图

3 GDS09 的

温度补偿系统

　　导向精度目
前主要由机床设
计、制造及装配
工艺保证。现代
数控技术可以在
一定程度上对导
向精度不足进行
适当的补偿和修
正。
　　

3 定位精

度与刚度
　　数控系统轨迹插补精度以及加减速控制对数控机床的精度有很大的影响。所
谓插补精度，主要是谈及在数控系统内的运算精度及曲线拟合理论的几何精度。
在目前软件技术的支持下，插补理论计算精度达到

1μm 乃至 0.1μm 以下已经不

是困难的事情。问题在于现实的机床要将精度从

10μm 向 1μm 乃至小于 1μm 努

力，将涉及包括机械设计与制造、数控技术、伺服驱动技术、传感测量技术乃至抗
干扰技术的系统工程。
　　对于数控机床的运动而言，引入了电气精度和刚度的概念是十分重要的，
即在数控系统控制和伺服驱动下，机床在运动方向上实现的定位精度及负载情
况下的运动精度。
　　

3.1 动力匹配是机床高电气精度与刚度的基础

　　机床动力匹配是指为机床配置恰当的伺服驱动，包括电机、伺服驱动器的选
择以及数控系统的加减速控制策略。如果伺服电机及驱动不能提供足够驱动力，
则电气控制精度和刚度将无从谈起。
　　在机床完成工艺动作的过程中，伺服电机及驱动主要克服以下几个方面的
负载：工艺过程和工艺方法本身需要克服的负载

(例如切削力)、运动惯量本身加

减速过程需要的驱动力、运动过程需克服摩擦及阻尼。伺服电机及驱动应当结合
工作情况考虑其额定转矩

(电流)和过载倍数。

　　驱动能力不是越大越好，这不仅是来自成本的考虑。对于大容量的伺服驱动
在其传感电路分辨率位数一定的情况下，大容量驱动装置的电流绝对控制分辨
率将降低，即不容易感知微小的电流变化，将导致电流的控制精度降低。另一方
面，驱动能力冗余太多，将不利于感知过载，不利于机械装备本体的安全。
　　主动式电源技术对于保证伺服驱动母线电压的稳定，保证伺服驱动稳定地
获取电能及制动过程迅速将机械能转化为电能凹馈电网具有很重要的作用，特
别是在高速度

(频繁起制动)与高精度要兼顾的情况下。此外，主动电源技术还将

避免了传统能耗制动技术带来的发热，在节约能源的同时也减少了机床的热源。
　　在数控整机动力匹配过程中除了注意每个坐标的动力匹配情况，还需要注
意个坐标的动力均衡。由于数控机床是靠数控系统自动摔制各轴联动实现工艺动
作，所以联动坐标响应的一致性将对加工型位误差有影响。
　　

3.2 数控系统及伺服驱动带宽提升有助于电气刚度的提升