是什么保證了數控機床的加工精度？(上)

在機械加工行業，加工精度是一個熱門話題。每天都會說上幾遍，和業內人士聊天時，不說三句話，肯定會提到加工精度。那么如何保證數控機床的加工精度呢？

數控機床的加工精度最終取決于機床本身的精度。數控機床的精度包括幾何精度、定位精度、重復定位精度和切削精度。

幾何精度：又稱靜態精度，它綜合反映了數控機床關鍵零件裝配后的綜合幾何誤差。

定位精度：顯示了被測機床在數控裝置控制下的運動精度。

根據測量的定位精度值，判斷機床自動加工過程中能達到的最佳工件加工精度。指零件或刀具的實際位置與標準位置（理論位置、理想位置）之間的間隙，間隙越小，精度越高。它是保證零件加工精度的前提。

重復定位精度：在數控機床上重復運行同一程序代碼所獲得的位置精度一致性的內容。它也是在相同的條件下（在同一臺數控機床上，采用不同的操作方法和相同的零件程序）加工一批零件所獲得的連續結果的一致性的內容。

切割精度：它是對機床在切削條件下的幾何精度和定位精度的綜合檢驗。

由此可見，數控機床按精度分為機械和電氣兩個方面。機械方面包括主軸的精度，如跳動和母線等；絲杠的精度；加工過程中夾具的精度、機床的剛度等。電氣方面主要有半閉環、全閉環等控制方法，以及加工過程中的反饋補償方法和插補精度。因此，機床的精度并不取決于機床是否為全閉環。

一、原理簡介

數控機床的運動鏈包括數控裝置→伺服編碼器→伺服驅動→電機→螺桿→運動部件。根據位置檢測裝置安裝位置的不同，分為全閉環控制、半閉環控制和開環控制。

全閉環控制進給伺服系統

它在機床的運動部件（如工作臺）上安裝位置檢測裝置（如光柵尺、直線感應同步器等），并對運動部件的位置進行實時反饋。數控系統處理后，將機床狀態通知伺服電機，伺服電機通過系統指令自動補償運動誤差。但由于它將絲杠、螺母副和機床工作臺的大慣性環節置于閉環中，在調試時使系統處于穩定狀態更為麻煩。另外，光柵尺、直線感應同步器等測量裝置價格昂貴，安裝復雜，容易引起振蕩。因此，一般機床不采用全閉環控制。

半閉環控制進給伺服系統

在驅動電機端部或螺桿端部安裝位置檢測裝置，檢測螺桿或伺服電機的旋轉角度，間接測量機床運動部件的實際位置，并反饋回控制系統。由于機械制造水平的提高，速度檢測元件和螺距精度的提高，半閉環數控機床已經能夠達到相當高的進給精度。大多數機床制造商廣泛采用半閉環數控系統。