本课题以多体系统运动学理论为基础,将软件误差补偿技术与凸轮加工这个特定的问题相结合,以SK-21数控凸轮磨床为研究和实验对象展开工作,目的在于如何减小几何误差的影响,从而提高凸轮的制造精度。本课题运用面向对象的程序设计方法,与生产实际相结合,开发出凸轮磨床的几何误差补偿软件,提高了凸轮加工的精度和效率,促进了误差补偿技术与应用更加紧密的结合。基于该磨床目前的状态和已有的研究成果,本课题展开了以下主要研究工作:(1)以多体系统运动学理论为基础,建立精确的SK-21数控凸轮磨床运动模型,全面考虑各项结构误差和运动误差对加工精度的影响,推导出精密加工约束条件方程,揭示机床实精密加工的实质。(2)针对SK-21数控磨床开展误差参数检测实验,通过现场测量,获得凸轮工作台直线运动误差和旋转误差数据,运用9线辨识法进行分析,经数学处理后为补偿程序提供必要数据。(3)通过精密加工的约束条件方程,探讨理想刀具路线、逆变数控指令与实际刀具轨迹之间的映射关系,解决误差补偿技术提高加工精度的核心问题——当要求数控磨床的砂轮中心准确到达给定的理想点时,精密数控指令值究竟该是多少,如何能够通过计算,获得这样的数控指令值,给出经修正的数控指令计算方法。(4)运用面向对象的程序设计方法,开发几何误差补偿软件,在Windows XP平台上以VC++ 6.0编写,结合生产中的设计、装配和加工需要,进一步分析实际的影响因素,完善相关的数学处理运算,实现软件的实用化。