近年來，隨著中國制造 2025 的持續(xù)推進，制造業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇，很多關(guān)鍵共性技術(shù)已經(jīng)外溢到其他行業(yè)。義齒數(shù)字化治療是一種涉及反求工 程、機械加工、口腔學(xué)等多學(xué)科交叉的治療方式，其核心是將 CAD / CAM 技術(shù)應(yīng)用到口腔醫(yī)療領(lǐng)域［1－2］。人類牙齒主要由齒、冠、根等典型的幾何曲面特征組成， 傳統(tǒng)加工方法中很多工序主要靠手工完成，嚴(yán)重影響 了義齒的制作成本和周期，明顯滯后于市場和患者的需求。為擺脫行業(yè)困境和提高生產(chǎn)效率，業(yè)內(nèi)人士很早就設(shè)想利用自動化設(shè)備進行義齒加工，考慮到牙齒某些齒面造型復(fù)雜、加工面微小等因素，研究人員為此 專門開發(fā)了義齒加工機床。F. Duret 等人基于 CAD /
CAM 技術(shù)設(shè)計了世界上第一款義齒雕刻機，成功開發(fā)了 Sopha－ Duret 軟件系統(tǒng)，并在臨床上取得了良好的效果［3］。德國西諾德公司開發(fā)了 Cerec 系列義齒修復(fù)制作系統(tǒng)，可實現(xiàn)牙齒的精準(zhǔn)治療［4］。長期以來，我國義齒制作主要以手工制作為主，產(chǎn)品精度較低、制作 周期較長、生產(chǎn)效率低下，缺乏能開展數(shù)字化生產(chǎn)的專 用設(shè)備和相關(guān)加工工藝。隨著我們制造業(yè)技術(shù)的飛速 發(fā)展，呂培軍等［5］在國內(nèi)利用三軸數(shù)控雕刻設(shè)備率先完成了金屬全冠義齒加工。閆繼偉等［6］構(gòu)建了一臺五軸義齒加工機床的空間誤差模型，為提高機床義齒加工精度提供了理論依據(jù)。張霖等［7］通過分析一臺義齒加工中心的整機綜合性能，建立了該機床的空間誤差模型并獲得系統(tǒng)關(guān)鍵區(qū)域誤差量，為后續(xù)加工試驗奠定了理論基礎(chǔ)。盡管很多專家學(xué)者對義齒的加工 設(shè)備進行了多方面的改進，也取得較大的成果，總體上 解決了能否采用自動化設(shè)備進行義齒制造的可行性問 題，但在加工精度方面與國外同類產(chǎn)品比還有一段差距。
針對上述研究方法的優(yōu)缺點，本文提出了一種基于三軸義齒雕銑機的空間誤差解析與補償?shù)男路椒āＴ摲椒ɡ枚囿w系統(tǒng)理論構(gòu)建誤差模型，計算各項幾何誤差相對于機床空間精度的相關(guān)性系數(shù)以辨識其重要性，最后建立線性回歸模型求逆解以獲取補償值?？紤]到軟件補償法具有柔性好、靈活性強、適用數(shù)值計算等特點，可以將軟件補償法與硬件補償法結(jié)合使用， 用軟件補償模型量化硬件補償，從而實現(xiàn)以“軟”驅(qū)“硬”的模式實施義齒雕銑機加工補償。選取一臺自主開發(fā)的多軸三軸義齒雕銑機作為研究對象，對其定位誤差進行建模和誤差補償，根據(jù)實驗結(jié)果以檢驗該算法的有效性與可行性。

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宇匠數(shù)控專業(yè)生產(chǎn)：高速精密 雕銑機、精雕機、石墨機、鉆攻中心、加工中心；

結(jié)語
本文以自主開發(fā)的三軸義齒雕銑機為研究對象， 在分析其空間定位誤差的基礎(chǔ)上建立了誤差補償模型，并通過實驗驗證，得到如下結(jié)論:
( 1) 在分析三軸雕銑機的機械拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用多體系統(tǒng)理論建立了低序體陣列表，然后建立 空間定位誤差模型。
( 2) 通過對三軸雕銑機 X、Y、Z 向的幾何誤差進行測量解析，然后解析其與空間誤差之間的關(guān)系，并取得 與空間誤差相關(guān)度較高誤差要素，建立空間幾何誤差補償模型。
( 3) 通過實驗表明: 三軸雕銑機 z 軸 Z 向的定位誤差從 1. 260 mm 降低到 0. 735  mm，減少 0. 525  mm，降幅為 41. 7%。實驗表明本文所提出的三軸雕銑機空間定位誤差補償模型能對三軸雕銑機成功實施在線  誤差補償，具有較好的誤差補償效果。