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龙图腾网恭喜湖北文理学院;襄阳华中科技大学先进制造工程研究院申请的专利一种基于时间轴补偿的数控机床空间误差建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115421444B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211159538.8，技术领域涉及：G05B19/404；该发明授权一种基于时间轴补偿的数控机床空间误差建模方法是由陈国华;张秀琴;刘克非;熊伟;张文;李和;赵殿章;周贤设计研发完成，并于2022-09-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于时间轴补偿的数控机床空间误差建模方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于时间轴补偿的数控机床空间误差建模方法，步骤如下：1使测量机床三个进给轴的移动误差、转角误差以及垂直度误差；2根据测量得到的误差数据，建立误差项拟合函数；3选择机床类型数学模型，根据机床进给速度及加工时间，基于Simulink仿真平台建立机床空间误差仿真模型，获得机床空间误差三项误差计算表达式；4根据机床加工G代码，导入机床进给速度与行程，即可得到基于时间轴变化的机床三项空间误差变化曲线；在机床进行加工时，就可以该变化曲线进行相关误差量的连续补偿。该方法实现了对机床几何误差的动态补偿，弥补了现有误差建模方法补偿效果不连续的缺点，进一步提高了机床的加工精度。

本发明授权一种基于时间轴补偿的数控机床空间误差建模方法在权利要求书中公布了：1.一种基于时间轴补偿的数控机床空间误差建模方法，其特征在于，步骤如下：（1）测量机床各进给轴几何误差，获取各项误差数据，包括进给轴X轴存在的三个移动误差和三个转角误差，用符号表示为、、、、、；进给轴Y轴存在的三个移动误差和三个转角误差，用符号表示为、、、、、；进给轴Z轴存在的三个移动误差和三个转角误差，用符号表示为、、、、、；以及三个垂直度误差，用符号表示为、、；（2）根据测量的进给轴移动误差和转角误差数据，分别建立误差项拟合函数；（3）选择机床类型模型，结合步骤（1）、（2）的数据和函数，基于Simulink仿真平台建立机床空间误差仿真模型，由此可获得机床空间误差三项误差计算表达式；所述步骤（3）包括以下子步骤：（3.1）选择XYTZ型加工中心的综合数学模型；（3.2）坐标系设定：设机床在初始状态下，在机床床身上创建参考坐标系O，分别在X、Y、Z向工作台创建局部坐标系X、Y、Z，方向与参考坐标系O一致；（3.3）建立误差运动转换矩阵在理想情况下，当机床分别沿X、Y、Z方向移动x、y、z距离时，变换矩阵为： （19）其中，为在理想情况下，参考坐标系O到坐标系Z的齐次变换矩阵，为在理想情况下，坐标系O到坐标系X的齐次变换矩阵，为在理想情况下，坐标系X到坐标系Y的齐次变换矩阵，为在理想情况下，坐标系Y到坐标系Z的齐次变换矩阵；在实际情况下，当机床分别沿X、Y、Z方向移动x、y、z距离时，基于小误差假设并忽略二阶及二阶以上小量，变换矩阵为： 其中，为在实际情况下，参考坐标系O到坐标系Z的齐次变换矩阵，为在实际情况下，坐标系O到坐标系X的齐次变换矩阵，为在实际情况下，坐标系X到坐标系Y的齐次变换矩阵，为在实际情况下，坐标系Y到坐标系Z的齐次变换矩阵；（3.4）根据式（19）、式（20），可得XYTZ型加工中心的综合数学模型： （21）其中，为机床X轴方向上的综合误差，为机床Y轴方向上的综合误差，为机床Z轴方向上的综合误差；当向X、Y、Z轴方向运动时，进给速度分别为Vx、Vy、Vz，运作时间为t，X、Y、Z方向的进给距离为： （22）基于Simulink仿真平台建立机床空间误差仿真模型，由此可获得机床空间误差三项误差计算表达式（4）根据机床加工G代码，依据机床进给速度与行程，计算与仿真基于时间轴变化的机床三项空间误差变化曲线；根据机床X、Y、Z轴的进给速度及实时运作时间，基于时间轴变化的MatlabSimulink模型计算出实时误差补偿值，然后与机床实时位置进行累加后送入电机，以对机床移动、转角和垂直度误差进行连续误差补偿。

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