误差补偿是诸多精密工业设备的必修课，往往是产品附加值能够翻倍的决定因素，可见误差补偿的重要性。这也是国内设备商的短板，国内厂商往往号称自己的设备精度达到了国外产品的的水平，用户在使用初期也确实能够体验到标称精度，但经过一段时间的使用后，精度变差了，并且随着时间和季节的推移，设备精度稳定性在不断变化，虽然从客观上讲，用户对国产设备有着先天的歧视，对设备的维护和保养也不那么平等，但国内外设备的精度稳定性差距是实实在在的，差在哪里？材料、装配、质检何测试等方面都有差，但误差补偿绝对是重要的一环，也是国内设备商没有足够重视，并且是低投入高回报的一点。

误差补偿是门学问，但也接地气，尤其是软件补偿，最是性价比高，以机床的误差补偿为例说明，机床制造出来就不可避免的带有机械误差，比如各轴的直线度、俯仰、偏摆等等，国内外厂商在机床出厂或交付前都会提供误差补偿修正服务，并且提供误差补偿接口，允许用户定期检测校正机床精度，但这个步骤并不能解决高精度机床随着温湿度等环境影响而产生的形变或性变误差，而这恰恰是高精度稳定性机床必须解决的问题。要解决这个问题，需要梳理一下误差补偿过程，以三轴机床的刀尖点高度精度为例。

误差源的确定

三轴机床刀尖点高度变化是否就是刀具伸缩了？绝对不是，实际是刀尖点到工作台的相对高度发生了偏移，这个偏移可能是刀具伸缩、Z轴伸缩、工作台甚至床身伸缩，因此首先定位误差源，知道差在哪里才能正确分析误差产生的原因，定位误差源可通过地面架设激光跟踪仪分段检测床身、工作台、Z轴和刀具的伸缩量，可在不同的时间不同的工况综合采集数据，最后确定误差源。

误差产生条件的确定

假设最终确定Z轴的物理伸缩影响了刀尖点高度，那么试着分析一下，Z轴主要材质是铸铁，一米铸铁每变化一摄氏度，其长度大约变化12um，那么是否其伸缩的决定因素是温度，是否环境温度和安装其中的主轴温升导致Z轴伸缩？还是要依靠检测，在Z轴各温升特征点安装温度传感器，这里重点说一下这个检测传感器的精度必须高过检测精度要求一个数量级（本例中假设Z轴有效长度一米，要求补偿后精度10um以内，则温度变化一度大概的影响就是10um，温度传感器精度要高一个数量级达到0.1度，当然传感器的重复精度能达到要求也可以，原因自行体会），假设结果证实了猜测，Z轴伸缩完全由环境温度和主轴温升影响并且确定了最佳检测点，那么可以进行误差补偿了。

误差补偿计算

确定了误差源和误差产生的条件，就可以确定两者的因果关系，那么就剩下一步了——定量两者关系即误差补偿计算，传统的方法有线性化查表、函数拟合等，如果中间存在多个奇点或者拟合效果不佳可以试试神经网络，其在确定因果关系而常规拟合效果不佳的情况下可以尝试。

总结

误差补偿是一个目标不明确而效果也不明确的过程，需要大量的经验积累和实验跟踪，耗时费力，如果方法不当还得不到好结果，尤其是国内浮躁的大环境下，技术人员很难沉下心来做这种费力不讨好的事情，这就需要设备商给予足够的重视分配足够的资源，下大力气解决问题，产品的附加值才能提高。诸如材料采购、生产装配和质检等工程问题往往都在拼体力、拼耐心、拼经验积累、拼管理，与国外的差距往往如此。齐白石曾有名言："学我者生,似我者死"，不能光知道抄袭，价格战，得沉下心来学习吸收消化升华啊，我现在听到跨越式发展就烦，步子迈大了太容易扯着蛋了。