摘  要：加工精度高是数控机床的一大优点。而控制精度是数控机床加工中的一个难点。有很多细节方面值的注意。也怎样才能更佳的控制产品的精度。控制产品的精度大体有两方面：一、提高数控机床本身的精度。二、加工中的的精度控制。精度是一个产品灵魂，精度达不到产品就不能使用，而会导致一系列的浪费。如检验不出来的话后果会更严重。本人以前做医疗器械的深知尺寸精度的重要性。对使用精度达不到要求的产品会产生严重的后果。

关键词：精度  机床  刀具  测量

影响加工零件的精度因素有很多如（数控机床本身的精度、刀具、夹具、工艺的安排、加工环境因素）等。

首先要了解所用数控机床的位置精度和主轴的刚性和跳动。目前数控机床位置精度的检验通常采用国际标准ISO230-2或国家标准B10931-89等。特别是有些老式的机床和旧机床主轴跳动和丝杆的反向间隙过大。

主轴跳动的测定：

１.         准备一根标准棒料，一把千分表。

2.   把标准材料装夹在主轴上，{zh0}选用新的刀柄和夹套。

3.   把表座吸在工作台上，{zh0}要结实点，不要有晃动。
4.   把表头搭在标准棒上。
5.   用手拨动主轴，读取千分表跳动的{zd0}值。

测出跳动大小应适当增大刀具的半径补偿。如果跳动比较大，应考虑精度比较高的产品放在精度较高的机床上加工。因为主轴跳动大会影响加工的产品垂直度，特别用钻头和铰刀加工孔时不仅会影响尺寸更会造成喇叭口，从而会影响产品的精度。

反向偏差的测定：

反向偏差的测定方法：在所测量坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定，求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的{zd0}值为反向偏差测量值。在测量时一定要先移动一段距离，否则不能得到正确的反向偏差值。

    例如，在数控铣上测量X的反向偏差，可先将表压住主轴的圆柱表面，然后运行如下程序进行测量：

     N10 G91 G00 X50 ；           工作台右移

     N20 X－50；          工作台左移，xx传动间隙

     N30 G04 X5；                暂停以便观察

     N40 Z50；                    Z轴抬高让开

     N50 X-50：                   工作台左移

     N60 X50：                 工作台右移复位

     N70 Z-50：                    Z轴复位

     N80 G04 X5：                暂停以便观察

N90 M99；

对于一般数控机床，但没有补偿功能。对这类机床，在某些场合下，可用编程法实现单向定位，xx反向间隙。进给中遇反向时加上我们所测量出的反向间隙值。对于FANUC0i等数控系统，可以测量出的反向间隙值输入参数。有用于快速运动(G00)和低速切削进给运动(G01)的两种反向间隙补偿可供选用。根据进给方式的不同，数控系统自动选择使用不同的补偿值，完成较高精度的加工。

定位精度的测定：

    目前多采用双频激光干涉仪对机床检测和处理分析，利用激光干涉测量原理，以激光实时波长为测量基准，所以提高了测试精度及增强了适用范围。检测方法如下：

    1. 安装双频激光干涉仪；

    2. 在需要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置；

    3. 调整激光头，使测量轴线与机床移动轴线共线或平行，即将光路预调准直；

    4. 待激光预热后输入测量参数；

    5. 按规定的测量程序运动机床进行测量；

6. 数据处理及结果输出。

    定位精度的补偿常用方法是计算出螺距误差补偿表，手动输入机床CNC系统。

下面我以下图为例简单谈谈加工中的精度控制（线性公差都为正0.02mm）：

首先先开粗我们在挖较深槽的时候{zh0}把刀分两次装夹，程式也按深度分两个。这样就可以在{dy}次挖槽的时候用悬伸较短的刀（刚性好）来挖。但在第二次还是要用长刀挖。对于开粗我自己总结了一些经验：1，挖槽时按照挖槽宽度尽量选大刀。2，下刀时尽量先在槽中央钻个工艺孔，然后下刀都在此孔直插下刀，避免使用螺旋/斜线下刀。3，如果机床允许的话，可以考虑用插削开粗的办法。开粗开的好也对精加工很有帮助的。

再就是半精加工，如图所示因为图中最小拐角半径是R5，所以可以根据工序集中原则直接选用直径是8精铣刀一次加工下来。这样的好处是只要控制了一个轮廓的精度另一个就很好控制了。选好刀以后就可以编制程序，根据所使用的刀具的线速度合理的安排转速和进给。拐角处半径的进给可以根据刀具的半径和拐角处半径以及直线进给所算出来。对于封闭轮廓的刀补加工程序来说，一般选择轮廓上凸出的角作为切削起点，对内轮廓，如没有这样的点，也可以选取圆弧与直线的相切点，以避免在轮廓上留下接刀痕。{zh0}采用圆弧进退刀。下刀加工前也要先打刀具的跳动，因为装夹和刀具本身也有误差。半精加工适当加大点刀补给精加工留点余量，刀补半径补偿可以打到4.02。上图我们先加工小槽也就是槽宽是10的这个槽。因为这个槽可以用专用塞规测量出来，用千分尺和游标卡尺在机床上测量误差都会比较大。先用4.02的刀补加工两次，这样可以大大减少浪刀带来的精度影响。

{zh1}是精加工，加工前我们可以对半精加工的尺寸测量一下。也可以用专用塞规塞一下。如果一点都塞不进去我们就可以把刀补半径补偿直接补到4.01。走一边下来又用测量一下直到达到图纸要求的精度。注意精度越高走刀次数要越多半径补偿减小的越慢。60*90这个内轮廓只要根据槽宽是10的这个槽用同样的走刀速度同样的珠子转速和同样的刀补以及同样的走刀次数也就能达到图纸要求的精度。

    对于孔的加工：如上图旁边是小孔可以用铰刀用合适的转速和合适的进给就能到达比较高的精度，前提是要打铰刀的跳动，因为刀柄和铰刀还有夹套都可能有跳动。方法和主轴跳动的测定相似，这里就不做介绍了。位置精度的控制可以打每个孔之前都先会参考点，再从参考点作为起点移动至孔的位置。这样可以减少反向偏差所导致的偏差。中心钻可以适当打深点，砖头{zh0}也选用硬质合金之类的。中间的大孔一般的加工方法可以直接用钻头打，再用粗镗刀加工，在用精铣刀铣，{zh1}用精镗刀镗。

    通过实际加工生产，以上措施很好地解决了加工精度不高等问题，减少了装夹校正的时间，减轻了操作者的劳动强度，提高效率并保证加工后零件的质量，经济效益十分明显。

参考文献：

机械制造基础