​CNC數（shù）控（kòng）加工精度詳解及解決措施

精密度

指使用同種備用（yòng）樣品進行重複測定所得到的結果之間的重現性（xìng）、一致性。有可（kě）能精密（mì）度高，但（dàn）精確度（dù）是不準確的。例（lì）如，使用1mm的長度進（jìn）行測定得到的（de）三個結果分別為1.051mm、1.053、1.052，雖然它們的精密度高，但（dàn）卻是不準確的。

準（zhǔn）確度表（biǎo）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（xìng），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（jiāng）刀尖（jiān）點定位至程序目標（biāo）點的能力。然而，測量這種（zhǒng）定位能（néng）力的辦法很多，更為重要的是，不同的國家有不（bú）同的規定。

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（yòng）機床和普通（tōng）數控機床，JISB6336一般用於（yú）加工中（zhōng）心，JISB6338則一般用於立式加工中心。

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

同樣的指標，不同的含（hán）義

經常容易混（hún）淆的是：同樣的指標名（míng）在（zài）不同的（de）精度標準中代表不同的意義，不同的指（zhǐ）標名卻具有相同（tóng）的（de）含義。上述4種標準，除JIS標準之外，皆（jiē）是在機床數控軸上對多目標點進行多回（huí）合測量之後，通（tōng）過數學統計計算出來的，其關（guān）鍵不（bú）同點在於: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)

精度指標及其它指標的計算方法（fǎ）

這是（shì）4種標（biāo）準的（de）關鍵區別點描述，正如人們所期待的，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（zuò）為基準。下表中（zhōng）對（duì）4種標準進行了比較，本文僅涉及線性精度，因為旋轉精（jīng）度的計算原理與之基本一致。

機械加工產（chǎn）生誤差的主要原（yuán）因

1、主軸回（huí）轉誤差。主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸（zhóu）線相對其平均回轉軸線（xiàn）的變動量。產生主軸（zhóu）徑（jìng）向回轉誤（wù）差的主要原因有：主軸幾段軸（zhóu）頸的同軸度誤差、軸承（chéng）本身的各種（zhǒng）誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸（zhóu）撓度等。

2、導軌誤差。導軌（guǐ）是機床上確定各機床部件相對位（wèi）置關係的基準，也（yě）是機床運動的基準。導軌的不（bú）均勻磨損和安裝質（zhì）量，也是造成導軌誤差（chà）的重要因（yīn）素。

3、傳動鏈誤差。傳動鏈的傳（chuán）動誤差（chà）是指內聯係的傳動鏈（liàn）中首末兩端傳動（dòng）元件之間相對運動的（de）誤差。傳動（dòng）誤差（chà）是由傳動鏈（liàn）中各組成環（huán）節的製造和裝配誤（wù）差以及使（shǐ）用過程中的（de）磨損所引起。

4、刀具的幾何（hé）誤（wù）差。任何刀具（jù）在切削過程中，都（dōu）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。在零件圖上用來確定（dìng）某一表麵尺寸、位置所依據的基（jī）準稱為設計基準。在工序圖（tú）上用來確定本（běn）工序被（bèi）加工表麵加（jiā）工後的尺寸（cùn）、位置所依據的基準稱為工序基準。在機床（chuáng）上對工件進行加工時，需選擇（zé）工件上若幹幾何要素（sù）作（zuò）為加工時的定位基準，如果所（suǒ）選用的定位（wèi）基準（zhǔn）與設計基準不（bú）重合，就會（huì）產生基準不重合誤差。二是定位副製造不準確（què）誤差。

6、工藝係統（tǒng）受力（lì）變形產生的誤差。一是工件剛（gāng）度。工（gōng）藝係統中如果工件剛度（dù）相對於機（jī）床、刀具、夾具來說比較低（dī），在切削力的作用下，工件由於剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。二是刀具剛度。外（wài）圓（yuán）車刀在（zài）加工表麵法線方向上的剛度很（hěn）大，其變（biàn）形（xíng）可以忽略不計。鏜直（zhí）徑較小的（de）內孔，刀杆剛度很差，刀杆受力變形（xíng）對孔加工精度就有很大影響。三是機床部件剛度。機（jī）床部件（jiàn）由許多（duō）零件組成（chéng），機床部件剛度迄今尚無合適的簡易計算方法，目前主要還是用實驗方法來（lái）測定機床部件剛度。

7、工藝係統受熱變形引起的誤差。工藝係統熱變形對加工精（jīng）度（dù）的影響（xiǎng）比較大，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差有時可占工件總（zǒng）誤差的50%。

8、調整誤差。在（zài）機械加工的每一工序中，總要對工藝係統進行這樣或那（nà）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（xì）統中，工件（jiàn）、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、夾具和工（gōng）件毛坯等的原始精度都達到工（gōng）藝要求而又不考（kǎo）慮動（dòng）態因素（sù）時，調整誤差的影（yǐng）響，對加工精度起到決（jué）定（dìng）性的作用。

9、測（cè）量誤差。零件在加（jiā）工時或加（jiā）工後進行測量時，由於測量方法、量具精度以（yǐ）及工件和主客（kè）觀（guān）因（yīn）素都直接影響測量精度。

提高加（jiā）工精度的工藝措施

1、減少原始誤差

提高零件加工所使（shǐ）用（yòng）機床的幾何精度，提高夾（jiá）具、量具及工（gōng）具本身精度，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（yuán）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（kě）能提高所使用精密機床的幾何精度、剛度和控製加工熱變形;對具有成形表麵的零件加（jiā）工，則主要是如何減少成形（xíng）刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。這種方法是生產中應用較廣的（de）一種基本方法。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。例如細長軸（zhóu）的（de）車削，現在采用了大走刀（dāo）反向車削法（fǎ），基本消除了（le）軸向切削力引起的彎曲變形。若（ruò）輔之以彈簧頂尖，則可進一（yī）步消除熱變形引起的熱伸長的影響。

2、補償原（yuán）始誤差

誤差補償法，是人為地造出一種新的誤差（chà），去抵消原來工藝係統中的原始誤（wù）差（chà）。當原始誤差是負值時人為的誤差就取正值，反（fǎn）之，取（qǔ）負值，並盡量使（shǐ）兩者（zhě）大（dà）小相等；或者（zhě）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（xiàng）等，方向相反，從（cóng）而達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

3、轉（zhuǎn）移原始誤差

誤差轉移法實質上是轉移工藝係統的幾何誤差、受力變形和（hé）熱變形等。誤差轉移（yí）法的實例很多。如當機床精度（dù）達不（bú）到零件加工要求時，常常不是一味提高機床精度，而是從工藝上或夾具上（shàng）想辦法，創造條（tiáo）件，使機床的幾何誤差轉移到不影響加工精（jīng）度的方麵去（qù）。如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠機床（chuáng）主軸的回轉精度來保證（zhèng），而（ér）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（zhǔ）軸的原（yuán）始誤差（chà）就被轉移掉了。

4、均分原始誤差

在（zài）加工中，由於毛坯（pī）或（huò）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，或者上道工序（xù）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。解決這個問題，最好是采用分組調整均分誤差的辦法。這種辦法的實質就是把原始誤差（chà）按其大（dà）小均分為n 組，每組毛坯誤差範圍就縮小為原來的1/n，然後按各組（zǔ）分別調整加工（gōng）。

5、均（jun1）化原（yuán）始誤差（chà）

對配合精度要求很高的軸和（hé）孔，常采用研磨工藝。研具本身並不要求具有高精度，但它能（néng）在和工件做相對（duì）運動過程中對（duì）工件進（jìn）行微量切削，高點逐漸（jiàn）被磨（mó）掉（當然，模具也被工件磨去一部分），最（zuì）終使工件達到很高的精度。這（zhè）種表麵間的摩擦和（hé）磨損的（de）過程，就是誤差（chà）不斷（duàn）減少的過程，這（zhè）就是誤差均化法。它的（de）實質（zhì）就是利用有密切聯係的表麵相互比較，相互檢查從對比中找出差異，然後（hòu）進行相互修正或互為基準加工，使工件被加工表麵的誤差不斷縮小和均化。在生產中，許多精密基準（zhǔn）件（如平板、直尺等）都是利用誤差均化（huà）法加（jiā）工出來的。

6、就地加工法

在加工和（hé）裝配中，有些（xiē）精度問題牽涉到（dào）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（jiàn）本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若（ruò）采用就地加工法（也稱自身加工修配（pèi）法），就可能很方便地（dì）解決看起（qǐ）來非常困（kùn）難的精度問題。就地加（jiā）工法在機械零件加工中常用來（lái）作（zuò）為保證零件加工精度的有效措施。