1、背景
磨床加工过程中，砂轮磨头和工件在磨削加工运动过程中相互之间位置的精确程度对零件的加工精确度起决定作用。砂轮磨头和工件各自装置在微磨床磨头架和工件主轴上，并遭到床身与磨头架的制约。磨削加工的时候对加工零件表面粗糙度、彼此距离和几何形状的工艺系统起主要作用的每个步棸如果偏离了原来的位置，就将会出现热误差[1]。在众多引起的数控机床加工误差中，热误差可达总误差的40%-80%[2]。由此可见热误差是影响加工精度的主要原因[3]。目前在国内外，作为提高零件加工质量和稳定机床精度的主要手段的误差补偿技术已成为近年来国际上十分热门的研究课题，以其强大的技术生命力迅速被各国学者、专家所认识，并使之得以迅速发展和推广。所以我们需对磨床的热误差进行仿真研究，从而确定其热源的产生的原因。之后对热误差进行测量，从而进行热误差的补偿。
2、国外的研究现状
1933年瑞士科学家开始分析坐标镗床的误差，发现在众多的加工误差中，机床的热变形所占比重较大，人们开始意识到控制机床热变形是改善机床加工精度的一项重要措施。而这也就是国外研究热误差的起始源。二十世纪六十年代，首次将传热学相关知识应用到磨床上。
在对磨床的热变形分析上1967 年Yoshida 等人研究分析出了温度与磨床热变形的关系，并初次使用应变测量仪器实际测量出机床的热变形情况[4]。到了70年代，随着有限元方法的发展和应用，对机床热变形的研究开始向着进入定量分析方向发展，通过引入边界条件的概念，计算出机床的温度场及热变形场[5]。1975年，Okushima等人开始对温度敏感点的研究，建立线形、单变量数学模型，得出温度敏感点对主轴热变形的影响情况。1998年，Jin Kyung Choi 对机床零部件进行了有限元分析，结果表明有限元方法在预测机床零部件热变形方面效果非常明显。1999年，Bossmanns 等人成功建立了高速电主轴热量流模型，分析了主轴系统的热源并计算主轴系统的发热量，首次提出并建立电主轴热结构系统模型[6]。在此之后，Chen J S、Chiou G.Quick 等采用5个电容位移传感器和23个热电偶温度传感器采集数控机床的温度和热误差信息，对机床实施补偿后，采用激光干涉仪检测补偿效果[15]。
为更好的研究热误差产生的原因以及理论数据的分析，有些人提出了热误差建模。在当今社会建模主要包括两类：一类是有理论建模，通过仿真软件模拟出机床的温度场，进而得出整个机床的热变形情况，最终得出热误差的预测值。一类是经验建模，基于实验数据，通过数学建模，对机床的温度测量点的温度数据和机床的热误差测量数据进行拟合，最终，可通过温度数据预测出热误差。对于第一类这块，Kim.S.K 等人采用有限元分析准确预测了滚动丝杠的稳态二维温度场，针对动态温度场的预测则采取惩罚函数与动态热误差模型相结合的建模方法，且该模型得到较为理想的预测效果[12]。
3、国内的研究现状
从20世纪20年代开始，国内也对机床的热变形进行了一系列的研究，不少高校和研究所都对机床的热误差机理分析做了相关研究工作。1980年，上海交通大学通过对机床热模态场的建立，得出机床的温度场云图，在此基础上开始了误差补偿技术的研究。1998年杨建国建立了包含几何和热误差的齐次变换法[7,8]。
在误差的测量工作中，浙江大学的白富友和傅建中采用激光位移传感器 LK-G150H 和数字式温度传感器采集XHK-714F 型数控机床的热误差和温度值，获取测量数据并以此建模[13]；上海交通大学的杨建国和姜晖利用激光干涉仪测量机床热误差，精度较高；天津大学的张鹏和赵大卫提出了一种基于球杆仪的三轴数控机床检测方法，能够简便快速的检测出机床三轴的热变形。
同时，国内有其他大学在对热误差处理进行研究，浙江大学对机床误差补偿特别是热变形研究得比较早和深入，获得了很多成果，特别是提出了热敏感点理论，为在磨床上温度测点的选取和热误差建模提供了理论依据。浙江大学还提出了机床热误差 Fuzzy 前馈补偿控制策略，根据热误差变化规律的模糊、非线性特性，采用 Fuzzy 集理论设计前馈补偿控制器，仿真研究表明该补偿控制策略可取得令人满意的结果[9]。近年来，浙江大学又进行了人工智能在机床加工误差补偿中的应用研究。北京机床研究所也是误差补偿研究搞得很好的一个单位，该所已研制了智能补偿功能板，并通过总线结构将补偿功能FANUC6ME 数控系统扩充槽，实现机床热误差、运动误差和承载变形误差的自动补偿。这几年北京机床研究所对数控机床误差的综合动态补偿技术进行着深入的研究。天津大学在数控机床误差补偿技术和应用的研究也具有一定的影响，特别是数控机床的位置误差补偿模型建立、三坐标测量机动态误差建模和补偿、采用模糊聚类分析法进行温度测点的选择等。西安交通大学研制了机床热特性研究的智能集成系统。哈尔滨工业大学特色于精密测量中的误差补偿技术。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
