​數（shù）控機（jī）床加工精（jīng）度常用的基本知（zhī）識

加工精度主要用於生產產品程度，加工精度與加工誤差都是評價加工表麵幾何參數的術語。加工（gōng）精度用公差等級衡量，等級值越小，其精度越高；加工誤差用數值表示，數值越大，其誤差越（yuè）大。加工精度高，就（jiù）是加（jiā）工誤差小，反之（zhī）亦然。公差等級從IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20個，其中IT01表（biǎo）示的話該（gāi）零件（jiàn）加工精（jīng）度最高的（de），IT18表示的話該零件加工精度是最低的 ，一般上（shàng）IT7、IT8是加工精度中等級別。

任何加工方法所（suǒ）得到的實際參數都不會（huì）絕（jué）對準確，從（cóng）零件的（de）功能看，隻要加工誤差在零件圖要求的（de）公差（chà）範（fàn）圍內，就認（rèn）為保證了加工精（jīng）度。

機器的質量取（qǔ）決於零件的加工質量和機器的裝配質量，零件加工質量（liàng）包含零（líng）件加（jiā）工精度和表麵質量兩大部分。

機械加工精度是指零件加工後的實際幾何（hé）參數（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數相符（fú）合的程度。它（tā）們（men）之間的差（chà）異稱為加工誤差。加（jiā）工誤差的大小反映了加工精度的高低。誤差越大加工精（jīng）度越低，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（zhǔ）軸部件的製造精度

1）應提（tí）高軸承的回轉精度 ：

①選用高精度的滾動（dòng）軸承；

②采用高精度的多油鍥動壓軸承；

③采用高（gāo）精度的靜壓軸（zhóu）承。

2）應提高與軸（zhóu）承相配件的精度：

①提高箱體支撐孔、主軸軸頸的（de）加工（gōng）精（jīng）度；

②提高（gāo）與（yǔ）軸承相配合表（biǎo）麵的加工精度；

③測量及調節相應件的徑向跳動範圍，使誤差補償或相（xiàng）抵消。

（2）對滾動軸承適當預緊

①可（kě）消除間隙；

②增加軸承剛度；

③均化滾動體誤差。

（3）使主軸回轉精（jīng）度不反映到工件上。

2、對工藝係統（tǒng）進行調整

（1）試切法調整

通過試切—測量尺寸—調整（zhěng）刀具的吃刀量—走刀切削—再（zài）試切，如此反複直至達到所（suǒ）需尺寸。此法（fǎ）生產（chǎn）效率低，主要用於單（dān）件小批生產（chǎn）。

（2）調整法

通過預先調整好機床（chuáng）、夾具、工件和刀具的相對（duì）位置獲得所需尺寸。此法生產率高，主要用於大批大量生產。

3、減小刀具磨（mó）損

在（zài）刀具尺寸磨損達到急劇磨（mó）損階（jiē）段前就必須（xū）重（chóng）新磨刀。

4、減少傳動鏈（liàn）傳動（dòng）誤差

（1）傳動件數少，傳動（dòng）鏈短，傳動精度高；

（2）采用（yòng）降速傳動（dòng），是（shì）保證傳（chuán）動精度的重要原則，且越接近末端的傳動副，其傳動比應越小；

（3）末端件精度應高於其他傳（chuán）動件。

5、減小工藝係（xì）統的受力變（biàn）形

（1）提高係統的剛度，特別是提高工藝係統中薄弱（ruò）環節的剛度

1）合理的結構設計

①盡量減少連接（jiē）麵的數目；

②防止有局部低剛度環節出現；

③應合理選擇基礎件、支撐（chēng）件的結構和（hé）截麵（miàn）形狀。

2）提高連接表麵的接觸剛度

①提高機床部（bù）件中零件間結合麵的質（zhì）量；

②給機（jī）床部件以（yǐ）預加載荷；

③提高工（gōng）件定位基準麵的精度和減小它的表麵粗（cū）糙度值。

3）采用（yòng）合理的裝夾和定位方式

（2）減小載荷及其變化

1）合理選擇刀具幾何參數和切削用量，以減（jiǎn）小切削力；

2）毛（máo）胚分組，盡量使調整中毛胚加工餘量均勻。

6、減（jiǎn）少殘餘應力

（1）增加消除內應力（lì）的熱處理（lǐ）工序；

（2）合（hé）理安排（pái）工藝過程。

7、減小工藝（yì）係統熱（rè）變形

（1）采用合理（lǐ）的機床部件（jiàn）結構及裝配基準

1）采用熱對稱結構（gòu）——在變速箱中，將軸（zhóu）、軸承（chéng）、傳（chuán）動齒輪等對稱布置，可使箱（xiāng）壁溫升均勻，箱（xiāng）體變形減小；

2）合理選擇機床零部件的（de）裝配基準。

（2）減少熱源的發熱和隔離（lí）熱源

1）采用較小的切削用量；

2）零（líng）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分離出去，減少機床（chuáng）熱變（biàn）形；

4）對主軸軸承（chéng）、絲（sī）杆螺母副（fù）、高速運動的導軌副等不能分離的（de）熱（rè）源，從結構、潤（rùn）滑等方麵改善其摩擦特性，減少發熱或用隔熱材料；

5）采用（yòng）強製式風冷（lěng）、水冷等散熱措施。

（1）均衡（héng）溫度場（chǎng）

（2）加速達到（dào）傳熱平衡

（3）控製環境溫度（dù）

二、加工（gōng）精度誤差的原因

1、加工原理誤差

加工原（yuán）理誤差是指（zhǐ）采用了近似的刀刃輪廓或近似（sì）的傳動關係進行加工（gōng）而產生的誤差。加工原理誤差（chà）多出現（xiàn）於螺紋、齒輪、複（fù）雜（zá）曲麵加工中。

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

在（zài）加工中，一般采用近似加工，在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）提高生產率和經濟性。

2、調整誤差

機床的調整誤差是指由於調整（zhěng）不準確而產生的誤差。

3、夾具的製造誤差和磨損

夾具的誤差主要指：

（1）定位元（yuán）件、刀具導（dǎo）向元（yuán）件、分度機構、夾具體等的製造誤差（chà）；

（2）夾具裝配後，以上各（gè）種（zhǒng）元件（jiàn）工作麵間的（de）相對（duì）尺（chǐ）寸誤差；

（3）夾具在使（shǐ）用過程中工作表麵的磨損。

4、機床誤差

機床（chuáng）誤差是指機床的（de）製造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括（kuò）機（jī）床導（dǎo）軌導向誤差、機床（chuáng）主軸回轉誤差、機床傳動鏈的傳動誤差。

（1）機床（chuáng）導軌導向誤差

1）導（dǎo）軌導（dǎo）向精度——導軌副運動件實際運動方向與理想運動方向的符合程度。主要包括：

① 導軌在水平麵內直線度Δy和垂直麵內的直線度Δz（彎曲）；

②前後兩導軌的平行度（扭曲）；

③ 導軌對（duì）主軸（zhóu）回轉軸線在水平麵內和垂直麵（miàn）內的平（píng）行度誤差或垂直度誤差。

2）導軌導向精度對切削加工的影響

主要（yào）考慮導（dǎo）軌誤差引起刀具與工件在誤差敏感方向（xiàng）的相對位移。車（chē）削加工時誤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；鏜削加工時誤差敏（mǐn）感方向隨刀具回轉而變化；刨削加（jiā）工時誤差敏感方向為（wéi）垂直方向，床身（shēn）導軌在垂直平麵內的直線度引（yǐn）起加工表麵直線度和平麵度誤差。

（2）機床主軸（zhóu）回轉誤差

機床（chuáng）主軸回轉（zhuǎn）誤（wù）差是指實際回轉軸線對於理想回轉軸線的漂移。主要包括主（zhǔ）軸端麵圓跳（tiào）動、主（zhǔ）軸徑（jìng）向圓跳動、主（zhǔ）軸幾（jǐ）何軸線（xiàn）傾角擺動。

1）主軸端麵圓跳動（dòng）對加工精度的影響：

①加工圓柱麵時無影響；

②車、鏜端（duān）麵時將（jiāng）產生端麵與圓柱麵（miàn）軸線垂直度誤差或（huò）端麵平麵度誤（wù）差；

③加工螺紋（wén）時，將產生螺距周期誤差。

2）主軸徑向圓跳動對加（jiā）工精度的影響：

①若徑向回轉誤差表現為其實際軸線在y軸坐標方向上作簡諧直線運動，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（shí）麽影（yǐng）響；

②若主軸幾（jǐ）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（píng）均軸（zhóu）線距離的圓。

3）主（zhǔ）軸幾何軸線傾角（jiǎo）擺動對加（jiā）工精度的影響（xiǎng）：

①幾（jǐ）何軸線（xiàn）相對（duì）於平均軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡，從各截麵看相當於幾（jǐ）何軸心繞平均軸心作偏心運動，而（ér）從軸向看（kàn）各處偏心值不同；

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

③實際上主軸幾何軸線的傾（qīng）角擺動為上述兩種的（de）疊加。

（3）機床傳動鏈的傳動誤差

機床傳動鏈的傳動誤差是指傳動鏈中首末兩端傳動元件之（zhī）間的相對運（yùn）動誤差。

5、工藝係統受力變形

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

（1）切削力（lì）對加工精度（dù）的影響

隻考慮機床變形，對加工（gōng）軸（zhóu）類零件來講，機床受力變形使加工（gōng）工件呈兩（liǎng）端粗、中間細（xì）的鞍形，即產生圓柱度誤差。隻考慮工件變形，對加工（gōng）軸類零件來講，工件受力變（biàn）形使加工後工件呈兩端細、中間粗的鼓形。而對加工孔類零件來講，單獨考慮機床或工件（jiàn）的變形，加工後工件的形狀與加工的軸類零件相反。

（2）夾緊力對加工精度的影響

工件裝夾（jiá）時，由於工件剛度較低或夾緊力著力點不（bú）當，使工件產生相應（yīng）的變形，造成的加工誤差。

6、刀具的（de）製造誤差（chà）和磨損

刀（dāo）具誤差（chà）對加工（gōng）精度的（de）影響根（gēn）據刀具的種類不同而異（yì）。

（1）定（dìng）尺寸刀具（jù）（如鑽頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉（lā）刀等）的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。

（2）成型刀具（如成型車（chē）刀、成型銑刀、成型砂（shā）輪等）的（de）形狀（zhuàng）精度將直接影響工（gōng）件的形狀精度。

（3）展（zhǎn）成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀具等）的刀刃形狀（zhuàng）誤差會影響加工表（biǎo）麵的形狀精度。

（4）一般刀（dāo）具（如車刀、鏜（táng）刀、銑刀），其製造精度對加工（gōng）精度無直接影（yǐng）響，但刀具易磨損。

7、加工現場（chǎng）環境（jìng）影響（xiǎng）

加工現場往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（jiā）工精度，對於高精（jīng）度加工，一些細小到目視不到的金屬屑都會影響到精度。這個影響因素會被（bèi）識別出來（lái）但並無十分到位的方法來杜絕，往往（wǎng）對操（cāo）作員的作業手法依賴很高（gāo）。

8、工藝係統的熱變形

在加工過程中（zhōng），由於內部熱源（切削熱、摩擦熱）或外部熱源（環境溫度、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（dà）型工件加工和精密加（jiā）工中， 工藝係統熱變形引起的加工誤差占加工總誤差的40%-70%。

工件熱變形（xíng）對加工金的的影響包括工（gōng）件均勻受熱和工件不均勻受熱兩種。

9、工件內（nèi）部的殘餘應力

殘餘應力的產生：

（1）毛胚製造和熱（rè）處理過程中產生的殘餘應力；

（2）冷校（xiào）直帶來的殘餘應力；

（3）切削加工帶來的殘餘應力。