摘（zhāi） 要：機（jī）床在加工作（zuò）業（yè）中容易出現各種類型的誤差，將直接導致加工後的（de）零件（jiàn）精度失準。工業零件的（de）加工（gōng）精度主（zhǔ）要取決於機床自（zì）身的精度設定（dìng）和調節。現（xiàn）通過列舉機床在加工過程中容（róng）易出現的誤差，簡（jiǎn）要分析了各（gè）種誤差的誘發因素，並針對（duì）這些原因提出相應的消除方（fāng）法來提高機床的加工精度。
 
      關鍵詞：機床；加（jiā）工誤（wù）差；精度；改進策（cè）略（luè）
 
      0 引言
 
      目前（qián），國內眾多行業正在（zài）使用的大型加工機床一般（bān）分為普通型和精密數控型兩類。機床在長期運行中容易出現加工（gōng）誤差（chà），導致工件精度降低。誤差出現（xiàn）的原因是多方麵的，通過研究能夠明確，普通型（xíng）機床容易出現的加（jiā）工誤差主要來自於（yú）機床自身硬件工藝誤差（chà），而精密（mì）數控（kòng）型誤差的主要起因除自身硬件製造精度較低外，多與數控機床的獨特性結構（gòu）有關。
 
      1、 普通型機床加工誤差
 
      普通型機床加工誤差主要（yào）包括機床主軸誤差、機床導軌誤差和元件間傳動鏈誤差三種。
 
      1.1 機（jī）床主軸誤差（chà）
 
      主軸誤差又被稱為主軸回轉誤差。在機床主軸回轉誤差（chà）中，根據主軸不（bú）同部位和軸承不同部（bù）位之間因運動而相互接觸摩擦形式的（de）不同，可將機床主軸回轉誤差分為軸徑向圓周跳動、軸向外凸竄動和在安裝軸（zhóu）承內擺動三種形式。
 
      圖1所示的圖形即為機床主軸回轉誤差的（de）基本形（xíng）式，圖中的δd即回轉相對誤差。
  

     
  
                          圖1 機床主軸回轉誤差的基本形式
      
      產生主軸回轉誤差的原因有兩點：其一是機床主軸自身的幾（jǐ）何（hé）軸線並（bìng）不一（yī）定就是在機床部件運行時圍繞主軸旋轉工作（zuò）的軸線，這樣的工藝缺陷勢必造成加工零件達不到規定的出品精度；其二是主軸因長期的高壓（yā）運行引發大麵積磨損（sǔn），軸徑變細，開始與軸承之間出現較大的間隙，主軸在間隙內工作時出現明顯跳動。
 
       1.2 機床導軌誤差
 
      機床上的導軌是固定各機床部件相對位置的重要（yào）部位。所謂導（dǎo）軌誤差，是指導軌上的機（jī）身運（yùn）行方向與理（lǐ）論設計方（fāng）向之間的偏離（lí）差。常見的導軌誤差（chà）一方麵是（shì）由於自身製造工藝落後，並（bìng）出現安裝質量不佳導致的誤差；另（lìng）一方麵是由於導軌長期在不規則的受力（lì）作用下出現了（le）不均勻磨損，例如，普（pǔ）通臥式機床導軌一（yī）般具有的誤差分為出現在水平表麵的直線度誤差（chà）和出現在垂直表麵的直線度誤差，兩者均（jun1）能直接作用（yòng）影響加工零（líng）件的形狀及尺寸（cùn）規格。圖（tú）2所示為代表性臥式機床導軌的直線度誤差，其中Δ1和Δ2分別表示在水平方向xy麵和垂（chuí）直（zhí）方向zx麵（miàn）形（xíng）成的直線度（dù）誤差。Δ1作用於加工精度的影響效（xiào）果較大（dà），能夠直觀地呈現在工件表麵的法（fǎ）線方向；Δ2的出現（xiàn）往往易引發工件的形狀和規格尺寸誤差。當然，Δ1和Δ2比（bǐ）較之下，Δ2對加（jiā）工（gōng）精度（dù）的影響較小。
 

        
       圖2 臥式機床導軌在水平平麵和垂直（zhí）平麵的直線度誤差
     
       1.3 元件間傳（chuán）動鏈誤差
 
       元件間傳動鏈誤（wù）差是（shì）由傳動鏈在驅動行駛下存在於傳動（dòng）鏈頭尾兩端元件之間的相對位移（yí）誤差，一般使用傳動鏈尾（wěi）端的元件轉角誤差（chà）值作（zuò）為（wéi）衡量參數（shù）。傳動鏈誤差的出（chū）現，主要原因可能是傳（chuán）動鏈首末端的各部件（jiàn）製造工藝（yì）及安（ān）裝偏差，同時各部件在工作中的使用損耗（hào）也會引發傳（chuán）動鏈誤差。
 
        2 、精密數控型機（jī）床加工誤（wù）差
 
        2.1 機床定位精度誤差
 
       數控機床的控製（zhì）係統可以對機床中的各部件所在的坐標點進行相應的位置（zhì）標記（jì），通過對運動中這些點的控製，實時定位機床加工的（de）進度和（hé）精度。定位精度誤差所指的正是數控機床在定位時（shí）不能準（zhǔn）確判斷和（hé）標定各（gè）部件實（shí）際所在的坐標點，而存在的（de）與理論設（shè）計值之間的（de）偏差。誘因（yīn）可能是數控係統自身（shēn）程序（xù）設計缺陷、機械傳動裝置磨損偏差、係統中出現的計算插補誤差、目標跟蹤誤差（chà）等。
 
       2.2 機床元器件反（fǎn）饋誤差
  
      精密數控機床擁有由連續反饋元器件構成的檢測反饋裝置。這些裝置一般會被安裝於機床（chuáng）操作台或應力杠上，工作時隻需（xū）要將操作台的直線方向或成角方向的位移變量轉換為（wéi）可傳輸（shū）的電流（liú）信號（hào），數控中（zhōng）心就能分析出當（dāng）前的位移（yí）量與理論（lùn）指令之間的誤差。一旦存在誤差被檢測出，則（zé）操作台會在數控（kòng）係統的控製下向著誤差（chà）減少的方向移動，直至誤差（chà）消除。機床元器件反饋（kuì）誤差誘因一般（bān）包括裝置製造工藝誤差、零部件變形等方麵。
 
      3 、提高機床加工精度的具體改進策略（luè）
 
      3.1 提高普通型機床加工精度的策略
 
      3.1.1 消除機床主軸誤差
 
     （1）保（bǎo）持對機床設備的愛護，確保操作時不會對主軸施加外力作（zuò）用，如敲擊等。
     （2）強化（huà）與機床主軸箱配套的箱體支撐孔、主軸軸杆和軸承，以及其他相配合部位（wèi）所有外（wài）在表麵的加（jiā）工精度。
     （3）主軸軸承的質量控製要過關，要求高精度。在（zài）安（ān）裝主軸時要確保主軸平衡，且與軸承實（shí）現無縫貼合。對於部分高精度（dù）的滾動軸承，應提前預加載荷來（lái）確（què）保降低磨損。
     （4）盡量選用能夠實現運動功能與定位功能相分離的主（zhǔ）軸（zhóu）結構，消除加工工件時機床主（zhǔ）軸回轉誤差對工件回轉精度的不良影（yǐng）響。
     （5）提高主軸（zhóu）回轉精度。可利用液體（tǐ）或氣體等介質灌注的靜壓軸承，這（zhè）樣能夠對（duì）主軸軸頸的形狀誤差調節起到均（jun1）化作用（yòng）。
 
      3.1.2 消除機（jī）床導軌誤差
 
     （1）機床（chuáng）的固定要平衡平穩，一般應采用正確的安裝方固定於實地基礎上（shàng），對整體的位置、距離（lí）等（děng）進行準確精密的調整。
     （2）日常需重視導軌的保養和維護，經常（cháng）清理衛生，杜絕鐵質粉末等覆蓋，防止重物對導軌（guǐ）的碰撞。
     （3）使用潤滑油等（děng）潤滑機床導軌，使導（dǎo）軌光滑順暢，確保機（jī）床在移動時不易磨損導軌表麵，同時還應塗抹防（fáng）鏽材料（liào）防止生鏽。
     （4）合理掌握實際工作環境，在合適條件下，搭配應用不同導軌形狀和（hé）組合形式，放長操作台（tái）與機床自身導軌之間的銜接距離。
     （5）積極利用液（yè）態油或（huò）空氣的壓力均化作用，選擇靜壓導軌，提高工作（zuò）台的直線方（fāng）向驅動精度，並保持長（zhǎng）期（qī）的精度穩態。
 
      3.1.3 消除元件間傳動（dòng）鏈誤差
 
    （1）考慮提升傳動鏈（liàn）的傳動精度，減（jiǎn）少鏈兩端的傳動元件個數，控製傳動鏈長度（dù）。
    （2）可以考慮將已有傳動鏈更換為降速傳（chuán）動鏈。
    （3）可以采用誤差補償法。
    （4）提高傳動鏈末端的（de）傳動（dòng）元件製造工藝和安裝質量。
 
     3.2 提高精密數（shù）控型機床加（jiā）工精度的策略
 
     3.2.1 消除機床定位精度誤差
 
     機床定位精度的調節離不開伺服係統特性、進（jìn）給係統間隙與剛性以及（jí）摩擦特性等（děng）因素的影響。一般情況下，應確（què）保係（xì）統響應時（shí）間正常，數據交換（huàn）靈敏可靠（kào）。
 
     3.2.2 消除機床元器件反饋誤差
 
    （1）機械式補償：傳（chuán）統的做法（fǎ）是采用機械式補（bǔ）償，通過機械裝置的外掛和內嵌搭接，使得係統的控製能力提升。但這無疑也增加了更多（duō）的連（lián）接點，需要投入大量資金來進行硬件改造，不利於反饋因素的控製。
    （2）軟件補償：軟件補償技術主要是應用數控係統的補償控製單元，結合相（xiàng）配套（tào）的軟件，以（yǐ）實現誤差的補償。其原理（lǐ）是通過對點（diǎn）的坐標數值進行修改（gǎi）來（lái）補償誤差（chà）等。
 
     4 、結語
 
     機床加工中影響零件加工精度的實際因素還有很多。機床加工誤（wù）差在工（gōng）業活動中是無法完全（quán）消除的，隻有積極分析誤差產生（shēng）的（de）原因，加以思考，找出合理的解（jiě）決方法（fǎ），才能采取相（xiàng）應的預防措施，減少（shǎo）加工誤差，提高機床加工精度。