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在自身重力和切削力的作用下,因结构静刚度不足而引起的数控机床末端静态误差,对整机加工精度、使用寿命与精度保持性有重要影响。因此,研究关键基础结构部件静变形误差建模理论、静变形误差对整机精度的基本影响规律和补偿技术,对整机结构优化设计、误差补偿与控制和装配工艺改进等具有重要意义。本文以典型精密卧式加工中心为研究对象,通过构建整机结构的有限元模型,系统地分析了整机和关键基础部件的静变形规律;在此基础上,基于多体系统理论建立了整机结构静变形误差模型,分析了静变形误差对整机末端精度的影响规律,提出了降低和规避静变形误差的方法。主要工作内容如下:基于多体系统理论,建立了精密卧式加工中心的低序体阵列与误差特征传递矩阵,推导出刀具加工点与刀具姿态的误差模型,为后续整机精度分析提供了理论依据。借助三维建模软件Pro/E和有限元软件Ansys,建立了精密卧式加工中心的结构静力学模型,考虑到各运动部件的工作位置变化和切削力的作用,对立柱、床身和X向溜板的静变形进行了仿真分析,总结出了各导轨安装基面的静变形规律,为结构设计优化和指导整机装配提供了理论依据与数据支持。基于上述误差分析模型,分析了各导轨安装基面静变形影响整机末端精度的灵敏度大小,并通过对静变形曲线综合分析,提出了导轨安装基面静变形误差的规避方法;该方法具有较强的实用性,通过计算导轨安装基面的定量刮研曲线和工程实施,可有效地提高整机的加工精度。