第二节 工艺系统的几何精度对

二、调整误差
生产中常采用的刀具调整方法主要有：按标准样块 或对刀块（导套）调整刀具及按试切一个工件后的实测 尺寸调整刀具。 按标准样块或对刀块（导套）调整刀具时，影响刀 具调整精度的主要因素有标准样件本身的尺寸误差，刀 块（导套）相对工件定位元件之间的位置尺寸误差，刀 具调整时的目测误差，切削加工时刀具相对于工件加工 表面的弹性退让和行程挡块的受力变形等。 按试切一个工件后的实测尺寸调整刀具时，虽可避 免上述一些因素的影响，但对于一批零件，可能导致由 于进给机构的重复定位误差和按试切一个工件尺寸调整 刀具的不准确性，引起加工后这一批零件尺寸分散和分 布中心位置的偏离。
1)导轨在水平面内的直线度误差
2)导轨在水平面内有直线度误差ΔX时，将使刀
3)尖相对于工件回转轴线在加工面的法线方向
4)（加工误差敏感方向）上产生位移，位移量等于导
轨的直线度误差，此时刀尖在水平面内的运动轨迹
5)不是一条直线，由此造成工件的轴向形状误差为：
d 2X
2)导轨在垂直面内的直线度误差 导轨在垂直面内有直线度误差ΔY时，将使刀尖相对于工 件回转轴线
在加工面的切线方向（加工误差非敏感方向）变化，此 时刀尖的运
动轨迹也不是一条直线，由此造成工件的轴向形状误差 为：
2Y d d
2
式中 d -- 工件直径。 由于这项误差很小，一般可忽略不计。
3）导轨扭曲
当前后导轨之间在垂直面内存在平行度误差Δn（扭曲）
时，如图4-22 所示，工作台在运动过程 中将产生摆动，刀尖运动轨迹为一条空间曲线，造成的加 工误差为：
第二节 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
一、加工原理误差
加工原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀 刃轮廓进行加工而产生的误差，一般多为形状误差。如： 用阿基米德蜗杆滚刀切削渐开线齿轮；在数控机床上用直 线插补或圆弧插补方法加工复杂曲面；在普通公制丝杠的 车床上加工英制螺纹等，都会由于加工原理误差造成零件 的加工表面形状误差。 在实际生产中，采用理论上完全准确的方法进行加工 往往会使机床的结构复杂，刀具的制造困难，加工的效率 降低。而采用近似加工方法，则常常可使工艺装备简单 化，生产成本降低，故在满足产品精度要求的前提下，原 理误差的存在是允许的。
1、主轴回转误差的基本概念
主轴回转时，其回转轴线的空间位置应该固定不变，即
回转轴线的瞬时速度为零。实际上，由于主轴部件中轴
承、轴颈、轴承座孔等的制造误差和配合质量、润滑条 件，以及回转过程中多方面的动态因素的影响，使瞬时回
转轴线的空间位置呈现周期性.所谓主轴回转误差是指主轴实际回转
线对其理想回转轴线的漂移。 理想回转轴线虽然客观存在，但却无法确定其位置，因此通常是以
思考题
为何试切一个工件，调整误差为 Δp=3σ；而试切n个工件的调整误差 为: 3
p n
答案：
在正常情况下，零件加工尺寸误差接近正态分 布，其分散范围可认为是μ±3σ（详见4.6节）。 试切1个零件，在最不利的情况下，总体平均值 （μ）可能与被试切零件尺寸相差3σ。若试切n个 3 零件，取平均值，则平均值的分散范围为 n 在最不利的情况下，总体平均值（μ）可能与 被试切零件尺寸平均值相差 3 。 n
[ 思考题4-5 ] 滚动轴承中滚动体的尺寸误差， 对主轴回转精度有什么影响？
[ 思考题4-6 ] 主轴轴颈误差为什么会影响滚 动轴承的回转精度？
[ 思考题4-5 ] 答案：
若滚动轴承中滚动体大小不一致，将引起主轴
径向跳动。当最大的滚动体通过承载区一次，会是主轴回 转轴线跳动一次，其频率与保持架转速有关。通常保持架 转速约为内环转速的二分之一，故这种径向跳动每当主轴 转两周发生一次，常称为"双转跳动"。
平均回转轴线（即主轴各瞬时回转轴线的平均位置）来代替。
为便于研究，可以将主轴回转轴线的运动误差分解为径向圆跳动、 端面圆跳动和倾角摆动三种基本型式，如图4-1的原因
（1）滑动轴承 1）车床：主轴轴颈的圆度误差将在回转过程中引起 轴线位置产生瞬时变化，造成径向跳动；而轴承内孔有 圆度误差时，其影响较小，如图4-15a，b
三、机床误差
在工艺系统中，机床是为切削加工提供运
动和动力的，机床原有误差对加工精度的影响
最为显著，也最为复杂。
机床的几何精度主要包括回转运动精度、 直线运动精度、成形运动间位臵关系精度和传 动精度等几个方面。
（一）导轨导向精度
１、 机床导轨误差对加工精度的影响
机床导轨精度主要有导轨在水平面内的直线度、导轨 在垂直面内的直线度和双导轨间在垂直方向的平行度。 机床导轨误差对刀具或工件的直线运动精度有直接的影 响。它将导致刀尖相对于工件加工表面的位 置变化,从而对工件的加工精度，主要是对形状精度产生 影响。 下面以普通车床为例说明导轨精度对零件加工精度的影响。
为进一步提高对一批工件尺寸分布中心位臵判断的 准确性，可采用多试切几个工件（如n 个）取平均值的方法。按多次重复测量原理，由于判断 不准而引起的刀具调整误差，试切1个时, △p=3σ（σ为 加工误差的标准差）；试切n个时，可下降到 :
3 p n
此外，机床微量进给误差（爬行）也是影 响调整精度的重要因素。
所示。 2）镗床：由于切削力作用方向是变化的，因而当滑 动轴承内孔有圆度误差时，将使主轴在回转的过程中产 生径向跳动，引起镗孔的圆度误差，如图4-15c所示。 （2）滚动轴承 主轴采用滚动轴承时，滚动轴承的内圈、外圈和滚动体 本身的几何误差都将影响主轴回转精度。此外，主轴轴颈 的误差、轴承孔的误差、装配质量以及装配间隙等对主轴 回转精度也有重要影响。
H R X n B
一般车床H/B ≈ 2/3，故Δn对工件加工表面 形状误差的影响很大。
２、提高直线运动精度的措施
１）选用合理的导轨形状和导轨组合形式，合 理的形状参数，如90`双三角形。 ２）提高精度：加工精度，配合精度
３）减少磨损：静压导轨，贴塑导轨。
（二）主轴回转运动精度