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　　典型零件的關鍵部位加工精度要求決定了選擇數控機床的精度等級。數控機床根據用途又分為簡易型、全功能型、超精密型等，其能達到的精度也是各不一樣的。簡易型目前還用于一部分車床和銑床，其zui小運動分辯率為0.01mm，運動精度和加工精度都在（0.03～0.05）mm以上。超精密型用于特殊加工，其精度可達0.001mm以下。這里主要討論應用zui多的全功能數控機床（以加工中心為主）。  

　　按精度可分為普通型和精密型，一般數控機床精度檢驗項目都有20～30項，但其zui有特征項目是：單軸定位精度、單軸重復定位精度和兩軸以上聯動加工出試件的圓度，如表1所示。 

表1 數控機床精度特征項目

　　其他精度項目與表1內容都有一定的對應關系。定位精度和重復定位精度綜合反映了該軸各運動部件的綜合精度。尤其是重復定位精度，它反映了該軸在行程內任意定位點的定位穩定性，這是衡量該軸能否穩定可靠工作的基本指標。目前數控系統中軟件都有豐富的誤差補償功能，能對進給傳動鏈上各環節系統誤差進行穩定的補償。例如，傳動鏈各環節的間隙、彈性變形和接觸剛度等變化因素，它們往往隨著工作臺的負載大小、移動距離長短、移動定位速度的快慢等反映出不同的瞬時運動量。在一些開環和半閉環進給伺服系統中，測量元件以后的機械驅動元件，受各種偶然因素影響，也有相當大的隨機誤差影響，如滾珠絲杠熱伸長引起的工作臺實際定位位置漂移等?？傊绻苓x擇，那么就選重復定位精度的設備！

　　銑削圓柱面精度或銑削空間螺旋槽（螺紋）是綜合評價該機床有關數控軸（兩軸或三軸）伺服跟隨運動特性和數控系統插補功能的指標，評價方法是測量加工出圓柱面的圓度。在數控機床試切件中還有銑斜方形四邊加工法，也可判斷兩個可控軸在直線插補運動時的精度。在做這項試切時，把用于精加工的立銑刀裝到機床主軸上，銑削放置在工作臺上的圓形試件，對中小型機床圓形試件一般取在Ф200～Ф300，然后把切完的試件放到圓度儀上，測出其加工表面的圓度。銑出圓柱面上有明顯銑刀振紋反映該機床插補速度不穩定；銑出的圓度有明顯橢圓誤差，反映插補運動的兩個可控軸系統增益不匹配；在圓形表面上每一可控軸運動換方向的點位上有停刀點痕跡（在連續切削運動中，在某一位置停止進給運動刀具就會在加工表面上形成一小段多切去金屬的痕跡）時，反映該軸正反向間隙沒有調整好。

　　單軸定位精度是指在該軸行程內任意一個點定位時的誤差范圍，它直接反映了機床的加工精度能力，所以是數控機床zui關鍵技術指標。目前*各國對這指標的規定、定義、測量方法和數據處理等有所不同，在各類數控機床樣本資料介紹中，常用的標準有美國標準（NAS）和美國機床制造商協會推薦標準、德國標準（VDI）、日本標準（JIS）、標準化組織（ISO）和我國國家標準（GB）。在這些標準中規定zui低的是日本標準，因為它的測量方法是使用單組穩定數據為基礎，然后又取出用±值把誤差值壓縮一半，所以用它的測量方法測出的定位精度往往比用其他標準測出的相差一倍以上。

　　其他幾種標準盡管處理數據上有所區別，但都反映了要按誤差統計規律來分析測量定位精度，即對數控機床某一可控軸行程中某一個定位點誤差，應該反映出該點在以后機床長期使用中成千上萬次在此定位的誤差，而我們在測量時只能測量有限次數（一般5～7次）。為了真實反映這個定位點周圍一組隨機分散的點群定位誤差分布范圍，我們采用了誤差統計規律數據處理方法。例如，按老的ISO標準推薦±3σ散差處理辦法，我們來測量一臺加工中心機床上某一個坐標精度，如圖1所示。

圖1 定位精度曲線

　　若我們對其中的某一定位點在正、反方向趨近該定位點，定位七次（N=7），其每一次實測數據如下：+4μm、+2μm、+1μm、0、-1μm、-2μm、-4μm。按ISO標準規定，該定位點散差的平均值為△Xn=0，其散差3σ約為7.9μm。該點定位誤差分布如圖2所示。

圖2 定位誤差分布范圍

 　　圖2顯示，在該定位點上，當正反方向反復定位時，將有99.96%的可能性在±3σ=15.8μm范圍以內。在德國VDI標準內規定5σ，將得到比這更大的誤差。因此，這一重復定位精度為15.8μm。從1998年以來，上開始試運行新標準，按4σ處理將得到重復定位精度為10.5μm，但該算法反映了95%左右定位點范圍。按日本JIS標準處理上述情況，將得到重復定位精度為±4μm。從這里看出，JIS標準規定精度是zui松的，而VDI標準要求zui為嚴格。

　　圖1所示的定位精度曲線，實際上是用整個行程內一連串定位點的定位誤差包絡線構成全程定位精度范圍?，F在針對數控機床，測量定位精度和重復定位精度一般都用激光測距儀，編制一個測量運動程序，讓機床運動部件每間隔（50～100）mm移動一個點，往復運動5～7次，與測距儀相連的計算機應用軟件就會處理出各標準的檢測結果。

　　從機床定位精度可估算出該機床加工時可能達到的精度，如在單軸上移動加工兩個孔的孔距精度約為單軸在該段定位誤差的1～2倍（具體誤差值與工藝因素密切相關）。機床的定位精度與該機床的幾何精度相匹配，精密級定位精度的機床要求該機床的幾何精度也不能低于同類的坐標鏜床。

　　現在有一些用戶對批量生產的典型零件加工，提出設備工藝能力系數的考核，要求CPK值>1.1～1.33，這實質上是要求機床精度相對零件精度允差要有足夠精度儲備，這樣才能滿足批量生產加工精度穩定性要求。

　　對定位精度要求較高的機床，必須關注它的進給伺服系統是采用半閉環方式，還是全閉環方式，必須關注使用檢測元件的精度及穩定性。機床采用半閉環伺服驅動方式時的精度穩定性要受到一些外界因素影響，例如，傳動鏈中因工作溫度變化引起滾珠絲杠長度變化，這必然使工作臺實際定位位置產生漂移影響，進而影響加工件的加工精度。圖3是目前常用的進給傳動鏈的一般結構。在半閉環控制方式下，位置檢測元件放在伺服電機另一端。滾珠絲杠軸向位置主要靠一端固定，另一端可以自由伸長，當絲杠伸長時工作臺就一個附加移動量。在一些新型中小數控機床上，采用減小導軌負荷（用直線滾動導軌）、提高絲杠制造精度、絲杠兩端加預拉伸和絲杠中心通恒溫油冷卻等措施，在半閉環系統中也得到了較穩定的定位精度。