王剡

摘要：随着我国科学技术以及经济社会的飞速发展，人们的生活品质逐渐提高，而机械制造业逐渐成为社会发展中必不可少的一部分。而数控机床的精密程度是机械制造业的重点项目，只有数控机床的精密程度进一步提高，我国的机械制造业才能随之更进一步发展，从而为我国的经济社会发展作出贡献。数控机床误差补偿是其精密度提高的关键技术，将其研究并全面应用可以使得机械制造更加精密。本文将介绍数控机床的重要性，并且说明数控机床误差补偿的概念，分析数控机床误差补偿的关键技术并研究其应用，明确数控机床误差补偿对于机械制造业的意义。

关键词：数控机床;误差补偿;应用

0  引言

在如今经济飞速发展的现代化时代，机械制造业的涉及范围愈发广泛，其制造产品也在不断创新提高。其中，机械制造业最主要的工具就是数控机床，它与传统机床相比能够节省人力资源，长时间减少制造成本，制造产品相对精度更高。如今的数控机床虽然有诸多优点，但是还有很大的上升空间，将其误差减小就是其最大的改进步骤。经过长时间的实验研究，研究人员发现数控机床误差补偿技术可以有效提高数控机床的机密程度，从而使得机械制造业利用更少的成本以及时间生产更加精密的仪器或者零件，从而在增强我国国民经济的基础上，促进我国的经济社会快速发展。由此可见，数控机床的误差补偿技术的重要性，数控机床的误差种类很多，误差补偿技术将会根据误差建模技术进行精准反应机床的误差位置所在并且反应出其误差程度，进而利用误差测量技术进行误差分析，使得数控机床的精密程度有所提高。

1  数控机床的重要性

众所周知，人们的日常生活离不开制造业，而制造业主要分为三类，其中包括轻纺工业，一般多制造食品、服装、家具以及印刷等等;还包括资源加工工业，一般多为石油化工、医药制造业、塑料以及化学纤维等等;除此之外，制造业还包括机械、电子制造业，一般多制造交通运输工具、电子通讯设备、机床以及机械设备等等。这三种制造业的比重相差不大，可以看出制造业的重要性以及其分布范围之广。而机械生产制造可以称之为我国的国民经济命脉，只谈交通运输工具以及电子通讯设备就足以见其地位，而数控机床就是机械制造的主要工具。由此可见，数控机床是机械制造业的核心也是其发展的重点，数控机床的精密程度直接影响到我国的机械制造水平，而将数控机床的精密程度提高一直是我国社会发展的重点研究项目之一。数控机床的精密程度代表着我国机械制造业的制造水平，由此可见数控机床的重要性。

2  数控机床误差补偿

2.1 数控机床误差补偿的概念

由于数控机床在我国机械制造业中占据着十分重要的地位，而提高数控机床的精密度又是其发展的重点，于是我国的研究人员都在为之努力。众所周知，以目前世界的科研水平都无法使得数控机床的精密程度达到饱和，也就表明数控机床在现阶段的技术几乎不可能不存在误差，而我们能做的就是尽力使数控机床的误差减小，从而使得数控机床的误差问题对机械制造的影响最小化。在这样的不断研究实验中，研究人员将这一技术成为数控机床误差补偿技术。而数控机床误差补偿技术明确来说，就是利用先进的科学技术将数控机床的工作过程中可能会出现的问题或者误差进行预测，进而检测数控机床并进行分析，使其在使用过程中可以通过特定的硬件或者软件进行修正，从而降低数控机床的误差。这一技术的研究应用已经表明其有效程度，使得机械在利用数控机床进行制造时的误差程度降低，进而提升所生产产品的精密程度，极大地带动了我国的国民经济，有利于我国经济实力的增强。

2.2 误差分析

误差分析一直是研究实验中比较关键的步骤，在数控机床误差补偿的整个操作中属于基础部分，为这一操作提供依据。只有首先将数控机床产生误差的原因以及其程度进行分析了解，从而全方位地考虑数控机床可能出现误差的各个环节，明白误差的种类以及其性质，进而理清数控机床中不同误差之间的联系，才可以科学有效的研究出针对性的误差补偿措施，使得数控机床的精密程度全方位、大幅度提高。数控机床中主要由主轴、立柱、床身以及旋转轴组成，它们在工作时可能会出现运动误差、刀具磨损、热变形、机床部件的几何误差以及夹具误差等等不同种类的误差，倘若数控机床的每一个小部件都存在较小的误差，那么数控机床整体将会存在很大的误差，用其生产出来的零件自然精密程度较低。

3  数控机床误差补偿的的关键技术

3.1 误差建模技术

误差建模技术属于最为常用的误差补偿技术之一，同时这一技术也是对数控机床进行误差补偿的关键前提，误差建模技术又包括误差元素的建模以及误差综合建模。而数控机床在进行工作时，工件和刀具之间会产生相对位移，从而导致数控机床出现误差，而误差建模技术就是针对这一现象的误差补偿技术。误差建模技术可以对工件以及刀具进行控制，从而把握工件以及刀具之间的相对位移，进行较为全面的控制并把握元素误差，从而较为准确的反映出数控机床的误差。由此可见，误差建模技术研究的重点就是找出更有效的建模方法，从而通过所建立的模型准确、直观地反应出机床存在的误差，进而发挥了其重要作用。

3.2 误差测量技术

除了误差建模技术以外，误差测量技术也属于数控机床误差补偿的的关键技术之一，误差测量的方法分为直接误差测量以及间接误差测量。直接误差测量通过在机床的不同位置或者不同温度的条件下，使用不同的激光测量仪器和专业机械对数控机床进行误差测量，从而得出相应的误差分析，进而使得数控机床误差降低，提高其精密程度。从而测量开始到测量结束，可以看出这一方法虽然更加精确，但是其消耗时间很长，从而引起了比较严重的经济损失。所以这一测量方法一般用于单项误差测量的操作，使其发挥出最大作用而减少经济损失的情况。间接误差测量则是通过将误差相关因素的指标进行测量，从而将测量得出的数据转化成为数据模型，进而实现全面性分析研究数控机床的误差，并且間接利用技术进行推论，使得数控机床的误差分析更加精确。误差测量技术其实就是使得数控机床的效率以及其精度的一个平衡支撑，能够在保证精度的前提下，进一步提高数控机床的误差测量技术的效率。事实上，将误差测量技术中的直接误差测量法与间接误差测量法相结合，可以使得误差测量的效率进一步提高，从而为制造企业降低研究的成本，进而提高其利润，为我国的经济发展作出贡献。

4  数控机床误差补偿技术的应用

4.1 数控机床误差补偿技术在大型设备制造中的应用

由于数控机床的应用多数在机械制造业中，其发展领域也十分广泛，其中较多的就是大型设备制造，而随着社会的飞速发展，人们对于生活质量的要求逐步提高，自然对于使用的大型设备的要求相对提高。大型设备的精细要求程度不低于小型设备，并不是说大型设备的误差程度可以因为其体积大而要求放低。事实上，对于大型设备的精密程度要求非常高，倘若设备中出现一点细微的误差，也有可能导致设备的运行出现问题，甚至危及到操作人员的人身安全。使用数控机床误差补偿技术可以使得大型设备在制造过程中的精密程度提高，还可以间接保障操作人员的生命安全。由此可见，数控机床误差补偿技术的关键程度，将其应用于大型设备制造中可以广泛提高我国的大型精密仪器的生产水平，进而为我国的机械制造提供助力，有利于我国的制造业发展，提升我国的国民经济。

4.2 数控机床误差补偿技术中的自动检测技术的应用

数控机床的误差并不是都可以用肉眼观察到的，而对于数控机床的误差检测应该利用先进技术，比如自动检测技术，从而利用这一技术对数控机床进行全方位的检测，不仅可以节省检测的时间，还可以提高检测水平。由此可见，数控机床的误差补偿技术在自动检测技术方面的应用也很有必要。数控机床的误差补偿技术可以使得机床进行自动误差检测，从而判断机床是否存在误差、误差具体存在的位置、误差原因，甚至根据出现的误差现象或者种类制定修补程序，使得数控机床在自动检测时可以根据程序进行修补。数控机床的误差补偿技术可以使得自动检测技术水平提高，帮助其多方面发展且应用，进而提高我国数控机床操作技术，为我国的制造业做出贡献。

4.3 数控机床误差补偿关键技术在热变形误差检测中的应用

数控机床的误差类型中包括热变形导致的误差，尤其是机床主轴的热变形。由于机床主轴在工作时会以一定速度进行转动，而其转动过程中会使得温度上升，进而导致热变形误差出现，数控机床的精密程度将会受到此误差的影响，降低生产效率，阻碍机械制造业的发展。但是，数控机床的误差补偿技术将会防止机床出现热变形的误差，工作人员可以首先利用相关软件进行数据生成，之后将数据导入程序中进行编写。在编写的过程中，程序将会输入由热敏电阻传送到温度传感器模拟输入信号模块的电流或者电压值作为相应参数变量。在编写完成后，整个程序在数控机床中形成温度误差补偿。这一技术的应用使得热变形误差出现的情况减少，从而提高数控机床的精密度。

5  结束语

数控机床的误差补偿技术可以使得机床的误差降低，从而使得利用数控机床制造的仪器或者零件等精密程度提高，进而保证我国制造业的稳定发展，为制造业的创新提供保障。数控机床的误差种类有很多，但是最为常见的还是运动误差，而误差补偿技术可以对进行检测分析，从而帮助研究人员对数控机床进行修正，从而提高其工作效率。数控机床的误差补偿技术可以应用于大型设备制造、自动检测以及热变形误差检测等多个方面，由此可見数控机床的误差补偿技术的关键性以及数控机床对于机械制造业的重要性，数控机床的误差减小可以使得机械制造业的生产制造节省时间以及成本，推动我国的制造业发展，进而提高我国的经济实力，使我国发展成为制造强国。

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