蔡德程，陈 缤，关 欣，李郝林

（1. 上海理工大学 能源与动力学院，上海 200093；2. 上海理工大学 机械工程学院，上海 200093）

随着现代机床自动化及加工制造水平的迅速提高，机床加工组件面临越来越高的精度要求，因温度升高而导致零部件的变形是影响机床加工精度的主要因素之一。因此，机床热变形已经成为当前机床技术中急需解决的关键问题，不少专家和学者对此进行了深入研究。从伯明翰大学Peklenik教授的研究中可知，在机床加工组件时，随着自身温度升高而导致机床组件发生热变形，其产生的误差可达40%～70%[1]。莫斯科工业研究所的Push曾预测，在温度升高产生的热变形中，精度误差会达到25%～75%[2]。机床加工时，精密机床局部温度的升高不仅会使精度产生细微的变化，导致机床效率下降，而且在极端情况时还会致使机床无法正常工作。

因此，改善机床热特性问题的提出和解决就变得十分重要。机械结构本身的复杂性导致各个组件之间的温度场不同，各部分的热变形情况也不相同，各组件之间最初的适配位置的改变使精密机床的加工精度达不到预期效果。截至目前，为了减小机床误差，可以采用误差防止和误差补偿两种方法。误差防止法是利用结构设计、冷却等方式，最大限度地减少或消除设计和制造过程中的误差；误差补偿法是将人工产生的误差与机床温差引起的热变形所导致的误差相抵消。其中，误差补偿法是利用热变形的数控系统与由模型算法计算得出的热变形误差相互配合来进行最佳的误差补偿。……