精度是衡量数控机床质量的一个重要指标,机床精度直接决定零件的加工质量。精度映射是指预先给定数控机床整机的加工精度,然后将整机精度一步步分解并映射到机床各组成零部件的设计精度,精度映射是机床精度设计和分析中的一项重要内容。但是数控机床是一个异常复杂的机电系统,其组成零部件成千上万,这给数控机床的精度映射带来了极大困难。到目前为止,机床的精度设计都是根据工程师的经验进行,没有定量的理论数值可以参考,也没有适用的映射方法。这一现状造成的结果是,零部件的设计精度值定得过高会导致机床成本太高,设计精度值过低会使得机床的整机精度无法满足用户要求。基于此,本文深入研究了基于元动作分解（FMA）的数控机床精度映射技术,对元动作的精度分析提供了设计输入,也为分析元动作单元中的零件的精度打下来坚实的基础,论文包括以下几部分内容。首先,介绍了国内外现有的精度建模、精度映射等机床精度设计方法,分析了机床精度映射方法以及精度建模技术、机电产品结构分解方法的研究现状,指出了精度映射、机电产品结构化分解等方法目前存在的问题,最后阐述了本文的研究内容和整体框架。然后,介绍了元动作分解理论的相关概念、定义及分解步骤,并利用功能-运动-动作分解方法（FMA）将整机分解得到元动作;然后在FMA分解的基础上,分析了数控机床精度链映射原理;将精度映射关系分为了树形精度映射关系和链式精度映射关系,介绍了两种精度映射关系的特点,在此基础上分析了两种精度映射关系各自的映射原理;最后以数控转台为例说明了FMA分解方法,并给出了数控机床整机的FMA分解树,为后续精度映射提供了理论支撑。接着,针对树形映射关系的映射求解,提出了基于灰色关联分析和竞争性评价的数控机床精度映射方法。首先利用灰色关联分析法对父层和子层单元之间的影响程度进行量化,得到了子层单元对父层单元的影响权重;其次利用竞争性评价方法对子层单元之间的相关关系进行建模,并用拉格朗日乘数法对模型进行求解,得到子层单元之间的影响权重;然后对得到的两个权重进行综合,得到综合权重;再考虑成本、可靠度与精度之间的关系,建立了精度映射模型;最后以铣削功能为例说明了该映射方法的映射过程。最后,针对链式映射关系的映射求解,提出了基于误差分析的数控机床精度映射方法。首先利用多体系统并结合FMA分解树对链式映射结构进行了描述;然后运用旋量理论对链式映射结构进行误差建模,建立了链式映射结构下的空间误差模型,并用螺旋理论对空间误差进行综合,得到空间误差综合值;再以制造成本、空间误差螺距及其大小为设计准则,构建了精度映射模型,并应用NSGA-Ⅱ遗传算法进行映射求解;最后以托盘交换架回转运动单元为例说明了基于误差分析的精度映射过程。