20世紀(jì)90年代中期以來，工業(yè)發(fā)達 紛紛調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策與技術(shù)政策，將高發(fā)展轉(zhuǎn)向制造技術(shù)。 出臺了“制造技術(shù)計劃”和“制造技術(shù)中心計劃”，德國出臺了“制造2000計劃”，日本實施“智能制造技術(shù)計劃”。為提高制造業(yè)競爭力，發(fā)達 著力研究戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)，推進革命，為搶占競爭制造點確立技術(shù) 基礎(chǔ)。我們 正努力從制造大國走向制造強國，迫切需要提高制造技術(shù)的精度和質(zhì)量。
通過嚴(yán)格控制生產(chǎn)環(huán)境，增加機床剛度及制造和裝配精度等措施，來提高機床加工精度的傳統(tǒng)方法很難滿足實際生產(chǎn)的需要。熱誤差補償技術(shù)無需對機床進行硬件改造，便可較大幅度的提高機床的加工精度，己經(jīng)逐步發(fā)展成為當(dāng)今提高數(shù)控機床加工精度的主要方法之一。
熱誤差補償技術(shù)對于提高數(shù)控機床加工精度具有很大的現(xiàn)實意義，實現(xiàn)了人們來一直希望的進一步提高我們 的機床精度的愿望。該技術(shù)非常適合于我國制造工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，即工業(yè)底子薄，機械制造精度普遍不高，中、低檔數(shù)控設(shè)備比率較大，且在短期內(nèi)難以對現(xiàn)有的設(shè)備進行大量的 新和改造。攻克熱誤差補償技術(shù)難關(guān)，進而廣泛推廣使用誤差補償技術(shù)，無疑會帶來我國機械工業(yè)整體質(zhì)量的提高，創(chuàng)造巨大的社會效益。
我國機械加工系統(tǒng)量大而廣，機床總量約700萬臺，居世界 。若每臺機床額定功率平均為10kW，則總功率約為7 000萬kW，約為三峽電站總裝機容量(2 250萬kW)的3倍，可以看出，我國機床裝備耗電總量驚人。同時， 麻省理工學(xué)院Uutowski教授的研究表明，機床能量消耗總量所帶來的環(huán)境排放也巨大團，因此對機床的能量消耗研究具有重要的意義。機床能耗包括機床空載能耗、切削能耗和附加載荷損耗三大部分，其中空載能耗在機床空載運行和加工過程中均存在，如何降低機床空載能耗是提高機床能率的重要課題之一。建立了普通機床主傳動系統(tǒng)的能耗模型，揭示了機床主傳動系統(tǒng)的空載功率與轉(zhuǎn)速近似成二次函數(shù)關(guān)系，這些結(jié)論適用于電機運行工頻時(50Hz)的普通機床。與普通機床不同，現(xiàn)代數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)使用變頻技術(shù)來實現(xiàn)主軸無級變速，簡化甚至取代了機械傳動式變速機構(gòu)，同時變頻技術(shù)由于改變了電源頻率，也給數(shù)控機床帶來了不同于普通機床的能耗特性。對數(shù)控機床變頻調(diào)速運行過程中的能量特性進行了研究，建立了變頻調(diào)速主軸系統(tǒng)的功率平衡方程，但是沒有考慮頻率變化對主軸電機和機械傳動系統(tǒng)能耗的影響；同時，提出了一種相鄰工步間的空載運行節(jié)能方法，該方法可以避免機床長時間處于空載運行狀態(tài)。但是頻繁啟停主軸電機會引起機床振動并影響電機壽命。
