各類(lèi)數(shù)控機(jī)床精度是如何確定的？

我們經(jīng)常能聽(tīng)到，五軸磨床，銑床，五軸加工中心，這種說(shuō)法。這個(gè)5軸對(duì)應(yīng)的是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲桿，導(dǎo)軌，形成一個(gè)空間的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
由于加工中心內(nèi)部，大部分是看不到的，所以不少人理解不了多軸的概念。

下面用裸露在外面的可以看到的，機(jī)器人結(jié)構(gòu)作為說(shuō)明。

這個(gè)圖就比較直觀的能看到，所謂的5軸是一個(gè)什么概念。

三坐標(biāo)結(jié)構(gòu)：就是XYZ三軸，最后一軸直接接上一個(gè)工藝裝置，例如點(diǎn)膠頭，或者是鎖螺絲裝置。

這是三坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，三坐標(biāo)是所有軸都是固定的結(jié)構(gòu)。

四軸結(jié)構(gòu)，是帶有一個(gè)導(dǎo)軌，可以滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)。例如上圖5軸機(jī)器人中的最上面部分。

這個(gè)可以滑動(dòng)的部分，就是四軸相對(duì)三軸多出來(lái)的一軸。也有四軸是旋轉(zhuǎn)軸。如下圖

五軸，6軸，又是在哪里呢？

不管是數(shù)控機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人，都是關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)，也就是控制滑動(dòng)的軌跡，向前向后，向左向右這類(lèi)型的直線滑動(dòng)，以及圓弧的動(dòng)作，都是直線，或者旋轉(zhuǎn)動(dòng)作復(fù)合后呈現(xiàn)出來(lái)的。(有學(xué)過(guò)高中物理，復(fù)合運(yùn)動(dòng)概念)

接下來(lái)這就到了重點(diǎn)的地方了！

計(jì)算一個(gè)機(jī)床的精度，一般有兩種精度，一個(gè)叫絕對(duì)精度，一個(gè)叫重復(fù)定位精度。

（1）絕對(duì)精度的含義，通俗理解就是：硬件層面，伺服精度，減速機(jī)精度，軸承傳導(dǎo)精度，組裝在一起后，點(diǎn)到點(diǎn)的測(cè)量得到的精度。

你可以理解為，我指定機(jī)器人到坐標(biāo)（0,1,1）點(diǎn)，最后機(jī)器人也向那個(gè)方向移動(dòng)了。但是測(cè)量結(jié)果是偏差了0.01mm。這就是絕對(duì)精度是0.01mm。

絕對(duì)精度在應(yīng)用中一般不常用，它主要是設(shè)備廠商自己出廠檢測(cè)產(chǎn)品的時(shí)候使用。用來(lái)確定設(shè)備是否合格！

在加工產(chǎn)品的時(shí)候，我們經(jīng)?？吹降木龋鋵?shí)是重復(fù)定位精度，也叫MTBS（有的地方有這個(gè)參數(shù)字樣可以去看一下）。有沒(méi)有企業(yè)會(huì)宣傳絕對(duì)精度，這肯定是有的，但是絕對(duì)精度確實(shí)沒(méi)法在工作中使用。這種宣傳多數(shù)是噱頭。

（2）重復(fù)定位精度，其實(shí)就是末端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，例如帶有刀具的主軸，他在運(yùn)行10000次中，平均到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的誤差。

你可以想象一下，一個(gè)不斷工作的設(shè)備，各個(gè)軸都在運(yùn)動(dòng)，尤其是精雕機(jī)這種高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)床。不斷運(yùn)動(dòng)加工產(chǎn)品，他的精度怎么保證？單純的依靠硬件的剛性來(lái)保證？所有的硬件都是會(huì)被磨損的。那么怎么辦？

用算法進(jìn)行糾偏！也就是用軟件來(lái)做補(bǔ)償，彌補(bǔ)在硬件運(yùn)動(dòng)中偏移的量。

數(shù)控機(jī)床在算法層面，都是有一個(gè)坐標(biāo)系的，同時(shí)帶有編碼器或者激光距離傳感器。這種傳感器本身誤差是很小的，并且精度非常高。
這些設(shè)備在運(yùn)行中，會(huì)實(shí)時(shí)的反饋位置，根據(jù)各關(guān)節(jié)傳感器帶來(lái)的位置測(cè)量，計(jì)算出最后主軸的實(shí)際位置與設(shè)定位置的差距，來(lái)進(jìn)行算法糾偏。也就是把硬件損耗，給彌補(bǔ)上。

這就是在實(shí)際的數(shù)控機(jī)床上面，控制精度的方式。

題主這里說(shuō)的，如何加工出世界上最高精度的機(jī)床，以及機(jī)床零部件。其實(shí)片面的將絕對(duì)精度給方大了。

這其實(shí)就是相當(dāng)于上面上說(shuō)的絕對(duì)精度概念。但是絕對(duì)精度在實(shí)際生產(chǎn)中不作為參考標(biāo)準(zhǔn)使用。正如我們說(shuō)的，所有的零部件的絕對(duì)精度都是0.001mm，但是組裝起來(lái)后，他一定就不是0.001mm。這就是組裝誤差。當(dāng)然還包括材料誤差。

組裝后影響他們精度的原因，例如材料剛性。

例如鋼尺子，很直對(duì)吧，但是剛性底，如果放一個(gè)重物就會(huì)變形，就沒(méi)有所謂的精度了。

還有溫度，也是影響材料剛性的關(guān)鍵。

因此，用上面大量篇幅費(fèi)力的講精度的問(wèn)題，就在說(shuō)明一個(gè)事情。那就是即使你做出絕對(duì)精度非常高的零部件，你不一定能做出高端的數(shù)控機(jī)床！

但是沒(méi)有超高精的零部件，肯定是沒(méi)有高端數(shù)控機(jī)床的！

最典型的產(chǎn)品，就是前兩年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)一直討論的：工業(yè)機(jī)器人的減速機(jī)，中國(guó)一直無(wú)法生產(chǎn)。全球的減速機(jī)都被日本兩家企業(yè)壟斷了。（現(xiàn)在可以生產(chǎn)了）