握系统源误差对工件加工质量的作用效果及规律，能更有效地控制加工质量。基于这一思路，本文主要研究工艺系统源误差与工件加工质量之间的建模与分析方法。

1 研究思路及方法

图1为车削加工系统的示意图，工件与刀具是加工系统的末端执行部件。工件与刀具之间的特征(相对位姿、相对运动及其误差)决定了被加工工件的特征(尺寸、形状及其误差等)。工艺系统的各项源误差均会通过影响工件与刀具之间的特征而最终影响加工质量。所以，工艺系统误差与加工质量之间的关系建模可以分为两个部分：直接误差模型和间接误差模型。

1) 直接误差模型

模型反映末端执行部件(工件和刀具)的单元位姿误差(Δα、Δβ、Δγ、Δx、Δy、Δz)与工件加工质量之间的映射关系，即采用数学建模与仿真加工的方式，将末端执行部件(工件和刀具)的6个自由度误差反映到虚拟加工表面上。……