文献综述
一、文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）
1、背景：
精密和超精密加工技术已经成为现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向，并成为提高国际竞争能力的关键技术。随着生产过程自动化的飞速发展和精密加工的广泛应用，对数控机床加工精度的要求日益提高。尤其是柔性制造系统（FMS）和柔性制造单元（FMC）提出了机床加工过程中对各种误差的自动监控和自动补偿问题。机床的误差主要分为四大类：数控机床主要机械结构的几何误差；加工过程中的载荷误差；热变形误差（热误差）；伺服系统误差。大量研究表明，随着组成数控机床自身的主要机械零部件制造精度的越来越高，使得几何误差对机床精度的影响越来越小；而由于现代加工制造的特点，需要数控机床长时间处于高速切削和快速进给的状态下工作，这样就会造成机床床身和主要部件的快速升温，机床的各个部分产生不均与的温度场，使得机床在热应力的影响下发生热变形，产生热变形误差。众多研究已经表明热误差是数控机床的最大误差源，占机床总误差的40%-70%左右[1]，而对于一些超精密加工机床而言，其可高达89%[2]。因此减小热误差对提高机床的加工精度至关重要。
机床产生热变形的主要原因是热源及机床各部分的温差。热源通常包括加工中的切削热、运动副的摩擦热和动力源的发热以及辐射与周围环境等其它外界热源等。此外，机床零件的材料、结构、形状和尺寸的不一致也是产生热变形的重要因素。[3]
（1）切削热
在金属切削过程中，由机械能变为被切削材料的变形能，从而产生大量的热量，产生热量的大小主要取决于被切削材料的性质及切削用量的大小。切削产生的热量主要通过传热分配到刀具、工件和切屑，它们之间按照一定的比例关系分配热量。对于不同的加工种类，其切削热的计算与分配也各不相同。
（2）运动副的摩擦热和动力源的发热
机床有各种运动副，如主轴部件的滚动轴承、工作台与导轨、丝杠与螺母等，运动件之间的相互运动产生摩擦力，从而引起摩擦热而形成热源。电机本身的发热和液压系统的发热，也成为机床某一部件的发热源。现代机床的传动结构，尤其是数控机床已经被大大简化，主轴部件已成为影响机床热变形的主要部分，而主轴部件的主要热源来自于主轴轴承的发热。
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