干機(jī)加工這行業(yè)塌西，加工精度是掛在嘴邊的口頭禪他挎，每天都要念叨幾遍，見著業(yè)內(nèi)的人聊天了捡需，不出三句肯定也要提到加工精度办桨。那么機(jī)床的加工精度到底是靠什么來保障的呢？這個(gè)視頻把機(jī)床電氣方面的精度控制說的很明白站辉，一起看看吧呢撞。

數(shù)控機(jī)床的加工精度最終要靠機(jī)床本身的精度來保證，數(shù)控機(jī)床精度包括幾何精度饰剥、定位精度殊霞、重復(fù)定位精度和切削精度摧阅。

幾何精度：又稱靜態(tài)精度，是綜合反映數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差雌褥。

定位精度：是表明所測(cè)量的機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部位在數(shù)控裝置控制下铣啰，運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的精度。根據(jù)實(shí)測(cè)的定位精度數(shù)值知祠，可以判斷出機(jī)床自動(dòng)加工過程中能達(dá)到的最好的工件加工精度肌搔。是指零件或刀具等實(shí)際位置與標(biāo)準(zhǔn)位置(理論位置、理想位置)之間的差距成甫，差距越小伪浅，說明精度越高。是零件加工精度得以保證的前提斟漏。

重復(fù)定位精度：是指在數(shù)控機(jī)床上反復(fù)運(yùn)行同一程序代碼所得到的位置精度的一致程度。是在在相同條件下（同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上蛀植，操作方法不同存研，應(yīng)用同一零件程序）加工一批零件所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度。

切削精度：是對(duì)機(jī)床的幾何精度和定位精度在切削加工條件下的一項(xiàng)綜合檢查填要。

由上述可見苦厅，數(shù)控機(jī)床精度的高低分機(jī)械和電氣兩個(gè)方面，機(jī)械方面如主軸精度关串，如跳動(dòng)拧廊、母線等；絲杠的精度晋修；加工時(shí)夾具的精度吧碾，機(jī)床的剛性等等。電氣方面則主要是控制方式如半閉環(huán)墓卦，全閉環(huán)等倦春，還有反饋和補(bǔ)償方式、加工時(shí)的插補(bǔ)精度等落剪。所以機(jī)床精度高低并不取決于機(jī)床是不是全閉環(huán)睁本。

一、原理介紹

數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)鏈包括數(shù)控裝置→伺服編碼器→伺服驅(qū)動(dòng)器→電機(jī)→絲杠→移動(dòng)部件忠怖，根據(jù)位置檢測(cè)裝置安裝位置不同呢堰，分為全閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制凡泣、開環(huán)控制枉疼。

1、全閉環(huán)控制進(jìn)給伺服系統(tǒng)

將位置檢測(cè)裝置（如光柵尺谭扑、直線感應(yīng)同步器等）安裝在機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件(如工作臺(tái))上磕泡，并對(duì)移動(dòng)部件位置進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋,通過數(shù)控系統(tǒng)處理后將機(jī)床狀態(tài)告知伺服電機(jī),伺服電機(jī)通過系統(tǒng)指令自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)誤差的補(bǔ)償坑哥。但由于它將絲杠、螺母副及機(jī)床工作臺(tái)這些大慣性環(huán)節(jié)放在閉環(huán)內(nèi)萎括，調(diào)試時(shí)弦途，其系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)試比較麻煩。另外像光柵尺巡蛋、直線感應(yīng)同步器這類測(cè)量裝置價(jià)格較高抡广，安裝復(fù)雜，有可能引起振蕩嚣赤，所以一般機(jī)床不使用全閉環(huán)控制公掰。

2、半閉環(huán)控制進(jìn)給伺服系統(tǒng)

將位置檢測(cè)裝置安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的端部或是絲桿的端部违冲，用來檢測(cè)絲杠或伺服馬達(dá)的回轉(zhuǎn)角虏丹，間接測(cè)出機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置，經(jīng)反饋送回控制系統(tǒng)略荡。由于機(jī)械制造水平的提高及速度檢測(cè)元件和絲桿螺距精度的提高庵佣，半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床已能達(dá)到相當(dāng)高的進(jìn)給精度。大多數(shù)的機(jī)床廠家廣泛采用了半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)汛兜。

二巴粪、 實(shí)際應(yīng)用

1、全閉環(huán)控制系統(tǒng)

位置檢測(cè)裝置（如光柵尺粥谬、直線感應(yīng)同步器等）有不同精度等級(jí)（±0.01mm肛根、±0.005mm、±0.003mm漏策、±0.02mm）派哲，所以全閉環(huán)控制也會(huì)有誤差，定位精度高低受精度等級(jí)影響掺喻。

位置檢測(cè)裝置熱性能（熱變形）狮辽，測(cè)量裝置一般是非金屬材料，熱膨脹系數(shù)與機(jī)床各部件不一致巢寡，它是機(jī)床工作精確度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)喉脖，所以必須要解決機(jī)床加工過程中的發(fā)熱問題，以克服由于溫度引起的熱變形抑月。高端機(jī)床會(huì)采用各種方式搂拴，如絲杠中空冷卻、導(dǎo)軌潤(rùn)滑苗鸦、切削液恒溫冷卻等方式來降低機(jī)床加工過程中的熱變形锤勉。

位置檢測(cè)裝置安裝也十分重要，理論上外羽，越靠近驅(qū)動(dòng)軸線（絲杠副）赵街，測(cè)量越準(zhǔn)確絮很。由于受結(jié)構(gòu)空間限制，光柵尺的安裝方式只有兩種张庄，一種是安裝在近絲杠副側(cè)戚绪，另一種是安裝在導(dǎo)軌外側(cè)。推薦盡可能選取第一種安裝方式拢杠，但檢修和維護(hù)不方便曙辛。反之，選擇了高精度的光柵尺舰断，而實(shí)際沒有達(dá)到數(shù)控機(jī)床所要求的精度移鸣。即使第一種情況，光柵尺的安裝位置比較靠近驅(qū)動(dòng)軸線谬运，但是安裝位置畢竟與驅(qū)動(dòng)軸線有一定距離隙赁，這一點(diǎn)距離和驅(qū)動(dòng)時(shí)物體的擺動(dòng)相結(jié)合后，對(duì)光柵尺的檢測(cè)控制帶來了很大的麻煩梆暖。當(dāng)驅(qū)動(dòng)物體向光柵尺安裝側(cè)擺動(dòng)時(shí)伞访，光柵尺在檢測(cè)時(shí)誤認(rèn)為移動(dòng)速度不足，系統(tǒng)則給出加速信號(hào)式廷，而驅(qū)動(dòng)物體馬上向另一側(cè)擺動(dòng)咐扭，光柵尺在檢測(cè)時(shí)又誤認(rèn)為移動(dòng)速度太快芭挽，系統(tǒng)則給出減速信號(hào)滑废，這樣反反復(fù)復(fù)運(yùn)行，居然沒有改善數(shù)控機(jī)床各線性坐標(biāo)軸的控制袜爪，反而加劇了驅(qū)動(dòng)物體的振動(dòng)蠕趁，導(dǎo)致了全閉環(huán)不如半閉環(huán)的奇特現(xiàn)象。

生產(chǎn)環(huán)境影響：一般機(jī)械加工工廠環(huán)境比較惡劣辛馆，灰塵俺陋、振動(dòng)是常見現(xiàn)象，但光柵尺昙篙、直線感應(yīng)同步器屬于精密元器件降再，工作原理是靠光的反射來測(cè)量相對(duì)移動(dòng)位置，灰塵揖岔、振動(dòng)恰恰是影響測(cè)量精度的最大因素序峦。另外，機(jī)床在加工時(shí)文荚，切削油霧鳍擎、水霧比較嚴(yán)重，對(duì)光柵尺衬械、直線感應(yīng)同步器影響非常大祷罩。所以要使用全閉環(huán)控制系統(tǒng)哺裳，除了做好安裝密封外，一定要提高生產(chǎn)環(huán)境隔抒。否則坛饥，就會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，剛來的新機(jī)床精度不錯(cuò)卢掖，但用了不到一年暴撼，不但精度下降，機(jī)床還經(jīng)常報(bào)警甘有。

2诉儒、半閉環(huán)控制系統(tǒng)

由于將測(cè)量裝置安裝在電機(jī)或絲杠頂端，比較容易密封亏掀，所以對(duì)環(huán)境沒有要求忱反。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度誤差主要取決于絲杠的正反向間隙。隨著機(jī)械加工工藝的提高滤愕，目前進(jìn)口絲杠的制造工藝水平較高温算，高精度的絲杠副配合基本消除了正反向間隙。另外在裝配環(huán)節(jié)间影，絲杠副采用雙列反向滾珠絲杠副注竿，可以完全消除正反向間隙。另外魂贬，很多機(jī)床廠巩割，在機(jī)床裝配時(shí)，將絲杠采用預(yù)拉伸方式付燥，消除了機(jī)床熱變形對(duì)絲杠傳動(dòng)精度的影響宣谈。所以目前半閉環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)能夠保證機(jī)床達(dá)到很高的精度。

三段卵、 結(jié)論

綜上所述可以看出蜈率，在理論上，如果不考慮外部因素荤榄，全閉環(huán)控制比半閉環(huán)控制可能會(huì)提高基礎(chǔ)的定位精度魔辉。但如果不能很好的解決機(jī)床發(fā)熱、環(huán)境污染借倘、溫升阀霸、振動(dòng)、安裝等因素轨凡，會(huì)出現(xiàn)全閉環(huán)不如半閉環(huán)的現(xiàn)象莱妥。短時(shí)間內(nèi)可能會(huì)有效果，但時(shí)間一長(zhǎng)文紧，灰塵叔三、溫度變化對(duì)光柵尺的影響缩铸，將嚴(yán)重影響測(cè)量反饋數(shù)據(jù)，從而失去作用硝拧。同時(shí)光柵尺出現(xiàn)問題后径筏，會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，造成機(jī)床不能工作障陶。

中低端機(jī)床滋恬，由于考慮生產(chǎn)成本和競(jìng)爭(zhēng)力，在全閉環(huán)控制的配套上都進(jìn)行了簡(jiǎn)化抱究，例如密封恢氯、溫升控制等沒有很好的保障。在這種條件下鼓寺，花較大的成本勋拟，單純的配置光柵尺并不能提高機(jī)床的精度。

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