赵万芹， 刘昊栋， 施 虎

(1.西安交通大学， 机械制造系统国家重点实验室， 西安 710049； 2.上海工程技术大学材料工程学院， 上海 201620)

随着制造业的迅速发展，机床作为制造业的基础，对其加工速度和精度提出了更高的要求。热误差是影响机床加工性能的重要因素，已成为机床加工误差的最大误差源，占比达40%～70%[1-2]。要提高机床加工精度，需要对机床热误差进行控制，主要包括：误差防止法和误差补偿法[3-4]。前者主要通过减少热源数目或降低热源热量，增加散热路径，以及采用热稳定结构设计等方法来控制机床热误差[5]，是对机床硬件的设计和制造过程进行改进，因此又称为硬件补偿法，该方法可以在一定程度上降低热源温升、均衡温度场和减少机床热变形，但是补偿成本高且补偿效果不明显，具有很大的局限性[6]。后者即误差补偿法也称为软件补偿法，其主要机制为通过软件输入人为制造新的逆方向误差，削弱甚至抵消原始误差[7]，该方法无需对机床进行硬件上的改造，却可使被加工工件精度显著提高，较热误差防止法具有高柔性、高经济性的优势，因此在机械加工业中受到越来越广泛的重视，并且已作为国际上提高数控机床精度的主要方法[8-9]。在误差补偿法中，获得机床热误差并建立热误差模型是整个补偿过程的核心与关键。现对热误差补偿过程中上述两项重要步骤展开叙述，论述了机床热误差的检测方法和建模方法，并结合目前的研究现状，展望了未来的发展。……