針對誤差的不同類型，實施誤差補償可分為兩大類。隨機誤差補償要求“在線測量”，把誤差檢測裝置直接安裝在機床上，在機床工作的同時，實時地測出相應(yīng)位置的誤差值，用此誤差值實時的對加工指令進(jìn)行修正。隨機誤差補償對機床的誤差性質(zhì)沒有要求，能夠同時對機床的隨機誤差和系統(tǒng)誤差進(jìn)行補償。但需要一整套完整的高精度測量裝置和其它相關(guān)的設(shè)備，成本太高，經(jīng)濟效益不好。文獻(xiàn)[4]進(jìn)行了溫度的在線測量和補償，未能達(dá)到實際應(yīng)用。系統(tǒng)誤差補償是用相應(yīng)的儀器預(yù)先對機床進(jìn)行檢測，即通過“離線測量”得到機床工作空間指令位置的誤差值，把它們作為機床坐標(biāo)的函數(shù)。機床工作時，根據(jù)加工點的坐標(biāo)，調(diào)出相應(yīng)的誤差值以進(jìn)行修正。要求機床的穩(wěn)定性要好，保證機床誤差的確定性，以便于修正，經(jīng)補償后的機床精度取決于機床的重復(fù)性和環(huán)境條件變化。數(shù)控機床在正常情況下，重復(fù)精度遠(yuǎn)高于其空間綜合誤差，故系統(tǒng)誤差的補償可有效的提高機床的精度，甚至可以提高機床的精度等級。迄今為止，國內(nèi)外對系統(tǒng)誤差的補償方法有很多，可分為以下幾種方法：
　　單項誤差合成補償法
　　這種補償方法是以誤差合成公式為理論依據(jù)，首先通過直接測量法測得機床的各項單項原始誤差值，由誤差合成公式計算補償點的誤差分量，從而實現(xiàn)對機床的誤差補償。對三坐標(biāo)測量機進(jìn)行位置誤差測量的當(dāng)屬Leete,運用三角幾何關(guān)系,推導(dǎo)出了機床各坐標(biāo)軸誤差的表示方法,沒有考慮轉(zhuǎn)角的影響。較早進(jìn)行誤差補償?shù)膽?yīng)是Hocken教授，針對型號Moore5-Z（1）的三坐標(biāo)測量機，在16小時內(nèi)，測量了工作空間內(nèi)大量的點的誤差，在此過程中考慮了溫度的影響，并用最小二乘法對誤差模型參數(shù)進(jìn)行了辨識。由于機床運動的位置信號直接從激光干涉儀獲得，考慮了角度和直線度誤差的影響，獲得比較滿意的結(jié)果。1985年G.Zhang成功的對三坐標(biāo)測量機進(jìn)行了誤差補償。測量了工作臺平面度誤差，除在工作臺邊緣數(shù)值稍大，其它不超過1μm，驗證了剛體假設(shè)的可靠性。使用激光干涉儀和水平儀測量得的21項誤差，通過線性坐標(biāo)變換進(jìn)行誤差合成，并實施了誤差補償。X-Y平面上測量試驗表明，補償前,在所有測量點中誤差值大于20μm的點占20%，在補償后，不超過20%的點的誤差大于2μm，證明精度提高了近10倍。
　　除了坐標(biāo)測量機的誤差補償以外，數(shù)控機床誤差補償?shù)难芯恳踩〉昧艘欢ǖ某晒Ｔ?977年Schultschik教授運用矢量圖的方法，分析了機床各部件誤差及其對幾何精度的影響，奠定了機床幾何誤差進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。Ferreira和其合作者也對該方法進(jìn)行了研究，得出了機床幾何誤差的通用模型,對單項誤差合成補償法作出了貢獻(xiàn)。J.Nietal更進(jìn)一步將該方法運用于在線的誤差補償,獲得了比較理想的結(jié)果。Chenetal建立了32項誤差模型，其中多余的11項是有關(guān)溫度和機床原點誤差參數(shù)，對臥式加工中心的補償試驗表明，精度提高10倍。Eung-SukLeaetal幾乎使用了同G.Zhang一樣的測量方法，對三坐標(biāo)Bridgeport銑床21項誤差進(jìn)行了測量，運用誤差合成法得出了誤差模型，補償后的結(jié)果分別用激光干涉儀和Renishaw的DBB系統(tǒng)進(jìn)行了檢驗，證明機床精度得以提升。
　　誤差直接補償法
　　這種方法要求精確地測出機床空間矢量誤差，補償精度要求越高，測量精度和測量的點數(shù)就要求越多，但要詳盡地知道測量空間任意點的誤差是不可能的，利用插值的方法求得補償點的誤差分量，進(jìn)行誤差修正，該種方法要求建立和補償時一致的絕對測量坐標(biāo)系。
　　1981年,Dufour和Groppetti在不同的載荷和溫度條件下，對機床工作空間點的誤差進(jìn)行了測量,構(gòu)成誤差矢量矩陣,獲得機床誤差信息。將該誤差矩陣存入計算機進(jìn)行誤差補償。類似的研究主要有A.C.Okaforetal，通過測量機床工作空間內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)參考件上多個點的相對誤差，以第一個為基準(zhǔn)點，然后換算成絕對坐標(biāo)誤差，通過插值的方法進(jìn)行誤差補償，結(jié)果表明精度提高了2～4倍。Hooman則運用三維線性（LVTDS）測量裝置,得到機床空間27個點的誤差（分辨率0.25μm，重復(fù)精度1μm），進(jìn)行了類似的工作。進(jìn)一步考慮到溫度的影響，每間隔1.2小時測量一次，共測量8次，對誤差補償結(jié)果進(jìn)行了有關(guān)溫度系數(shù)的修。這種方法的不足之處是測量工作量大，存儲數(shù)據(jù)多。目前，還沒有完全合適的儀器，也限制了該方法的進(jìn)一步運用和發(fā)展。 #p#分頁標(biāo)題#e#
　　相對誤差分解、合成補償法
　　大多數(shù)誤差測量方法只是得到了相對的綜合誤差，據(jù)此可以從中分解得到機床的單項誤差。進(jìn)一步利用誤差合成的辦法，對機床誤差補償是可行的。目前，國內(nèi)外對這方面的研究也取得一定進(jìn)展。
　　2000年美國Michigan大學(xué)JunNi教授指導(dǎo)的博士生ChenGuiquan做了這樣的嘗試，運用球桿儀（TBB）對三軸數(shù)控機床不同溫度下的幾何誤差進(jìn)行了測量，建立了快速的溫度預(yù)報和誤差補償模型，進(jìn)行了誤差補償。Christopher運用激光球桿儀（LBB），在30分鐘內(nèi)獲得了機床的誤差信息，建立了誤差模型,在9個月的時間間隔內(nèi),對誤差補償結(jié)果進(jìn)行了5次評價,結(jié)果表明，通過軟件誤差補償?shù)姆椒梢蕴岣邫C床的精度，并可保持精度在較長時間內(nèi)不變。
　　誤差合成法，要求測出機床各軸的各項原始誤差，比較成熟的測量方法是激光干涉儀，測量精度高。用雙頻激光干涉儀進(jìn)行誤差測量，需時間長，對操作人員調(diào)試水平要求高。更主要的是對誤差測量環(huán)境要求高，常用于三坐標(biāo)測量機的檢測，不適宜生產(chǎn)現(xiàn)場操作。相對誤差分解、合成補償法，測量方法相對簡單，一次測量可獲得整個圓周的數(shù)據(jù)信息，同時可以滿足機床精度的檢測和機床評價。目前也有不少的誤差分解的方法，由于機床情況各異，難以找到合適的通用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行誤差分解，并且對測量結(jié)果影響相同的原始誤差項不能進(jìn)行分解，也難以推廣應(yīng)用。誤差的直接補償法，一般以標(biāo)準(zhǔn)件為對照獲得空間矢量誤差，進(jìn)行直接補償，少了中間環(huán)節(jié)，更接近機床的實用情況。但獲得大量的信息量需要不同的標(biāo)準(zhǔn)件，難以實現(xiàn)，這樣補償精度就受到限制。
　　在國內(nèi)，許多研究機構(gòu)與高校近幾年也進(jìn)行了機床誤差補償方面的研究。1986北京機床研究所開展了機床熱誤差的補償研究和坐標(biāo)測量機的補償研究。1997年天津大學(xué)的李書和等進(jìn)行了機床誤差補償?shù)慕：蜔嵴`差補償?shù)难芯俊?998年天津大學(xué)的劉又午等采用多體系統(tǒng)建立了機床的誤差模型，給出了幾何誤差的22線、14線、9線激光干涉儀測量方法，1999年他們還對數(shù)控機床的誤差補償進(jìn)行了全面的研究，取得了可喜的成果。1998年上海交通大學(xué)的楊建國進(jìn)行了車床熱誤差補償?shù)难芯俊?996到2000年在國家自然科學(xué)基金和國家863計劃項目的支持下，華中科技大學(xué)開展了對數(shù)控機床幾何誤差補償以及基于切削力在線辯識的智能自適應(yīng)控制的研究,取得了一些成果。
　　綜上所述：進(jìn)行數(shù)控機床的誤差補償，誤差測量是關(guān)鍵，誤差模型是基礎(chǔ)。通過誤差的補償，可以有效的提高機床的精度，為提升我國制造業(yè)水平作貢獻(xiàn)。