精度体系与概念——数控机床的精度探析

“加工精度”和“加工误差”是评定零件几何参数准确程度的两种不同概念。加工误差的大小表明了加工精度的高低，一般来说，精度越高，误差越小；精度越低，误差越大。零件在加工过程中，由机床、夹具、工件和刀具所组成的工艺系统会产生各种误差，从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系，从而影响零件的加工精度。机床的精度是指机床各部件与其理想位置偏离的程度。机床精度分为机床加工精度和机床静态精度。其中，机床加工精度是指被加工零件达到的尺寸精度、形状精度和位置精度；机床静态精度是指机床的几何精度、运动精度、传动精度、定位精度等在空载条件下检测的精度。通常可以通过相关的检测仪器检测机床的几何精度和位置精度从而直接反映机床的精度状况。而加工精度一般通过专用试件的加工精度来间接反映机床的精度状况。随着科技的不断进步，机床的精度也在不断提高，如图1.1所示为机床精度的界限随着时间的变化曲线图。

图1.1　精度概念的发展与变化(www.xing528.com)

目前，提高机床精度的方法主要有误差防止法和误差补偿法，其中误差补偿法无须更换机床的硬件，降低了生产成本，缩短了开发周期，成为提高机床加工精度的主要方法。误差补偿法的关键技术有误差检测技术、误差建模技术、误差补偿技术，其中误差检测技术和误差建模技术是误差补偿技术的前提。

五轴数控机床的误差测评技术归纳起来主要有误差检测技术、误差分离与辨识技术、误差建模与误差预测技术、精度评价技术等关键技术。