[科普中国]-数控机床动态精度

数控机床动态精度指机床在随时间变化的输入作用下所具有的精度。

传统动态测量系统的弊端分析传统的动态精度理论将测量系统看作是一个固定不变的、具有确定传输关系的系统，而系统的传输特性，则常用一个传递函数来逼近。

此方法未充分考虑外界干扰对测量过程的影响，包括对输入信号、测量系统以及对输出信号的影响。而且，干扰信号是时间的函数，即它也具有动态性和时变性，传统的传递函数显然没有反映外界干扰因素的影响，使动态测量精度难以提高。

此外，使用传递函数来逼近动态测量系统的动态特性，没有充分考虑到动态测量所具有的四个特征，尤其是没有考虑到动态测量的时变性。任何测量系统都是一个由许多独立的单元以复杂的形式组合而成的复合系统，且各单元的动态特性及其随时间的变化规律也不尽相同。传统的分析方法，未考虑系统的具体结构，缺乏对系统内部因素的认识，忽略了系统组成复杂性和各单元动态特性的时变性因而无法预知系统时变性和不确定性的原因，这不可避免的会导致测量结果存在误差，从而使动态测量无法达到理想的精度。1

动态精度理论研究的新思想全系统动态精度理论摒弃了传统动态精度理论传递函数之不足，它是建立在充分考虑动态测量系统内部各单元及总体传输关系基础上，从全面误差分析入手，综合动态系统内部组成结构误差和系统内外各种干扰因素对测量结果精度的影响，尽可能将传统的对动态系统的“黑箱”处理方案“白化”或“灰化” ，建立单元误差传递函数，并以此为基础，根据总体传输网络模型和各种干扰模型，给出动态测量系统总体误差模型，由此可得到能反映实际情况的全系统动态测量精度。

动态精度理论研究的新趋向全系统动态精度理论将系统总误差“白化” ，可看作为动态测量精度理论研究的正向问题，在充分掌握其模型及其求解方法的基础上，可从该理论的逆向来进行系统精度研究，从而提出一种新的思想----动态误差渊源与精度损失诊断。

意义和展望动态误差溯源与精度损失诊断理论的提出，必将深化全系统动态精度理论，提高动态测量系统的精度易恢复性，为更精确地进行动态测量精度评定、动态误差修正(补偿)与控制，提供科学的依据。此外，根据误差分解与溯源结果，通过精度损失诊断，实时地分析掌握动态测量系统各组成单元的误差和误差源在实际测量中的时变规律，为使各误差源在整个动态系统中的精度损失具有等效性的系统优化，提供了依据。2

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学