​CNC數控加工精（jīng）度詳解（jiě）及（jí）解決措施

精密（mì）度

指使用同種備用樣品進行重複測定（dìng）所得（dé）到的結果之間的重現性、一致性。有可能精密度高，但（dàn）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，雖然它們的精密度高，但卻是不準（zhǔn）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重現性，精密度（dù）是準確度的前提條件。

精度的（de）定義（yì）

一般說來，精度是指機床將刀尖點定位至程（chéng）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（tóng）的（de）國家有不同的（de）規定。

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

當標定一台數控機床的（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（qí）數據比用美國的NMTBA標準或德國VDI標準明顯偏小（xiǎo）。

同樣的指標，不同的含義（yì）

經常容易（yì）混淆的是：同樣（yàng）的指標名在不同的精度標準中代表不同（tóng）的意義（yì），不同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（jìn）行多回（huí）合測量之後（hòu），通過數學統（tǒng）計計算出來的（de），其關鍵不同點在於（yú）:目標（biāo）點的數量

測量回（huí）合數

從單向（xiàng）還是雙向接（jiē）近目標點（diǎn）(此點尤為重要)

精度指標及其它指標的計算方法（fǎ）

這是4種標準的關鍵區別點描述，正如人們所期（qī）待的，總有一天，所有機床生產商都統一（yī）遵循ISO標準。因此，這裏選（xuǎn）擇ISO標準作為（wéi）基（jī）準（zhǔn）。下表中對4種標準進行了比較，本文僅涉及線性精度，因為（wéi）旋轉精度的計算原理與之基（jī）本一（yī）致。

機械加工產生誤差（chà）的主要原因

1、主軸回轉誤差。主軸（zhóu）回轉誤差是指主軸各瞬間（jiān）的實際（jì）回轉軸線相對其平均回轉軸線的變（biàn）動（dòng）量。產生主軸徑向回轉誤差的（de）主要原因（yīn）有：主軸幾段軸（zhóu）頸的同軸度誤差、軸承（chéng）本（běn）身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸撓度等（děng）。

2、導軌（guǐ）誤差。導軌是機床上（shàng）確定各（gè）機床部件相對位（wèi）置關係（xì）的基準，也是機床運動的基準。導軌的不均勻磨損和安裝質量，也是造成（chéng）導軌誤差的重要因素。

3、傳動鏈誤差。傳（chuán）動鏈的傳動誤差是指內（nèi）聯係的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運（yùn）動的誤差。傳動（dòng）誤差是由傳（chuán）動鏈中各組成（chéng）環節（jiē）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。任何刀具在切削過（guò）程中，都不可避免要產生磨（mó）損，並由此引起工件尺寸和形狀的改變。

5、定（dìng）位誤差。一是基準不重合誤差。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設計基準。在工序圖上用來（lái）確（què）定本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基準。在機（jī）床上（shàng）對工件進行加工時（shí），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（huì）產生基準不重合誤差。二（èr）是定位副製造不準確誤差。

6、工藝係統受力變形產生的誤差。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、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工（gōng）件由（yóu）於剛度不（bú）足而引起的變（biàn）形對（duì）加工精度的影響就比較大。二是刀具剛度。外圓（yuán）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（de）內孔，刀（dāo）杆（gǎn）剛度很差，刀杆受力變形對孔加工精度（dù）就有（yǒu）很大影響。三是機床（chuáng）部件剛度。機床部件由許（xǔ）多零件組成，機床部件剛度迄（qì）今尚無合（hé）適的簡（jiǎn）易計算方法，目前（qián）主要（yào）還是用實驗方法來測定機床部件剛度。

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

8、調整誤差（chà）。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調整（zhěng）工作。由（yóu）於調整不可能絕對的準確，因而產生（shēng）調（diào）整誤差。在工藝係統中，工件、刀（dāo）具在機床上（shàng）的互相位置精度，是（shì）通過調整（zhěng）機床、刀具、夾具或（huò）工件等來（lái）保證的。當機床、刀具、夾具和工件毛坯等的（de）原始精（jīng）度都（dōu）達到工藝要求而又不考慮動態因素時，調整誤差的影響，對（duì）加工精（jīng）度起到決定性的作用。

9、測量誤（wù）差（chà）。零件在加工時或加工後進行（háng）測量時，由於測量方法、量具精度以及工件（jiàn）和主客觀因素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

提高零件加工所使用（yòng）機床的幾何精度，提高夾（jiá）具、量具及工具本身精度，控製（zhì）工藝（yì）係統受力（lì）、受熱（rè）變形、刀具磨損、內應（yīng）力引（yǐn）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）各項原始誤差進行分析，根據不（bú）同情況對造成加工誤差的主要原始誤差（chà）采取不同的措施解決。對於精密零（líng）件的加工應盡可能提高所使用（yòng）精密（mì）機床的幾何精度、剛度和控製加工熱變形;對具有成形表麵（miàn）的（de）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（zhuāng）誤差（chà）。這種方法是生產中應用較廣的一種基本方法。它是（shì）在（zài）查明產（chǎn）生加（jiā）工誤差的主要因素之後，設法消除或減少（shǎo）這些因素。例如（rú）細長軸的車削，現在采（cǎi）用（yòng）了大走刀（dāo）反向車削法，基本消除了軸向切削力引起的彎曲變形。若輔（fǔ）之以彈簧頂尖，則可進一步消除熱變（biàn）形引起的（de）熱伸長的影響。

2、補償原始誤差

誤差補償法，是人（rén）為（wéi）地造出一種新的誤差（chà），去（qù）抵消原來工藝（yì）係（xì）統中的原始誤差。當原始誤差是（shì）負值時人為的誤（wù）差（chà）就取正值，反（fǎn）之，取負值，並盡量使兩者大小相（xiàng）等；或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差，也是盡量使兩者大小（xiǎo）相等（děng），方向相反，從而達到減少加工（gōng）誤差，提高加工精度（dù）的目的。

3、轉（zhuǎn）移原始（shǐ）誤差

誤差轉（zhuǎn）移法實（shí）質（zhì）上是轉移工藝（yì）係統的幾何誤差、受力變（biàn）形和熱（rè）變形等。誤差轉（zhuǎn）移法的實例很多。如（rú）當機（jī）床精度達不到零件加（jiā）工要求時，常常不是一味提高機床精度，而是從工藝上或夾（jiá）具上（shàng）想（xiǎng）辦法，創造（zào）條件，使機床的幾何誤差轉移（yí）到不影響加工精（jīng）度的方麵去。如磨削主軸錐孔保證（zhèng）其和軸頸的同軸（zhóu）度，不是靠機床主軸的回轉精（jīng）度來保證，而是靠夾具保證。當機床主軸與工件之間用浮動（dòng）聯接以後，機床主軸的原始誤差就被轉移掉了。

4、均分原始誤差

在加（jiā）工中，由於毛坯或上道工序誤差的存在，往往造成本工序的（de）加工（gōng）誤差（chà），或（huò）者由於工件材料性能（néng）改（gǎi）變，或者上道工序的工藝改變（如毛坯精化後，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（jiě）決（jué）這個問題（tí），最好（hǎo）是采用分組調整均分誤差的辦法。這（zhè）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（zǔ）毛坯誤差範圍就（jiù）縮小為原來的1/n，然後（hòu）按各組分別調整加工。

5、均化原始誤差

對配合精度要求很（hěn）高的軸（zhóu）和孔（kǒng），常（cháng）采用研磨工藝。研具本身並不要（yào）求（qiú）具有高精度（dù），但（dàn）它能在和工件做相對運動過程中對工（gōng）件進行微量（liàng）切削，高點逐漸被磨掉（當然，模具也被工件磨去一部（bù）分），最終使工件達到很高的精度。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，這就是誤差均化法。它的實質就是利用有密（mì）切聯係的表麵相互比較，相互檢查從對比中（zhōng）找出差異，然後進行相互（hù）修正或互為基準加工，使（shǐ）工件被加工表麵的誤差不斷縮（suō）小和均（jun1）化。在（zài）生產中，許（xǔ）多精密基準件（如平板、直尺等）都是利用誤差均化法加工出來的。

6、就地加工法

在（zài）加工和裝配中（zhōng），有（yǒu）些（xiē）精度問題牽涉（shè）到零件或部件間的（de）相互關係，相當複雜，如果一味地提高零、部件本身精度，有時不僅困難（nán），甚至不可能，若采用就地加工法（也稱自身加工修配法），就可（kě）能很方（fāng）便地解決看起來非常困難的精度問題。就地加工法在機械零件加工中常用來作為保證零件（jiàn）加工精度的有效措施。