康程铭，赵春雨，付立新

(1.东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳 110819；2.承德石油高等专科学院机械工程学院，河北承德 067000)

机床的精度稳定性对加工工件影响很大，而热误差是影响机床精度稳定性的最主要因素[1].机床热误差是非常复杂且非线性，如何减少机床热误差成为工业部门亟待解决的问题.减小机床热误差的方法主要有两种：误差预防法和误差补偿法[2-3].前者通过热对称设计、丝杠/螺母冷却和选取非热敏感材料等手段减少或消除机床热误差；后者通过人为地制造新误差去抵消原始误差，以实现热误差补偿.该方法不需改变机床结构，具有成本低、周期短的特点，目前被广泛采用.

在热误差补偿技术中，能够建立适应复杂工况且能精确预测机床热变形的热误差模型是进行误差补偿的关键和基础.一般常用的机床热误差建模方法有多元回归建模法、神经网络法、灰色理论、支持向量机、时间序列法等[4-8].虽然上述方法能利用温度-热误差之间映射关系构建数学模型，但它们没有考虑机床的实际物理结构，这将导致模型在理论性和鲁棒性方面不足[9]，造成在一台机床建立的模型很难适用于同类型的其他机床.近年来，随着有限元技术的不断发展，许多学者利用有限元软件分析机床热误差.例如，Zhang等[10]借助ANSYS软件对立式钻床中心的整机温度场和热变形进行了建模及优化设计研究.Babu等[11]利用有限元模型分析并预测主轴箱……