CNC數（shù）控加工精度詳（xiáng）解及（jí）解（jiě）決措施

精密度

指使用同種備用樣品進行重複測定所得到的結果（guǒ）之間的重現性、一（yī）致性。有可能精密度高，但精確度是不準確的。例如，使用1mm的長度進行測定得到的三（sān）個（gè）結（jié）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（zhèng）確性，精密度表示測（cè）量結果的重複性（xìng）和重現性，精密度是準確度的前提條件。

精（jīng）度的定義

一般（bān）說來，精度是指機床將刀尖點定位（wèi）至程序目標點的能力。然（rán）而，測量這種定（dìng）位能力的辦法很多，更（gèng）為重要的是，不同的國家有不同（tóng）的規定。

日本機床生產商：標定“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（kòng）機床，JISB6336一般用於加工中心（xīn），JISB6338則一（yī）般用於立式加（jiā）工中心。

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（zhù）出來。采用JIS標準（zhǔn），其數據比用美國的NMTBA標準或德國VDI標準明顯偏小。

同樣的指標，不同的含義

經常容易混淆的是：同樣（yàng）的指（zhǐ）標名在不同的精（jīng）度標準中代表不同的意義，不同的指標名卻具有相同的含義。上述4種標（biāo）準，除JIS標準之外，皆是在機床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（cóng）單向（xiàng）還是雙向接（jiē）近目標點(此點尤為重要)

精度指標及其它指標的計（jì）算方法

這是4種標準（zhǔn）的關鍵區別（bié）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（xún）ISO標準。因此，這裏選擇ISO標準作為（wéi）基準。下表中對4種標準（zhǔn）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（jiā）工產生誤差的主要原因

1、主（zhǔ）軸回轉誤差。主軸回轉誤（wù）差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線（xiàn）的變動量。產生（shēng）主軸徑（jìng）向回轉誤差的主要（yào）原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤（wù）差、軸承之間的同軸度誤差（chà）、主軸撓度等。

2、導（dǎo）軌（guǐ）誤差（chà）。導軌（guǐ）是機床上確定各機（jī）床部件相對位（wèi）置關係的基準（zhǔn），也是機床運動的基準。導軌的（de）不（bú）均勻磨損和安裝（zhuāng）質（zhì）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內聯係的傳動鏈中首末兩端傳動元（yuán）件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環節的製造和裝配誤差以及使用過程中的磨損所引起。

4、刀具的幾何誤差。任何刀（dāo）具在切削（xuē）過程中，都不（bú）可避免要產生磨損，並（bìng）由此引起工件尺寸和形（xíng）狀的改（gǎi）變。

5、定位誤差。一是（shì）基（jī）準不（bú）重合誤差（chà）。在零件圖上用來確定（dìng）某一表麵尺寸（cùn）、位置（zhì）所依據的基（jī）準稱為設計基準。在工序圖上用來確定（dìng）本工序被加（jiā）工表麵（miàn）加工（gōng）後的尺寸、位置所（suǒ）依據（jù）的基（jī）準稱為工序基準。在（zài）機床上對工件進（jìn）行加工時，需選擇工件上若（ruò）幹幾何要素作為加工（gōng）時（shí）的（de）定位基準，如果所選用的定位基（jī）準與設計基準不重合，就會產生基準（zhǔn）不重合誤（wù）差。二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（dù）。工藝係統中（zhōng）如果工（gōng）件剛度相對於機床、刀具、夾具來說比較低（dī），在切削（xuē）力的作用下，工件由於剛度不足而引起的變形對加工精度的影（yǐng）響就比（bǐ）較大。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（biàn）形（xíng）可以忽略不計。鏜直徑較小的內孔（kǒng），刀杆剛度很差，刀杆受力變（biàn）形對孔加工（gōng）精度就有很大影響。三是機床（chuáng）部件（jiàn）剛度。機（jī）床部件由許多零件組成，機床部件剛度（dù）迄今尚無合適的簡易計（jì）算方法，目前主要還是用實驗方法來（lái）測定機床部件剛度。

7、工（gōng）藝係統受熱變形引起的誤差。工藝係統熱變形對加工精度（dù）的影響比較大（dà），特別（bié）是（shì）在精（jīng）密加工（gōng）和（hé）大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差（chà）有時可占工件總誤差的50%。

8、調（diào）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調整工作。由於調整（zhěng）不可能絕對的準確，因而產生調整誤差。在工（gōng）藝係統中，工件、刀具在機床上的互相位（wèi）置精度，是通過（guò）調整（zhěng）機床、刀具、夾具（jù）或工件等來保證的。當機床、刀具、夾具和工（gōng）件毛（máo）坯等的原始精（jīng）度都達到工藝要（yào）求而（ér）又不考慮動態因素時，調整誤（wù）差的影響，對加工精度起到決定性的作（zuò）用。

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

提高（gāo）加工精度的工藝措施

1、減少原始誤差（chà）

提高零（líng）件加工所使用機床的幾何精（jīng）度，提高夾具、量具（jù）及工具本身（shēn）精度，控製工藝（yì）係統受力、受熱（rè）變形、刀具磨損、內應力引（yǐn）起的變形、測量誤差等均（jun1）屬於直接減少原（yuán）始誤差。為了提高機（jī）械加工精度（dù），需對（duì）產（chǎn）生加工誤差（chà）的各項原始誤差進行分析，根（gēn）據不同（tóng）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（yú）精密零件的加工應盡可能提高所使用精密機床的幾何（hé）精度、剛度和控製加工熱變形;對具有成形表麵的（de）零件加（jiā）工，則主（zhǔ）要（yào）是如何減少（shǎo）成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。這種方法（fǎ）是（shì）生產中（zhōng）應用較廣的一種基本方法。它是在查明產生加工誤（wù）差的主要因素之後，設法消除或減少這些因素。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（le）軸向（xiàng）切削力引起（qǐ）的彎曲變（biàn）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。

2、補償原始誤差

誤（wù）差（chà）補償法，是人（rén）為地造出一種（zhǒng）新的誤差，去抵消原來工藝係統中的原始誤差。當原始（shǐ）誤差是負值時人為的誤差就取正值（zhí），反之（zhī），取負值，並盡量（liàng）使兩者（zhě）大小相等；或（huò）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相等，方（fāng）向相反，從而達到減少加工誤差，提高（gāo）加工精度的目的。

3、轉移原始誤差

誤（wù）差轉移法實質上是轉移工藝（yì）係統的幾何誤差、受力變形和熱變形（xíng）等。誤差轉移法的（de）實例很多。如當（dāng）機床精度達不到零件加工要求時，常常（cháng）不是一味提高機床精度，而是從工藝上或夾具上想（xiǎng）辦法，創造條件，使機（jī）床的幾何誤差轉移到不影響加工精（jīng）度的方麵（miàn）去。如（rú）磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠機床主軸的回轉精度來保證，而是靠夾具（jù）保（bǎo）證。當機床主軸與工（gōng）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、均分原始誤（wù）差

在加工中，由於毛坯或上道工序誤（wù）差的存在，往（wǎng）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（如毛坯精化後，把原來的切削加工工序取消），引起原始誤差發生較（jiào）大的變化。解決這個問題，最好是（shì）采用分組調整均分誤差的辦（bàn）法。這（zhè）種辦法的（de）實質（zhì）就是把原始誤（wù）差按其（qí）大小均分為n 組，每組毛坯誤差範（fàn）圍就縮小為原來的1/n，然後按各組分別調（diào）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（yán）磨工藝。研具本身並不要（yào）求具有高精度，但它能在和工件做相對運動過程中（zhōng）對工件進行（háng）微量切削，高點逐漸被磨掉（diào）（當然，模具也被工件磨去一部分），最終使工件達到很高（gāo）的精度。這（zhè）種表麵間的摩擦和磨損（sǔn）的過程，就是誤差（chà）不斷減少的過程（chéng），這就是（shì）誤差均化（huà）法。它的實質就是利用有密切聯係（xì）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（jī）準加工，使工（gōng）件被加工表麵的（de）誤差不斷（duàn）縮小和均（jun1）化。在生產中，許多精密（mì）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

在加工和裝配中，有些精度問（wèn）題牽涉到零件或部件間的相互關係，相當複雜，如果（guǒ）一味地提高零（líng）、部件本身精度（dù），有時不僅困難，甚至不可能，若采用就地加工法（也稱自身（shēn）加工修配法），就可能很方便地解決看起來非常困（kùn）難的精度問（wèn）題。就地加工法在機械零件加工中（zhōng）常（cháng）用（yòng）來作為保證零件加工精度的有效措施。