摘 要：在機械加工過程（chéng）中，經常（cháng）有很多因素影響工件的（de）加工質量，為使工件達到所要求的（de）質量要求，在加工前就必須將各種影響加工精度的因素考慮進去，也就是（shì）要對影響（xiǎng）機械加工精度的因素進行分（fèn）析，並提出（chū）相應的解（jiě）決方案（àn）。本文結合自己的實踐經驗，就影響數控車床的機械加工精度因素做一下分析。

      關鍵（jiàn）詞（cí）：機床誤差；係統誤差；隨機誤差；
 
       引言

      隨著現代製造技術的發（fā）展，數控車床越來越普及。與普通車床相（xiàng）比，其在控製係統、伺服驅動、機械結構等方麵發生（shēng）了具大變化。數（shù）控車床采用數控係統控製（zhì），兩軸采用伺（sì）服電機直接驅（qū）動，大大縮短了原來普車的（de）機（jī）械傳動鏈（liàn），在（zài）消隙、減磨等方麵（miàn）有了很多改（gǎi）進（jìn）。同時采用（yòng）閉環（huán）或半閉環的係統，使加（jiā）工工件具有生產效率高（gāo）、產品質（zhì）量穩（wěn）定、加工過程柔性好（hǎo）、加工性能強等特點。但想要在（zài）實際生產中實現高精度加工，就必須對影響數控加工精度的因素進行（háng）比較全麵的了解（jiě），進而找出切實（shí）可行的誤差控製方法。

      1、機床精度誤差

      根據被加工工件（jiàn）的加工精度（dù）要求，機床按絕對分級法分為六個（gè）絕對精度等級，分別用（yòng）羅馬數字Ⅴ、Ⅵ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ表示，Ⅵ級精度最低，Ⅰ級精度最高。車床的加工精度一般為IT6～IT7，對應（yīng）絕對精（jīng）度為Ⅴ級。根據誤差產生（shēng）原因（yīn），機床（chuáng）的精度誤差大致可分（fèn）為係統誤差和隨機誤差兩類，一般（bān）影響機床精度（dù）的因（yīn）素大致都可歸在上述兩類誤差中，如圖１所示。
 
      

                                                             圖1

      2、 機床係統誤（wù）差

      機床的係統誤差是機床自身產生的，在製造過程中形成的。它可分為：定位（wèi）精（jīng）度誤差、幾何精度誤差、機床部件剛性誤差等。

      2.1 定位精度誤差

      由於機床在裝配過程中要受（shòu）到主軸精度、導軌精度及絲杠等定位精度的影響，因此要對以上精度誤差進行控製。下麵詳細介紹以上三種誤差：

　　a) 主軸回轉誤差，機床主軸是裝夾工件或刀（dāo）具的基準，並將運（yùn）動（dòng）和動力傳給工（gōng）件或刀具，主（zhǔ）軸回轉誤差將直（zhí）接影響被加工工件的精度；

　　b) 導軌誤差，導軌是機床上（shàng）確定各機（jī）床部件相（xiàng）對位置（zhì）關係的（de）基準，也是機床運動（dòng）的基準。其誤差主要分為兩方麵：一（yī）方麵是（shì）導軌在水平麵內和垂直麵內的直線度誤差；另一方麵是（shì）前後導軌在（zài）垂直麵內（nèi）的平行度誤差。前者直接決（jué）定刀具是否（fǒu）能均勻（yún）而平穩地（dì）直線進給，從而（ér）影響被加工零件的幾何精度。此（cǐ）外，機床床身（shēn）導軌還承受刀架等部（bù）件的（de）重力及工作載荷，當機床工作時，功能部件在導軌上往複移動（dòng），這要求導軌（guǐ）副良（liáng）好的低阻尼（ní）性。否則，勢必會使運動部件產生爬（pá）行現象，不能精確定位（wèi）。 後者直接降低機床導軌的精度和使用（yòng）壽命。導軌的不均勻磨（mó）損和安裝質（zhì）量，也是（shì）造成導軌（guǐ）誤差的重要因素。導軌磨（mó）損是機床精度下降（jiàng）的主（zhǔ）要原因之一。
 
　　c) 傳動鏈誤差，傳動鏈誤差是指傳動鏈始末兩端傳動元件（jiàn）間（jiān）相對運（yùn）動的誤（wù）差。一般用傳動鏈末端元件的轉角（jiǎo）誤差來衡量。

      2.2 幾何精度誤差

      a) 刀（dāo）具的幾（jǐ）何誤差：刀具誤差對加（jiā）工精度的影響隨刀（dāo）具種類的不同而不同。采用成形刀具、展成（chéng）刀具加工時（shí），刀（dāo）具的（de）製造誤差會直接影響工件的加（jiā）工精度，例如加工油套管（guǎn）螺紋時使（shǐ）用的螺（luó）紋梳刀，它（tā）的精度直接影響到管螺紋的精。但對一般刀具（jù），其（qí）製造誤（wù）差對工件加工精度無直接影響。

b) 夾具的幾何誤差：夾具的作用是使工件相當（dāng）於刀（dāo）具和機床具有正確的位置，因此夾具的製造誤差對工件的加工精度（dù）有（yǒu）很（hěn）大影響。

c) 基準不重（chóng）合誤差：定位基準與設計基準不（bú）重（chóng）合時所產生的基準（zhǔn）不重合誤差，隻有（yǒu）在采用（yòng）調整法加工時才（cái）會（huì）產生，在試切法加工中不會產生。

d) 定位副製（zhì）造不準（zhǔn）確誤差：工件在夾具中的（de）正確位置是由夾具上的定位元件來確定的。定（dìng）位誤差在基準不（bú）重合誤差和（hé）定位副製造誤差的方向不（bú）同時（shí），取兩者的矢量（liàng）和。

      2.3 機床部件剛度誤差

      機床由很（hěn）多部件組成，它決定了機（jī）床的整（zhěng）體（tǐ）剛度（dù）。就車床而言（yán），對（duì）機床精度影響較大的有：床身剛度、導軌剛度、絲杠剛度以及床鞍剛度等。上述因素，均（jun1）會導致（zhì）在工件中產生較大變形，甚至（zhì）出現振動（dòng），從而使工件的出現（xiàn）振紋，表麵光潔度和幾何（hé）精度達不（bú）到要求。但到目前為止，尚無簡易的剛度計算方法，這些部件的（de）剛度主要還是通過（guò）實驗方法來測定。因此在設（shè）計機（jī）床部件結（jié）構（gòu）時，應選擇剛度較大的結構，選用剛性好的材質，合理選擇吃刀量和進給速度，盡（jìn）量減小（xiǎo）部（bù）件剛度對工件加工精度的影響。

       3 、隨（suí）機誤差分類

      機床的隨（suí）機誤差是由外部條件引起的，受外界條件影響較大。它可分為（wéi）：定位精度誤差、幾何精度誤差、熱變形誤差等。

      3.1工藝係統受載變形引起的誤差

      工件在車削時，常會受到切（qiē）削（xuē）力、夾緊力（lì）、慣性力、重力等的作（zuò）用（yòng），從而產生相應的變形，最終破壞了刀（dāo）具和工件之間（jiān）的正確的相對位置，降低了工件的加工（gōng）精度。例（lì）如（rú），當工件剛度遠小於刀具及夾具的剛度時，在切削力的作用下，工件就會由於剛度不足而導致變形，從而降低了（le）加工（gōng）精度。反之，當工（gōng）件的剛度遠大於刀（dāo）具及夾具的剛度時，在加工工件過程中刀具及夾具就會出現變形，也會降（jiàng）低工件的精度。

      因（yīn）此，要合理地選擇刀具材料，增大刀具的前角和主偏角，對工件材料進行（háng）合理的（de）熱處理以改善其加工性能。同時，要提高工藝係統剛度，減少切削力並壓縮（suō）它們的變動幅值。

      3.2 內應力重（chóng）新（xīn）分布引起的誤差

      所謂內應（yīng）力，即是在沒有外力作用而存在於（yú）零件（jiàn）內部（bù）的應力。工件上一旦（dàn）產生內（nèi）應力，就會使工件處於一種高能位的不穩定狀（zhuàng）態，從而本能地向低能（néng）位的穩（wěn）定狀態轉化，並伴隨工件變形（xíng），最終使工件喪失原有的加工精度。例如，工件在（zài）熱處理後，由於（yú）壁厚不均、冷卻不均（jun1）等原因，產生內應力，從而導致變形，最終降低加工精度。
因此，在設（shè）計零件時（shí），要盡量做到壁厚均勻，結構對稱，以減少內應力的產（chǎn）生。

      3.3 熱變形引（yǐn）起的誤差

      在精密加工和大件加工（gōng）中，工藝係統熱變形對工件加（jiā）工精度的影響（xiǎng）較大，由熱變形所引起的加工誤差有（yǒu）時可占工（gōng）件總誤（wù）差的40%～70%。機床、刀具（jù）和工件受到各種熱源的作用，溫度會逐漸升高，同（tóng）時它（tā）們向周圍的物質和空間傳遞熱量。從而使工件和整個工藝係統產生變形，當單位時間傳入的（de）熱量與其散出的熱量相等時，工藝係統就達到了熱平衡狀態。例如，在車削（xuē）大件過程中（zhōng），因切削力過大導（dǎo）致（zhì）主（zhǔ）軸軸承及Z軸絲杠溫度提高，從而產生較大（dà）變形，最終影響工件的加工（gōng）精度。

       4、 結束語

      綜上所述，除上述（shù）主要影響因素外，影響數控車床的加工精度因素是多方麵（miàn）的。工藝設計、工（gōng）作環境（jìng）以及操作人員的技能（néng）水平等，都有可能對工件的加（jiā）工精（jīng）度造成一定影響。所以（yǐ）加工工件時要結合具體情況及多種因素，從設計、製造、操做三個方麵（miàn）加以考慮。