文献综述
课题研究的现状及发展趋势
丝杠主要是作为一种高效高精度的传动与与定位原件，在精密机械、航天航空、卫星、仪器仪表、核工业等领域有着广泛的应用[1]。但是高速丝杠进给系统自然会在结合面上由于摩擦而产生大量的热量，这些热恋会引起热传导，进一步影响加工精度。所以在高速和高精度机床系统中，丝杠的热变形误差是必须要考虑的一项重要误差[2]。误差预防和误差补偿是减小热误差，提高机床加工精度的两种基本方法。但是前者经济代价过于昂贵，而后者便是一种既有效又经济的提高机床加工精度的手段[3]。
在国外，美国密西根大学与美国SMS公司在1996年合作开发出了集合几何误差、热误差以及切削力误差三者为一体的综合误差补偿系统，并在SMS公司生产的双主轴数控车床上进行了相关试验，取得了良好补偿效果。另外，密西根大学于1997年与GM公司开展了相关合作，将其在热误差补偿技术上的研究成果运用在了100多台车削中心上，经实际使用发现，补偿后的车削中心其精度提高了一倍以上[4,5]。
在国内，浙江大学在相关领域的研究一直走在前列，并且已经形成了自己的一套系统理论，特别是他们提出的“热敏感点理论”，为机床温度测点的提取奠定了理论的依据[6,7]。硬件方面，北京机床研究所开发出了能够直接在FANUC6ME数控系统种扩充从而实现机床运动误差、载荷变形误差呵热误差综合补偿的智能补偿功能板[8]。另外，天津大学在机床误差补偿技术的研究中，提出了多种误差补偿模型；华中科技大学创造性的将神经网络的技术运用到机床热误差关键点的辨识研究中，这是值得我们值得借鉴学习的[9]。
对于机床热误差现象的研究，目前在数控机床普及以及计算机技术两个主要的推动力下，其相关的理论核技术也慢慢成熟。我们国内虽然较国外的相关研究起步时间晚一些，但是发展速度很快，目前已经结合企业有了实际的应用[10]。但是，由于机床各种误差有着复杂多变的特性。误差的产生是一动态过程，具有分布参数，非线性，时滞的特点，它的大小从统计角度分析，其分布是非正态和不平稳的；误差也往往不是孤立出现的，而是伴随热、力等众多因素；误差还具有多维坐标耦合效应，一个方向发生变化后，其它方向将受到关联，这也给补偿带来了困难[11,12]。从另外一个角度看，误差补偿技术涉及面较广，包括检测技术、传感技术、信号处理技术、微电子技术、材料技术、计算机技术、控制技术，等等。所以误差补偿技术还不是非常成熟，有很多问题待解决，很多理论待完善，很多技术待提高[13]。
意义和价值
精密和超精密加工技术已经成为现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向，并成为提高国际竞争能力的关键技术。随着生产过程自动化的飞速发展和精密加工的广泛应用，对数控机床加工精度的要求日益提高[14]。尤其是柔性制造系统(FMS)和柔性制造单元(FMC)提出了机床加工过程中对各种误差的自动监控和自动补偿问题。机床的热变形、运动误差及力误差已成为影响系统加工精度稳定性的关键因素。大量研究表明，热误差是数控机床的最大误差源，占机床总误差的70%左右[15,16]。因此减小热误差对提高机床的加工精度至关重要。
普通RFID卡只有识别作用，但是结合一些传感软件，如光传感器件，温度传感器件或者湿度传感才能发挥更大的作用。温度传感标签具有感知与标识功能，可将采集的温度数据与标签地址编码信息通过射频通信无线传输给读写器和上位机，传感标签与读写器之间通信协议简单，功耗低，且测量精度与红外测温仪相当[17]。传感标签对热敏感点的监测可以解决传统经验布点存在数据冗余、可信度不强、测试条件不确定最优等问题；利用温度传感标签和激光位移传感器构建监测系统并采用正交试验法进行试验测试,数据极差分析和回归分析结果表明该系统稳定可靠、实时处理能力强,构建的回归模型也有较好的预测能力[18]。
当前对于热误差的测量有无线和有线两种信号传输方式。有线传输具有良好的传输性能，它抗干扰能力强，准确性及安全性高且不受外界环境变化的影响，但是传输距离有局限性，耗资比较大，维修较麻烦，遇到恶劣地形无法实施有线传输。而无线传输的优点在于传输信息容量大，覆盖面广，性价比高；维护起来方便，综合成本低；适应性、扩展性好[12]。当然，无线传输的信号容易受环境变化的影响，外界对其干扰比较大，它对于传输中的各个技术环节都要求很高，一次性投入资金大[19]。因此，我们要结合实际情况，有效合理的选择信号的传输。
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