加工温度如何从4个方面影响精度

加工领域经验丰富的专家都知道，加工温度与加工精度息息相关。本文将做一个基础科普，从这四个方面帮助大家了解加工温度对加工精度的影响。

01 加工温度影响材料性能

众所周知，材料会产生热胀冷缩。在精密加工中，加工温度的问题绝对不容忽视！温差是精度的大敌。如果我们不关心加工温度这个重要问题，如何讨论精度？由于机器组合部件大部分是钢和铸铁，形状和长度会根据室温和机器本身产生的热量而变化。

材料的具体热胀冷缩量取决于材料的变化值和加工温度。钢和铜的膨胀系数表如下。例如，钢的线膨胀为每米12%，加工温度每变化1°C μm的变化。

钢材的膨胀系数如下图所示：

我们举个例子：

工件长度：200毫米

加工温度变化：10℃

膨胀值：0.02mm

铜的膨胀系数如下图所示：

铜电极长度：200 mm

加工温度变化：10℃

膨胀值：0.05mm 

2加工温度引起的检测误差

如果工件和用于检测的检测仪器、量规由不同的材料制成，并且不在标准加工温度下进行检测，那么与标准加工温度20℃的偏差将始终是检测误差的重要因素.

例如，如果将100mm长的钢块规加热到4C，例如，以手掌加工温度，会出现4.6μM的长度变化。

03 保持稳定的加工温度，便于精密控制

对于 100 x 30 x 20 mm 的钢件，加工温度从 25 ℃ 降低到 20 ℃。尺寸变化：25℃时，尺寸大于6 μ m。当加工温度降至20℃时，尺寸仅大0.12 μ m。这是一个热稳定的过程。即使加工温度迅速下降，仍然需要持续的时间来保持精度。物体越大，加工温度变化时恢复精度稳定性所需的时间越长。

没有精密加工经验的工厂在做精密加工时，往往将精度的不稳定性归咎于设备的精度。而有精密加工经验的工厂知道这是最基本的常识，他们会非常重视环境加工温度和机床的热平衡。他们深知，即使是高精度的机床，也只有在稳定的加工温度环境和热平衡下，才能达到稳定的加工精度。

保持热稳定性是精密加工中必须了解的重要概念。有些人可能会对加工温度应该保持在20℃还是23℃感到困惑。其实最重要的是保持一个目标值的稳定性。理论一般要求为20℃，实际车间一般为22-23℃，可严格控制加工温度的波动。 

3 加工温度对精度和准确度的反馈

一般来说，加工精度可分为精密度和准确度。下图是一个直观的说明。

精确

是指用同一备用样品重复测定所得结果之间的重现性和一致性。有可能精度高，但精度不高。例如，测量1mm的长度得到的三个结果分别为1.051mm、1.053和1.052。尽管它们的精度很高，但它们并不准确。

准确性

是指测量结果与真实值的接近程度。测量精度高意味着系统误差小。此时实测数据的平均值与真实值的偏差较小，但数据较为分散，即偶然误差的大小并不清楚。

精度、准确度与加工温度的关系

一般来说，如果加工零件精密但不准确，很可能车间内加工温度波动较大，导致精度离散性较大；如果加工的零件比较准确但不精密，很可能车间加工温度波动不大，但与标准加工温度偏差较大；既不精确也不精确，这意味着车间加工温度与标准加工温度和控制要求有很大的偏差。

4 遗忘机床的预热

工厂采用精密数控机床进行高精度加工。你有没有这样的经历：每天早上开机加工时，往往首件加工精度不够好；长假后加工的第一批零件的精度往往很不稳定，高精度加工失败的概率很高，尤其是位置精度。

只有在稳定的加工温度环境和热平衡状态下，机床才能获得稳定的加工精度。在开机后进行高精度加工生产的情况下，预热机床是精密加工最基本的常识。

机床在长期停机状态和热平衡状态下的加工精度差异较大。原因是数控机床的主轴和各运动轴的加工温度在运行一段时间后相对保持在一个固定水平，数控机床的热精度随着变化而趋于稳定。加工时间，这表明在加工前对主轴和运动部件进行预热是非常必要的。