‘壹’ 保证和提高机床加工精度的方法有哪些
在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的最终加工质量。如何使工件的加工达到质量要求，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的事情。在机械加工中，误差是不可避免的，但误差必须在允许的范围内。通过误差分析，掌握其变化的基本规律，从而采取相应的措施减少加工误差，提高加工精度。
保证和提高加工精度的方法，大致可概括为以下几种：
1、减少原始误差 提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工，则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后，设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削，现在采用了大走刀反向车削法，基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖，则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。
2、补偿原始误差
误差补偿法，是人为地造出一种新的误差，去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值，反之，取负值，并尽量使两者大小相等；或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，也是尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到减少加工误差，提高加工精度的目的。
3、转移原始误差
误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。误差转移法的实例很多。如当机床精度达不到零件加工要求时，常常不是一味提高机床精度，而是从工艺上或夹具上想办法，创造条件，使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度，不是靠机床主轴的回转精度来保证，而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后，机床主轴的原始误差就被转移掉了。
4、均分原始误差
在加工中，由于毛坯或上道工序误差的存在，往往造成本工序的加工误差，或者由于工件材料性能改变，或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后，把原来的切削加工工序取消)，引起原始误差发生较大的变化。解决这个问题，最好是采用分组调整均分误差的办法。这种办法的实质就是把原始误差按其大小均分为n
组，每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n，然后按各组分别调整加工。
5、均化原始误差
对配合精度要求很高的轴和孔，常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度，但它能在和工件做相对运动过程中对工件进行微量切削，高点逐渐被磨掉(当然，模具也被工件磨去一部分)，最终使工件达到很高的精度。这种表面间的摩擦和磨损的过程，就是误差不断减少的过程，这就是误差均化法。它的实质就是利用有密切联系的表面相互比较，相互检查从对比中找出差异，然后进行相互修正或互为基准加工，使工件被加工表面的误差不断缩小和均化。在生产中，许多精密基准件(如平板、直尺等)都是利用误差均化法加工出来的。
6、就地加工法
在加工和装配中，有些精度问题牵涉到零件或部件间的相互关系，相当复杂，如果一味地提高零、部件本身精度，有时不仅困难，甚至不可能，若采用就地加工法(也称自身加工修配法)，就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。
‘贰’ 激光干涉仪检测机床的方法（以线性检测为例）
激光干涉仪检测机床的方法（以线性检测为例）
进行线性测量的基本步骤涉及以下几点：
（1）首先，将激光干涉仪安装并设置好。
（2）确保激光束与被测量的轴正确校准。
（3）利用测量软件输入相应参数，如材料的膨胀系数。
（4）输入机床上的测量程序，启动干涉仪测量，记录数据。
（5）使用软件分析测量数据，生成补偿文件。
光束快速准直步骤具体操作如下：
（1）沿着运动轴移动反射镜与干涉镜。
（2）在光束离开光靶外圆时停止移动，进行垂直光束调整。
（3）通过激光头后方的指形轮使两道光束回到同一高度。
（4）利用三脚架中心主轴上的高度调整轮使激光头上下旋转，直至两道光束都击中光靶中心。
进行水平光束调整，操作如下：
（5）用三脚架左后方的小旋钮调整激光头的角度偏转，使两道光束重叠。
（6）利用三脚架左边中间的大旋钮调整激光头的水平位置，确保两道光束击中光靶中心。
沿着运动轴重新开始移动工作台。在光束离开光靶时再次停止，重复步骤3到6，直至完成整个轴向的光镜准直。
达到轴的末端时，将机床移回，使反光镜与线性反射镜靠近。若光束离开光靶是由于反光镜侧向偏移，通过上下左右调整反光镜，使从反光镜返回的光束与干涉镜光束在光靶上重叠。
重复步骤1到8，确保两道光束在整个运动轴长度范围内都保持在光靶中心。
保持光束与测量轴准直，将光闸旋转到其测量位置。在反光镜沿着机床整个运动长度移动时，检查线性数据采集软件中显示的信号强度。
在使用激光干涉仪对数控机床位置精度检测中，需分析并消除测量误差。外界环境变化如温度、压力和湿度影响测量准确性，振动会导致数据分散和重复测量精度降低。为此，确保环境稳定，使用补偿参数修正，避免热源干扰，减少外界振动，干涉仪靠近机床固定，并确保磁力表座安装平稳无油渍。
激光干涉仪sj6000技术参数包括：加工定制可选、类型为激光干涉仪、品牌为中图、型号为sj6000、品种为激光干涉仪、测量范围为80m、用途为检测和校准机床三坐标机等。如有疑问或需了解更多详情，请联系中图仪器咨询。
‘叁’ 数控机床的反向偏差及定位精度如何测定补偿
目前数控机床位置精度的检验通常采用国际标准ISO230-2或国家标准GB10931-89等。同一台机床，由于采用的标准不同，所得到的位置精度也不相同，因此在选择数控机床的精度指标时，也要注意它所采用的标准。数控机床的位置标准通常指各数控轴的反向偏差和定位精度。对于这二者的测定和补偿是提高加工精度的必要途径。
一、反向偏差
在数控机床上，由于各坐标轴进给传动链上驱动部件（如伺服电动机、伺服液压马达和步进电动机等）的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在，造成各坐标轴在由正向运动转为反向运动时形成反向偏差，通常也称反向间隙或失动量。对于采用半闭环伺服系统的数控机床，反向偏差的存在就会影响到机床的定位精度和重复定位精度，从而影响产品的加工精度。如在G01切削运动时，反向偏差会影响插补运动的精度，若偏差过大就会造成“圆不够圆，方不够方”的情形；而在G00快速定位运动中，反向偏差影响机床的定位精度，使得钻孔、镗孔等孔加工时各孔间的位置精度降低。同时，随着设备投入运行时间的增长，反向偏差还会随因磨损造成运动副间隙的逐渐增大而增加，因此需要定期对机床各坐标轴的反向偏差进行测定和补偿。
【反向偏差的测定】
反向偏差的测定方法：在所测量坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定（一般为七次），求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的最大值为反向偏差测量值。金属加工内容不错，值得关注。在测量时一定要先移动一段距离，否则不能得到正确的反向偏差值。
测量直线运动轴的反向偏差时，测量工具通常采有千分表或百分表，若条件允许，可使用双频激光干涉仪进行测量。当采用千分表或百分表进行测量时，需要注意的是表座和表杆不要伸出过高过长，因为测量时由于悬臂较长，表座易受力移动，造成计数不准，补偿值也就不真实了。若采用编程法实现测量，则能使测量过程变得更便捷更精确。
例如，在三坐标立式机床上测量X轴的反向偏差，可先将表压住主轴的圆柱表面，然后运行如下程序进行测量：
N10G91G01X50F1000；工作台右移；
N20X－50；工作台左移，消除传动间隙；
N30G04X5；暂停以便观察；
N40Z50；Z轴抬高让开；
N50X-50：工作台左移；
N60X50：工作台右移复位；
N70Z-50：Z轴复位；
N80G04X5：暂停以便观察；
N90M99；
需要注意的是，在工作台不同的运行速度下所测出的结果会有所不同。一般情况下，低速的测出值要比高速的大，特别是在机床轴负荷和运动阻力较大时。低速运动时工作台运动速度较低，不易发生过冲超程（相对“反向间隙”），因此测出值较大；在高速时，由于工作台速度较高，容易发生过冲超程，测得值偏小。
回转运动轴反向偏差量的测量方法与直线轴相同，只是用于检测的仪器不同而已。
【反向偏差的补偿】
国产数控机床，定位精度有不少>0.02mm，但没有补偿功能。对这类机床，在某些场合下，可用编程法实现单向定位，清除反向间隙，在机械部分不变的情况下，只要低速单向定位到达插补起始点，然后再开始插补加工。插补进给中遇反向时，给反向间隙值再正式插补，即可提高插补加工的精度，基本上可以保证零件的公差要求。
对于其他类别的数控机床，通常数控装置内存中设有若干个地址，专供存储各轴的反向间隙值。当机床的某个轴被指令改变运动方向时，数控装置会自动读取该轴的反向间隙值，对坐标位移指令值进行补偿、修正，使机床准确地定位在指令位置上，消除或减小反向偏差对机床精度的不利影响。
一般数控系统只有单一的反向间隙补偿值可供使用，为了兼顾高、低速的运动精度，除了要在机械上做得更好以外，只能将在快速运动时测得的反向偏差值作为补偿值输入，因此难以做到平衡、兼顾快速定位精度和切削时的插补精度。
对于FANUC0i、FANUC18i等数控系统，有用于快速运动（G00）和低速切削进给运动（G01）的两种反向间隙补偿可供选用。根据进给方式的不同，数控系统自动选择使用不同的补偿值，完成较高精度的加工。
将G01切削进给运动测得的反向间隙值A。
输入参数NO11851（G01的测试速度可根据常用的切削进给速度及机床特性来决定），将G00测得的反向间隙值B。
输入参数NO11852。金属加工内容不错，值得关注。需要注意的是，若要数控系统执行分别指定的反向间隙补偿，应将参数号码1800的第四位（RBK）设定为1；若RBK设定为0，则不执行分别指定的反向间隙补偿。G02、G03、JOG与G01使用相同的补偿值。
二、定位精度
数控机床的定位精度是指所测量的机床运动部件在数控系统控制下运动所能达到的位置精度，是数控机床有别于普通机床的一项重要精度，它与机床的几何精度共同对机床切削精度产生重要的影响，尤其对孔隙加工中的孔距误差具有决定性的影响。一台数控机床可以从它所能达到的定位精度判出它的加工精度，所以对数控机床的定位精度进行检测和补偿是保证加工质量的必要途径。
【定位精度的测定】
目前多采用双频激光干涉仪对机床检测和处理分析，利用激光干涉测量原理，以激光实时波长为测量基准，所以提高了测试精度及增强了适用范围。检测方法如下：
安装双频激光干涉仪；
在需要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置；
调整激光头，使测量轴线与机床移动轴线共线或平行，即将光路预调准直；
待激光预热后输入测量参数；
按规定的测量程序运动机床进行测量；
数据处理及结果输出。
【定位精度的补偿】
若测得数控机床的定位误差超出误差允许范围，则必须对机床进行误差补偿。常用方法是计算出螺距误差补偿表，手动输入机床CNC系统，从而消除定位误差，由于数控机床三轴或四轴补偿点可能有几百上千点，所以手动补偿需要花费较多时间，并且容易出错。
现在通过RS232接口将计算机与机床CNC控制器联接起来，用VB编写的自动校准软件控制激光干涉仪与数控机床同步工作，实现对数控机床定位精度的自动检测及自动螺距误差补偿，其补偿方法如下：
备份CNC控制系统中的已有补偿参数；
由计算机产生进行逐点定位精度测量的机床CNC程序，并传送给CNC系统；
自动测量各点的定位误差；
根据指定的补偿点产生一组新的补偿参数，并传送给CNC系统，螺距自动补偿完成；
重复进行精度验证。
根据数控机床各轴的精度状况，利用螺距误差自动补偿功能和反向间隙补偿功能，合理地选择分配各轴补偿点，使数控机床达到最佳精度状态，并大大提高了检测机床定位精度的效率。
定位精度是数控机床的一个重要指标。尽管在用户购选时可以尽量挑选精度高误差小的机床，但是随着设备投入使用时间越长，设备磨损越厉害，造成机床的定位误差越来越大，这对加工和生产的零件有着致命的影响。采用以上方法对机床各坐标轴的反向偏差、定位精度进行准确测量和补偿，可以很好地减小或消除反向偏差对机床精度的不利影响，提高机床的定位精度，使机床处于最佳精度状态，从而保证零件的加工质量。
‘肆’ 数控机床精度的测量方法有哪些
数控机床能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题。制造业中的质量目标在于将零件的生产与设计要求保持一致，坐标是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，下面简单介绍下机床测量精度的方法有哪些：
1、合理的测量精度
首要的是精度指标应满足要求。选用三坐标时可根据被测工件要求的检测精度与给定的测量不确定度相对比，尤其重要的是重复精度必须满足要求，因为系统误差可以通过一定方法补偿，而重复精度是由数控机床本身决定的。好的坐标测量系统不仅要精度高，更重要的是精度能够保持稳定。
2、合理测量范围
测量范围是选择时的基本参数。选择测量范围时，应考虑以下三个方面。
（1）工件所需测量的部分，不一定是整个工件。如要测量的部位位于工件的某个局部，除了测量范围要能覆盖被测部位之外，还要考虑整个工件能否在机台上安置。一般应根据工件大小选择测量范围。
（2）行程与空间高度的关系。另外要考虑加装上测头系统后所能测量的空间。
（3）测杆变化问题。有的测头上有星形探针，这些三坐标探针在测量时往往要超出工件的被测部分，因此测量范围等于工件被测的最大尺寸再加上两倍的探针长度。
3、合适的数控机床类型
数控机床按自动化程度分为手动与自动两大类。选用时，应根据检测对象的批量大小、自动化程度、产品特点及使用频率和效率来权衡。
4、功能齐全的测座系统
测座系统是数控机床上重要的测量部件。它不仅直接影响测量精度，也是决定数控机床功能和测量效率的重要因素。有自动和手动测座系统，一般根据产品的实际测量要求来确定。
5、控制系统
控制系统一般不为大家所关注，但在坐标测量系统中具有非常重要的中枢控制作用，其好坏决定着整个系统的功能及运动特性。数据的传输也影响到测量系统的效率及稳定性。
‘伍’ 如何提高立式加工中心加工时工件的精度
任何加工设备，在工件加工时如加工路线设置、加工程序编制、加工刀具选择、机床自身问题、装夹问题及工件材质等有问题时，对工件最终的加工精度和加工效率都会造成一定的影响，立式加工中心作为高精、高效的加工设备，减少工件加工误差常用的方法主要有减少原始误差法、误差补偿法、误差转移法、误差分组法、误差平均法及误差合成法等。
一、误差合成法消除机床自身的误差是保证工件最终加工精度最为主要的方法。误差合成法，要求测量出机床各轴的各项原始误差。激光干涉仪因具有测量精度高、使用灵活等特点，是现在立式加工中心主要的检测仪器。
二、误差补偿法误差补偿法是人为地制造一种误差，去抵消工艺系统固有的原始误差，或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，从而达到提高立式加工中 心工件加工精度的目的。通常通过减小机床间隙，提高机床刚度，采用预加载荷，使有关配合产生预紧力，而消除间隙影响。还可以提高工件和刀具的刚度减小刀 具、工件的悬伸长度，以提高工艺系统的刚度。还可以采用合理的装夹方式和加工方式，减小切削力及其变化，合理地选择刀具材料，增大前角和主偏角，以及对工 件材料进行合理的热处理以改善材料地加工性能等几种方法。
三、直接减少原始误差法直接减少原始误差法是指在查明影响加工精度的主要原始误差因素之后，设法对其直接进行消除或减少。比如立式加工中心在长时间使用后，由于自然磨损造成的传动系统定位失准、反向间隙等。
四、误差平均法误差平均法是利用有密切联系的表面之间的相互比较和相互修正，或者利用互为基准进行加工，以达到立式加工中心消除加工误差的目的。
五、误差转移法误差转移法的实质是转移工艺系统的集合误差、受力变形及热变形等引起的综合误差。如立式加工中心进行一些孔类加工，工件的同轴度不是靠机床主轴回转精度来保证的，而是靠夹具保证，当机床主轴与工件采用浮动连接以后，机床主轴的原始误差就不再影响加工精度，而转移到夹具来保证加工精度。
六、误差分组法在立式加工中心加工中，由于工序毛坯误差的存在，造成了本工序的加工误差。毛坯误差的变化，对本工序的影响主要有两种情况：反应误差和定位误差。
如果上述误差太大，不能保证加工精度，而且要提高毛坯精度或上一道工序加工精度是不太现实的。这时可采用误差分组法，即把毛坯或上工序尺寸按误差大小 分为n组，每组毛坯的误差就缩小为原来的1/n，然后按各组分别调整刀具与工件的相对位置或调整定位元件，这样就可大大地缩小整批工件的尺寸分散范围。误 差分组法的实质是用提高测量精度的手段来弥补加工精度的不足,从而达到消除加工误差的影响。