机械制造工艺学培训教材

£《机械制造工艺学》机床误差及对加工精度的影响

复习

1v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,利用卧式升降台铳床铳削一平面, 但铳出的平面与底部定位基准平面产生4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。

X —、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）

III

（4）导轨与主轴回转轴线的平行度（或垂

直度）

、导瓠昱回误差对加工精度的影响(1)导轨直线度的影响

Ml：车削加工

车刀

例2：刨削时的加工误差

工件

工作

台

床身

戦

•导轨在水平面内的直线度

对于车床和外圆磨床由于刀尖相对于

工件回转轴线在加工表面径向方向的变化属敏感方向，故其对零件的形状精度影响很大。

•导轨在垂直面内的直线度

垂直面内导轨的直线度误差对车床的影响较小，可以忽略不计。

但对于龙门刨床、龙门铳床及导轨磨床来说，导轨在垂直面内的直线度误差将

直接反映到工件上O

q. (3)前后导轨平行度的影响

导轨扭曲示意图

*例：车床导轨扭曲引起的加工误差

Illll Array

导轨扭曲引起的加丄误差

(4)导轨与主轴回转轴线的平行度的影响

当车床导

轨和主轴回转轴

线在水平面内不

平行时, 使工件

产生锥度。

>——

当车床导轨和主轴回转轴线在垂直面内不平行时, 对工件影响很小。

£(5)导轨误差对加工精度的影响小结

由上分析可知，导轨导向误差对不同的加工方法和加工对象, 将会产生不同的加工误差。在分析导轨导向误差对加工精度的影响时，主要应考虑导轨导向误差引起刀具与工件误差敏感方向的相对位移。

』.3、影响导轨导向精度的因素

影响导轨导向精度的因素有制造、安装、磨损以及使用过程中的力、热等方面

的原因。

+ 4、提高导轨导向精度的措施

(1)机床制造时应从结构、材料、润滑、

防护装置等方面采取措施以提高导向精

度；

(2)机床安装时，应校正好水平和保证地

基质量；

(3)使用时，要注意调整导轨配合间隙、同时保证良好的润滑和维护。Z1

x二、主轴回转运动误差

机床主轴回转误差，是主轴的实际回转轴线相对于其理想回转轴线（平均回转轴线）的漂移。

1、主轴回转误差的基本形式

径向圆跳动---------------- —

—径

轴向圆跳动丄轴

一A―D>

倾角摆动—摆

T

2、主轴回转误差对加工精度的影响

J 主轉纯端面國眺动b}

叮工件端面与轴线不垂直3螺距周期谋差

(1)轴向圆跳动对加工精度的影响

■当加工端面时，车出端面与圆柱面不垂直；

■加工螺纹时，产生螺距周期性误差。

■锂削时.对加工内孔无影响；对竭面的平面度和垂直度有彩响。

(2)径向圆跳动对加工精度的影响

车削加工时，z 实

际回转轴线相对于平

均回巒ft线作h=Acos0

的运动

Y=A+(R-h) cos0

=As i n20+Rcos0

Z= (R-h) sin0 人=Rs

i n0-Acos0s i n{

Y2+Z2=R2+As i n20

ai

0 R R 0

锂削加工时，实际回转轴线相对于平均回转蛰线作h二Acos0的运动Z= Rsin0

Y=h+Rcos0

=(A+R) cos0

加工内孔呈椭孔；对端面的加工无影响。

zl

(3)倾角摆动对加工精度的影响

■几何轴线相对与平均轴线在空间成

一定锥角的圆锥运动。

若沿与平均轴线垂直的各个

截面来看，相当于几何轴线绕平均轴心做偏心运动，只是各截面的偏

心量不同。因此，无论车削还是锂

削都能获得一个正锥。

■几何轴线在某一平面内作角度摆动若频率和主轴回转频率一致，沿与平均回转轴线垂直的各个截面看，车削表面是一个圆，整体为_ 柱。铿孔时，在垂直于主轴平均轴线的

各个截面内都形成椭圆，整体加工出椭圆柱。

古4、主轴回转误差产生的原因

主轴回转误差主要是由主

轴的制造误差、轴承的误差与轴承配合件的误差及配合间隙、主轴系统的径向不等刚度和热变形等造成。