精度评价体系设计：优化指标方案

数控机床精度指标主要分为几何误差、热误差、位置误差、加工误差等指标项。运用层次分析法思想建立了如图8.2所示的评价指标体系。数控机床精度评价指标体系分3个层次，第一层为总目标因素集U={U1，U2，U3，U4}；第二层为二级目标因素集Ui，其中U1={U11，U12，U13，U14，U15，U16}，U2={U21，U22，U23}，U3={U31，U32，U33，U34，U35}，U4={U41，U42，U43}；第三层为三级目标因素集Uij，其中U11={U111，U112，U113，U114，U115}，U12={U121，U122，U123，U124，U125}，U13={U131，U132，U133，U134，U135}，U14={U141，U142}，U15={U151，U152}，U16={U161，U162，U163，U164，U165}。

如图8.2所示，几何误差指标U1中：U11为X轴几何误差，U12为Y轴几何误差，U13为Z轴几何误差，U14为A轴几何误差，U15为B轴几何定位误差，U16为主轴几何误差；其中U11包括U111为Y向直线度误差，U112为Z向直线度误差，U113为绕X轴转角误差，U114为绕Y轴转角误差，U115为绕Z轴转角误差；U12包括U121为X向直线度误差，U122为Z向直线度误差，U123为绕X轴转角误差，U124为绕Y轴转角误差，U125为绕Z轴转角误差；U13包括U131为X向直线度误差，U132为Y向直线度误差，U133为绕X轴转角误差，U134为绕Y轴转角误差，U135为绕Z轴转角误差；U14包括U141为A轴与X轴平行度误差，U142为A轴与YZ平面的垂直度误差；U15包括U151为B轴与Y轴平行度误差，U152为B轴与XZ平面的垂直度误差；U16包括U161为主轴与Z轴在XZ平面平行度误差，U162为主轴与Z轴在YZ平面平行度误差，U163为主轴轴向窜动误差，U164为主轴（近轴端）径向跳动误差，U165为主轴（远轴端）径向跳动误差。

图8.2　数控机床精度指标评价体系(www.xing528.com)

热变形误差指标U2中：U21为X向热漂移误差，U22为Y向热漂移误差，U23为Z向热漂移误差。本书所选热误差指标为主轴轴端在X、Y、Z三个方向的热变形。

位置误差指标U3中：U31为X轴定位误差，U32为Y轴定位误差，U33为Z轴定位误差，U34为A轴定位误差，U35为B轴定位误差。

加工误差指标U4中：U41为S试件外形轮廓尺寸公差，U42为S试件厚度公差，U43为S试件表面粗糙度。