信世豪 张立强 李宇昊

(①上海工程技术大学机械与汽车工程学院，上海 201620;②上海拓璞数控科技股份有限公司，上海 201100)

科学技术的高速发展带动了制造业的发展，数控机床日渐成为需要高性能机床的现代化制造产业中不可或缺的重要组成部分。在数控机床加工过程中，几何误差、装配误差、刀具磨损、加工热及外部环境等都会造成加工误差[1]。其中几何误差是指由于机床各个部件实际几何参数偏离理想情况导致的误差，是机床的固有误差，是机床误差源中重要的组成部分之一[2]。近年来，许多文献围绕误差建模技术进行了研究，误差建模技术可以为建立误差模型提供理论基础，通过误差模型建立零件制造装配过程中的几何误差与最终机床空间定位误差之间的关系[3]。

文献表明，目前数控机床几何误差建模时通常都假定几何误差为常量[4]，但是五轴数控机床是由多个平动轴和转动轴串联组成的，各运动轴在加工过程共同作用产生误差[5]，因此在同一位置多次测量时，测得误差随机性较强。传统模型没有考虑误差随机分布情况对定位误差的贡献[6-7]。针对这一问题，本文根据C100P五轴数控机床的结构特点，通过测量统计确定各项几何误差分布，基于误差的均值与方差进行误差建模。由于一般情况下几何误差十分接近正态分布，因此本文假设几何误差服从正态分布，以矩阵形式表示机床几何误差，从而将几何误差概率分布情况纳入误差模型。……