​CNC數控加工精度詳解（jiě）及（jí）解決措（cuò）施

精密度

指使（shǐ）用（yòng）同種備（bèi）用樣品進行重複測定所（suǒ）得到的結果之間的（de）重（chóng）現性、一致性（xìng）。有可能精密度高，但（dàn）精確度（dù）是不準確的。例如，使（shǐ）用1mm的長度進（jìn）行測定得到的三個結果分別為1.051mm、1.053、1.052，雖然它（tā）們的精密度高，但（dàn）卻是不準確的。

準確度表示測（cè）量結果的正確性，精密度表示測（cè）量結果（guǒ）的（de）重複性和（hé）重現性（xìng），精密度是準確度的前提條（tiáo）件。

精度的定義

一般說（shuō）來，精度是指機床將（jiāng）刀尖點定位至程序目（mù）標點（diǎn）的能力。然而，測量這種定位能力的辦法很多，更為重要的（de）是，不（bú）同的國家有（yǒu）不同的規定。

日本機床生產商（shāng）：標定“精度”時，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338標準。JISB6201一般用於通用機床和普通數控機床，JISB6336一般用（yòng）於加工中心（xīn），JISB6338則一般用於立式加工中心。

當標定一台數控機床的精度（dù）時，非常有必要（yào）將其采（cǎi）用的標準一同標注（zhù）出來。采用JIS標（biāo）準，其數據（jù）比用美國的NMTBA標準或德國VDI標準明顯偏小。

同樣的指（zhǐ）標，不同的（de）含義

經常容易混淆的是：同樣的指標（biāo）名在不同的精度標準中代表不同的意（yì）義，不同的指標名卻具有（yǒu）相同的含義。上述4種（zhǒng）標準，除JIS標準（zhǔn）之外，皆是在機床（chuáng）數控軸上對（duì）多目（mù）標點進行多回合測量（liàng）之後，通（tōng）過數學統（tǒng）計計算（suàn）出來的，其關鍵不同點在於:目標點的數量

測量回合數

從單向還（hái）是雙向接近目標點(此點尤為重要)

精（jīng）度指標（biāo）及其它指標的計算（suàn）方法

這是4種標準的關鍵區別點描述，正如人們所期待的，總有一天，所有（yǒu）機床生（shēng）產商都（dōu）統一遵循ISO標準。因（yīn）此，這裏選擇ISO標準作（zuò）為基準。下（xià）表中對4種標準進（jìn）行了比（bǐ）較，本文僅（jǐn）涉及線性精度，因（yīn）為旋（xuán）轉精度的計算原理與之基本一致。

機械加工產生誤差的（de）主要原因

1、主軸回轉誤（wù）差。主軸回轉（zhuǎn）誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平（píng）均回轉軸（zhóu）線的變動量。產生（shēng）主軸徑向回（huí）轉誤（wù）差的主要原因有：主（zhǔ）軸幾（jǐ）段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差（chà）、軸承之間的同軸（zhóu）度誤差、主軸（zhóu）撓度（dù）等。

2、導軌誤差。導軌是機床上確定（dìng）各機床部件相對位置關係的基準，也是機床運動的基準。導軌（guǐ）的不均勻磨損和安裝質量，也是造成導（dǎo）軌（guǐ）誤差的重要因（yīn）素（sù）。

3、傳動鏈誤差。傳動鏈的傳動誤差是指內聯係的傳動鏈中首（shǒu）末兩端傳動元件之間相對（duì）運動的誤差。傳動（dòng）誤（wù）差是由傳動鏈中各組成環節的製造和裝配誤差以及（jí）使用過程中的磨損所引起。

4、刀具（jù）的幾何誤差。任何刀具在切削過程中，都（dōu）不可避免要產生磨損（sǔn），並由此引起（qǐ）工件尺寸和形狀的改變。

5、定位（wèi）誤差。一是基準不重合誤差。在（zài）零件圖上用來確定某一表麵尺寸、位置所依據的基準（zhǔn）稱為設計基準。在工序圖上（shàng）用來確定本（běn）工序被加工表麵加工後的（de）尺寸、位置所依據的基準稱為工序（xù）基準（zhǔn）。在機床上對工件進行加工時，需（xū）選擇工件上若幹幾（jǐ）何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定（dìng）位基準與（yǔ）設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。二是定位副製造不準確（què）誤差。

6、工（gōng）藝係統受力變形產生（shēng）的誤差。一是工件剛度。工藝係（xì）統中如果工件剛度相對於機床、刀具、夾具（jù）來說比較（jiào）低，在切削力的作用下，工件由於剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。二是刀具剛度。外圓車刀在加工表麵法線方向（xiàng）上的剛度很大，其變形可以忽略不計。鏜直徑較小的內孔，刀杆剛度很差，刀杆受力變形對孔加工精度（dù）就（jiù）有很大影響。三是機床部件剛度。機（jī）床部件（jiàn）由許多零件組成，機床部件剛度迄今尚無（wú）合適的簡易計（jì）算（suàn）方（fāng）法，目前主要還是用實驗方法來測定（dìng）機床部件剛度。

7、工（gōng）藝係統受熱變形引起的誤差。工藝係統熱變形對加工精度的影（yǐng）響比較大，特別是在精密加工和（hé）大件加工中（zhōng），由熱變形所引起的加工誤差（chà）有時可占工件總誤差的（de）50%。

8、調整誤差。在機械加工的每（měi）一（yī）工序中，總（zǒng）要對工（gōng）藝係統（tǒng）進行這樣（yàng）或那樣的調（diào）整工作。由（yóu）於調整不可能絕對（duì）的準確，因而產生調整誤差（chà）。在工藝係統中，工件、刀具在（zài）機床上的互相位（wèi）置精度，是通過調整機床、刀具、夾具或工件等來保證的（de）。當機床、刀具、夾（jiá）具和工件毛坯等的原始精（jīng）度（dù）都達到工藝要求而又不考慮動態因素時，調整（zhěng）誤（wù）差的影響，對加工精（jīng）度起到決定性（xìng）的作（zuò）用。

9、測量（liàng）誤差。零件在加工時（shí）或加工後進行測量時，由於測量方法、量具精（jīng）度以及工件和主客觀因（yīn）素都直（zhí）接影響測量精度（dù）。

提高加工精度的工藝措施

1、減少原始誤差

提高零件加工（gōng）所使用機床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控製工藝係統（tǒng）受力、受熱變形、刀具磨損、內應力引起的變形、測（cè）量誤差等均屬於直接（jiē）減少原始誤差。為了提高機械加工精度，需對產（chǎn）生加（jiā）工（gōng）誤差的各項原（yuán）始誤差進行分析，根據不同情況對造成加工誤（wù）差的主要原始誤差（chà）采取不同的措施解（jiě）決。對於精（jīng）密零件的（de）加工（gōng）應盡可能提高所使用精（jīng）密機床的幾（jǐ）何精度、剛（gāng）度和控製加工（gōng）熱變形;對具有成形表麵的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤（wù）差。這種方法是生產中應用較（jiào）廣的一種基本方法。它是在查明產生加工誤差的主要因素之後（hòu），設法消除或減少這些因素。例如細長軸的車削，現（xiàn）在采用（yòng）了（le）大走刀反向車削法，基本消除了軸向切削力引起的彎曲變形。若輔之以彈簧（huáng）頂尖，則可進一步（bù）消除熱變形（xíng）引起的熱伸長的影響。

2、補償原始誤差

誤差補（bǔ）償法，是人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工（gōng）藝係統中的（de）原始誤差。當原始誤差是負值時（shí）人為的誤差就取正值，反之，取（qǔ）負值（zhí），並盡量使兩者大小相等；或者利用一種（zhǒng）原始誤差去抵消（xiāo）另一種原始誤差，也是盡量使兩者大小相等，方向相反，從而達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

3、轉移（yí）原始誤（wù）差

誤差轉移法實質上是轉移工藝係統的幾何誤差、受力變（biàn）形和熱變形等。誤差轉移法的實例很多。如當機床（chuáng）精度（dù）達不到零件加工要求時，常常不是一味（wèi）提高機（jī）床精度（dù），而是（shì）從工藝上或夾（jiá）具上想辦法，創造條件，使機床的幾何誤差轉移（yí）到不影響加工精度的方麵（miàn）去。如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠機床主軸（zhóu）的回轉精度來保證，而是（shì）靠夾具保（bǎo）證。當機床主軸與工件（jiàn）之間用浮動聯接以（yǐ）後，機床主軸的原始（shǐ）誤差（chà）就（jiù）被轉移掉了。

4、均分原始誤差

在加工中，由於毛坯或上道工序誤差的存（cún）在，往往（wǎng）造成本工序的加工誤差，或者（zhě）由於工件材料性（xìng）能改變，或者上道工序的工藝改變（如毛坯精化後（hòu），把（bǎ）原來的切（qiē）削加工工序取消），引起原始誤差發生較大（dà）的變（biàn）化（huà）。解決這（zhè）個問題，最（zuì）好是采用分組調整均分（fèn）誤差的（de）辦法。這種辦法的實質就是把原始誤（wù）差按其大小均分為n 組，每組毛坯誤差範圍就縮小為原來的1/n，然後按各組分別調整加工。

5、均化原始誤差

對配合精度要求（qiú）很（hěn）高的軸和孔，常采用研磨工藝。研具本身並不要求具有高精度，但它能在和工件做相對運動過程中對工件進行微量切削，高點（diǎn）逐漸被磨掉（當然，模具也被工件磨去（qù）一部分），最終使工件達到很高的精度。這種表麵間的摩擦和磨損（sǔn）的過（guò）程，就（jiù）是誤差不斷減（jiǎn）少的過程，這就是誤差均（jun1）化法。它的實質（zhì）就是利用有（yǒu）密切聯（lián）係（xì）的表麵相互比較，相互檢查從對比中找出差異，然後進行相互修正或互為基準加工，使工（gōng）件被加工（gōng）表麵的誤差不斷縮小和均化（huà）。在生產中，許多精密基準件（如平板（bǎn）、直尺等）都是利用誤差均化法加工出來的。

6、就（jiù）地加工法

在加工和裝配中，有些精度問題牽涉到零件或（huò）部（bù）件間的相互關係，相當複雜，如果一味（wèi）地提（tí）高（gāo）零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至（zhì）不可能，若采用就地加工法（也稱自身（shēn）加工修配法），就可能（néng）很方便地解決看起來非常困（kùn）難的精度問題。就地加工法在機械零件加工中常用來作為（wéi）保證零件（jiàn）加工精度的有效措施。