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數控機床誤差的概念及分類盤點
數控機床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!
關于機床誤差通常有以下幾種：數控機床幾何誤差、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。
數控機床幾何誤差
根據ISO230-1:1996及我國國家標準GB/T17421.1-1998的相關規定，數控機床幾何誤差指的是數控機床在標準測試環境(標準大氣壓及20℃恒定氣溫)中，機床處在穩定的運轉環境及無負載狀態下，由于機床設計、制造、裝配等中的缺陷，使得機床中各組成環節或部件的實際幾何參數和位置相對于理想幾何參數和位置發生偏離。該項誤差一般與機床各組成環節或部件的幾何要素有關，是機床本身固有的誤差。
數控機床控制誤差
由數控機床控制系統的不精確性引起的機床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
數控機床在工作過程中，工作臺、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。一般數控機床的運動誤差就包含了上述幾何誤差以及數控機床的控制誤差，屬于靜態誤差的范疇。
熱(變形)誤差
由于數控機床受切削熱、摩擦熱等的機床內部熱源以及工作場地周圍外部熱源的影響，數控機床的溫度分部發生變化導致數控機床與標準穩態狀態相比而產生的附加熱變形，由此改變了數控機床中各組成部分的相對位置，從而產生的附加誤差(不包含數控機床已有的幾何誤差)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 主軸箱熱變形分布圖
力(變形)誤差
數控機床在切削力、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床各組成部分原有的相互位置關系而產生的附加誤差，簡稱力誤差，其與機床剛度有關。
定位/位置誤差
機床定位/位置誤差是特指機床工作臺或刀具在機床工作空間中，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。一般屬于機床幾何誤差的范疇。
加工誤差
加工誤差指的就是在加工狀態下，由于機床熱分布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于工件和刀刃在加工過程中互相位置的正確程度。而關于機床誤差存在狹義上和廣義上兩種不同的理解。其中，狹義上機床誤差指的就是機床位置誤差、主軸回轉誤差、數控系統控制誤差等和數控機床本身有關的誤差項，而廣義上機床誤差還包括由于機床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床設計、制造、裝配、檢測控制、加工運行等過程相關所有的誤差項。
圖2所示為機床主要誤差及其來源。
其中，幾何誤差和控制誤差是機床原始誤差，而熱誤差和力誤差為加工工程中產生的誤差。
機床各誤差源所占比例見表1。其中，機床幾何誤差、熱誤差和力誤差占總誤差的65%，是影響數控機床加工精度的主要誤差因素。不同的工況下各誤差源所占比例是有區別的，如越是精密的機床或精密的加工，熱誤差所占比例越大。
數控機床各種誤差源所占比例 (%)
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