​CNC數控加工（gōng）精度詳（xiáng）解及解決措施

精密度（dù）

指使用同種備用樣（yàng）品進行重複測定所得到（dào）的（de）結果之間的重現性、一致性。有可能精密度高，但精確度是不準確的。例如（rú），使（shǐ）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，雖然它們的精密（mì）度高（gāo），但卻是不準確的。

準確度表示測量結果的正確性，精密度表示測量結果的重複性和重現性，精密度是準確度的前提（tí）條件。

精度的定義

一般說來，精度是指機（jī）床將刀尖點定位至程（chéng）序目標點的能力。然（rán）而，測量這種定位能力的（de）辦法很（hěn）多，更為重要的是，不同的國家有不同的規（guī）定。

日本機床（chuáng）生（shēng）產商：標定“精（jīng）度”時（shí），通常采用（yòng）JISB6201或JISB6336或JISB6338標準（zhǔn）。JISB6201一般用於通用機床和普通數控機床（chuáng），JISB6336一般用於加（jiā）工中（zhōng）心，JISB6338則一（yī）般用於（yú）立式加（jiā）工中心。

當標定（dìng）一台數（shù）控（kòng）機床的精度時，非常有必要將其采用的標（biāo）準一同標注出來（lái）。采用JIS標準，其數（shù）據比用美國的NMTBA標準或德國VDI標準（zhǔn）明顯偏小。

同（tóng）樣的指標，不同的含（hán）義

經常（cháng）容易混（hún）淆的是：同樣的指標名在不同的精度標準（zhǔn）中代表不同的意義，不同的指標名（míng）卻具有相（xiàng）同（tóng）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（mù）標點進行多回合測量（liàng）之後，通過數（shù）學（xué）統計計（jì）算出（chū）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（diǎn）尤為重要)

精度指標及（jí）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（suǒ）期待的，總有一天，所有（yǒu）機床生產商都統一遵循ISO標準。因此，這裏選擇ISO標準作為基準。下表中對4種標準進行了比較，本文僅涉及線性精度，因為旋轉精度的計算原理與之基本一致。

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各瞬間的實際回轉軸線（xiàn）相對其平均回轉軸線的變動量（liàng）。產生（shēng）主軸徑向回轉（zhuǎn）誤差的主要（yào）原因有：主軸幾段軸頸的（de）同（tóng）軸度誤差、軸承本身（shēn）的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸撓度等。

2、導軌誤差。導軌（guǐ）是機床上確定（dìng）各機床部件相對位置（zhì）關係的基準，也是（shì）機床運動的基準。導軌的不均（jun1）勻磨損（sǔn）和安裝質量，也是造成導軌誤差的重要因素。

3、傳動鏈誤差。傳動鏈的傳動誤差是指（zhǐ）內聯係的傳動鏈中首末兩端傳動元（yuán）件之（zhī）間相（xiàng）對運動（dòng）的誤差。傳動誤（wù）差是由傳動鏈中各組成環（huán）節的製造和裝配誤差以及（jí）使用過程中的磨損所引起。

4、刀具的幾何誤差（chà）。任何刀具在切削過（guò）程中，都不可避免要產生磨損，並由此引起工件尺寸和形狀的改變。

5、定位誤差。一是基準不重合誤差。在零件（jiàn）圖上用來確定某一表（biǎo）麵尺寸（cùn）、位置所依據的基（jī）準稱為設計基準。在工（gōng）序圖上用來確定本工序被加工表（biǎo）麵加工後的尺（chǐ）寸、位置所依據的基準稱（chēng）為工序基準。在（zài）機床上對工件進（jìn）行加工時，需選擇工件（jiàn）上若幹幾（jǐ）何要素作為（wéi）加工時的定位基（jī）準，如果所選用的定位基準與（yǔ）設計基（jī）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誤差。

6、工（gōng）藝係統受力變（biàn）形產（chǎn）生的誤差。一是工件剛度。工藝係統中如果工件剛度相對於機床、刀具、夾具來說比較低，在切（qiē）削力的（de）作用下（xià），工件由於剛（gāng）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（fǎ）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（duì）孔加工精度就有很大影響。三是機床部件剛度。機床部件由許多零件組成，機床部件剛度迄今（jīn）尚無合適的簡易計算方法，目前主要還是用實驗方法來測定機床部（bù）件剛度。

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

8、調整（zhěng）誤差。在機械加工的每一工序中，總要對工藝（yì）係統進行這樣或那樣的調整工作。由於調整不可（kě）能絕對的準確，因而產生調整誤差。在工藝係（xì）統中，工件、刀具在機（jī）床上的互相位置精度，是通過調（diào）整機床、刀具、夾具或工件等來保證的（de）。當機（jī）床、刀具、夾具和工（gōng）件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態因素時，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（gōng）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（jiàn）和主客觀因（yīn）素（sù）都直接影響測量精度。

提高加工精度的工藝措施

1、減少原始誤差（chà）

提高零件（jiàn）加工所（suǒ）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（gōng）藝係（xì）統受力、受熱變形、刀具磨損（sǔn）、內應力引起的變形、測量誤差等均屬於直接減少原始誤差。為了提高機械加工精度，需對產生加工誤差的（de）各（gè）項原始誤差進行分析，根據不同情（qíng）況對造成加工誤差的主要原始（shǐ）誤差采取（qǔ）不（bú）同的（de）措施解決。對於（yú）精密零件的加工應盡可能（néng）提高所使用精（jīng）密機床（chuáng）的幾何（hé）精度、剛度和控製加工熱變形;對具有成形（xíng）表（biǎo）麵的零件加工，則主要是如何減少成形刀具（jù）形狀誤差（chà）和刀具的安裝誤差。這種方法是生產中應用較廣的一種基本方法（fǎ）。它（tā）是在（zài）查明產生加工誤差的主要因素之後，設法消（xiāo）除或減少這些因（yīn）素。例如細長軸的車削，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的彎曲變形。若輔之以彈（dàn）簧（huáng）頂尖，則可進一步消除熱變形引起的熱伸長的影響。

2、補償原始誤差

誤差補償法（fǎ），是人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝係統中的原（yuán）始誤（wù）差。當原始誤（wù）差是負（fù）值時人為的誤差就取正值（zhí），反之，取負值，並盡量使兩者大小（xiǎo）相等；或者（zhě）利用一種原（yuán）始誤差去抵消另一種（zhǒng）原始誤差，也是盡量使兩（liǎng）者大小相等，方向相反（fǎn），從而達到減少加工誤差，提（tí）高加工精度的目的。

3、轉移原始（shǐ）誤差

誤（wù）差轉移法實質上是（shì）轉（zhuǎn）移工藝係統的幾何誤差、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（wèi）提高（gāo）機床精度，而是從工藝（yì）上或夾（jiá）具上想辦法，創造條件，使機床的幾何誤差轉移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（zhóu）度，不是靠機床主軸的回轉精度來保證，而是靠夾具保證。當機床主軸與工件之間用浮動聯接以後，機床主軸（zhóu）的原始（shǐ）誤差就被轉移掉了。

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（dào）工序的工藝改變（如毛坯精化（huà）後，把（bǎ）原來的切（qiē）削加（jiā）工（gōng）工序取消），引（yǐn）起原始誤差發生較大的變化。解決這個問題，最好是（shì）采用分組（zǔ）調整均分誤差的（de）辦法。這種辦法的實質就是把原始誤差按（àn）其大小均分為n 組，每組毛坯誤差（chà）範圍就（jiù）縮小（xiǎo）為原來的（de）1/n，然後（hòu）按各組分別調整加工。

5、均化原始誤（wù）差

對配合精度（dù）要求很（hěn）高的軸和孔，常采（cǎi）用研磨工藝。研（yán）具本身並不要求具有高精度，但它能在和工件做相對運動（dòng）過程中對工件進行微量切削，高點逐漸（jiàn）被磨掉（當（dāng）然，模具也被（bèi）工（gōng）件磨去一部分），最終（zhōng）使工件達到很高的精度。這種表麵間（jiān）的摩擦和磨損的過程，就是誤差（chà）不斷減少的過程，這就是誤（wù）差均化法。它（tā）的實質就是利用（yòng）有密（mì）切聯係的表麵相互（hù）比較，相互檢查從對比中找出差異（yì），然後（hòu）進行相互修正或互為（wéi）基準（zhǔn）加工，使工件被加工表麵的誤差不斷（duàn）縮小和均（jun1）化。在生產中，許多精密基準件（如平板、直尺等）都是利用誤差均化法加（jiā）工（gōng）出來的。

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（fù）雜，如果一味地提高零、部件本身精度，有時（shí）不僅困難，甚至不可（kě）能，若采用就地加工法（也稱自身加工修配法），就可能很（hěn）方便（biàn）地解決看起（qǐ）來非（fēi）常困難的精度問題。就地加工法在機（jī）械零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施（shī）。