机床的几何精度(数控加工中心｜关于机床精度的介绍)

Posted 2023-05-29

篇首语：莫道桑榆晚，为霞尚满天。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了机床的几何精度(数控加工中心｜关于机床精度的介绍)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

机床的几何精度(数控加工中心｜关于机床精度的介绍)

是不是常听人家说这台车床精度高不高？他家设备精度怎么样？我们今天就来聊一聊所谓的“精度”是什么？

一、工件加工精度

我们用车床加工出来的工件要测量一下加工后的几何尺寸（尺寸、形状和表面相互位置）与理想几何参数的符合程度，即工件加工精度。精度的高低用误差的大小来表达，而误差是指实际值与理想值之间的差值。我们一般用尺寸精度、形状精度和位置精度三项指标来衡量工件的加工精度。在由机床、夹具、刀具和工件构成的工艺系统中，机床是影响工件加工精度的主要因素之一。

二、数控机床精度

数控机床的精度包括几何精度、传动精度、定位精度以及工作精度等

1、几何精度

机床的几何精度是指机床某些基础零件工作面的几何精度，它指的是机床在不运动（如主轴不转，工作台不移动）或运动速度较低时的精度.它规定了决定加工精度的各主要零、部件间以及这些零、部件的运动轨迹之间的相对位置允差。例如，床身导轨的直线度、工作台面的平面度、主轴的回转精度、刀架溜板移动方向与主轴轴线的平行度等。在机床上加工的工件表面形状，是由刀具和工件之间的相对运动轨迹决定的，而刀具和工件是由机床的执行件直接带动的，所以机床的几何精度是保证加工精度最基本的条件。

2、传动精度

机床的传动精度是指机床内联系传动链两末端件之间的相对运动精度。这方面的误差就称为该传动链的传动误差。

例如车床在车削螺纹时，主轴每转一转，刀架的移动量应等于螺纹的导程。但是，实际上，由于主轴与刀架之间的传动链中，齿轮、丝杠及轴承等存在着误差，使得刀架的实际移距与要求的移距之间有了误差，这个误差将直接造成工件的螺距误差。为了保证工件的加工精度，不仅要求机床有必要的几何精度，而且还要求内联系传动链有较高的传动精度。

3、定位精度

机床定位精度是指机床主要部件在运动终点所达到的实际位置的精度。实际位置与预期位置之间的误差称为定位误差。定位精度主要用“定位精度”、“重复定位精度”、“反向差值”三项指标表示。

较高精度的数控机床常采用双频激光干涉仪检测

对于主要通过试切和测量工件尺寸来确定运动部件定位位置的机床，如卧式车床、万能升降台铣床等普通机床，对定位精度的要求并不太高。但对于依靠机床本身的测量装置、定位装置或自动控制系统来确定运动部件定位位置的机床，如各种自动化机床、数控机床、坐标测量机等，对定位精度必须有很高的要求。

机床的几何精度、传动精度和定位精度通常是在没有切削载荷以及机床不运动或运动速度较低的情况下检测的，故一般称之为机床的静态精度。静态精度主要决定于机床上主要零、部件，如主轴及其轴承、丝杠螺母、齿轮以及床身等的制造精度以及它们的装配精度。

4、工作精度

静态精度只能在一定程度上反映机床的加工精度，因为机床在实际工作状态下，还有一系列因素会影响加工精度。主要的检测项目如镗孔孔距精度（点位控制）、斜线铣削精度和铣圆精度（轮廓控制）

例如，由于切削力、夹紧力的作用，机床的零、部件会产生弹性变形在机床内部热源（如电动机、液压传动装置的发热，轴承、齿轮等零件的摩擦发热等）以及环境温度变化的影响下，机床零、部件将产生热变形由于切削力和运动速度的影响，机床会产生振动机床运动部件以工作速度运动时，由于相对滑动面之间的油膜以及其他因素的影响，其运动精度也与低速下测得的精度不同所有这些都将引起机床静态精度的变化，影响工件的加工精度。机床在外载荷、温升及振动等工作状态作用下的精度，称为机床的动态精度。动态精度除与静态精度有密切关系外，还在很大程度上决定于机床的刚度、抗振性和热稳定性等。

目前，生产中一般是通过切削加工出的工件精度来考核机床的综合动态精度。工作精度是各种因素对加工精度影响的综合反映。