數(shù)控機(jī)床做為工業(yè)母雞（生產(chǎn)其他設(shè)備、下蛋的）是裝備制造業(yè)的核心裝備，那么一臺(tái)機(jī)床的“好”與“壞”要怎么來(lái)判斷，不考慮價(jià)格因素，對(duì)于機(jī)床使用者來(lái)一定是首先要滿足其核心要求，在滿足核心要求的前提下要兼顧效率、精度與質(zhì)量（可靠性），也就是說(shuō)評(píng)價(jià)一臺(tái)機(jī)床的好壞一定是在特定環(huán)境及需求下的多因素考慮。

   由于要說(shuō)熱誤差，下面就對(duì)單一的精度問(wèn)題簡(jiǎn)單分析一下，與精度相對(duì)應(yīng)的概念是誤差，可以簡(jiǎn)單理解成誤差低了精度就高，為什么要引入一個(gè)相對(duì)的概念，這主要是從逆向解決問(wèn)題的角度來(lái)考慮的；誤差就是身上的“病”，精度可能就是人的健康，病治好了，就健康了。

   機(jī)床誤差是指機(jī)床工作臺(tái)或刀具在運(yùn)動(dòng)中，理想位置和實(shí)際位置的差異。機(jī)床是需要進(jìn)行高精度加工的，如果你想要的刀具運(yùn)動(dòng)理想軌跡（位置）與實(shí)際軌跡（位置）不符，那么就沒法實(shí)現(xiàn)高精度加工了，當(dāng)然了現(xiàn)實(shí)中由于多種因素制約實(shí)際上是沒法完全一致的，就像我給你一把刀，然后在蛋糕上劃一條線，你能正好沿著線切嗎？如果線無(wú)限的細(xì)呢？那就不僅需要有無(wú)限細(xì)的刀刃，還需要你自身手眼身無(wú)限的穩(wěn)定性，你當(dāng)然知道這是不可能的。

   對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)影響精度的誤差源主要有以下幾個(gè)：（1）幾何誤差：還拿切蛋糕舉例，也就是那把刀本身如果不是絕對(duì)直的，你就很難按著畫定的那條線來(lái)切；（2）熱（變形）誤差：熱脹冷縮是普適的物理定律，雖然不同材質(zhì)在同樣溫升下膨脹或縮小的長(zhǎng)度是不一樣的，但是，都會(huì)有變化！因此你可以想象一下，假如這是一個(gè)溫度急劇上升的房間，當(dāng)你舉起和落下刀的兩個(gè)不同時(shí)間，刀的長(zhǎng)度（寬度）發(fā)生了變化，那就肯定切不準(zhǔn)了。（3）運(yùn)動(dòng)誤差：當(dāng)你舉起刀往下切的過(guò)程中，由于肌肉張力的微微抖動(dòng)，理論上當(dāng)然不可能按照畫出的理想線來(lái)切（4）力（變形）誤差：在切的過(guò)程中，蛋糕上有奶油，厚度也有可能不均勻，表面上有水果，蛋糕內(nèi)部還可能有果仁等等，切奶油、切水果、切蛋糕和切到果仁的過(guò)程中，肯定有力的變化，有可能你用力過(guò)猛了，也可能出現(xiàn)沒切動(dòng)的情況，你需要隨時(shí)調(diào)整，切少了還好，如果切過(guò)“線”了，就有誤差了。（5）其它誤差；環(huán)境、心理、你近視眼等等，理論上都有可能使你切不好蛋糕。

   下面從是什么、為什么以及怎么辦三個(gè)步驟來(lái)說(shuō)說(shuō)熱誤差。

   熱誤差的終極成因只有一個(gè)，溫度差！溫度差的變化帶來(lái)了熱變形進(jìn)而導(dǎo)致了熱誤差，而溫度差就是由于能量轉(zhuǎn)換帶來(lái)的。切削過(guò)程做功發(fā)熱（機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽?、運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力會(huì)引起的摩擦熱、電機(jī)、液壓系統(tǒng)的發(fā)熱（能量損耗轉(zhuǎn)化為熱能）、還有就是環(huán)境溫度或是機(jī)床本身（結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、材料性能等）帶來(lái)的熱傳導(dǎo)問(wèn)題，這些將造成熱變形的出現(xiàn)。

   那么這些熱變形對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程能造成什么不好的影響呢？會(huì)產(chǎn)生線性位移和角度位移，由于熱漲冷縮的物理效應(yīng)，刀具在切削工件的過(guò)程中，實(shí)際位置會(huì)與理想位置將產(chǎn)生偏移，偏移的形式就為線性和角度，還拿切蛋糕來(lái)舉例子，可以想想，沒切好就會(huì)有兩種情況，一是切少或是多了，但還是沿著線切的，另一種是切的時(shí)候，切歪了，產(chǎn)生了一個(gè)誤差角度。

   面對(duì)熱誤差我們能怎么辦呢？有四種辦法，首先是減少發(fā)熱，減少發(fā)熱從根上解決了不同位置溫度差的問(wèn)題；其實(shí)是控制溫升，如果不能減少發(fā)熱，那就給它制冷，這個(gè)也很好理解；第三是優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單的說(shuō)來(lái)，就是如果你知道你手中的刀在切蛋糕的時(shí)候會(huì)向右邊歪一個(gè)毫米，那你就可以讓刀先往左邊歪一個(gè)毫米，這樣里出外進(jìn)就正好可以按直線切了，或者你可以用小刀來(lái)切，這樣由于熱漲冷縮產(chǎn)生的疊加變形也會(huì)?。ǖ缎∏械拇螖?shù)多造成的誤差不考慮）；第四種方法就是下面要多說(shuō)幾句的，熱誤差補(bǔ)償，之前的幾種方法實(shí)際實(shí)施起來(lái)成本相對(duì)較高，而熱誤差補(bǔ)償方法就是誤差我讓你產(chǎn)生，但是我把誤差是多少搞明白，我讓你再相反方向做一個(gè)動(dòng)作來(lái)抵消誤差，假如你切蛋糕的時(shí)候我知道你切第三刀的時(shí)候，刀已經(jīng)“伸長(zhǎng)”了兩毫米，于是我可以告訴你，你把手往后挪兩毫米就OK了。

    如果我們要對(duì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行熱誤差補(bǔ)償，我們需要做什么工作？首先你要明白不同溫度下，熱誤差是不一樣的，因此你要先測(cè)量溫度，其次你要知道不同溫度下不同位置的誤差值是多少，這樣才能知道什么時(shí)候補(bǔ)償多少，也就是要建模。

    什么是建模呢？記得十多年前我讀碩士的時(shí)候，建模、仿真滿天飛，動(dòng)輒就是這套東西，建模其實(shí)就是把規(guī)律描述出來(lái)，1+1=2就是最簡(jiǎn)單的建模；對(duì)于熱誤差的建模就是你要測(cè)試出一堆的溫度、位置和誤差的數(shù)據(jù)，然后在一堆看似沒有規(guī)律或貌似有規(guī)律的數(shù)據(jù)中，劃出一條離所有點(diǎn)都最近的一條線（便于簡(jiǎn)化理解，當(dāng)然這條線肯定不那么好畫，什么是非線性？就是說(shuō)規(guī)律挺復(fù)雜不太好找出來(lái)），然后按著你畫出的這條線，就知道了，什么時(shí)候誤差是多少，然后“做一個(gè)相反的動(dòng)作”來(lái)抵消熱誤差。