​數控（kòng）機（jī）床加工精度常用（yòng）的基本知識（shí）

加工精度主要用（yòng）於生產產（chǎn）品程度，加（jiā）工精（jīng）度與加工誤差都是評價加工表麵（miàn）幾何參數的術語。加工精（jīng）度（dù）用公差等級衡（héng）量，等級（jí）值越小，其精度越高；加工誤差用數值表示，數值（zhí）越大，其（qí）誤差越大。加工精度高，就是加工誤差（chà）小，反之亦然。公（gōng）差等級從IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一（yī）共有20個，其中IT01表示的話該零件加工精度最高的，IT18表示的話該零件加工精度（dù）是最低的 ，一般上IT7、IT8是（shì）加工（gōng）精度中等（děng）級（jí）別。

任何加工方法所得（dé）到的實際參數都（dōu）不會絕對準確，從零件的功能看，隻（zhī）要加工誤差在零件圖（tú）要求的公差範圍（wéi）內，就（jiù）認為保證（zhèng）了加工精度。

機器的質（zhì）量（liàng）取決於零件的加工質量和機器的裝配質量（liàng），零（líng）件（jiàn）加工質量包含零件加工精度和（hé）表麵質量兩大部分。

機械加工精度是指零件加工後的實際幾何參數（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數相符合的程度。它們之間的差異稱為加（jiā）工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低（dī）。誤差越大加工精度（dù）越低，誤差越小加工精度越高。

一、加工精度的調整方法

1、減小機床誤差

（1）提高主軸部件（jiàn）的製造（zào）精度

1）應提高（gāo）軸承的回轉精度 ：

①選用高精度的滾動軸承；

②采用高（gāo）精度的多油鍥動壓軸承；

③采用高精度的靜壓軸承。

2）應提高與軸（zhóu）承（chéng）相（xiàng）配件的精（jīng）度：

①提高箱體支撐孔、主軸軸頸的加工精度（dù）；

②提高與軸承相配合表麵的加工（gōng）精度（dù）；

③測量及調節相應件的徑向跳動範圍，使誤差補償或相抵消。

（2）對滾動軸（zhóu）承適當預緊

①可消除間隙；

②增加軸承剛度；

③均化滾動體誤差。

（3）使（shǐ）主軸回轉（zhuǎn）精度不反映到工件上。

2、對（duì）工藝係統進行調整

（1）試（shì）切法調整（zhěng）

通過試切—測量尺寸—調整刀具的吃刀量—走刀切削—再試切，如此反複直至達到所（suǒ）需尺寸。此法生產效率低，主要用於單件小批生產。

（2）調整法

通過預先調整好機床、夾具（jù）、工件和刀具的相（xiàng）對位（wèi）置獲得所需尺寸。此（cǐ）法生產率高，主要（yào）用於大批大量生產。

3、減小刀具磨損

在刀具尺寸磨損達到急（jí）劇磨損階段前就必須重新磨刀。

4、減少傳（chuán）動鏈傳動誤差

（1）傳動件數（shù）少，傳動鏈短，傳動精度高；

（2）采（cǎi）用降速傳動，是保證傳動精度（dù）的重要（yào）原（yuán）則，且越接近末端的傳動（dòng）副（fù），其傳動比應越小；

（3）末（mò）端件（jiàn）精度應高於其他傳動件。

5、減小工藝係統的（de）受力變形

（1）提高係統的剛度，特別是提高工藝（yì）係（xì）統中薄弱環節的剛度

1）合理的結構設計

①盡量減少連接麵的數目；

②防止有局部低（dī）剛（gāng）度環節出現；

③應合理選擇基礎件、支撐件的結構和截（jié）麵形狀。

2）提高連接表麵的接觸剛度

①提高機床部（bù）件中（zhōng）零件間結合麵（miàn）的質量；

②給機床（chuáng）部件以預加載荷；

③提高工件定位基準麵的精度和減小它的表麵粗糙度值。

3）采用合理的裝夾和定位方式

（2）減小（xiǎo）載荷（hé）及其變化

1）合理選擇刀具幾何參數和切削用量，以減小切削力；

2）毛胚分組，盡（jìn）量使調（diào）整中毛胚加工餘量均勻。

6、減少殘餘應力

（1）增加（jiā）消除內（nèi）應力的熱處理工序；

（2）合理安（ān）排工藝過程。

7、減小工藝（yì）係統熱變形

（1）采用合理（lǐ）的機床部件結構及裝配（pèi）基準

1）采用熱對稱（chēng）結構——在變速箱中，將（jiāng）軸、軸承、傳動（dòng）齒輪等對稱布置，可使箱壁溫升均勻，箱體變形減（jiǎn）小；

2）合理選擇機（jī）床零部件的裝配基（jī）準。

（2）減少熱源的發熱和隔離熱源

1）采用較小（xiǎo）的切削用量；

2）零件精度要求高時，將粗精加工工序分開；

3）盡可能將熱源從機床（chuáng）分離出去，減少機床熱變形；

4）對主軸軸（zhóu）承、絲杆螺母（mǔ）副、高速運（yùn）動的導軌副等不能分離的熱源，從結構、潤滑等方麵改善其摩擦特性，減少發（fā）熱或用隔熱（rè）材（cái）料；

5）采用強製（zhì）式風冷、水冷（lěng）等散熱措施。

（1）均衡溫度場

（2）加速達到傳熱平衡

（3）控（kòng）製環境溫度

二、加工精度（dù）誤差的原因

1、加工原理（lǐ）誤差

加工原理誤差是指采用了近似的刀刃（rèn）輪廓（kuò）或近（jìn）似（sì）的傳動關係進行（háng）加工而產生（shēng）的誤差。加工原理誤差多（duō）出現於螺紋、齒輪、複雜曲麵加（jiā）工中。

例如，加工漸開線齒輪用的齒輪滾刀，為使滾刀製造方便，采（cǎi）用了阿基米德基本蝸杆或法向直廓基本蝸杆代替漸開線基本蝸杆，使齒輪漸開線齒形產（chǎn）生了誤差。又如車削模數蝸杆時，由於（yú）蝸杆的螺（luó）距等於蝸輪的周節（即 mπ），其中 m是模數，而π是一個無理數，但是（shì）車床的配換齒輪的齒數是有限的，選擇配換齒（chǐ）輪（lún）時隻能將（jiāng）π化為近似的分數值（π =3.1415）計算，這就將引起刀具對於工件成形運動（螺旋運動）的不準確（què），造成螺距誤差。

在加工中，一般采用近似加工，在（zài）理論誤差可以滿足加工精度要求的前提下（《=10%-15%尺寸公差），來（lái）提高生產率（lǜ）和（hé）經濟性。

2、調整誤差

機床的調整誤差是指由於調整不準確而產生的誤差。

3、夾具的製造誤（wù）差和磨損（sǔn）

夾具的誤差主要指：

（1）定位元件、刀（dāo）具導向元（yuán）件、分度機構、夾具體等的製造誤（wù）差；

（2）夾具裝配後，以上各種元件工作麵間（jiān）的相對尺（chǐ）寸誤差；

（3）夾具在使用過程中工作表麵的磨損。

4、機（jī）床誤差

機床誤差（chà）是指機床的製造誤差、安裝誤差和磨（mó）損。主要包括機床導軌導向誤差、機床主軸回轉誤差、機床傳動鏈的傳動誤差。

（1）機（jī）床導（dǎo）軌導向（xiàng）誤（wù）差

1）導軌導向精度——導軌副運動件實際運動（dòng）方向與理想運動（dòng）方向的符合程（chéng）度。主要包括：

① 導軌在水平麵內（nèi）直線度Δy和垂直麵內的直線度Δz（彎曲）；

②前後兩導軌的平行（háng）度（扭曲）；

③ 導軌對主軸（zhóu）回轉軸線在水平（píng）麵內（nèi）和垂（chuí）直麵內的平行度誤差或垂直度誤差。

2）導軌導向精度（dù）對（duì）切削加工的影響

主要（yào）考慮（lǜ）導軌（guǐ）誤差引（yǐn）起刀具與工件在誤差敏感方向的相對位移。車削加工時誤（wù）差敏感方向為水平方向，垂直方向引起的導向誤差產生的加工誤差可以忽略（luè）；鏜（táng）削加工時誤差敏感方向（xiàng）隨刀具回轉而變（biàn）化；刨（páo）削（xuē）加工時誤差敏感方向為垂（chuí）直方向，床身導軌（guǐ）在垂直平麵內的直線度引起（qǐ）加（jiā）工表（biǎo）麵直線度和平麵度誤差。

（2）機床主（zhǔ）軸回轉（zhuǎn）誤差

機床主（zhǔ）軸回轉誤差（chà）是指實際回轉軸線對（duì）於（yú）理想回轉軸線的漂移（yí）。主要包括主軸端麵圓跳（tiào）動（dòng）、主軸徑向圓跳動、主軸幾何軸線傾角擺動。

1）主軸（zhóu）端麵（miàn）圓跳動對加（jiā）工精度（dù）的影響：

①加工圓柱麵時無影響（xiǎng）；

②車、鏜端麵時將產生端麵與圓柱（zhù）麵軸線（xiàn）垂直（zhí）度誤差或端麵平麵度誤差；

③加工螺紋時（shí），將產生螺距周（zhōu）期誤差。

2）主軸徑向圓（yuán）跳動對加工精度的影響：

①若徑（jìng）向回轉誤（wù）差表現為其實際軸線在y軸坐標方向上作簡諧直線運（yùn）動，鏜床鏜出的孔為橢圓形孔，圓度誤差為徑向圓跳動幅值；而車床車出的孔沒什麽影響；

②若主軸幾何軸線作偏心運動，無論車、鏜都能得到一個半徑為刀尖到平均軸線距離的（de）圓。

3）主（zhǔ）軸幾何軸線傾角擺動對加工精度（dù）的影響（xiǎng）：

①幾何軸線（xiàn）相對於平均軸線在空間成一定錐（zhuī）角的圓（yuán）錐軌跡（jì），從各截麵看相當於幾（jǐ）何軸心繞平均軸心作偏心運動，而從軸向看各處偏（piān）心值不同；

②幾何軸線在某一平麵內作擺動，從各截麵看相當（dāng）於實際軸線在一（yī）平麵內作簡諧直線運動，而（ér）從軸（zhóu）向看各處跳動幅值不同；

③實際上主軸幾何軸線的傾角擺動為上述兩（liǎng）種的疊加。

（3）機床傳動鏈的（de）傳動誤差

機（jī）床傳動鏈的傳動誤差（chà）是指傳動鏈中首末（mò）兩端傳動元件之間的相對運（yùn）動誤差。

5、工藝係統受（shòu）力（lì）變形

工藝（yì）係統在（zài）切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會產生變形，從而破壞了已調整好的（de）工藝係統各組成部（bù）分的（de）相互位置關係，導致加工誤差的產生，並影響加工過程的穩定性。主要考慮機床變（biàn）形、工件變形以及（jí）工藝係統的總變形。

（1）切削力對加工精度的影響

隻考（kǎo）慮機床變形，對加工軸類零件來講，機（jī）床受力變形使加工工件（jiàn）呈兩端粗、中間細的鞍（ān）形，即（jí）產生圓柱度誤差。隻考慮工件變形，對加（jiā）工軸類零件來講，工件受力變形使加工後工件呈兩端細、中間粗（cū）的鼓形。而對加工孔類零件來講，單獨考慮機床或工件的變形，加工後工件的形狀與加工的（de）軸類（lèi）零件相反。

（2）夾緊力對加工精度的影響

工件（jiàn）裝夾時，由於工件剛度較（jiào）低或（huò）夾緊（jǐn）力著力點不當，使（shǐ）工件產生相應的變形，造成的加工誤差。

6、刀具（jù）的製造誤差和磨損

刀具誤差對加工精度的影響根據刀（dāo）具的種類不（bú）同（tóng）而異（yì）。

（1）定尺寸（cùn）刀具（如鑽頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉刀等）的尺寸精度直接影響工件的（de）尺寸精度（dù）。

（2）成型刀具（如成型（xíng）車刀、成型銑刀、成型砂輪等）的形狀精度將直接影響工件的形（xíng）狀精度。

（3）展成刀具（如齒輪（lún）滾刀、花鍵滾刀、插齒（chǐ）刀具等）的刀刃形狀誤差會（huì）影響加工（gōng）表麵的形狀精度。

（4）一般（bān）刀具（如（rú）車刀、鏜刀、銑（xǐ）刀），其製（zhì）造精度對加工精度無直接影響，但刀（dāo）具易磨損。

7、加工現場環境影響（xiǎng）

加工現場（chǎng）往（wǎng）往有許多細小金屬屑，這些金屬屑如果存在與零件定位麵或定位孔位置就會影響零件加工精度，對於（yú）高精度加工（gōng），一些細小到目（mù）視不到的金屬屑都會影響到精度。這個影響因素會被識別出來但並無十分到位的方法來杜絕，往往對操作員（yuán）的作業手法依賴很高。

8、工藝係統（tǒng）的熱變形

在加工過程中，由於內部熱源（切削熱、摩擦熱）或外部熱源（環境溫度（dù）、熱輻射）產熱使工藝係統受熱而發生變形，從而影響加工精度。在大型工件加工和精密加工中， 工藝係統熱變形引起的加工誤差占加（jiā）工總誤差的40%-70%。

工件熱變形對加工金的的影響包括工件均勻受熱和工件不均勻受熱兩種。

9、工件內部的（de）殘餘應力

殘餘（yú）應力的產生：

（1）毛（máo）胚製造和熱處理過程中產生的殘餘應力；

（2）冷校直帶來的殘餘應力；

（3）切削加工帶（dài）來的殘餘（yú）應力。