机床的加工精度受诸多方面的误差因素的影响,而组成机床的误差主要包括热、力、几何、运动误差等,其中机床部件的几何误差对球笼沟道床的加工精度有着举足轻重的作用。以QMB125数控磨床为研究对象,基于多体系统理论,通过低序体阵列来描述磨床的拓扑结构,对磨床的27项几何误差源进行误差取样检测,建立起机床的运动学模型,进而计算出各个误差源的敏感度系数来找出影响程度较高的几何误差项,为合理经济的提高机床精度提供有效依据。

通过对垂直度的误差分析,垂直度受多项机床几何精度影响,建立了几何误差与特征公差之间的关系,发现需要改进这些误差来提升垂直度加工精度值。根据系统的机床误差分析结果,形成了相应的机床精度改进目标。

根据几何误差评定的最小条件要求,建立几何误差评定的可视化系统.在Matlab软件中应用微粒群算法计算零件的几何误差,在进行数据处理的同时,对测量数据和评测结果进行两维或三维图形显示,为可视化评定几何误差创建了一个集成平台,同时为及时正确地检测出零件加工误差提供有利条件.

柔性三坐标测量臂用于大尺寸工件的高精度检测及逆向工程，是现代制造业产品精度检测的重要设备。如何做好和完善测量臂误差的分析、检测和补偿，成为提高测量臂测量精度的重要问题。提出了用高精度正交三坐标测量机校准柔性三坐标测量臂关节误差的新方法。通过分析测量臂某一关节的所有几何误差，建立其数学模型；利用正交三坐标测量机和测量臂分别对30个标准球（均匀分布在一个圆上）进行点位测量，测出球心的标称值和实测值，建立了该关节几何误差补偿模型；对工件进行点位测量并进行误差补偿。实验结果表明，通过该误差补偿方法，其最大测量误差从0．04mm降到了0．003mm，提高了柔性三坐标测量臂的测量精度，同时验证了该误差补偿方法的正确性和有效性。

误差补偿已成为提高数控机床精度的重要途径之一。机床误差补偿效果好坏取决于误差元素模型。所以，误差补偿的首要任务是要精确和有效地辨识各误差元素并建立误差模型。介绍利用激光干涉仪对机床误差检测和识别的方法，建立了基于该方法的几何误差模型。

为研究精密数控机床的加工精度,针对以气浮平台和旋转平台为主要方式的四轴抛光平台进行了几何与热的综合误差建模,利用XL-80激光干涉仪、PT100温度传感器及XSR90彩色无纸记入仪等仪器对X、Z轴的温度、定位误差进行测量、记录。分析精密数控机床移动轴的定位误差与温度之间的规律。运用切比雪夫多项式及最小二乘法分别建立X、Z轴几何误差模型和热误差模型,两模型进行叠加得到机床X、Z轴的综合定位误差模型,依据模型分别计算出X、Z轴定位误差拟合值,与实验测量值进行对比。结果表明:建立的模型具有预测精度高、鲁棒性好的特点。

以某型数控曲轴磨床作为研究对象,对其结构和运动进行分析,推导出曲轴磨削时理想的砂轮轨迹方程。根据多体系统理论建立含有误差参数的模型,并推导出机床-工件和机床-刀具的运动链位置矩阵,得出机床精密加工的约束方程。对磨床的几何误差进行研究,建立几何误差模型。为快速、准确辨识出各项几何误差,提出一种混合SAPSO-GA算法。通过对比球杆仪测量补偿前后的运动轨迹,分析补偿效果。结果表明:所提方法提高了辨识准确性,通过补偿大大提高了曲轴随动磨床的加工精度。

在当前的机械制造行业中,对机械零部件的尺寸精度、几何形状复杂程度等有了更高的要求,建立五轴数控机床的加工精度模型更为重要。基于此,结合五轴数控机床的使用,提出了其中的关键零部件及拓扑结构,并提出了37项几何误差与关键零部件的子坐标,在此基础上完成了五轴数控机床加工精度模型的建立。验证试验证实,该五轴数控机床的加工精度模型有着较高的预测性能,可以投入正常的机械制造生产中。

双光子聚合加工技术可实现大面积超材料快速结构化加工,双光子聚合加工系统中存在的误差是影响加工精度的重要因素之一。系统误差的来源以及系统误差的辨识分析是实现误差补偿,提高加工精度的重要前提。为了研究加工系统的各个组成部分的误差项及系统误差的主要来源,对系统误差进行辨识分析,从而建立双光子聚合加工系统的误差模型,并搭建实验测量系统,对微动台的几何误差进行测量,包括定位误差与直线度误差,然后采用改进九线辨识法对其它几何参数进行辨识,得到了加工系统的各项几何误差参数。对加工系统的误差项及其主要来源分析,可知系统的几何误差对加工精度的影响最大,同时对其误差参数进行辨识,对提高加工精度有重要意义。

通过对转摆台式五轴数控机床回转中心几何误差的研究，提出了转摆台式五轴数控机床回转中心不重合几何误差的检测与补偿方法。将此方法应用于沈阳机床某转摆台式五轴数控机床，结合HEIDENHAIN ITNC530系统进行误差补偿，取得了良好效果。