机床导轨误差对加工精度的影响

合集下载

机床误差及对加工精度的影响

机床误差及对加工精度的影响

(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
D R=DY
tg , sin Dy
B
H
很小, tg sin
Dy Dy H
BH
B
导轨扭曲引起的加工误差
(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。
•单油楔动压轴承圆度误差和波度对回转精度的影响
工件回转类机床
刀具回转类机床
5、提高主轴回转精度的措施
(1)提高主轴部件的制造精度; (2)对滚动轴承进行预紧,消除间
隙; (3)使主轴回转误差不反映到工件
上(误差转移)。
小结
机床的误差决定了机床加工精 度的运动部件的运动精度,决定了 机床加工精度的部件之间及其运动 轨迹之间的相对位置精度。从而影 响了加工精度。
的平面度和垂直度有影响。
(2)径向圆跳动对加工精度的影响
车削加工时, 实际回转轴线相对 于平均回转轴线作 h=AcosØ的运动 Y=A+(R-h)cosØ =Asin2Ø+RcosØ Z=(R-h)sinØ =RsinØ-AcosØsinØ Y2+Z2=R2+Asin2Ø
镗削加工时,
实际回转轴线相对
于平均回转轴线作 h=AcosØ的运动
Z= RsinØ
镗刀
Y=h+RcosØ
=(A+R)cosØ
加工内孔呈椭
圆孔;对端面的加
工无影响。
(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,无论车削还是镗 削都能获得一个正圆锥。

机床误差对加工精度的影响

机床误差对加工精度的影响

机床误差对加工精度的影响机床误差是机床的制造、安装误差和使用中的磨损形成的。

在机床的各类误差中,对工件加工精度影响较大的主要是主轴回转误差和导轨误差。

主轴回转误差:机床主轴是带动工件或刀具回转以产生主要切削运动的重要零件。

其回转运动精度是机床主要精度指标之一,主要影响零件加工表面的几何形状精度、位置精度和表面粗糙度。

主轴回转误差主要包括其径向圆跳动、轴向窜动和摆动。

造成主轴径向圆跳动的主要原因是轴径与轴承孔圆度不高、轴承滚道的形状误差、轴与孔安装后不同轴以及滚动体误差等。

主轴径向圆跳动将造成工件的形状误差。

造成主轴轴向窜动的主要原因有推力轴承端面滚道的跳动、轴承间隙等。

以车床为例,主轴轴向窜动将造成车削端面与轴心线的垂直度误差。

主轴前后轴颈的不同轴以及前后轴承、轴承孔的不同轴会造成主轴出现摆动现象。

摆动不仅会造成工件尺寸误差,而且还会造成工件的形状误差。

导轨误差:导轨是确定机床主要部件相对位置的基准件,也是运动的基准,它的各项误差直接影响着工件的精度。

以数控车床为例,当床身导轨在水平面内出现弯曲(前凸)时,工件上产生腰鼓形误差,如图2—97a 所示;当床身导轨与主轴轴心线在垂直面内不平行时,工件上会产生鞍形误差,如图2一97b所示;而当床身导轨与主轴轴心线在水平面内不平行时,工件上会产生锥形误差,如图2—97c 所示。

事实上,数控车床导轨在水平面和垂直面内的几何误差对加工精度的影响程度是不一样的。

影响最大的是导轨在水平面内的弯曲或与主轴轴心线的平行度,而导轨在垂直面内的弯曲或与主轴轴心线的平行度对加工精度的影响则很小,甚至可以忽略。

如图2—98所示,当导轨在水平面和垂直面内都有一个误差△时,前者造成的半径方向的加工误差△R =△,而后者△R ≈△2/d ,完全可以忽略不计。

因此,对于几何误差所引起的刀具与工件间的相对位移,如果该误差产生在加工表面的法线方向,则对加工精度构成直接影响,即为误差敏感方向;若位移产生在加工表面的切线方向,则不会对加工精度构成直接影响,即为误差非敏感方向。

车床的误差30

车床的误差30

车床的误差30我们在使用数控车床时出现误差是什么原因呢?下面一起来看看吧!1、加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的刀刃轮廓或近似的传动关系进行加工而产生的误差。

加工原理误差多出现于螺纹、齿轮、复杂曲面加工中。

例如,加工渐开线齿轮用的齿轮滚刀,为使滚刀制造方便,采用了阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆,使齿轮渐开线齿形产生了误差。

又如车削模数蜗杆时,由于蜗杆的螺距等于蜗轮的周节(即mπ),其中 m是模数,而π是一个无理数,但是车床的配换齿轮的齿数是有限的,选择配换齿轮时只能将π化为近似的分数值(π =3.1415)计算,这就将引起刀具对于工件成形运动(螺旋运动)的不准确,造成螺距误差。

在加工中,一般采用近似加工,在理论误差可以满足加工精度要求的前提下(《=10%-15%尺寸公差),来提高生产率和经济性。

2、调整误差机床的调整误差是指由于调整不准确而产生的误差。

3、夹具的制造误差和磨损夹具的误差主要指:(1)定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差;(2)夹具装配后,以上各种元件工作面间的相对尺寸误差;(3)夹具在使用过程中工作表面的磨损。

4、机床误差机床误差是指机床的制造误差、安装误差和磨损。

主要包括机床导轨导向误差、机床主轴回转误差、机床传动链的传动误差。

(1)机床导轨导向误差1)导轨导向精度——导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度。

主要包括:①导轨在水平面内直线度Δy和垂直面内的直线度Δz(弯曲);②前后两导轨的平行度(扭曲);③导轨对主轴回转轴线在水平面内和垂直面内的平行度误差或垂直度误差。

2)导轨导向精度对切削加工的影响主要考虑导轨误差引起刀具与工件在误差敏感方向的相对位移。

车削加工时误差敏感方向为水平方向,垂直方向引起的导向误差产生的加工误差可以忽略;镗削加工时误差敏感方向随刀具回转而变化;刨削加工时误差敏感方向为垂直方向,床身导轨在垂直平面内的直线度引起加工表面直线度和平面度误差。

工艺系统的几何误差对加工误差的影响

工艺系统的几何误差对加工误差的影响

2 塑性加工技术发展状况及趋势 3 精密加工和超精密加工的发展趋势和技术前沿 4 日立工具上市加工肋槽等的小直径立铣刀 5 解决线切割加工表面粗糙度差的方法 影响 1 切削加工时表面粗糙度形成的原因及其影响因素 2 刀具硬度的影响因素 3 离心力对车削加工误差影响的数学分析 4 欧元升值对德国出口影响逐步显现 5 刀具硬度的影响因素 数控机床网提供机床产品列表:数控机床|苏州宝玛|数控车床|线切割机床|数控切割机|电火花数控快走丝线切割机床|电火花数控慢 走丝线切割机床|电火花机|电火花成型机|电火花高速小孔加工机|数控铣床|加工中心,欢迎咨询订购!
以后,在加工过程中,刀具的磨损将会影响加工误差。 定尺寸刀具(如钻头、铰刀、拉刀、槽铣刀等)的制造误差及磨损误差,均直接影响工件的加工尺寸精度。 成形刀具 (如成形车刀、成形铣刀、齿轮刀具等 )的制造和磨损误差,主要影响被加工工件的形状精度。 ( 二 )夹具误差 夹具误差主要是指定位误差、夹紧误差、夹具安装误差和对刀误差以及夹具的磨损等。 ( 三 )调整误差 零件加工的每一道工序中,为了获得被加工表面的形状、尺寸和位置精度,必须对机床、夹具和刀具进行调整。而采用任何调整 方法及使用任何调整工具都难免带来—些原始误差,这就是调整误差。 如用试切法调整时的测量误差、进给机构的位移误差及最小极限切削厚度的影响;如用调整法调整时的定程机构的误差、样板或 样件调整时的样板或样件的误差等。 网页查看:工艺系统的几何误差对加工误差的影响 发表评论 相关资讯: 工艺 1 航空发动机冷却环切削工艺的改进 2 数控切削加工工艺参数的多目标优化 3 丝锥热处理的工艺细节 4 齿轮模具--激光表面强化工艺与装备技术进展 5 数控加工工艺路线设计 系统 1 滚动轴承CAD/CAM集成系统的开发 2 Heidenhain iTNC 530数控系统与高速模具加工 3 军用嵌入式系统的可靠性设计 4 基于嵌入式系统的桩基础检测仪 5 虚拟测试系统的建立及应用 几何 1 可转位车刀几何角度的设计、加工及检测 2 数控机床几何精度检验 3 刀具主要几何角度及选择 4 数控机床几何精度检验 5 钻头磨尖问题几何模型研究 误差 1 夹具加工的误差综合分析和误差分配 2 “深切法”修正螺纹误差实例 3 误差补偿系统:提高滚齿机加工精度的方法 4 离心力对车削加工误差影响的数学分析 5 数控车削加工的误差分析及解决办法 加工 1 车削加工轴类零件

影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文

影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文

影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文1 引言。

常用的衡量机械零件加工质量的指标包括加工精度和表面质量等数个方面,在实际的加工过程中,由于环境温度、工艺系统的几何误差、工件内应力重新分布引起的变形误差等因素的影响,导致加工工具和工件的正确位置可能会产生一定的程度的偏移,使得零件与理想情况下的定位位置存在差异,这种差异即会对零件的加工精度产生影响。

因此,为了在不增加制造成本的情况下,尽可能提升机械零件的加工精度,相关的工艺人员需要结合产品的具体设计要求和实际生产条件,采取诸如更换较高精度加工设备和工装夹具、制定合理的加工工艺、降低加工误差等一系列方式,以期在保证加工过程经济性的同时得到较高的加工精度。

2 主轴回转误差对机械零件加工精度的影响及改进措施。

2.1 主轴回转误差概述。

机床几何误差是整个机械零件加工中决定系统误差的主要因素,主轴回转误差和导轨误差均属于主轴回转误差。

在加工过程中,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、以及回转时的动力因素的影响,往往瞬时回转轴线的空间位置都在周期性地变化,造成实际回转中心与理论回转中心不重合而产生回转误差。

如图 1 所示,主轴回转误差包括径向圆跳动、倾角摆动、端面圆跳动三种形式,常见的成因包括轴承本身系统误差、轴承间隙过大、各段轴颈、轴孔的同轴度误差、温度过高引起热变形等等。

2.2 对加工精度的影响。

根据影响主轴回转精度的因素不同,其对于工件加工精度往往也具有不同的影响,具体表现在以下几个方面:当机床主轴回转误差为径向圆跳动时,工件会产生圆度误差;当机床主轴回转误差为倾角摆动时,车削时工件径向截面仍然会呈一圆形,而轴向截面则是一梯形,镗孔时由于主轴的角度摆动形成的回转轴线与工作台导轨不平行,镗出的孔将为椭圆形。

当机床主轴回转误差为端面圆跳动时,虽然加工圆柱面的情况不会受到影响,但加工端面时,左右螺旋面可能会形成垂直度误差,被加工的端面与圆柱面也可能不垂直。

影响机械加工精度因素浅析

影响机械加工精度因素浅析

影响机械加工精度因素在机械加工过程中,往往有很多因素影响工件的最终加工质量,如何使工件的加工达到质量要求,如何减少各种因素对加工精度的影响,就成为加工前必须考虑的事情,也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。

一、集合误差1.机床的几何误差:加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的,因此,工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。

机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

机床的磨损将使机床工作精度下降。

1) 主轴回转误差,机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

2) 导轨误差,导轨是中国论文联盟整理机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。

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,也使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。

3) 传动链误差,传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。

一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

2.刀具的几何误差:刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。

采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时,刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度;而对一般刀具(如车刀等),其制造误差对工件加工精度无直接影响。

3.夹具的几何误差:夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置,因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。

二、定位误差1.基准不重合误差:定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差,只有在采用调整法加工时才会产生,在试切法加工中不会产生。

2.定位副制造不准确误差:工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。

基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同,定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。

三、工艺系统受力变形引起的误差1.基本概念:机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性力、重力、传动力等的作用下,会产生相应的变形,从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置,使工件的加工精度下降。

机床导轨误差对加工精度的影响

机床导轨误差对加工精度的影响

机床导轨误差对加工精度的影响摘要从金属切削成形原理角度出发,结合直线度、直线与直线平行度的定义,分析机床导轨几何误差对零件加工精度的影响,与传统教材有所区别,并认为本文的讲授方法更合理、更清楚。

并且认为在讲授机床导轨误差对加工精度的影响时,以讲授导轨与主轴轴线平行度误差对加工精度的影响为主,以讲授导轨直线度误差对加工精度的影响为辅,更有利于学生学习和理解。

关键词导轨误差;加工精度;平行度;直线度中图分类号:g642 文献标识码:b 文章编号:1671-489x(2012)27-0036-03influence of machining precision by error of machine tool guide//wang huilin, zhang pingkuanabstract joining the definition of straightness and parallelism, the paper starts from the forming principle of metal cutting, concluding the affect of machining precision by the geometric error of the machine tool guide. it is different from the tradition explaining method. this method is considered more reasonable and more clearly. at the same time, it is suggested that the influence of the machining precision by the error of parallelism between the guide and spindle axis is instructed, the influence of the machiningprecision by the error of the guide straightness is not instructed. the teaching method is considered more advantageous for the students study.key words error of the guide; machining precision; parallelism; straightnessauthor’s address mechanical engineering institute, taiyuan university of science and technology, taiyuan, china 0300241 引言在研究影响机械零件加工精度的因素时,有一项影响因素必须考虑,那就是机床的原始误差,而机床的原始误差有多项,这里仅讨论机床导轨误差对零件加工精度的影响。

影响机械加工精度的因素

影响机械加工精度的因素

影响机械加工精度的因素机械加工系统(简称工艺系统)由机床、夹具、刀具和工件组成。

影响加工精度的原始误差主要包括以下几方面:1) 工艺系统的几何误差(包括机床、夹具和刀具等的制造误差及其磨损);2) 工件装夹误差;3) 工艺系统受力变形引起的加工误差;4) 工艺系统受热变形引起的加工误差;5) 工件内应力重新分布引起的变形;6) 其它误差(包括原理误差、测量误差、调整误差)。

一、工艺系统的几何误差(一)机床的几何误差加工中,刀具相对于工件的成形运动,通常都是通过机床完成的,工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。

机床制造误差中对工件加工精度影响较大的误差有:主轴回转误差、导轨误差和传动误差。

1. 主轴回转误差主轴回转误差是指主轴实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。

为便于分析,可将主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摇摆三种不同形式的误差。

2.导轨误差导轨是确定机床各主要部件相对位置关系的基准。

(1)导轨在水平面内的直线度误差对加工精度的影响(2)导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度的影响(3)导轨间的平行度误差对加工精度的影响3.传动链误差传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差,一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

(二)刀具的几何误差刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。

采纳定尺寸刀具(例如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆拉刀等)加工时,刀具的尺寸误差和磨损将直接影响工件尺寸精度。

采纳成形刀具(例如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮等)加工时,刀具的外形误差和磨损将直接影响工件的外形精度。

对于一般刀具(例如车刀、镗刀、铣刀等),其制造误差对工件加工精度无直接影响。

(三)夹具的几何误差夹具的作用是使工件相对于刀具和机床占有正确的位置,夹具的几何误差对工件的加工精度(特殊是位置精度)有很大影响。

二、装夹误差装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。

(一)定位误差的概念因定位不精确而引起的误差称为定位误差。

几何误差对加工精度的影响

几何误差对加工精度的影响
机械制造技术
几何误差对加工精度的影响
一、原理误差
原理误差是指采用近似的成形运动或刀刃轮廓进 行加工而产生的误差。
采用近似的成形运动或刀刃轮廓,虽然会带来原 理误差,但往往可以简化工艺过程、机床结构和刀具 形状等,有利于提高生产效率,降低生产成本,因此, 在满足加工精度要求的前提下,原理误差的存在是允 许的。
导轨在水平面内的直线度误差Δy:如下图所 示,这项误差使刀尖相对于工件回转轴线在加工面
的法线方向(误差敏感方向)上产生位移,工件表
面产生半径误差ΔRy(ΔRy=Δy),造成工件表面 产生圆柱度误差。
导轨在垂直面内的直线度误差Δz:如下图 所示,这项误差使刀尖相对于工件回转轴线在加 工面的切线方向(误差非敏感方向)上产生位移, 工件表面产生半径误差ΔRz(ΔRz=Δz2/2R),其值很 小,因此对工件加工精度的影响很小。但若在平面磨 床、龙门刨床或铣床等机床上加工时,由于加工面为 平面,这项误差将直接反映到工件的加工表面上(误 差敏感方向),使工件表面产生形状误差。
(3)试切工件的平均尺寸与总体平均尺寸不能 完全符合而造成加工误差。
机械制造技术
六、测量误差
量具本身的制造误差、测量方法和测量条件 等因素引起的误差称为测量误差,它直接影响工件 的加工精度。
减小测量误差的主要措施有:提高量具精度, 合理选择量具;注意操作方法;注意测量条件等。
七、调整误差
在机械加工的每一个工序中,总要对工艺系统进 行各种各样的调整工作,由于调整不可能绝对准确, 因此必然会产生误差,这些误差称为调整误差。工艺 系统的调整有试切法和调整法两种基本形式。
当传动链中的各传动元件存在制造误差、装配误 差和磨损时,会破坏正确的运动关系,从而产生传动 链传动误差,影响工件的加工精度。

机床机械加工误差产生的原因剖析

机床机械加工误差产生的原因剖析

机床机械加工误差产生的原因剖析机床机械加工误差是指在机床加工过程中,加工零件与理论轨迹或规格要求存在的偏离或差异。

机床机械加工误差会直接影响零件的质量和精度,因此对其原因进行剖析是非常必要的。

一、机床本身因素1.刚度不足:机床刚度不足会导致机床在加工过程中容易产生振动和变形,从而影响零件的精度。

2.导轨精度:机床导轨的精度直接影响机床的定位精度和运动精度,导轨精度不高会导致机床在加工过程中产生偏差。

3.传动系统误差:机床传动系统(如螺杆传动、齿轮传动等)的误差会直接影响机床的定位精度和运动精度。

4.刀具磨损:刀具在长时间使用后会出现磨损,导致加工出来的零件尺寸偏差增大。

二、加工过程因素1.切削力:切削力是机床加工中产生的力,切削力的大小和切削方向会直接影响加工零件的精度和形状。

2.切削温度:切削过程中产生的热量会引起刀具和工件的热膨胀,从而影响加工零件的精度。

3.冷却液不当:冷却液不当会导致切削区温度过高,从而加剧刀具磨损和工件变形,进而影响加工精度。

4.装夹力:工件在机床上的夹紧力不均匀会导致工件在加工过程中产生变形,影响加工零件的精度。

三、操作因素1.操作技术:操作人员的操作技术熟练程度不同会导致机床的使用不当,从而影响加工零件的精度。

2.操作误差:操作人员在操作过程中可能会发生误操作,如切削深度设置错误、切削速度过快等,进而影响加工结果。

3.测量误差:机床的定位精度和运动精度需要通过测量来确认,而测量误差会直接导致加工零件的尺寸偏差。

四、环境因素1.温度变化:环境温度的变化会导致机床零部件的热膨胀或收缩,从而影响机床的定位精度和运动精度。

2.湿度变化:环境湿度的变化会导致机床零部件的腐蚀和生锈,进而影响机床的使用性能和加工质量。

机床导轨偏差对机械加工精度的影响与原因分析

机床导轨偏差对机械加工精度的影响与原因分析

机床导轨偏差对机械加工精度的影响与原因分析机床导轨是机床设备正常运行中非常重要的一个部件,是将某些机构依照导轨路线精准输送到指定位置的载体,也是确保机床加工中主要部件相对位置不改变的重要前提,是开展机床加工的主要基准。

假如机床导轨出现偏差时,就会导致移动部件在运动过程中与固定部件的相对坐标产生改变,影响了部件运动的尺寸精确性,从而导致加工完成的零部件不满足标准要求。

所以,机床导轨误差是影响零部件加工精度的主要因素,在机床总体误差中也占据了较大成分,加强控制机床导轨偏差对于提高机械加工精度十分重要。

为此,本文以构建导轨导向的数学误差模型为基础,探讨了导轨误差与零部件加工精度的相互关系,寻找出机床出现导轨误差的根本原因,在机械加工过程中采取有效的措施给予避免,从而提高机床机械加工品质。

1 构建导轨导向误差的数学模型导轨导向精度表示为跟随导轨共同运动的副运动部件实际和理论运动路径之间的偏差程度,将两者的数据相减就是导向偏差。

为了更好的探究机床加工过程中实际导向偏差的大小,在机床上设定一个位置不变的直角坐标系P[o,x,y,z],初始点0与加工偏差的度量基准保持相对固定关系,并共同依附在导轨y轴指定位置上。

于此同时在导轨运动平台上设置一个直角坐标系P1[o,x′,y′,z′]以及一个辅助直角坐标系P2[o,x″,y″,z″][1-2]。

初始点o1以及基准轴的确定需要依照导轨误差测量方向。

辅助坐标系以及固定坐标系的方向要保持一致,并保证各个轴线保持平行关系,在导轨线性运动过程中不会产生转动。

如图1所示为导轨辅助坐标系示意图。

2 机床导轨误差对加工精度的影响机床导轨导向偏差根据机床类型、加工方式不同也会产生不同的影响,最终产生的加工偏差也不相同。

在使用车床进行轴类零部件加工时,Δz方向不会出现加工偏差,但是在Δx以及Δy方向会出现相对偏差,此时ΔRx=Δx、ΔRy≈(Δy)2/D,如图2所示为导向偏差对外圆周加工影响示意图。

导轨精度对加工精度的影响

导轨精度对加工精度的影响

导轨对机床精度的影响班级:姓名:摘要:介绍机床床身导轨的精度对机床精度有决定性影响, 它直接影响被加工零件的尺寸、形状和位置误差值; 导轨的磨损是造成机床床身导轨精度下降的根本原因, 并以不同的形式对被加工零件的误差产生影响; 导轨的磨损包括磨粒磨损、粘着磨损和腐蚀磨损等.关键词:导轨精度磨损误差0.序言机床作为工作母机,其动态特性将直接影响加工精度和品质。

机床导轨是机床各主要部件相对位置和运动的基准,它的精度直接影响机床成形运动之间的相互位置关系。

因此,它是产生工件形状误差和位置误差的主要因素之一。

1.机床床身导轨精度及其对机床精度的影响1. 1 机床床身导轨精度床身导轨的精度包括导轨的导向精度、刚度等。

(1) 导轨的导向精度主要是指导轨运动轨迹的精确度。

影响导向精度的因素包括导轨的几何精度和接触精度、导轨的结构形式、导轨及其支承件的刚度和热变形、静(动)压导轨副之间的油膜厚度及其刚度等。

(2)导轨的刚度包括导轨的自身刚度和接触刚度, 它表示导轨受载后抵抗变形的能力, 是导轨工作质量的重要指标。

若导轨变形过大, 则刚度很差, 这不仅严重破坏导轨的导向精度和影响各部件之间的相对位置, 还会使工作条件恶化, 导轨上的比压分布不均, 加剧导轨的磨损。

(3)导轨的接触刚度受耐磨度的影响很大, 导轨的耐磨度是指导轨在工作过程中抵抗磨损的能力, 它对导轨的精确保持度有重要影响。

导轨的精确保持度是指导轨在工作过程中各种精度保持不变的程度,主要由导轨的耐磨性和抗振性决定, 并与导轨的材料、导轨副的摩擦性质、导轨上的比压及其分布规律有关。

尤其在机床低速运行时, 则伴随有振动出现, 此时还要求导轨要有良好的阻尼特性, 以抑制和衰减振动, 减少被加工表面的波纹度和振纹。

1. 2 导轨精度对机床精度的影响床身导轨是装在机床床身上的, 床身导轨面是测量机床各项几何精度和反映加工精度的基准面。

无论是空载或是承受切削载荷时, 这个基准面都应保证刀具运动的直线性( 导向)精度, 使刀具获得均匀而平稳的直线送进。

解析影响机械加工精度的主要因素

解析影响机械加工精度的主要因素

解析影响机械加工精度的主要因素摘要:随着经济的不断发展,科学技术水平的不断提高,工业机械加工对机械产品的质量提出较高的要求。

精度作为机械加工产品质量的主要影响因素,在机械产品加工过程中会受到各种因素的影响。

因此,如何提高减小机械加工中各种因素对精度的影响成为当前工业机械加工行业研究的重点课题。

本文就影响机械加工精度的主要因素进行详尽的分析,希望给大家一些提示,在工作中能够注意这些问题,及时制定有效的防范措施,以保证产品加工精度,提高成品率。

关键词:机械加工设备;刀具;工艺;温度引言:机械加工就是通过机械加工设备,把毛坯件、各种性质的原材料加工成为设计图纸要求的尺寸、形状的成品件,但是在这个加工过程中由于各种原因结果都会有些误差,这种加工误差与设计理想值的越接近也就说明加工过程完全在控制的状态,控制加工误差也就是加工精度控制。

1机械加工设备影响机械加工设备是完成工件机械加工主要形式,其自身的精度对加工精度的影响是起到决定性的,常见的影响因素有以下几个方面:1.1主轴精度误差影响机械加工设备常规分为六大类,车,钻,铣,镗,刨、磨.,这些机床的(刨床除外)主轴对加工精度的影响主要来自于主轴本身精度的误差,其形式有主轴轴向、径向跳动误差、主轴回转精度误差,产生误差的原因有以下几种:1)机床地基不稳,在大负载下主轴调整螺母松动;2)机床长期大负载运行,主轴轴承磨损严重;3)操作不当,出现撞车导致主轴精度超差;这些现象都会对主轴的轴向、径向精度带来影响,最终导致工件的相应加工精度无法保证达到设计图纸要求。

1.2机床水平变化误差影响对一些高精度的机床来说,其安装水平的变化也会影响的工件的加工精度。

这一般有以下几种情况:1)机床初始安装时,水平没有按要求调整到位;2)长时间受周围大震动影响机床地基松动;3)机床发生巨大事故,整体受到外力撞击。

在精度要求极高的工件时,机床的水平变化对其精度影响还是十分明显的,因此在出现上诉问题时,一定要从新调整安装水平并且牢牢加固。

浅谈机械加工误差的分析

浅谈机械加工误差的分析

浅谈机械加工误差的分析摘要:加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸,形状和位置)与理想几何参数的符合程度.在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内.通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度.影响机械加工精度的因素很多,机床的几何误差,工艺系统的受力变形及受热变形是非常重要的影响因素,分析机械加工存在误差的主要因素,然后提出提高机械加工精度的措施.关键词:机械加工;加工误差;加工精度引言在机械设备加工的过程中加工的精度直接影响到了产品的质量,在设备加工的过程中主要有施工误差和原始误差两种。

人为误差在发生的过程中具有一定的不确定性,而机械的原始误差主要分散于设备加工的不同环节。

要获得更加高质量的设备,就需要对机械加工的误差进行分析,从而研究降低加工误差的具体措施。

1 机械加工精度的重要性在机械设备加工的过程中加工的精度直接影响到了产品的使用性能,我国目前的机械加工虽然已经得到了很高的发展,但是由于人工、技术、体系和设备等客观的原因,使得一些机械产品的加工精度不能达到产品的实际需求。

为了不断的提高机械设备的加工综合实力,需要对机械加工中存在的误差进行研究分析,从而制定出控制加工误差的处理方案。

在实际加工的过程中可以根据实际设备加工误差产生的原因,采取相对应的解决措施。

一般情况下,在机械设备加工的过程中会采取减少、补偿、转移原始误差等方法,或者是采取就地加工的方式。

通过对加工误差的科学控制,从而提高机械加工的精度。

2 机械加工误差的产生研究(1)工艺体系的整合误差。

在机床长时间使用的过程中机床的零配件就会产生磨损,进而影响到机械加工的精度。

其一就是主轴回转产生的误差,在机床加工的过程中主轴是零配件的基准,一旦由于磨损导致了主轴的基准出现了一定的误差,就会影响到机械加工的质量。

其二就是导轨产生的误差,在机械设备加工的过程中导轨主要是控制零件位置变化,在零件位置变化的过程中对原材料进行施工处理。

机床几何误差对加工精度的影响及其控制

机床几何误差对加工精度的影响及其控制
机械制造技术
机床几何误差对加工精度的影响及其控制
机床几何误差对加工精度的影响及其控制
机床误差的三个方面:机床本身的制造、磨损和安装 静误差:在没有切削载荷的情况下测得的各项误差; n 车床的各项静误差:
ü 床身导轨在垂直面和水平面内的直线度和平行度; ü 主轴轴线对床身导轨的平行度; ü 主轴的回转精度; ü 传动链精度; ü 刀架各溜板移动时,对主轴轴线的平行度和垂直度。
2) 轴向圆跳动 主轴回转轴线沿平均回转轴线方向的变动量。车端面 时它使工件端面产生垂直度、平面度误差。产生轴向圆跳动的原因是 主轴轴肩端面和推力轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。
3) 角度摆动 主轴回转轴线相对平均回转轴线成一倾斜角度的运动。 车削时,它使加工表面产生圆柱度误差和端面的形状误差。
导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也 是机床运动的基准。
尾架导轨
刀架导轨
1) 导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度的影响 2) 导轨在水平面内的直线度误差对加工精度的影响 3) 导轨间的平行度误差对加工精度的影响
机床导轨误差
导轨在不同方向的误差对加工精度的影响
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。当 误差为△3的时候,由几何关系可求得△y≈(H/B)△3。一般车床 的H≈2/3B,外圆磨床H≈B。车床导轨的平行度误差对加工 精度的影响很大。
导轨扭曲所形成的加工误差
导轨除本身的制造精度外,在装配车床时,导轨与主轴回转轴线的平行度 也应满足较高的要求,否则,会使工件产生形状误差。车床导轨在垂直面 内与机床主轴回转轴线的平行度误差,会造成加工出的回转体表面呈双曲 线形状;而车床导轨在水平面内与机床主轴回转轴线的平行度误差,会造 成加工出的回转体表面呈锥形。另外,在安装机床时还要进行水平调整, 在使用期间还加工误差

影响机械加工精度的主要因素

影响机械加工精度的主要因素

影响机械加工精度的主要因素随着国民经济实力和科学技术水平的提高,社会要求提高产品的质量。

而加工精度是衡量零件加工质量的重要指标,所以保证零件的加工精度很重要。

这就要求我们来了解影响机械加工精度的因素,从而提高加工精度。

在加工过程中工艺系统会产生各种误差,这些误差与工藝系统本身的结构状态和切削过程有关,产生加工误差的主要因素有:1 加工原理误差加工过程由于采用了近似的加工方法,近似的传动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差。

1.1 采用近似的加工运动造成的误差。

在许多场合,为了得到要求的工件表面,必须在工件或刀具的运动之间建立一定的联系。

从理论上讲,应采用完全准确的运动联系。

但是采用理论上完全准确的加工原理有时使机床或夹具极为复杂,致使制造困难,反而难以达到较高的加工精度,有时甚至是不可能做到。

如在车削或磨削模数螺纹时,由于其导程t=πm,式中有π这个无理因子,在用配换齿轮来得到导程数值时,就存在原理误差。

1.2 采用近似的刀具轮廓造成的误差。

用成形刀具加工复杂的曲面时,要使刀具刃口做得完全符合理论曲线的轮廓,有时非常困难,往往采用圆弧、直线等简单近似的线型代替理论曲线。

如用滚刀滚切渐开线齿轮时,为了滚刀的制造方便,多用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆来代替渐开线基本蜗杆,从而产生了加工原理误差。

2 机床几何误差及磨损其对加工精度的影响加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的,因此工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。

机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

2.1 主轴回转误差。

主轴的回转误差直接影响被加工工件的形状和位置精度,可分解为径向跳动、轴向跳动和角度摆动。

由于存在误差敏感方向,加工不同表面时,主轴的径向跳动所引起的加工误差也不同。

例如,在车床上加工外圆或内孔时,主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差,但对于端面加工没有直接影响。

车端面时,主轴的轴向跳动将造成工件端面的平面度误差,以及端面相对于内、外圆的垂直度误差;车螺纹时,会造成螺距误差。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

机床导轨误差对加工精度的影响摘要从金属切削成形原理角度出发,结合直线度、直线与直线平行度的定义,分析机床导轨几何误差对零件加工精度的影响,与传统教材有所区别,并认为本文的讲授方法更合理、更清楚。

并且认为在讲授机床导轨误差对加工精度的影响时,以讲授导轨与主轴轴线平行度误差对加工精度的影响为主,以讲授导轨直线度误差对加工精度的影响为辅,更有利于学生学习和理解。

关键词导轨误差;加工精度;平行度;直线度中图分类号:g642 文献标识码:b 文章编号:1671-489x(2012)27-0036-03influence of machining precision by error of machine tool guide//wang huilin, zhang pingkuanabstract joining the definition of straightness and parallelism, the paper starts from the forming principle of metal cutting, concluding the affect of machining precision by the geometric error of the machine tool guide. it is different from the tradition explaining method. this method is considered more reasonable and more clearly. at the same time, it is suggested that the influence of the machining precision by the error of parallelism between the guide and spindle axis is instructed, the influence of the machiningprecision by the error of the guide straightness is not instructed. the teaching method is considered more advantageous for the students study.key words error of the guide; machining precision; parallelism; straightnessauthor’s address mechanical engineering institute, taiyuan university of science and technology, taiyuan, china 0300241 引言在研究影响机械零件加工精度的因素时,有一项影响因素必须考虑,那就是机床的原始误差,而机床的原始误差有多项,这里仅讨论机床导轨误差对零件加工精度的影响。

在目前已出版的相关教材中,关于此问题的讲授均是首先以普通卧式车床上加工外圆柱为例,考查导轨误差对所加工零件产生的影响。

这本身并没有问题,但有些教材在分析时考查的是导轨在水平面内或在垂直面内导轨直线度对零件加工精度的影响,这种分析不但不符合成形原理,而且有部分教材所用参考图也不符合直线度的定义,等等。

关键是作为教材,这些问题会给学生或其他初学者造成难以理解的学习困难,甚至产生误解。

本文对此展开讨论,目的是对该问题有一个较好的解释。

2 圆柱体的成形原理在普通卧式车床上加工圆柱体,其成形原理是:工件旋转,在刀具切削作用下形成圆即母线;刀具沿垂直于该圆平面的直线即导线运动,形成圆柱体。

对应于卧式车床,就是工件安装在车床主轴上,由主轴带着作旋转运动,其回转轴线是主轴回转轴线,刀具所切圆面垂直于该轴线,且圆心在该轴线上。

那么刀具移动的直线就平行于主轴轴线,而刀具的移动是依靠导轨导向的,故应该要求导轨与主轴轴线平行,才能加工出合格的圆柱体。

这里假设主轴轴线无回转误差,仅研究导轨误差对加工精度的影响,那么就只应该研究导轨与主轴轴线产生平行度误差时对加工精度的影响,与导轨的直线度误差无直接关系。

事实上,直线度和平行度是两个完全不同的概念。

直线度是直线自身误差,平行度是线与线、线与面、面与面之间的相对关系误差。

假设两条线可以都很直,则认为各自都无直线度误差,但可能二者有较大的平行度误差,但就在卧式车床上加工外圆柱这个问题,对车床导轨与主轴的平行度误差与车床导轨本身的直线度误差来讲,二者有些许统一,即该两种误差均被分解为水平、垂直两个方向,由图1可以看到,二者有些许相似,又有时统一。

正是由于这些许相似与统一,给讲解带来不少麻烦,以至于一些教材出现偏差,即以导轨的直线度误差代替平行度误差。

3 导轨误差对加工精度的影响在普通卧式车床上加工外圆时,刀具的直线运动方向取决于导轨方向,导轨的误差会1:1地影响到刀具运动的轨迹,故下面所讲的导轨的误差方向、大小即是刀具轨迹的误差方向、大小。

导轨与主轴轴线的误差此处仍把它分解为水平方向和垂直方向,如图1所示为水平方向的误差。

图1中平行度误差为y,曲线表示的是直线的实际情况,其直线度误差为p。

1)导轨有直线度误差,同时与主轴轴线有平行度误差,即y>p,p≥0。

在机床装配时,需要调整导轨直线与主轴轴线之间的平行度,此值为y,但由于制造和测量技术等原因,由图1可以看到,要保证导轨与主轴轴线的平行度,必须首先保证导轨有更高的直线度,也就是说,导轨的直线度误差包含在导轨对主轴轴线的平行度误差之内,即y>p,p≥0。

因此可见,这里应该分析导轨与主轴轴线之间的平行度误差对加工精度的影响,才是导轨误差对加工精度的真正影响。

假设导轨误差如图1所示,此时加工一圆柱体,且被加工零件的轴向长度正好与图1所示导轨误差位置长度一致,那么刀具从导轨的一端移到另一端时,刀尖在零件半径方向上移动的最大距离y,造成零件的径向尺寸误差是:δd=2y。

就具体加工出的零件形状而言又分为两种情况。

①假设导轨无直线度误差,即y>p,p=0,那么,该圆柱体一端大、一端小,母线是直线,其外形成为圆锥体,其形状误差即圆柱度误差t为:t=y。

此时加工误差只与导轨的平行度误差相关,与其直线度误差不直接相关。

②假设导轨有直线度误差,即y>p,p>0。

在图1所示情况下,加工后的零件外形从整体上看是锥体,但其母线不是直线,而是类似于导轨直线误差的情况。

2)导轨有直线度误差,同时与主轴轴线有平行度误差,且y=p >0,这时导轨的直线度误差如图2所示,即导轨的直线度误差与导轨和主轴轴线的平行度误差相同,也就是说导轨与主轴轴线的平行度误差完全由导轨的直线度误差引起,这时二者造成的零件尺寸误差、圆柱度误差分别相等,即:δd=2y=2p,t=y=p。

但是,此时的圆柱体的外形不是呈圆锥体,而是呈两头大、中间小的类似马鞍形。

图2是现行机械制造专业教材普遍使用的一种讲解导轨误差对加工精度影响的图例,图中画的是导轨的直线度误差,文字却讲的是导轨的平行度误差,让初学者难以理解。

而实践中出现这种导轨与主轴轴线的平行度误差完全由导轨的直线度误差引起的情况几乎没有。

所以,此处还是不讲导轨的直线度误差,而用导轨的平行度误差来解释机床导轨几何误差引起零件加工误差的影响最好。

此外,由于导轨直线度误差导致的零件加工误差无法确定其形状,即使出现导轨的平行度误差与直线度误差相等的情况,也只能分析其造成的零件加工尺寸误差,无法分析加工后的零件形状。

所以,建议对这里的讲解仅考虑机床导轨与机床主轴的平行度误差,用图3所示的示意图分析。

同理,导轨与主轴轴线平行度误差在垂直面上分量对加工精度的影响,与其在水平面内分量的影响分析方法类似,其误差的定量结果即产生的尺寸误差是:δd=2δ2/d。

式中δ是导轨平行度误差在垂直面的分量值。

产生的圆柱度误差是:t=δ2/d。

圆柱体的外形是回转双曲面。

但如果考虑导轨的直线度误差,零件的尺寸误差、圆柱度误差同样不变,但其外形则不能被准确地描述出来具体是什么形状。

4 找准核心,借助视频,正确讲解,突出重点通过前面的分析,明确导轨自身的直线度误差及导轨对主轴轴线的平行度误差均会对加工精度产生影响,而且两种误差对加工精度的影响情况具有一定的相似性和统一性(如图1、图2)。

另外,零件制造不可能绝对准确,故导轨总是存在直线度误差;机床安装也不可能绝对准确,平行度误差也总是存在的。

这里采用单因素分析法,所以,一定要把导轨的直线度误差对加工精度的影响,与导轨与主轴轴线的平行度误差对加工精度的影响分开,分别分析。

下面先分析导轨与主轴轴线平行度误差对加工精度的影响。

导轨与主轴轴线的平行度误差对加工精度的影响,是从切削加工成形原理来进行分析,这需要学生具有一定的空间想象力和主动思维才能完成。

所以,首先要向学生介绍清楚在普通卧式车床上车削外圆柱时的成形方法,再借助于ppt动画演示成形过程,帮助学生理解切削圆柱体的成形原理。

然后,分析该平行度误差在水平面内的分量对加工精度的影响。

也就是说,假设误差仅发生在水平面内,在垂直面内的误差为0,也用动画演示,可以看到此时加工出来的零件外形呈圆锥形。

另外,再假设该平行度误差在垂直面内的分量对加工精度的影响,也就是说,假设误差仅发生在垂直面内,在水平面内的误差为0,也用动画演示,可以看到此时加工出来的零件外形呈回转双曲面形。

误差原因与误差结果的定量关系如前文所述。

在这一讲解过程中,应该特别注意强调,尽管导轨的误差有许多项,装配成机床后,每一项误差都少不了,且任何一项误差都对加工精度产生影响。

但这里是单因素分析,每次只分析其中一项误差,甚至是一项误差的一个分量对加工精度的影响,其他误差都不考虑,即认为其他误差都为0。

另外就是动画演示效果很好,它对帮助理解非常重要,不可或缺。

在完全理解导轨与主轴轴线的平行度误差对加工精度的影响基础上,分析导轨直线度对加工精度的影响,这在前面已经讲到。

当导轨与主轴轴线的平行度误差完全由导轨的直线度引起,这时可以将导轨的直线度按误差曲线分段,在每一段内相当于导轨与主轴轴线的平行度误差对加工精度的影响。

这样就非常容易理解导轨直线度误差对零件加工精度的影响。

5 结论通过前面的分析,可以清楚地知道,在分析导轨误差对加工精度影响时,分析的是导轨与主轴轴线平行度对加工精度的影响,虽和导轨直线度有关,但如果考虑到导轨直线度问题,则情况会变得比较复杂。

事实上导轨的平行度误差包含了其直线度误差,溜板导轨与机床导轨接触长度又较长,正常情况下导轨的直线度误差可以忽略。

相关文档
最新文档