數控機牀誤差的概念及分類盤點

數控機牀誤差有哪些概念和分類，你分得清嗎?下面YJBYS小編為你一一盤點如下，一起來學習吧!

關於機牀誤差通常有以下幾種：數控機牀幾何誤差、控制誤差、熱(變形)誤差、力(變形)誤差、運動誤差、定位/位置誤差、加工誤差，下面我們先理清理清這幾種誤差的區別。

　　數控機牀幾何誤差

根據ISO230-1:1996及我國國家標準GB/T17421.1-1998的相關規定，數控機牀幾何誤差指的是數控機牀在標準測試環境(標準大氣壓及20℃恆定氣温)中，機牀處在穩定的運轉環境及無負載狀態下，由於機牀設計、製造、裝配等中的缺陷，使得機牀中各組成環節或部件的實際幾何參數和位置相對於理想幾何參數和位置發生偏離。該項誤差一般與機牀各組成環節或部件的幾何要素有關，是機牀本身固有的誤差。

　　數控機牀控制誤差

由數控機牀控制系統的不精確性引起的機牀運動部件實際運動軌跡與理想運動軌跡的偏差。控制誤差包括：伺服驅動環節、測量傳感環節以及數控插補等控制相關環節帶來的.偏差。

　　運動誤差

數控機牀在工作過程中，工作台、主軸等主要運動部件的實際運動軌跡和理想運動軌跡的不符合程度。一般數控機牀的運動誤差就包含了上述幾何誤差以及數控機牀的控制誤差，屬於靜態誤差的範疇。

　　熱(變形)誤差

由於數控機牀受切削熱、摩擦熱等的機牀內部熱源以及工作場地周圍外部熱源的影響，數控機牀的温度分部發生變化導致數控機牀與標準穩態狀態相比而產生的附加熱變形，由此改變了數控機牀中各組成部分的相對位置，從而產生的附加誤差(不包含數控機牀已有的幾何誤差)簡稱熱誤差。熱誤差呈現非線性特性，是一種準靜態誤差，技術上可以按照靜態誤差來處理。圖1所示為主軸箱的熱變形分部圖。

　　圖1 主軸箱熱變形分佈圖

　　力(變形)誤差

數控機牀在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下產生的附加幾何變形破壞了機牀各組成部分原有的相互位置關係而產生的附加誤差，簡稱力誤差，其與機牀剛度有關。

　　定位/位置誤差

機牀定位/位置誤差是特指機牀工作台或刀具在機牀工作空間中，從一點運動到另一點的過程中，其理想位置和實際位置的差異程度。一般屬於機牀幾何誤差的範疇。

　　加工誤差

加工誤差指的就是在加工狀態下，由於機牀熱分佈不平衡以及加工負載等加工過程原因，使得刀具與工件相對運動中的非期望值發生變化，具體反映在工件產生的附加尺寸誤差、形狀誤差和位置誤差。工件的加工精度主要取決於工件和刀刃在加工過程中互相位置的正確程度。而關於機牀誤差存在狹義上和廣義上兩種不同的理解。其中，狹義上機牀誤差指的就是機牀位置誤差、主軸迴轉誤差、數控系統控制誤差等和數控機牀本身有關的誤差項，而廣義上機牀誤差還包括由於機牀加工運行過程中導致的熱(變形)誤差以及力(變形)誤差等在內所有與機牀設計、製造、裝配、檢測控制、加工運行等過程相關所有的誤差項。

　　圖2所示為機牀主要誤差及其來源。

其中，幾何誤差和控制誤差是機牀原始誤差，而熱誤差和力誤差為加工工程中產生的誤差。

機牀各誤差源所佔比例見表1。其中，機牀幾何誤差、熱誤差和力誤差佔總誤差的65%，是影響數控機牀加工精度的主要誤差因素。不同的工況下各誤差源所佔比例是有區別的，如越是精密的機牀或精密的加工，熱誤差所佔比例越大。

　　數控機牀各種誤差源所佔比例 (%)