数控加工误差分析的优化措施

从理论上分析，数控铣床的加工精度比一般铣床的加工精度要高，但在实际加工过程中，影响数控加工精度的因素较多，造成加工超差经常发生。为此，必须严加控制数控加工各个环节，才能最终保证加工的产品精度。

1.影响数控加工误差的主要因素

（1）数学方法不同引起的误差Δ₁

（2）直线插补引起的误差Δ₂

（3）刀具几何尺寸引起误差Δ₃（包括直径误差、圆角误差、回转误差）

（4）工件定位﹑找正误差Δ₄

（5）机床重复精度误差Δ₅

（6）测量机工件定位﹑找正误差Δ₆。

（7）工件加工中变形引起的误差Δ₇

数控加工综合误差Δ是这些误差综合的反映，即

Δ=Δ₁+Δ₂+Δ₃+Δ₄+Δ₅+Δ₆+Δ₇

所以，客观上数控加工综合误差较大。为保证产品加工精度，应严加控制各部分的误差，并设法减少。

2.减少数控加工误差的方法

1）尽量采用与数模相同的数学方法拟合曲面，可以避免由于数学方法不同造成的误差。

2）直线插补（见图9-94）程编时取

Δ_弓=（1/3～1/5）Δ_允(www.xing528.com)

式中 Δ_弓——曲面弓高（mm）；

Δ_允——允许的误差值（mm）。

3）刀具的几何尺寸应尽可能准确，最好将刀具在数控磨刀机上修磨，并严格检查刀具的各部分尺寸，把实测值标记在刀具上。

4）定期对数控机床的精度进行检查，发现问题应及时修复。

图9-94 直线插补

5）严格控制工件的加工变形，特别对铸件、薄壁件、细长件等应进行多次粗、精加工，并有足够的消除应力的时效时间和有效的消除应力方法，如时效热处理。

6）采取适当的检测方法。

①对于近似直壁零件，尽量用法向误差值替代绝对坐标值误差，因为如图9-95所示，在近似直壁部分，Δ_z可能会出现极大值。

图9-95 近似直壁零件减少数控加工误差的方法

②用均方根误差Δ_均代替绝对误差值，这样可以剔除个别“坏点”，保证整个型面满足工装使用要求。均方根误差计算方法如下

Δ₁、Δ2…Δ_n——各点的误差值；Δ_cp——各误差点平均值， ；N——检测误差点数。