数控机床加工精度-常用基本知识(上)

加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对表面几何形状而言，就是圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对表面之间的相互位置而言，就是平行、垂直、同轴、对称等。零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。

    一、简介

　　加工精度主要用于生产产品程度，加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。公差等级从IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20个，其中IT01表示该零件加工精度是，IT18表示的该零件加工精度是，一般上IT7、IT8是加工精度中等级别。

　　任何加工方法所得到的实际参数都不会准确，从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。

　　机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量，零件加工质量包含零件加工精度和表面质量两大部分。

　　机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。

二、相关内容

　　尺寸精度:指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。

　　形状精度:指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。

　　位置精度:指加工后零件有关表面之间的实际位置精度差别。

　　相互关系:通常在设计机器零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。即精密零件或零件重要表面，其形状精度要求应高于位置精度要求，位置精度要求应高于尺寸精度要求。

    三、调整方法

　　1、对工艺系统进行调整

　　试切法调整：通过试切- 测量尺寸- 调整刀具的吃刀量- 走刀切削- 再试切，如此反复直至达到所需尺寸。此法生产效率低，主要用于单件小批生产。

　　调整法：通过预先调整好机床、夹具、工件和刀具的相对位置获得所需尺寸。此法生产率高，主要用于大批大量生产。

　　2、减小机床误差

　　1）提高主轴部件的制造精度

　　A、应提高轴承的回转精度 ：

　　①选用高精度的滚动轴承；

　　②采用高精度的多油锲动压轴承；

　　③采用高精度的静压轴承；

　　B、应提高与轴承相配件的精度：

　　①提高箱体支撑孔、主轴轴颈的加工精度；

　　②提高与轴承相配合表面的加工精度；

　　③测量及调节相应件的径向跳动范围，使误差补偿或相抵消。

　　2）对滚动轴承适当预紧

　　①可消除间隙；

　　②增加轴承刚度；

　　③均化滚动体误差。

　　3）使主轴回转精度不反映到工件上

　　3、减少传动链传动误差

　　1）传动件数少，传动链短，传动精度高；

　　2）采用降速传动（i<1），是保证传动精度的重要原则，且越接近末端的传动副，其传动比应越小；< p="">

　　3）末端件精度应高于其他传动件。

　　4、减小刀具磨损

　　　 在刀具尺寸磨损达到急剧磨损阶段前就必须重新磨刀。

　　5、减小工艺系统的受力变形

　　1）主要从：①提高系统的刚度，特别是提高工艺系统中薄弱环节的刚度；

　　            ②减小载荷及其变化；

　　2）提高系统刚度

　　①合理的结构设计：(1)尽量减少连接面的数目；

　　                  (2)防止有局部低刚度环节出现；

　　                  (3)应合理选择基础件、支撑件的结构和截面形状。

　　②提高连接表面的接触刚度：(1)提高机床部件中零件间结合面的质量；

　　                           (2)给机床部件以预加载荷；

　　                        (3)提高工件定位基准面的精度和减小它的表面粗糙度值。

　　③采用合理的装夹和定位方式

　　减小载荷及其变化：

　　①合理选择刀具几何参数和切削用量，以减小切削力；

　　②毛胚分组，尽量使调整中毛胚加工余量均匀。

 　6、减小工艺系统热变形

　　①减少热源的发热和隔离热源

　　1）采用较小的切削用量；

　　2）零件精度要求高时，将粗精加工工序分开；

　　3）尽可能将热源从机床分离出去，减少机床热变形；

　　4）对主轴轴承、丝杆螺母副、高速运动的导轨副等不能分离的热源，从结构、润滑等方面改善其摩擦特性，减少发热或用隔热材料；

　　5）采用强制式风冷、水冷等散热措施。

　　②均衡温度场

　　③采用合理的机床部件结构及装配基准

　　1）采用热对称结构——在变速箱中，将轴、轴承、传动齿轮等对称布置，可使箱壁温升均匀，箱体变形减小；

　　2）合理选择机床零部件的装配基准。

　　④加速达到传热平衡

　　⑤控制环境温度

　　7、减少残余应力

　　1）增加消除内应力的热处理工序；