引言
近年来，高速加工技术得到了长足发展，采用高速加工技术的钻攻中心已广泛应用于 3C 产品的金切加工。高速加工虽然提高了加工效率，但使得小型钻攻中心的热变形问题十分突出［1-4］。对于情况较严重的机床，Z 轴方向的热误差达到 0． 1mm，已超出机床加工精度等级，导致零件报废。
在热误差的研究中，国内外的学者将主要精力集中在研究传感器的布置问题上，采用优化算法选择出测量机床变形的最少的温度敏感点，然后计算温升，建立热变形数学模型，算出热误差值进行补偿［5-6］。而在热变形的测量中，激光干涉仪具有量程大、精度高等优点［7］，但是它价格昂贵，操作复杂，需要专门的技术人员，一台机床的测试时间一般在6h 以上，对于布置了几百台高速钻攻中心的车间来说，是一项耗时繁重的工作。
为了解决以上问题，本文提出了一种 Z 轴热变形的在线测量与补偿技术，以型号为 TD500A 的高速钻攻中心为例，利用对刀仪方便快捷地测出热变形量，然后通过分段线性拟合的方式建立热误差补偿模型，并在数控系统中实现热误差补偿功能。
1   热误差补偿模型
小型机床其结构的小型化，使得它的热敏感性较强，关键零部件的热变形也较大。需要对数控机床的热变形进行测量，以建立热误差补偿的数学模型，然后通过数控系统对其进行补偿。图 1 所示为机床在 X、Z两个方向的热变形示意图。

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结论
为提高小型钻攻中心热变形的测量速度，本文提出了一种使用对刀仪对 Z 轴热变形进行在线测量的方法，比利用激光干涉仪测量热变形量的方法更加方便快捷，时间缩短至 2h。将利用该在线测量方法测量出的数据通过分段线性拟合的方式建立了热误差补偿模型，并运用到数控机床中进行补偿。实验验证，丝杆的热变形量从原来的 0． 05mm 降到不足 0． 01mm，能够满足实际生产加工的精度要求。