​CNC數控加工（gōng）精度（dù）詳解及解（jiě）決（jué）措施

精密度

指使用同種（zhǒng）備用樣品進行重複測定所得到的結果之間的重現性、一致性。有可能（néng）精密（mì）度高，但精確度是不準確的。例如，使用1mm的長度進行測定得到（dào）的三（sān）個結果分別為1.051mm、1.053、1.052，雖然它們的精密度（dù）高，但（dàn）卻是不準確的。

準確（què）度（dù）表示測量結果（guǒ）的正確（què）性，精密度表示測量（liàng）結果的重複性和重現性，精密度是準確度的前提條件。

精度的定義

一般說來，精度是指機床將刀尖點定位至（zhì）程序目標點的能力。然而，測量這種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：標定“精（jīng）度”時，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338標準。JISB6201一般用於通用機床（chuáng）和普通數控機床，JISB6336一般用於（yú）加工中心，JISB6338則一般用於立式加工（gōng）中心。

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

同樣的指標，不同的含義

經常容易混淆（xiáo）的是：同樣的指標名在不同的精度標準中代表不同的意義，不同（tóng）的指標名卻具有相同的含義。上述4種標準，除JIS標準之外，皆是在機床數控軸上對多（duō）目標點進行多回合測量之（zhī）後，通過數（shù）學統計計算出來的，其關鍵不同點在於:目標點的數量

測量（liàng）回合數

從（cóng）單向還是雙向接近目標點(此點尤為重（chóng）要)

精（jīng）度指標及其它（tā）指標的計算方法

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（chuáng）生產商都統一遵循ISO標（biāo）準（zhǔn）。因此，這裏選擇ISO標準作為基準。下表中對4種標準進行（háng）了（le）比較，本文僅涉及（jí）線性精度，因為旋轉精度的計（jì）算（suàn）原理（lǐ）與之基本（běn）一致。

機械加工產生誤差的主要原因

1、主軸回轉誤（wù）差。主（zhǔ）軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實（shí）際回轉軸線相對其平均（jun1）回轉軸（zhóu）線的變動量。產生主軸徑向（xiàng）回轉誤差的（de）主要原因有：主軸幾段軸頸的（de）同軸度誤差、軸承（chéng）本（běn）身（shēn）的各種誤差（chà）、軸承之間的同軸度（dù）誤差、主軸撓度（dù）等。

2、導軌誤差。導軌是機（jī）床上確定各機床部件相（xiàng）對位置關係的基（jī）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（shì）造成導軌誤差的重（chóng）要因素。

3、傳動（dòng）鏈誤差。傳（chuán）動鏈的傳動誤差是指內聯係的傳動鏈中首末（mò）兩端傳動元件之間（jiān）相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環節的製造和（hé）裝配誤差以及使用過程中（zhōng）的（de）磨損所引起。

4、刀具的幾何誤差（chà）。任何刀具在切削過程中，都（dōu）不（bú）可避免（miǎn）要產生磨損，並由此引起工件尺寸和形（xíng）狀的改變。

5、定位誤差。一是基準不重合誤差（chà）。在零（líng）件圖上用來確定某一表麵尺寸、位置所（suǒ）依據的基準稱為（wéi）設計基準。在工序圖上用（yòng）來（lái）確（què）定本工序被加工表麵（miàn）加工後的尺寸、位置所（suǒ）依據的基準稱為工序基準。在機床上對工件進行加工時，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（jì）基準不重合，就會產生基準不重合誤差。二（èr）是定位副製造不準確誤差。

6、工藝（yì）係統受力變形產生的（de）誤差。一是工件剛度。工藝係統中如果（guǒ）工件剛度相對（duì）於機床、刀具、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工件（jiàn）由於剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較（jiào）大。二是刀具剛度。外圓車刀在（zài）加工表麵法線方向（xiàng）上的剛度（dù）很大，其變形可以忽略不計。鏜直徑較（jiào）小的內孔，刀杆剛度很差，刀杆（gǎn）受力變形對孔加工精度就有很大影響。三（sān）是機（jī）床（chuáng）部件剛度。機床部件（jiàn）由（yóu）許多零件組成，機床部件剛度（dù）迄今尚無合適的簡易計算方法，目（mù）前（qián）主要還是用實驗方法（fǎ）來測定（dìng）機床（chuáng）部件剛度。

7、工藝（yì）係統受（shòu）熱變形引起的誤差。工（gōng）藝係統熱變形對加工精度的影響比較（jiào）大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤（wù）差有（yǒu）時可占工件總誤差的（de）50%。

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

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

提高加工（gōng）精度的工藝措施

1、減少原始（shǐ）誤差

提高零件加（jiā）工（gōng）所使用機床的幾何精（jīng）度，提（tí）高夾具、量具及工具本身精度（dù），控製工藝係統受力、受熱變形、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差。為了提高機械加工精度，需對產生加工（gōng）誤差的各項（xiàng）原始誤（wù）差進行分析，根據（jù）不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取不同的措施解決。對於精密零件（jiàn）的加工應盡可能提高所使用精密機床的幾何（hé）精度、剛度和控製加（jiā）工熱變形;對具有成形表麵的零（líng）件加工，則主要是如何減少（shǎo）成形刀具形（xíng）狀誤差和刀具的安裝誤差。這種方法是生產中應用較（jiào）廣（guǎng）的一種基本方法。它是在查明產生加工誤（wù）差（chà）的主要因（yīn）素之後（hòu），設法消除或減少（shǎo）這些因素。例如細長軸的（de）車削，現在采用了大走刀反向車削法，基本消除了軸向切削力引起（qǐ）的彎曲變（biàn）形。若輔之（zhī）以彈（dàn）簧頂尖，則可進（jìn）一步消除（chú）熱變形引（yǐn）起的熱伸長的影響。

2、補償原始誤差

誤差補償法，是人為地造（zào）出（chū）一種新的誤差，去抵消原來工藝係統中的原始誤差。當原始誤（wù）差是負值（zhí）時人為的誤差就取正值，反之，取負（fù）值，並盡量（liàng）使兩（liǎng）者（zhě）大小相等；或者利用一種（zhǒng）原始誤差去抵消另一種原始誤差，也（yě）是盡量（liàng）使兩者大小相等，方向相反（fǎn），從而達到減少（shǎo）加工誤差，提高（gāo）加工精度的目的。

3、轉移原始誤（wù）差

誤（wù）差轉移法實質上是轉移工藝係統的幾（jǐ）何誤差、受力變形和熱變形等。誤差轉移法的實例很多。如當機床精度達不到零件加工要求時，常常不是一味提高機床精度，而（ér）是從工藝上或夾具上（shàng）想辦法，創造條件，使機床的幾何誤差（chà）轉移到不影響（xiǎng）加工精度的方麵去。如磨削主軸錐（zhuī）孔保證其和軸（zhóu）頸（jǐng）的同軸度，不是靠機床主軸的回（huí）轉精度來保（bǎo）證，而是靠夾具（jù）保證。當機（jī）床主軸與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（jun1）分原始誤差

在加工中，由於毛（máo）坯或上道工序誤差的存在（zài），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（zhě）上道工序的工藝（yì）改變（如毛坯精化後（hòu），把原來的切削（xuē）加工工序取消），引起原始誤差發生較大（dà）的變化。解決這個問題，最好是采用分組調整均分誤差的辦法。這（zhè）種辦法的實質就是（shì）把原（yuán）始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（de）1/n，然後（hòu）按各組分（fèn）別調整加工。

5、均化原始誤差（chà）

對配合精度要求很高的軸和孔，常采用研磨工藝。研具本身並不要求具有（yǒu）高精度，但它（tā）能在和工（gōng）件做相對運動過程（chéng）中對工件進行微量切削，高點逐漸被磨掉（當然，模具也被工件磨去一部分），最終使工件達到很（hěn）高的精度。這種表麵間的摩擦和磨損的過程，就（jiù）是誤（wù）差不斷減少的過程，這就是誤差（chà）均化法。它的實質就是利用有密切聯係的表麵相互比（bǐ）較，相互檢查從對比中找出差異，然後進行相互修正或互為（wéi）基（jī）準加工，使工件被加工（gōng）表麵的誤差不斷縮小和均化。在生產中，許多精密基準件（如平（píng）板、直尺等）都是利用誤差（chà）均化（huà）法加工出來的。

6、就地加工（gōng）法（fǎ）

在加工和裝配中，有（yǒu）些精度問題牽涉到零件（jiàn）或部件間的相互關係，相當複雜，如果一味地提高零、部件本身（shēn）精度，有時不僅困難，甚至不可能（néng），若采用就（jiù）地加工法（也稱自身加工修配法），就可能很方便（biàn）地解決（jué）看起來非常困難的精度問題。就（jiù）地加工法在機械零件加工中常用來作為（wéi）保證零件加工精度的有效措施。