机械制造工艺

《机械制造工艺学》机床误差及对加工精度的影响复习1、机械加工精度与加工误差

机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）对理想几何参数的符合程度。加工误差是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）对理想几何参数的偏离程度。2、工艺系统在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。引入例1，利用卧式升降台铣床铣削一平面，但铣出的平面与底部定位基准平面产生平行度误差，这是由什么原因造成的呢？

例2，在车削工件时，出现圆柱度和圆跳动超差；端面的平面度或螺纹的螺距精度超差的现象，这是由什么原因造成的呢？

在正常加工条件下，机床的本身精度通常是影响加工工件精度最重要的一个因素。机床对工件加工精度影响较大的有：导轨导向误差、主轴回转误差和传动链误差。一、机床导轨误差导轨导向精度是指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度，这两者之间的偏差称为导向误差。1、直线导轨的导向精度表现形式（1）导轨在水平面内的直线度（弯曲）（2）导轨在垂直面内的直线度（弯曲）（3）前后导轨平行度（扭曲）（4）导轨与主轴回转轴线的平行度(或垂直度)2、导轨导向误差对加工精度的影响（1）导轨直线度的影响(a)(b)例1：车削加工例2：：刨刨削削时时的的加加工工误误差差导轨轨在在水水平平面面内内的的直直线线度度对于于车车床床和和外外圆圆磨磨床床由由于于刀刀尖尖相相对对于于工工件件回回转转轴轴线线在在加加工工表表面面径径向向方方向向的的变变化化属属敏敏感感方方向向，，故故其其对对零零件件的的形形状状精精度度影影响响很很大大。。导轨轨在在垂垂直直面面内内的的直直线线度度垂直直面面内内导导轨轨的的直直线线度度误误差差对对车车床床的的影影响响较较小小，，可可以以忽忽略略不不计计。。但但对对于于龙龙门门刨刨床床、、龙龙门门铣铣床床及及导导轨轨磨磨床床来来说说，，导导轨轨在在垂垂直直面面内内的的直直线线度度误误差差将将直直接接反反映映到到工工件件上上。。（3））前前后后导导轨轨平平行行度度的的影影响响导轨轨扭扭曲曲示示意意图图例：：车车床床导导轨轨扭扭曲曲引引起起的的加加工工误误差差DR=DY导轨扭曲引起的加工误差（4））导导轨轨与与主主轴轴回回转转轴轴线线的的平平行行度度的的影影响响当车车床床导导轨轨和和主主轴轴回回转转轴轴线线在在水水平平面面内内不不平平行行时时，，使使工工件件产产生生锥锥度度。。当车车床床导导轨轨和和主主轴轴回回转转轴轴线线在在垂垂直直面面内内不不平平行行时时，，对对工工件件影影响响很很小小。。（5））导导轨轨误误差差对对加加工工精精度度的的影影响响小小结结由上上分分析析可可知知，，导导轨轨导导向向误误差差对对不不同同的的加加工工方方法法和和加加工工对对象象，，将将会会产产生生不不同同的的加加工工误误差差。。在在分分析析导导轨轨导导向向误误差差对对加加工工精精度度的的影影响响时时，，主主要要应应考考虑虑导导轨轨导导向向误误差差引引起起刀刀具具与与工工件件误误差差敏敏感感方方向向的的相相对对位位移移。。3、、影影响响导导轨轨导导向向精精度度的的因因素素影响响导导轨轨导导向向精精度度的的因因素素有制制造造、、安安装装、、磨磨损损以以及及使使用用过过程程中中的的力力、、热热等等方方面面的的原原因因。。4、、提提高高导导轨轨导导向向精精度度的的措措施施（1））机机床床制制造造时时应应从从结结构构、、材材料料、、润润滑滑、、防防护护装装置置等等方方面面采采取取措措施施以以提提高高导导向向精精度度；；（2））机机床床安安装装时时，，应应校校正正好好水水平平和和保保证证地地基基质质量量；；（3））使使用用时时，，要要注注意意调调整整导导轨轨配配合合间间隙隙、、同同时时保保证证良良好好的的润润滑滑和和维维护护。。二、、主主轴轴回回转转运运动动误误差差机床床主轴轴回回转转误误差差，是是主主轴轴的的实实际际回回转转轴轴线线相相对对于于其其理理想想回回转转轴轴线线（（平平均均回回转转轴轴线线））的的漂漂移移。1、、主主轴轴回回转转误误差差的的基基本本形形式式径向向圆圆跳跳动动轴向向圆圆跳跳动动倾角角摆摆动动2、、主主轴轴回回转转误误差差对对加加工工精精度度的的影影响响（1））轴轴向向圆圆跳跳动动对对加加工工精精度度的的影影响响当加加工工端端面面时时,车车出出端端面面与与圆圆柱柱面面不不垂垂直直；；加工工螺螺纹纹时时，，产产生生螺螺距距周周期期性性误误差差。。镗削削时时，，对对加加工工内内孔孔无无影影响响；；对对端端面面的的平平面面度度和和垂垂直直度度有有影影响响。。（2））径径向向圆圆跳跳动动对对加加工工精精度度的的影影响响车削削加加工工时时，，实实际际回回转转轴轴线线相相对对于于平平均均回回转转轴轴线线作作h=AcosØØ的的运运动动Y=A+(R-h)cosØØ=Asin2Ø+RcosØØZ=(R-h)sinØØ=RsinØØ-AcosØØsinØØY2+Z2=R2+Asin2Ø镗削削加加工工时时，，实实际际回回转转轴轴线线相相对对于于平平均均回回转转轴轴线线作作h=AcosØØ的的运运动动Z=RsinØØY=h+RcosØØ=(A+R)cosØØ加工工内内孔孔呈呈椭椭圆圆孔孔；；对对端端面面的的加加工工无无影影响响。（3））倾倾角角摆摆动动对对加加工工精精度度的的影影响响几何何轴轴线线相相对对与与平平均均轴轴线线在在空空间间成成一一定定锥锥角角的的圆圆锥锥运运动动。。若沿沿与与平平均均轴轴线线垂垂直直的的各各个个截截面面来来看看，，相相当当于于几几何何轴轴线线绕绕平平均均轴轴心心做做偏偏心心运运动动，，只只是是各各截截面面的的偏偏心心量量不不同同。。因因此此，，无无论论车车削削还还是是镗镗削削都都能能获获得得一一个个正正圆圆锥锥。。几何何轴轴线线在在某某一一平平面面内内作作角角度度摆摆动动若频频率率和和主主轴轴回回转转频频率率一一致致，，沿沿与与平平均均回回转转轴轴线线垂垂直直的的各各个个截截面面看看，，车车削削表表面面是是一一个个圆圆，，整整体体为为一一圆圆柱柱。。镗镗孔孔时时，，在在垂垂直直于于主主轴轴平平均均轴轴线线的的各各个个截截面面内内都都形形成成椭椭圆圆，，整整体体加加工工出出椭椭圆圆柱柱。。4、、主主轴轴回回转转误误差差产产生生的的原原因因主轴轴回回转转误误差差主主要要是是由由主主轴轴的的制制造造误误差差、、轴轴承承的的误误差差与与轴轴承承配配合合件件的的误误差差及及配配合合间间隙隙、、主主轴轴系系统统的的径径向向不不等等刚刚度度和和热热变变形形等等造造成成。。单油油楔楔动动压压轴轴承承圆圆度度误误差差和和波波度度对对回回转转精精度度的的影影响响工件件回回转转类类机机床床刀刀具具回回转转类类机机床床5、、提提高高主主轴轴回回转转精精度度的的措措施施（1））提提高高主主轴轴部部件件的的制制造造精精度度；；（2））对对滚滚动动轴轴承承进进行行预预紧紧，，消消除除间间隙隙；；（3））使使主主轴轴回回转转误误差差不不反反映映到到工工件件上上（（误误差差转转移移））。。小结结机床床的的误误差差决决定定了了机机床床加加工工精精度度的的运运动动部部件件的的运运动动精精度度，，决决定定了了机机床床加加工工精精度度的的部部件件之之间间及及其其运运动动轨轨迹迹之之间间的的相相对对位位置置精精度度。。从从而而影影响响了了加加工工精精度度。。思考考题题：：磨削削锥锥孔孔时时，，用用检检验验锥锥度度的的塞塞