精度与准确度：工程制造中有何区别？
大家好，本期咱们补点机械加工通用基础知识。聊一聊精度和准确度这个话题。
目录
制造中的精确度是什么？
制造业的准确度是什么？
精度、准确度和公差之间的相互作用
生产加工中的精度和准确度之间的差异
典型准确度与精密度结果
制造中准确度和精确度的重要性
如何提高加工精度和准确度
结论
人们在日常对话中经常交替使用“准确度”和“精度”这两个词。但在机械加工时，这两个词并不相同，含义也不同。一批零件可以准确，但不能精确，反之亦然。
了解准确度和精密度之间的差异会大有裨益，因为这将有助于老板们做出明智的决策。使人们能够改进制造工艺并实施有效的质量控制措施。本期将简要介绍精密度与准确度之间的区别。
制造中的精确度（precision）是什么？
精度是现代制造业的驱动力之一。它描述了在所有变量保持不变的情况下，两次或多次测量的一致性。这并不一定意味着结果必须与真实值相符。精度意味着使用相同方法获得可重复的测量和结果。
此外，随着微加工越来越流行，精度也变得越来越重要。这些部件通常很小，通常具有对功能和性能至关重要的微小特征。在微加工中，即使是最轻微的错误也会导致严重的问题。
制造业的准确度（accuracy）是什么？
准确度是观测误差的另一种衡量标准。它指的是测量值与指定值的接近程度。要确定零件的准确度，必须将计算值与蓝图中提供的值之间的差异进行比较。值越小，准确度越高，反之亦然。
在制造需要进一步组装的零件时，精度非常重要。精确的零件可确保正确的配合和对准。这在电气和管道等许多行业中都很重要。配合不良和表面处理不良分别会导致连接不当和泄漏。
精度、准确度和公差之间的相互作用
公差、精度和准确度相互关联，它们有助于确定测量质量。公差是指最终零件尺寸相对于理想值的允许变化。例如CNC 加工过程不可能完美无缺，公差指定允许结果偏离标准的程度。当系统准确且得出接近真实值的值时，它很有可能在可接受的公差限度内。但是，系统可以给出精确的结果，但仍超出允许的公差范围。
当公差限度没有明确规定时，一般式遵循国家标准规定的公差进行，例如下表：
生产加工中的精度和准确度之间的差异
精度和准确度是生产加工的重要方面。虽然它们都测量结果，但它们在很多方面都不同。了解准确度和精度之间的差异有助于防止对质量控制数据的误解，并轻松识别需要改进的领域。让我们来看看制造业中精确度和准确度之间的常见差异：
定义
精度涉及测量的一致性或可重复性，但不一定是正确的。在制造中，它指的是工艺能够持续生产每次尺寸相同的零件的程度。然而，准确度更多的是正确性。这意味着加工的零件必须与 CAD 模型或数字蓝图相匹配。最终组件的尺寸必须接近指定的目标。
错误类型指示
低精度和低准确度表示不同类型的错误。低精度是指由于加工操作过程中不可预测的事件而导致的随机误差。这可能是由于环境或人为因素造成的。低精度表明制造的产品本身存在问题。另一方面，低准确度更多地与系统误差有关，例如仪器校准和金属制造过程。
测量次数
为了确定准确度和精密度，测量的总数有所不同。精密度需要在相同条件下获得多个结果。专家建议进行 3 次读数以获得更可靠的评估。但是，仅一次测量就足以确定零件的准确度。但是，获得更多读数将有助于减少偏差。
典型准确度与精密度结果
准确度和精度是任何加工过程的基石。它们决定了客户对产品和零件功能的感受。尽管CNC 加工是自动化的，并控制工具在预定方向上的移动，但它仍然可能导致不同的结果，例如
准确、精确
不精确但准确
不准确但精确
不准确，不精确
下面来看看这些组合具体指的是什么？
准确、精确
这是每个制造工序的目标。准确而精确的产品能够满足最终用户的期望。例如，制造一个高度为 1.5 mm且公差限度为 +/- 0.005 mm的零件。如果最终零件的尺寸为 1.500、1.501、1.499 和 1.500 mm，则制造过程既准确又精确。所有制造零件的尺寸都接近 1.495 和 1.505 mm之间。
不精确但准确
有时，零件可能生产得准确，也可能不精确。按照上述类比，假设最终零件的尺寸为 1.495、1.504、1.500 和 1.498 mm。它们都在允许的范围内，但测量值不一致且差异很大。质量检查将表明所使用的制造技术准确但不精确。
不准确但精确
制造过程中可能遇到的另一种情况是产品精确但不准确。仍以前面的类比为例，如果制造的零件尺寸为 1.508、1.509、1.507 和 1.509 mm。所有测量值均不合适且不在公差范围内。但是，它们是一致的并且彼此非常接近。在这种情况下，加工过程可以说是精确的，但不准确。
不准确，不精确
人为错误和工艺错误也可能导致零件既不准确也不精确。例如，在加工公差水平为 0.01 mm的 1.2 mm塑料零件时。当操作出错时，机械师可能会得到不同的尺寸，例如 1.1 mm、0.9 mm、1.2 mm和 1.5 mm。这些结果表明零件超出了极限，尺寸不一致。
制造中准确度和精确度的重要性
准确性和精密度在医疗、石油和天然气、汽车和航空航天等许多制造业中发挥着重要作用。大多数部件必须严格按照规格制造才能正常工作。准确的零件不仅对客户有利，对公司也有利。以下是零件制造中准确性和精密度的一些优势。
减少浪费和成本
准确度和精密度可减少差异，并确保生产的产品与预期设计完全一致。不准确的零件会增加召回和返工的发生率，否则，这可能会造成高昂的成本并导致浪费。精确的加工可确保资源的正确使用并减少缺陷产品的数量。
安全问题
医疗和汽车等某些行业的零部件必须精确，以确保最终用户的安全。准确和精密的医疗设备和植入物会影响患者护理和整体健康结果。此外，汽车零部件的设计应符合行业标准，以确保乘客安全并防止突然故障。
监管合规性
精确的加工表明符合监管要求。最终的零件可以证明公司的质量管理体系是最新的和标准的。此外，一些监管机构要求在销售和分销开始之前对某些关键部件进行检查和验证。
客户满意度和信任
客户对产品的感知方式和使用体验很重要。当产品制造准确时，它往往会按预期运行，从而提高客户满意度。产品在每次用户购买时提供相同的质量也很重要。这可以增强信任并为推荐提供空间。
顺畅的测试和原型设计
精密和准确的加工确保在产品开发的原型阶段进行无压力测试。准确的原型可以在全面开始生产之前对产品性能进行可靠的测试。不准确可能会导致缺陷，而纠正这些缺陷可能既昂贵又耗时。
如何提高加工精度和准确度
当加工不是自动时，要获得准确而精确的结果。必须付出有意识的努力并改善操作的各个方面。以下是一些前人总结出的可以提高加工精度和准确度的方法。
优化加工参数
不同的加工参数（包括切削速度、进给率和主轴转速）会影响最终零件的质量。机械工艺人员必须根据材料特性和厚度充分调整这些参数，以防止出现错误。使用错误的速度和进给率会导致切削不完整或热量输入过多，从而影响精度和准确度。
正确的校准和维护
定期校准和维护切削刀具以确保最佳性能非常重要。必须定期清洁刀具，检查刀具是否损坏，并在必要时更换。在日常维护期间，团队必须使用适当的润滑系统正确润滑可移动部件以减少磨损。所有这些对于在加工操作期间保持精度都很重要。
工件夹持
在加工过程中使用合适的工件夹具来提高准确性和精度。夹具负责在切削刀具在其上移动时夹紧工件。加工过程中不必要的振动和运动会导致切削刃出现误差。此外，夹具还有助于准确定位零件相对于切削刀具的位置。此功能可确保刀具在正确的位置切削。
测量和检查
在产品开发过程中，检验团队必须使用适当的手动计量工具和测量仪器机进行过程检验。手动计量工具包括卡尺和千分尺。它们价格实惠且使用简单。然而，许多人只将它们用于线性尺寸。另一方面，测量仪器更为复杂。它们提供精确的测量结果，可以轻松地与模型进行比较。
改善环境控制
虽然这点经常被低估了，但加工环境的条件决定了最终零件的精度和一致性。不稳定和变化的温度可能会导致工件不必要的膨胀和收缩。这会导致尺寸不准确。为了防止这种情况，操作员必须在温度受控的环境中工作，以确保操作顺利进行。
考虑先进的加工技术
使用 5 轴加工等先进加工技术（这里有一个前提，是机床自身有很高的精度和准确度），可以更轻松地制造精确且可重复的零件。5轴 CNC 加工允许沿五个不同方向移动，以在各个侧面制造工件。这有助于减少工件的频繁调整和重新定位。最大限度地减少手动设置可消除加工过程中出现错误的可能性。
结论
精度和准确度是两个含义不同的词。精度是指一致性和可重复性。它表示两个或多个零件的接近程度。准确度是指零件尺寸与蓝图的符合程度。准确度和精度在制造过程中对于质量保证和提高客户满意度都很重要。
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