第 3 章 数 控 机 床 装 配 误 差 传 递 建 模目前的机床静态精度设计方法所用的精度建模方法大多基于多体运动学理论，把机床零部件的误差统一用6 项自由度误差（3 项平动和3 项转动）进行描述，建立的误差模型反映的也只是各自由度误差与机床输出精度之间的关系，但此模型没有明确公差与输出精度之间的关系，精度的改进和调整也只能针对各自由度误差，无法指导公差设计。因此目前在精度分配讨论上，建模一般分为几何误差传递建模（自由度误差与机床输出精度关系）和装配误差传递模型( 明确公差和机床输出精度的关系) 两步。几何误差建模主要是运用多体系统理论建立，把机床几何误差统一用六项自由度误差（三项平动误差与三项转动误差）进行描述。装配误差传递模型是分别采纳多体运动学方法和基于蒙特卡洛法模拟与响应面法建立结合面误差模型和结合面包含的结合表面公差模型；以结合面误差模型为基础，按装配体的低序体路径建立装配误差传递模型。3.1 响 应 面 方 法 和 蒙 特 卡 罗 模 拟 方 法 的基 本 理 论响应面方法是一种数学方法与统计方法相结合的建模方法，主要用于解决如何建立复杂系统输入（变量）与输出（响应）之间近似函数关系的问题，其基本思路是依据实验设计原则选定设计空间中的试验点，用多组试验点与其对应响应值拟合响应面曲面，从而构造具有明确表达形式的显示函数。蒙特卡洛模拟也称随机模拟，它是一种以概率论和数理统计为基础，通过对随机变量的统计实验、随机模拟来求解问题近似解的数值方法。蒙特卡洛模拟的主要思想是：为了求解数学、物理、化学与工程问题，需建立一个概率模型或随机过程，使它的参数等于问题的解，然后通过对模型的观察或抽样来计算所求参数的统计特征（如均值、概率等）作为待解决的数值解，然后给出所求解的近似值，而解的精度可用估量值的方差来表示。图3.1 基于蒙特卡洛模拟与响应面方法的公差建模流程3.2 装 配 体 静 态 精 度 链 设 计任何一个数控机床都是由一个或多个装配体组合而成，装配体静态精度链设计流程为：首先通过分析装配体的拓扑结构，确定影响装配体精度的结合面，并采纳多体系统运动学方法和基于蒙特卡洛模拟与响应面方法建立结合面误差模型和结合面包含的结合表面公差模型，以结合面误差模型为基础，按装配体的低序体路径建立装配误差传递模型，然后结合设计要求，建立装配精度可靠度状态函数；根据可靠度状态函数、设计要求...
