CNC數（shù）控（kòng）加工精度詳解及解決措施（shī）

精密度

指（zhǐ）使（shǐ）用同種備用樣品進行重複測定所得到的結（jié）果之間的重現性、一致性。有可能精密度高，但（dàn）精確度是（shì）不準確（què）的。例如，使用1mm的長度進（jìn）行測定得到的三個結果分別為1.051mm、1.053、1.052，雖然它們（men）的精密度高，但卻是不準確的。

準確度表示（shì）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（zhǔn）確度的前提條件（jiàn）。

精度的定義

一般說（shuō）來，精（jīng）度是指機床將刀尖點定位至程序目標點的能力。然而，測量這（zhè）種定（dìng）位能力的辦法很多，更為重要的是，不同的國家有不同的規定。

日（rì）本機床生產商：標定“精（jīng）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（tōng）數控機床（chuáng），JISB6336一般用於加工中心，JISB6338則一（yī）般（bān）用於立式加工中心。

當標定一台數控機床的精度時，非常（cháng）有必要將其采用的標準（zhǔn）一同標注出來。采用JIS標準，其數據比（bǐ）用美國的NMTBA標準或德國VDI標準明顯偏小。

同樣的指標（biāo），不同的含義

經（jīng）常容易混淆的是：同樣的指標名在不同的精度標準中代表不（bú）同的意義，不同的指標（biāo）名卻具有相（xiàng）同的含義。上述4種標準（zhǔn），除JIS標準（zhǔn）之外，皆是在機床數控軸上對（duì）多（duō）目標點進行多回合測量之後，通過數學統計計（jì）算出來的（de），其關鍵不同（tóng）點在（zài）於:目標點的數量（liàng）

測量回合數

從單向還是雙向接近目標點(此點尤為重（chóng）要)

精度指標（biāo）及（jí）其它指（zhǐ）標的計（jì）算方法

這是4種標準的關鍵（jiàn）區別點描述，正如人們所期待的，總有（yǒu）一天，所有機床生產商都統一遵循ISO標準。因此，這裏選擇ISO標準作為基準。下表（biǎo）中對4種（zhǒng）標準（zhǔn）進行了比較，本文僅涉及線性精（jīng）度，因為旋轉精度的計算原（yuán）理與之基本一致。

機械加（jiā）工產生誤差的主要原因

1、主軸回轉誤（wù）差。主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的變動（dòng）量。產生主軸徑向回轉（zhuǎn）誤差的主要原因有：主軸幾段（duàn）軸頸的同軸（zhóu）度誤（wù）差、軸承本身的各種誤差、軸承之間（jiān）的同軸度誤差、主軸撓度等。

2、導（dǎo）軌誤差。導軌是機床上（shàng）確定各機床部件相（xiàng）對位置關係的（de）基準，也是機床運動的基準。導（dǎo）軌的不均（jun1）勻磨損和安裝質量，也是造成導軌誤（wù）差的重要因素。

3、傳動（dòng）鏈誤差。傳動（dòng）鏈的傳動誤差是指內聯係的傳（chuán）動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各（gè）組成環節的製造和裝（zhuāng）配誤差以（yǐ）及使（shǐ）用過程中（zhōng）的磨損所（suǒ）引起。

4、刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過程中，都不可避（bì）免（miǎn）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（chà）。一（yī）是（shì）基準不重合（hé）誤差。在零（líng）件圖上用來（lái）確（què）定某一表麵尺寸、位置所依據的基準稱為設計基（jī）準。在工序圖上（shàng）用來確定本工（gōng）序被加工（gōng）表麵加（jiā）工後的尺寸、位置所依據的基準稱為工序基準。在機床上對工件進（jìn）行加工（gōng）時，需選擇工件上若幹幾何（hé）要素作為加工時的定位基準，如果所選（xuǎn）用的定位基準（zhǔn）與設計基（jī）準不重合，就會產生基準不重合誤差。二是定位副製（zhì）造不準確誤差（chà）。

6、工藝係統受力變形產生的誤差。一是工件剛度。工藝係統中如果工件剛度相對於機（jī）床、刀具、夾具來說比較（jiào）低，在切削力的作用下（xià），工件由於剛度不足而引起的變形對加工精度的影響（xiǎng）就（jiù）比較大。二是刀具剛度。外圓車刀在加工表麵（miàn）法線方向上的剛度很大，其變形可（kě）以忽略不計。鏜直徑較小（xiǎo）的內孔（kǒng），刀杆（gǎn）剛度很差，刀杆受力變形對孔加工精（jīng）度就有很大（dà）影響。三是機床部件剛度。機床部件由許多（duō）零件組成，機床（chuáng）部件剛度迄今尚無合適的簡易（yì）計算方法，目前主要還（hái）是用實驗方法來測定機床部件剛度。

7、工藝係統受熱變形引起的誤差。工藝係統（tǒng）熱變形對加工（gōng）精度的影響（xiǎng）比較大，特別是（shì）在精密加工（gōng）和大件加工（gōng）中，由熱變形所引（yǐn）起的加工誤差有（yǒu）時（shí）可占（zhàn）工件總誤差的50%。

8、調（diào）整誤差。在（zài）機械加工（gōng）的每一工（gōng）序中，總要對工藝係統（tǒng）進行這樣或那樣的調整工作。由（yóu）於（yú）調整不可能絕對的準確，因而產生調整誤（wù）差。在工藝係統中，工件、刀具在機床上（shàng）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（jù）和工（gōng）件（jiàn）毛坯等的原始精度都達到工藝要求（qiú）而（ér）又不考慮動態因素時，調整誤差的影響，對加工精度起到決定性的作用（yòng）。

9、測量誤差。零件在（zài）加工時或（huò）加工後進行測量（liàng）時，由於測（cè）量方法、量具精（jīng）度以及工件和主客（kè）觀因素都直接影響（xiǎng）測量精度。

提高加工精度的工藝措施（shī）

1、減少原始誤（wù）差

提高零件加工所使用機床的幾何（hé）精（jīng）度，提高夾具、量具及工具本身精度，控製工藝係統受力、受熱變（biàn）形、刀具磨損、內應力引起的變形、測量誤差等均屬於直（zhí）接減（jiǎn）少原始誤差。為了提高（gāo）機械（xiè）加工（gōng）精（jīng）度，需對產生加工誤差的（de）各項原始誤（wù）差進（jìn）行分析，根據不同情況對造成加（jiā）工（gōng）誤差的主要原始誤差采取不同的措施解決。對於精密（mì）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（chéng）形表麵的零（líng）件加工，則主要是（shì）如何減少成形（xíng）刀具形（xíng）狀誤差和刀具的安裝誤差。這種方（fāng）法是生（shēng）產中應用較廣（guǎng）的一種基本方法。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）簧頂尖，則可進一步（bù）消除熱變形引起（qǐ）的熱伸長的影響。

2、補償原始（shǐ）誤差

誤差補償法，是（shì）人為地造出一種新的誤差，去抵消（xiāo）原來工（gōng）藝係統中的原始誤差。當原始誤差（chà）是負值時人為的（de）誤差就取正值，反之，取負值，並盡量使兩者大（dà）小相等；或者利用一種原始誤差去抵消（xiāo）另一種原始誤差（chà），也（yě）是盡量使兩者大小相（xiàng）等，方向（xiàng）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（zhì）上是轉（zhuǎn）移工藝係統的幾何誤差、受力變形和熱變（biàn）形等。誤差轉移法的實例（lì）很多。如當機（jī）床精度達不到零件加工要求時，常（cháng）常不（bú）是一味提高機床精度，而是從工藝上或夾（jiá）具（jù）上想（xiǎng）辦法（fǎ），創造條件，使機床（chuáng）的幾何誤（wù）差轉移到不（bú）影響加工精度的方麵去。如磨（mó）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，而是靠夾具保證。當機床（chuáng）主軸與工件之間用浮動聯接以後，機床主（zhǔ）軸的原始誤差就被轉移掉了。

4、均（jun1）分原始誤差

在加工中，由於毛坯（pī）或上道工序誤差（chà）的存在，往往造成本工序的加工誤差，或者（zhě）由（yóu）於工件材（cái）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（xuē）加工工序取消），引起（qǐ）原始（shǐ）誤差發生（shēng）較大的變化。解決這個（gè）問題，最好是采用分組調整均分誤差的辦法。這種辦法（fǎ）的實質就是把原（yuán）始誤差按其大小均分為n 組，每組毛（máo）坯誤差範圍就縮小為（wéi）原來的1/n，然後按各組分（fèn）別調整加工。

5、均（jun1）化原始誤（wù）差

對（duì）配合精度要求很高的軸和孔，常（cháng）采用研磨工藝。研具本身並不（bú）要求具有高精度，但它能在和工（gōng）件做相（xiàng）對（duì）運動過（guò）程中對工件進行微量切削，高點逐漸被磨掉（diào）（當然，模具也被工件（jiàn）磨去一部分），最終（zhōng）使（shǐ）工件達到很高（gāo）的精度。這種（zhǒng）表（biǎo）麵間的摩擦和磨損的過程，就是誤（wù）差不斷減少的過程，這就是誤差均化法。它的實（shí）質就是利用有密切聯係的表麵相（xiàng）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，使工件被加工表麵的誤差不斷縮小和（hé）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（zhōng），有（yǒu）些精（jīng）度問題牽涉到（dào）零件或部件間的相互關係，相當複（fù）雜，如果一味地提（tí）高（gāo）零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不（bú）可能，若采用就地（dì）加工法（也稱（chēng）自身（shēn）加（jiā）工修配法），就可（kě）能很方便地解決看起來非（fēi）常困難的精度問題（tí）。就地加工法在機械零件加工中常用來作為保證零件加工（gōng）精度的有效措（cuò）施。