浅析机床加工误差及提高精度的措施

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1、第1期(总第158期)机械工程与自动化NO．12010年2月MECHAN1CALENGINEERING&AUTOMAT10NFeb．文章编号：1672—6413(2010)01—0199-03浅析机床加工误差及提高精度的措施苏明七(江苏省徐州机电工程高等职业学校，江苏徐州221011)摘要：机床在加工过程中其工艺系统会产生各种误差，从而影响零件的加工精度。工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度，研究机床加工过程误差的产生及防止对提高机床加工精度有着重要的意义。关键词：机床；加工误差；精度中图分类号：TH161．21文献标识码：B0引言要原因有主轴几段轴颈的同轴度

2、误差、轴承本身的各国内机床精度比较低，不仅机床加工有问题而且种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴挠度等。图l为其装配工艺也有问题，我们能产出同样精度的零件，但滑动轴承主轴的径向圆跳动，图1(a)中，表示径向装不出同样精度的整机。国际上最好的机床是德国生跳动量，在切削力F的作用下，主轴颈以不同的部位产的，其精度高，经久耐用，可以长期在高精度下作和轴承内径的某一固定部位相接触，此时主轴颈的圆业。日本制造的机床精度也很高，但是较容易出故障。度误差对主轴径向回转精度影响较大，而轴承内径的影响机床加工精度的主要因素有机床误差、刀具的制圆度误差对主轴径向回转精度的影响则不大；而在

3、镗造误差及磨损、夹具误差。床上镗孔时，见图1(b)，由于切削力F的作用方向随1机床误差着主轴的回转而回转，在切削力F的作用下，主轴总1．1主轴回转误差是以其轴颈某一固定部位与轴承内表面的不同部位接机床主轴误差可分解为径向圆跳动、轴向窜动和触，因此，轴承内表面的圆度误差对主轴径向回转精角度摆动3种基本形式。产生主轴径向回转误差的主度影响较大，而主轴颈圆度误差的影响则不大。，，、＼、／r{、>_、：、＼F‘占(a)主轴l司的部位和轴承固定部位相接触Lb)主轴固定部位与轴承不同部位接触图1滑动轴承主轴的径向圆跳动产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承1．2导轨误差承载

4、端面对主轴回转轴线有垂直度误差。在车螺纹时，导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误准，也是机床运动的基准，见图2。卧式车床导轨在水差。平面内的直线度误差△将直接反映在被加工工件表收稿日期：2009一O4—10；修回日期：2009—09—15作者简介：苏明七(1978一)，男，江苏徐州人，助讲，本科，研究方向为职业教育学·200·机械工程与自动化2010年第1期面的法线方向(加工误差的敏感方向)上，对加工精度的那一类误差源以外，还要有效地抑制数控加工时才的影响最大。卧式车床导轨在垂直面内的直线度误差可能出现的误差源。△

5、。可引起被加工工件的形状误差和尺寸误差，但△z对加工精度的影响要比△小得多。由图3可知，若因△。而使刀尖由a下降至b，不难推得工件半径R的变化量z1R。当前后导轨存在平行度误差(扭曲)时，刀架运动时会产生摆动，刀尖的运动轨迹是一条空间曲线，使工件产生形状误差。由图4可见，当前后导轨有了扭曲误差△3之后，由几何关系可求得△≈(H／B),A。。一般车床的H／B~2／3，见车床前后导轨的平行度误差对加工精度的影响很大。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。图4卧式车床导轨扭曲对加工精度的影响1

6、．4．1机床重复定位精度的影响数控机床的定位精度是指数控机床各坐标轴在数控系统的控制下运动的位置精度，引起定位误差的因素包括数控系统的误差和机械传动的误差。而数控系统的误差则与插补误差、跟踪误差等有关。机床重复定位精度是指重复定位时坐标轴的实际位置和理想位置的符合程度。1．4．2检测装置的影响检测反馈装置也称为反馈元件，通常安装在机床图2卧式车床导轨直线度误差工作台或丝杠上，相当于普通机床的刻度盘和人的眼’、＼睛。检测反馈装置将工作台位移量转换成电信号，并且反馈给数控装置，如果与指令值比较有误差，则控制工作台向消除误差的方向移动。数控系统按有无检测装置可分为开环、闭

7、环与半闭环系统。开环系统精。度取决于步进电动机和丝杠精度，闭环系统精度取决．．_-j于检测装置精度。检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。二／

8、1．4．3刀具误差的影响在加工中心，由于采用的刀具具有自动交换功能，图3卧式车床导轨垂直面内直线度误差对加工精度的影响1．3传动链误差因而在提高生产率的同时，也带来了刀具交换误差。用传动链误差是指传动链始末两端传动元件问相对同一把刀具加工一批工件时，由于频繁重复换刀，致运动的误差，一般用传动链末端元件的转角误差来衡使刀柄相对于主轴锥孑L产生重复定位误差而降低加工量。精度。1．4数控机床独特性误差1．4．4抑制数控机床产