当您听到精密数控加工时，您会想到什么？CNC加工不都是“精密”吗？从某种意义上说，是的。CNC加工使您可以相对快速地制造大量非常精密的零件。然而，它远不止于此。在本文中，我们将讨论精密CNC加工是什么，如何验证零件是否精确，以及如何在自己的CNC加工过程中获得更精密的零件。您还将知道在搜索精密加工服务时要寻找什么。

　　精 CNC加工有时被认为意味着制造的零件非常符合预期设计的规格/几何形状。从技术上讲，这并没有错，但更准确的说法是准确性。这两个术语之间有一个微妙但重要的区别，我们将在下一节中更详细地介绍。CNC机器非常有能力，制造的零件对于许多应用来说都足够精确，但有时还不够半岛彩票。当您在混合中添加精度时，您可以将其提升到一个新的水平。这给我们带来了真正的问题：什么是精密加工？

　　精度和准确度经常被混淆并互换使用。这两者确实都与质量有关精密加工，但它们各有其独特的含义。准确度是指接近或完全接近目标值（很多人认为这也是精度的定义）。精度实际上是在大量生产单元上复制一致零件的能力。

　　关键是“大量生产单位”。精密加工是指多个或多个单元。您可以拥有一个精确的零件，但您必须有许多零件需要测量和比较才能称其为精确。例如，如果有人要求使用精密CNC加工创建单个零件，这是违反直觉的，因为加工中的“精度”将涉及多个零件。

　　现在让我们谈谈精度，因为它特别与CNC加工相关。如果您订购一些精密CNC加工部件，您应该期待什么？供应商和机加工车间应该有适当的流程来检查您的零件并确保它们符合某些质量标准。他们将测量和比较他们生产的零件的代表性样品，以确保完成这些质量检查。下一节将更详细地介绍其中一些质量流程。

　　测量系统！您的测量系统是测量和确定零件质量和精度的一个组成部分。当您想要改进流程时，重要的是能够识别和衡量任何问题。这可以帮助您确定问题或错误的来源以及如何对其进行优化。

　　第一步是确保您的测量系统足够好。它是否一次又一次地准确测量您的零件？（准确度和精密度！）检查这一点的一种方法是使用仪表零件和校准来确保您的测量系统运行良好。量具零件是极其精确地加工到已知值的零件。例如，您可以测量量块或销，然后将您从测量系统获得的值与该零件的已知测量值进行比较。量块也可以帮助校准您的测量系统，这是应该定期进行的事情。

　　开发中用于查找任何测量错误的一些常见流程是 GR&R 和 MSA。遵循这些很重要，因为它们将帮助您收集可用于识别测量系统或零件中的错误的良好数据。

　　MSA 代表测量系统分析。通过执行 MSA，您可以确定测量值的变化来自何处。您的测量系统是否一致且可靠？进行测量的人是否始终如一地这样做？您的零件是否以最小的变化制造？这三个误差源会导致测量出现更大的变化。如果您确定一个导致显着较大比例的变异，您可以解决该问题并知道您正在获得良好的测量结果。

　　GR&R代表仪表重复性和再现性。这是一种常用的MSA类型。重复性是指操作员反复（在同一零件上）获得相同测量结果的能力。再现性是另一个人一次又一次地获得相同测量值的能力。通过识别一个人的测量值和人与人之间的差异，您可以识别实际零件与零件之间的差异。

　　要进行GR&R，您需要10个零件和3个人来测量零件。每个人将测量每个部分10次。有了结果数据，您可以进行大量分析来分析您的测量系统。如前所述，您可以计算变异的组成部分：重复性、再现性、操作员变异和部件间变异。您可以查看 Xbar 或 R 控制图，它们是操作员变化的图形表示。简而言之，有很多方法可以查看数据并确定您的测量值是否准确。

　　识别这些不同的变异来源对于提高CNC加工过程和零件的精度非常重要。例如，如果您发现大部分错误来自缺乏可重复性，您可以专注于培训操作员，而不是浪费时间和金钱来尝试改进您的测量系统。

　　如果我们继续考虑我们假设的MSA，您的测量系统也可能不是问题所在。也许您实际上得到了很好的测量结果，但是您的零件并不像您需要的那样精确。有很多方法可以提高CNC加工零件的精度。

　　好的第一步是从DFM的角度考虑您的设计。许多DFM原则也将有助于提高零件的精度。需要注意的五个设计参数是几何形状、材料、公差、零件尺寸和外观。这些参数的工作量驱动因素也与精度相关——加工这些零件所需的工作量越大，精确加工它们所需的工作量就越大。

　　一个特别重要的方面是宽容。精密加工就是始终保持在您的公差范围内。例如，整个系统的刚度是公差和精度的关键驱动因素。工件、工件夹持方法半岛彩票、刀具和机器本身之间存在一条顺应线。如果沿该路径的刚度有任何降低，则可能导致偏转和颤振，进而导致尺寸不准确。为了提高 CNC 加工过程的精度，请确保您的系统（工件、工件夹具、工具和机器）针对刚度进行了优化。

　　工件夹持是精密难题的另一个重要部分。同样，当我们谈论精度时，我们关注的是零件之间的差异。您如何确保每个零件都放置在与之前零件相同的位置，以便 CNC程序生成相同的零件？您的固定方法非常重要；它必须严格地将每个部分约束在完全相同的位置。您可以在夹具方法中加入的一个概念是运动耦合。

　　运动学耦合允许您约束零件的所有六个自由度，而不会过度约束它。这来自精确约束设计的思想，即约束点的数量应与您想要约束的自由度数相匹配。运动学耦合有两种类型：麦克斯韦耦合和开尔文耦合。麦克斯韦耦合系统由两部分组成：一个在一个部分上有三个 V 形凹槽，全部朝向中心，另一个有三个与凹槽配合的曲面。另一方面，开尔文耦合系统由一个带有一个凹四面体、一个V形槽和一个平板的部分和一个带有三个球面的配合部分组成。

　　到目前为止，我们已经谈了很多关于精度的内容：它是什么，您如何分析零件和工艺，以及如何提高CNC加工零件的精度。最后，我想谈谈为什么在这些步骤上花费宝贵的时间和金钱如此重要。

　　在某些行业中，精密加工可能比其他行业更重要。某些零件或产品需要非常可靠并且每次都能正常工作。以医疗设备为例。医生驾驶的手术机器人需要完全按照指令执行，没有滞后、滑动或意外动作。即使是“简单”的日常血压读数对于正确诊断也非常重要，并且每次都需要正确。就人们的健康而言，没有太多容错的余地。

　　汽车行业是另一个需要精密零件的行业。您希望您的汽车每天都能可靠行驶，对吗？和消费电子产品：您希望您的手机能够在需要时打开并拨打电话。这些产品中的每一个都归结为需要配合和协同工作的许多部件的相互作用。这需要每次都以相同的方式制造精密零件。

　　如果我们认为比客户更上游，精密CNC加工制造商也关心精度。不精确的过程代价高昂；这会导致更多的废零件无法工作、更多的返工周期、更多的时间和更多的钱！然而，当精度不重要时，意识到这一点也很重要。花哨的新测量系统价格昂贵，需要时间和精力来设置和表征，而且您可能会因为过分关注精度而不必要地增加成本。

　　同样，CNC加工是一种功能强大的过程，可以立即提高零件和过程的质量和效率。对于某些零件，必须特别注意精密零件：您的零件是否始终符合您需要的公差和质量？想想您目前正在处理的零件。在您的特定应用中，精度有多重要？您如何改进设计、加工和测量流程以提高CNC加工零件的精度？半岛彩票半岛彩票半岛彩票