CNC數控加工精度詳解及（jí）解（jiě）決措施

精密度

指（zhǐ）使用同種備用樣品進行重（chóng）複測定所得到的結果之間的重現性、一致性。有可能精密度高（gāo），但精確度是不準（zhǔn）確的。例如，使用1mm的長度進行測定得到的三個結果分別為1.051mm、1.053、1.052，雖然（rán）它們的精密度高，但卻是不準確的。

準確度表示測量結果的正確性，精密度表（biǎo）示測量結果的重複性和（hé）重現（xiàn）性，精密度是準確度的前提條件。

精度的定義

一般說來，精度（dù）是指（zhǐ）機床將刀尖點定位至（zhì）程序目標點的能力。然而，測量這種（zhǒng）定位能力的辦法很多，更為重要的是，不同的國家有（yǒu）不同的規定。

日本機床生產商：標（biāo）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（yī）般用（yòng）於加工中心，JISB6338則一般用（yòng）於立式加工中心。

當標定一台數控（kòng）機床的（de）精度時，非常有必要將其采用的標準一同標注出來。采用JIS標準，其數據比（bǐ）用美國的NMTBA標準或德國VDI標準明顯偏小。

同樣的指標（biāo），不同的含義

經常容易混淆的是：同樣的指標名在不同的精（jīng）度標準中代表不同的意義，不同的（de）指標名卻具有相同的含義。上述4種標準，除JIS標準之外，皆是在機床（chuáng）數控軸上對多目標點進行多（duō）回（huí）合測量之後，通過數學統計計算出來的，其關鍵（jiàn）不同點在於（yú）:目標點（diǎn）的數（shù）量

測量回合數

從單（dān）向還是雙向接近目標（biāo）點(此點尤為重要)

精度指標及其它指標的（de）計算方法

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，所有機床生產商都統一遵（zūn）循ISO標準。因此，這裏選擇ISO標準作為基準。下表中對4種標準進行了（le）比較，本（běn）文僅涉及線性（xìng）精度（dù），因為旋轉精度的計算原理（lǐ）與之基本一致。

機械加工產生誤差的主要原因

1、主軸回轉誤差。主軸回轉誤差是指主軸（zhóu）各瞬間的實際回轉軸線相對其平（píng）均回轉軸線的變動量。產生主軸徑向回轉誤（wù）差的主要原因有：主軸幾段（duàn）軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種（zhǒng）誤差（chà）、軸承之（zhī）間的同軸度誤（wù）差（chà）、主軸撓度等。

2、導軌誤差。導軌（guǐ）是機床上確定各機床部件相對位置關係的基準（zhǔn），也（yě）是機床運動的基準（zhǔn）。導軌的（de）不均勻磨損和安（ān）裝質量，也是造成導（dǎo）軌（guǐ）誤差的重要因素。

3、傳動（dòng）鏈誤差。傳動鏈的傳動（dòng）誤差是指內聯係（xì）的傳（chuán）動鏈中首末（mò）兩端傳動元（yuán）件之（zhī）間相對運動的誤差。傳動誤差是由（yóu）傳動鏈中（zhōng）各組成環節的製造和裝配誤差以及使用過程中的磨（mó）損（sǔn）所引起。

4、刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過程中，都不可避（bì）免要產生磨損，並由此引起（qǐ）工（gōng）件尺寸和（hé）形狀的改變（biàn）。

5、定位誤差。一是基準不重合誤差（chà）。在零件圖上用來確定某一表麵尺寸、位置所依據的基準稱為（wéi）設計基準。在工序圖上用（yòng）來確定本工序被（bèi）加工表麵加工後的尺寸、位置所依據的基準稱為工序基準（zhǔn）。在機床上對工件進行加工（gōng）時，需選擇工件上若幹幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。二是定位副製造不（bú）準確（què）誤差。

6、工藝係統受力變形（xíng）產生的誤差。一（yī）是工件剛度。工藝係統中如果工件剛度（dù）相對於機床、刀具、夾具（jù）來說比較低，在切削力的作用下，工件由於剛度不足而引（yǐn）起的變形對加工精度的（de）影響（xiǎng）就比較大（dà）。二是刀具剛度。外圓車刀在加工表麵法線方向上的剛度很大，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（gōng）精度就有很大影響。三是（shì）機床部件剛度。機床部件（jiàn）由許多零件（jiàn）組成，機床部件剛度迄今尚無合適的簡易計算方法，目（mù）前主要還（hái）是用實驗方法來測定機床部件剛度。

7、工藝係統（tǒng）受熱變形引起的誤差。工藝係統熱（rè）變形對加工精度的影響比較大，特別是在精（jīng）密加工和大（dà）件加工中，由熱變形所引起的（de）加工誤差有時可占工件總誤差的50%。

8、調整誤（wù）差。在機（jī）械加工的每一工序中，總要對工藝係統進行這樣或那樣的調整工作。由於調整不（bú）可能絕對的準確，因而產生調（diào）整（zhěng）誤差（chà）。在工藝係統中，工件、刀具在（zài）機床上的互相位置精度，是（shì）通過調整機床、刀具、夾具或工件等來保證的。當機床、刀具、夾具和工（gōng）件毛坯等的原始精度都達（dá）到工藝要（yào）求而又不考慮動（dòng）態因素時，調整誤差的影響（xiǎng），對加工精度起到決定性的作用。

9、測量誤差。零件在加工時或加工後進行測量時，由於測量方（fāng）法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接（jiē）影響測量精度。

提高加工精度的工藝措施

1、減少原始誤差（chà）

提高零件加工所使用機床（chuáng）的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控製工藝係統受力、受（shòu）熱變形、刀具磨損、內應力引起的變形、測量誤（wù）差等均屬於直接減少原始誤（wù）差。為了提高機械加工精度，需對（duì）產生加工誤差的各項原始誤差進行分析，根據不同情況對造成加工誤差的主（zhǔ）要原始誤差采取不同的措施解決。對於精密零件的加工應盡可（kě）能提高所（suǒ）使用精密機床的（de）幾何精度、剛度和控製加工熱（rè）變形（xíng）;對具有成形表麵的零件加工，則主要是如何減（jiǎn）少成形刀具形狀誤（wù）差和刀具的安裝誤差。這種方法是生產中應（yīng）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，設法消除或減少（shǎo）這（zhè）些因素。例如細長軸（zhóu）的車削，現在采用了大走刀反向車削法，基（jī）本消除了軸向切削（xuē）力引起的彎曲（qǔ）變形。若輔之以彈簧頂尖，則可進一步消除熱變形引起的熱伸長的影響（xiǎng）。

2、補償原始（shǐ）誤差

誤差補償（cháng）法，是人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝（yì）係統中的原始誤差。當原始誤（wù）差是負值時人為的誤差就取正值，反之，取負（fù）值，並盡量使（shǐ）兩者大小相等；或者利用一種原始誤差去抵（dǐ）消另一（yī）種原始誤差，也是盡量使兩者大小相等（děng），方向相反，從而達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

3、轉移原始誤（wù）差

誤差轉移（yí）法實（shí）質上是轉移（yí）工藝係統的（de）幾何誤差、受力（lì）變形和熱變形等（děng）。誤差轉（zhuǎn）移法的實例很多。如當機床（chuáng）精（jīng）度達不到零（líng）件加工要（yào）求時（shí），常常不（bú）是一味提高機床精度，而是從工藝上或夾具上想辦法，創造條件，使機床的（de）幾何誤差轉移（yí）到（dào）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（shì）靠機床主軸的回轉精度來保證，而是靠夾具保證。當機床主軸與（yǔ）工件之間用浮動聯接以後，機床主軸的原始誤差就被轉移掉了。

4、均分原（yuán）始誤差

在加工中，由於毛坯或上道（dào）工序誤差的存在，往往造成本工序的加工誤差，或者由於工件材料性能改變，或者上道工序的工藝（yì）改變（如毛坯精化（huà）後（hòu），把原來的切削加工工序取消），引起原始誤差發生較大的變化。解決這個（gè）問題，最好是采用分組（zǔ）調整均分誤差的辦法。這種辦法的（de）實質就是把原始（shǐ）誤差按其大小均分為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（pèi）合精度要求很高的軸和孔，常采用研磨工藝。研具本身並（bìng）不要求（qiú）具有高精度，但（dàn）它能在和工件做相對運動過（guò）程中對工件進行微量切削（xuē），高點逐漸被磨掉（diào）（當然，模具也被工件（jiàn）磨去一部分），最（zuì）終使工件達到很高的精（jīng）度。這種表麵間的摩擦和磨損的過程，就是誤差不斷減少的過程，這就（jiù）是誤差均化法。它的實質就是利用有密切（qiē）聯係的表麵相互比較，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，使工件被（bèi）加工表（biǎo）麵的誤差不（bú）斷縮（suō）小和（hé）均化。在生產中，許多精密基準件（jiàn）（如平板、直尺等）都是利用誤差（chà）均化法加工出（chū）來的。

6、就地加工法

在加工和裝配中，有些精度問題牽涉到零件或部件間的相互關係，相當複雜，如果一味地（dì）提（tí）高零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若采用就地加工法（也稱（chēng）自身加工（gōng）修配法），就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。就地（dì）加工法在（zài）機械零（líng）件加工中（zhōng）常用來作為保證零件加工精度的有效措施。