报告结合海德汉公司的在编码器方面的深入研究， 阐述了现代高精密数控机床用测量系统， 并着重强了机床的精度以及测量系统的核心技术研发状况和发展方向， 包括： （1） 高效可靠且具有诊断功能的接口技术EnDat； （2） 分辨率达到皮米级的光栅尺技术； （3） 绝对式玻璃光栅尺技术；（4） 绝对式钢带光栅尺技术； （5） 高精密绝对式角度编码器技术等。

      同时， 报告结合海德汉数控系统iTNC 530， 介绍了适合于高速高精密数控机床的新技术， 并侧重强调如何在保持高速加工情况下实现更好的表面质量和五轴加工技术： 包括（1） 有效的高速及振荡（Jerk） 控制功能； （2） 机床动态碰撞监控功能； （3） 五轴机床旋转轴标定和补偿功能；（4） 系统的自适应控制功能； （5） 用户自定义系统界面功能等。

引言

      在经济危机席卷全球的形式下， 中国机床制造商面临产品升级， 寻求新发展的重要时期， 制造出高性能机床是机床制造商共同的目标。实现该目标与很多因素都相关， 本文仅从高性能机床所需的两个关键部件入手， 介绍其最新发展供大家参考。

      结合HEIDENHAIN 公司的在测量技术方面的深入研究， 着重强调了机床精度和测量技术的最新发展， 包括： （1） 单场扫描技术； （2） OPDODUR相位光栅（皮米级）； （3） 高效可靠且具有诊断功能的接口技术EnDat22； （4） 绝对式钢带光栅尺技术等。结合HEIDENHAIN 数控系统， 介绍了适合于高性能数控机床的最新数控技术， 包括（1） 高速加工； （2） 五轴加工； （3） 智能化； （4） 友好人机界面。

一、机床精度

      能否适应快速变化的工作条件是影响机床加工精度的决定性因素。从粗加工到精加工， 机床承受的机械作用力和热负荷完全不同， 因此造成的精度变化也较大。小批量生产加工中也有类似的负荷变化情况。特别是小批量生产、公差要求严格的订单的盈利能力取决于首件达到的加工精度。

      1． 机床的热稳定性

     2． 进给驱动的位置测量和控制方式

      用滚珠丝杠和旋转编码器可以测量NC进给轴位置， 也可以用直线光栅尺测量。

      如果滑座位置用丝杠螺距和旋转编码器（图1）确定， 那么滚珠丝杠必须承担两项任务： 作为驱动系统， 它必须传递大驱动力， 但作为测量设备， 希望它能提供高精度位置值和体现螺距值。但是， 位置控制环上只有旋转编码器。由于驱动机构的磨损或温度变化不能被补偿， 因此这种结构被称为半闭环控制。驱动系统存在无法避免的定位误差， 并严重影响工件质量。