数控机床的轮廓误差控制精度直接影响产品加工质量,随着高新技术的发展和机械产品更新换代速度的加快,企业对零件精度要求越来越高,这就迫切需要高效率、高精度数控机床的出现。在现代加工制造技术领域,如何进行高速、高精度的数控加工以成为新的研究方向和研究重点。在精密数控机床的研发领域,通过增加机床材料刚度或提高装配精度的方法会极大地增加投资成,且精度提高幅度已很难满足加工业对产品加工精度日益增长的需求;轮廓误差耦合控制技术因其性价比高、可操作性强、补偿效果好而备受青睐。因此,本文针对多轴数控加工中的轮廓误差精度的控制方面做了如下研究:(1)从轮廓误差耦合控制的根源出发,在分析了传统轮廓误差计算模型计算精度低、实时性差等不足的基础上,针对空间任意曲线和有明确表达式的空间曲线分别设计了轮廓误差计算模型,设计的轮廓误差计算模型对轮廓误差的计算更加高效、实时。(2)传统PID控制器最大的缺陷是控制参数固定不变,无法根据加工环境实时调整,这一理论上的缺陷会严重影响系统的抗干扰能力,对于真实加工环境中存在的外部突发干扰,传统PID控制器很难满足高精度的加工要求。针对这一缺陷,本文结合模糊逻辑控制策略和PID控制技术设计了一种参数实时智能调整的模糊PID控制器,使控制系统即使在外部突发干扰的情况下也能同时获得了较好地鲁棒性和满意的控制精度。(3)针对工业领域对零件廓精度不断增长的需求,本文针对不同的轮廓误差计算模型,分别设计了以PID控制器为主要控制模块的轮廓误差耦合控制方案和以模糊逻辑PID控制器为主要控制模块的轮廓误差耦合控制方案。经过仿真验证,这两种方案较传统PID控制策略在加工精度和抗干扰能力上都有较大提升。