李 响，袁军堂，汪振华

(南京理工大学 机械工程学院， 南京 210094)

几何误差在整个机床生命周期中都影响着机床精度。研究表明，几何误差和热误差占机床总误差的65%[1]。因此，有必要建立可靠的误差模型用于量化各零部件误差与机床误差的影响机理，进而辨识关键误差项用于预防和补偿。几十年来，大量研究提出了三角函数模型[2]、Denavit-Hartenberg模型[3]、神经网络模型[4]、变分运动矩阵[5]、多体系统理论[6]等机床误差建模方法，然而这些建模方法只能分析各轴运动误差和整机加工误差的传递关系，无法研究零部件的制造和装配误差对单轴装配精度的影响机理。并且现阶段的机床装配时多依靠工人经验试凑，公差设计多采用一维/二维尺寸链计算法，难以有效表达几何要素的形位公差特征及其相互间的耦合关系。因此，采用属于三维公差分析的雅可比旋量模型定量描述各几何要素表达和传递几何要素在公差域的变动，该模型结合了适合公差表达的旋量模型和适合公差传递的雅克比矩阵，已应用于齿轮泵[7]和发动机[8]等装配过程，而对位置可变的机床双驱Z轴进给系统的装配过程研究较少，也没有考虑双丝杠误差的制约关系。

对误差模型进行敏感性分析能够量化各误差项对双驱Z轴装配精度的影响权重。目前的敏感性分析包括基于一阶偏导数形式[9-10]的局部敏感性分析和包含元效应方法[11]、基于方差方法[12]的全局敏感性分析。其中，基于方差的……