​CNC數控加工精度詳（xiáng）解及解決（jué）措施

精密度

指使用同種備用樣（yàng）品進行重複測定所得到的結果（guǒ）之間（jiān）的重現性、一致性。有可能精密度（dù）高，但（dàn）精確度是不準確（què）的。例如（rú），使用1mm的長度進行測定得到的（de）三個結果分別為1.051mm、1.053、1.052，雖然它（tā）們的精密度高，但卻是不準確（què）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（xìng）和（hé）重現性（xìng），精密度是準確度（dù）的前提條件。

精度的（de）定（dìng）義

一般說來，精度是（shì）指機床（chuáng）將刀（dāo）尖（jiān）點定位至程序目標點的能力。然而，測量這種定位能力的辦法（fǎ）很多，更為重要的（de）是，不（bú）同的國家有不同的（de）規（guī）定。

日本機床生產商（shāng）：標（biāo）定“精度”時，通常采（cǎi）用JISB6201或JISB6336或JISB6338標準。JISB6201一般用於通用機床和普通數控機床（chuáng），JISB6336一般用於加工中心，JISB6338則一般（bān）用於立式加工中心。

當標定一台數控（kòng）機床的精（jīng）度時，非常有必要將其采用的標準（zhǔn）一同標（biāo）注出來。采用（yòng）JIS標準，其數據比（bǐ）用美國的NMTBA標（biāo）準或德國VDI標準明（míng）顯偏（piān）小。

同樣的指標，不同的含義

經常容（róng）易混淆的是：同樣的指標名在不（bú）同的（de）精（jīng）度標準中代表不同的意義（yì），不（bú）同的指（zhǐ）標名卻具有相同的含義。上述4種標（biāo）準，除（chú）JIS標準之外（wài），皆是在機（jī）床（chuáng）數控軸上對多目標點進行多回合測量之後，通過數學統計計算出來的，其關鍵不同點在於（yú）:目標點的數量

測量回合數

從單向還是雙向接近目標點(此點尤為重要)

精度指標（biāo）及其它（tā）指標的計算方法

這是4種（zhǒng）標準（zhǔn）的關（guān）鍵區別點描述，正（zhèng）如人們所（suǒ）期待的，總有一天，所有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（jī）準。下表中對4種標準進行了比較，本文僅涉及線（xiàn）性精度，因為旋轉精度（dù）的（de）計（jì）算原理與之基本一致。

機械加工產生誤差（chà）的主要原因

1、主軸回（huí）轉誤差。主軸（zhóu）回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉（zhuǎn）軸線相對其平均回（huí）轉軸線的變動量。產生主軸徑向回轉（zhuǎn）誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸（jǐng）的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度（dù）誤差、主軸（zhóu）撓（náo）度（dù）等（děng）。

2、導軌誤差。導軌是機床上確定各機床部件相（xiàng）對位置關係的基準，也是機床運動的基準。導軌的不均勻磨損和安裝質量，也（yě）是造成導軌誤差的重（chóng）要因素。

3、傳動鏈誤差（chà）。傳（chuán）動鏈的傳動誤差是指內聯係的傳動鏈中（zhōng）首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是（shì）由傳動鏈中各組成環節的（de）製造和裝配誤差（chà）以及使用過程中的磨損所引起。

4、刀具（jù）的幾（jǐ）何誤（wù）差。任何刀具（jù）在切削過程中，都（dōu）不（bú）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（wèi）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（cùn）、位置（zhì）所依據的基準稱為設計基（jī）準。在（zài）工序圖上用（yòng）來（lái）確定本工序被加工表麵（miàn）加工（gōng）後的尺寸（cùn）、位置所依據的（de）基準稱為工（gōng）序基準。在（zài）機床上對工件進行（háng）加工時，需（xū）選擇工件（jiàn）上若幹幾何要素作為加工時的定位基（jī）準，如果所選用的定位基準與設計基（jī）準不重合，就會產生基準不重合誤差（chà）。二是定位副製造（zào）不準確誤差。

6、工藝係統（tǒng）受力變（biàn）形產生的誤差。一是工件剛度。工藝係統中如（rú）果工件剛度相對（duì）於機床（chuáng）、刀具、夾具來說比（bǐ）較低，在切削力的作用下，工件（jiàn）由於剛度不足而引起（qǐ）的變形對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（gōng）表麵法線方向上的剛（gāng）度很大，其變形可以忽略不計。鏜直（zhí）徑較小的內孔，刀杆剛度很差（chà），刀杆受力變（biàn）形對孔加（jiā）工精度就有很大影響。三是機床部件剛度（dù）。機床部件由（yóu）許多零（líng）件組成，機床部件剛度（dù）迄今尚無合適（shì）的簡易計算方法，目前主要還是用實驗方法來測定機床（chuáng）部件剛度。

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

8、調整誤差。在機械加（jiā）工的每（měi）一工序中，總要對工（gōng）藝係統進（jìn）行這樣（yàng）或那樣的調整工作。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（hù）相位置精度，是通過調整機床、刀（dāo）具（jù）、夾具或工件等來保證的。當機床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮（lǜ）動態（tài）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（cè）量誤差。零件在加工時或（huò）加工後進行測量時，由於測量方法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接影響（xiǎng）測量精度。

提高加工精（jīng）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（zhì）工藝係統受力、受熱（rè）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（jiā）工精度，需對產生加工誤差的各（gè）項原始誤差進行分析，根據不同情（qíng）況（kuàng）對造成加工誤（wù）差（chà）的主要原（yuán）始誤差采取不同的措（cuò）施解決。對於精密零件的加工應盡可能提高所使用精（jīng）密機床的幾（jǐ）何精度、剛度和控製加工熱變形;對具有成形表麵的零件加工，則主要是如何減少成形刀（dāo）具形狀誤差和（hé）刀具的（de）安裝誤差。這種方法是生（shēng）產中應用較廣的一種（zhǒng）基本方法。它是在查明產生加工誤差的主要因素之後，設法消除或減少這些因素（sù）。例如細長（zhǎng）軸的車削，現在采（cǎi）用了大走刀反向車削（xuē）法，基本消除了軸向切削（xuē）力引起的彎（wān）曲（qǔ）變形。若輔之以（yǐ）彈簧頂尖，則可進一步消除熱變形引起的熱伸長的影響。

2、補償（cháng）原（yuán）始誤差

誤差補償法，是人（rén）為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝係統中的原始誤差。當原始（shǐ）誤差是（shì）負值時人為（wéi）的誤差就取正值，反之，取負值，並盡（jìn）量使兩者大小相等；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（liǎng）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、轉移原始誤差

誤差轉移法實質上是轉（zhuǎn）移工藝係統的（de）幾何誤差、受力變形和熱變形等。誤差轉（zhuǎn）移法的實例很多。如當機床精度達（dá）不到零（líng）件加工要求（qiú）時，常常不是一味提高（gāo）機床精度（dù），而是從工藝上或夾具上想辦法，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去。如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠機床主（zhǔ）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（fú）動聯接以後，機床主軸的原始誤差（chà）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，或者上道工序的工藝改變（如毛坯精化（huà）後，把原來（lái）的切（qiē）削加工工序取消），引起原始（shǐ）誤差發生較大的變化。解決這個問題，最好是采用分組調整均（jun1）分誤差的辦法（fǎ）。這種辦法的實質就是把原始誤差按其大小均分為n 組，每組毛坯（pī）誤差範圍就縮小為原來（lái）的1/n，然後按各（gè）組分（fèn）別調整加工。

5、均化原始誤差

對配合精度要求很高的軸和孔，常采用研磨（mó）工藝。研具本身並不要求（qiú）具有高（gāo）精度，但它（tā）能在和工件做相對運（yùn）動過程中對工件進行微量切（qiē）削，高點逐漸被磨掉（當然，模具也被工件磨去一部分），最終使工件達到很高的精度。這種表麵間的摩擦（cā）和磨損的過程，就是誤（wù）差不斷減少的過程，這就是誤差均化法。它（tā）的實質就是利用有密切聯係的表麵相互（hù）比較，相互檢查（chá）從對比中找出差異，然後進（jìn）行相互修正（zhèng）或互為基準加工，使工（gōng）件被（bèi）加（jiā）工表麵的誤差（chà）不斷縮小和均化。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（dào）零件或部件間的相互關係，相當複雜，如果一味地提高（gāo）零（líng）、部件本（běn）身精度（dù），有時不（bú）僅困難，甚至不可能，若采用就（jiù）地加工法（也稱自身加（jiā）工修（xiū）配法），就可能很方便地解決看起來非（fēi）常困（kùn）難的精度問題。就（jiù）地加工法在機械零件加工中（zhōng）常用來作為保證零件加工精（jīng）度的有效（xiào）措（cuò）施。