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机床中的主要热源有轴承、齿轮、液压油、冷却液、马达、导轨等。加工过程中的切削运动以及由此产生的金属切屑是造成机床热误差的主要热源。除此之外，外界温度的变化，如环境温度、人体温度，也会对机床的加工精度产生一定的影响。因而，要降低机床热误差，就必须控制机床中的热源，以便减少热变形，或通过对机床热变形进行补偿来消除由机床热变形带来的影响。当前，在减小数控机床热误差方面，主要有三种不同的方法：
（1）误差补偿法。通过测定机床上若干点的温度分布，建立起机床的温度场，然后通过理论计算、试验方法和经验建模的方法，预测机床热变形所造成的误差，然后制造一种新误差，进行误差补偿，从而降低加工过程中出现的误差。
（2）机床稳升控制。改善机床冷却系统，通过引入附加冷却热源使温度得到控制，从而减小因温度变化引起的误差。美国劳伦斯利莫尔实验室，采用油淋的方法来恒温，属于这一类型，国内华侨大学采用的热管方法，华中科技大学和浙江大学，采用的引入附加平衡热源，也属于这种方法。
（3）改进机床结构和材料。提高机床的精度和刚度，以降低加工误差，改进设计方法和制造工艺；通过采用新型材料，例如采用高刚性低膨胀的材料等，增加机床的刚性。但是这种方法本身具有很大的局限性。当对加工精度要求比较高时，采用这种方法会使生产成本显著增加，甚至会超过减少加工误差所能带来的效益。而且，如果采用新型的精度高的机床，就意着老式机床会被淘汰，增加了生产过程的无形损耗。即使是高精度的机床，使用一段时间以后精度仍会下降，难以保证精度的始终如一。
机床热误差补偿技术的难点之一是建立能够准确预测机床热变形,且具有较强的鲁棒性的热误差模型。机床上的热源分布、每个热源发热的强度、各个零部件所用材料的热膨胀系数以及整个机床系统的结构等等，这些因素都会影响机床热误差。
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