机床误差对加工精度的影响
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。
工艺系统原始误差对加工精度的影响
工艺系统原始误差对加工精度的影响1、加工原理误差加工原理误差是指采纳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,一般多为外形误差。
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简单曲面;在一般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外形误差。
在实际生产中,采纳理论上完全精确的方法进行加工往往会使机床的结构简单,刀具的制造困难,加工的效率降低。
而采纳近似加工方法,则经常可使工艺装备简洁化,生产成本降低,故在满意产品精度要求的前提下,原理误差的存在是允许的。
2、调整误差生产中常采纳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,虽可避开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精确性,引起加工后这一批零件尺寸分散和分布中心位置的偏离。
为进一步提高对一批工件尺寸分布中心位置推断的精确性,可采纳多试切几个工件(如n个)取平均值的方法。
按多次重复测量原理,由于推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。
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。
3、机床误差在工艺系统中,机床是为切削加工供应运动和动力的,机床原有误差对加工精度的影响最为显著,也最为简单,其内容将在4.3节介绍。
4、刀具误差采纳定尺寸刀具(如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆孔拉刀等)时,刀具的尺寸直接影响工件的尺寸精度。
采纳展成刀具(如齿轮滚刀、插齿刀等)加工时,刀具切削刃的几何外形及有关尺寸误差也会影响工件的加工精度。
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。
数控机床加工精度的影响因素及提高方法
数控机床加工精度的影响因素及提高方法数控机床加工精度是指机床在进行加工过程中所能达到的准确度和稳定性。
影响机床加工精度的因素非常多,下面将对影响因素和提高方法进行一些阐述。
1. 机床自身的优劣:机床的设计、制造和装配技术对加工精度有直接影响。
优质的机床在设计和制造过程中会注重减小传动误差、提高定位精度和重复定位精度等。
2. 机床的刚性和稳定性:机床的刚性和稳定性对加工精度起着决定性的作用。
刚性不足会导致机床在加工过程中出现振动和变形,从而影响加工精度。
3. 传动装置的精度和可靠性:传动装置的传动误差、反向间隙等都会影响加工精度。
传动装置的精度和可靠性越高,加工精度也越高。
4. 控制系统的精度:数控机床的控制系统对加工精度有直接影响。
控制系统的精度主要包括伺服系统的控制精度、编码器的精度以及数控系统的实时性等。
5. 刀具和夹具的精度:刀具和夹具的精度直接影响加工质量。
刀具和夹具的选择和安装都需要考虑其精度和稳定性。
1. 选用优质的机床:选择优质的机床是提高加工精度的基础。
优质的机床具有高精度、高刚性和高稳定性,能够更好地满足加工要求。
2. 优化加工工艺:通过优化加工工艺,合理设置切削参数和进给速度等,可以减小加工误差,提高加工精度。
4. 优化编程和加工过程:合理优化数控程序和加工过程,减小加工误差。
尽量避免急停和急转等情况,保证加工过程的平稳性和稳定性。
5. 定期进行机床维护和保养:定期进行机床的维护和保养,保证机床的正常运行和精度稳定性。
包括清洁、润滑和紧固等工作。
数控机床加工精度的提高需要从机床自身的优劣、刚性和稳定性、传动装置的精度和可靠性、控制系统的精度以及刀具和夹具的精度等方面进行综合考虑。
通过优化加工工艺、合理选择刀具和夹具、加强编程和加工过程的管理以及定期进行机床维护和保养等措施,可以有效提高数控机床的加工精度。
车床精度对零件加工精度的影响
车床精度对加工精度的影响车床性能的主要考核指标是加工精度和生产率。
这二者取决于机床的静态特性(如机床静态的儿何精度和刚度)和机床的动态特性(即运动精度,包括主轴回转精度、刀架、溜板沿床身导轨的直线运动精度和运动的均匀性、稳定性)以及机床的抗振性能(加工过程的稳定性)。
主轴回转精度和刀具运动的直线性,决定着被加工零件的形状精度和尺寸分散度。
刀具低速运动的等速性和刀具与工件之间的相对振幅,决定着被加工零件表面的粗糙度。
零件的尺寸精度是在加匸过程中对刀具进行调整而达到的,而零件的形状精度和位置精度主要取决于机床本身所具有的精度。
对具体的加工零件而言,其加工精度要求高,则机床的精度也应相应地咼。
一、主轴的回转精度主轴部件的回转精度直接影响工件的儿何形状(圆度、端面平面度…)误差、尺寸误差和表面粗糙度。
实际上主轴部件的回转精度还应包含它的刚度和抗振性能。
这些性能的组合,方能保证车床主运动的回转精度。
1.1主轴精度:指主轴的各档支承轴颈、安装齿轮、卡盘表面的精度,通常是测量主轴前后支承轴颈及其它各有关回转轴颈、轴肩的径向圆跳动和端面圆跳动,根据机床精度的要求,将其控制在一定的数值范围之内。
对于主轴上安装轴承的前后支承轴颈的径向圆跳动,一般允许为加工零件公差的1/3左右。
1.2主轴轴承对主轴回转精度的影响:一般希望山于主轴前后轴承的径向圆跳动而引起的主轴前端的径向圆跳动不超过主轴的总的允许径向跳动量的l/3o前轴承径向圆跳动量对主轴回转精度的影响很大,而后轴承径向圆跳动量的影响相对较小。
所以一般在选用主轴的滚动轴承时,常使前轴承的精度比后轴承的精度高一级。
1.3主轴部件的刚度:在动态时,曲于切削力、传动力的作用将引起主轴部件变形。
这是由于主轴上各组成环节(如轴承等元件)的接触变形和主轴的弯曲变形而产生的,通常以主轴前端的变形量来度量。
二、床身导轨的精度床身导轨面是测量车床的各项儿何精度和反映加工精度的基准面。
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。
车削加工时工件偏心对加工精度的影响
车削加工时工件偏心对加工精度的影响1 绪论1.1机械加工工艺的发展及重要性机械加工工艺与当前的社会发展相适应,存在着自身的优势。
机械加工工艺保持着极高的精准度。
随着社会经济的不断发展,机械加工工艺水平也在不断地发展和提高,机械加工工艺越来越精细。
精密准确的机械才能更加好的适应当今社会的需求。
机械加工工艺的速度正在不断提高,生活在现代社会的人们追求速度以及工件的精度,在提高效率的同时也在提高精确性,在工业的慢慢完善中,工件的偏心给精度带来的误差,也在渐渐减少,。
如今加工技术已经慢慢走向机械化,在这个过程中,出现了质量的问题,对于精度的零件在加工中出现的偏心带来的零件质量问题,如何使得工件在工件加工加工时避免产生误差。
质量能够保证,这就成为我们主要考虑的问题。
机械加工的精度是决定机械零件质量的关键影响的因素。
一般情况下,可以通过对加工后的零件几何参数进行仔细的提升,可以在一定程度上减少与理想参数的差距。
但是,随着机械生产的高速化和精准化,机械零件的精度提出更加严格的要求,这也就决定了在生产中一定要确保机械加工的精度。
如果在机械生产中不能确保工件的不偏心,导致其产品的精度存在着误差,这样会大大降低了机械零件的使用效率和寿命。
同时在生产中给工人带来一定性的危险,工件的偏心会导致工件不按照正常的轨迹运作。
这样也会导致机械的损坏,只要保证工件不偏心,在加工时能够控制误差在一定的范围里面。
这也才能够极大地提升生产效率,确保零件的质量。
1.2研究方案与研究内容减少偏心的位置与加工表面的位置距离,分析加工表面的是个什么形状的表面。
对改变工件的偏心来说,机械的工件装配和刀具也是极其重要的,而夹件和刀具的使用误差也会导致偏心的距离加大,使用夹具的时候必须定位好可能出现的误差情况,从而确定夹具位置,由于工件的加工工艺不同,我们也应取出不同的加工车削方法。
2精度影响因素有哪些2.1机械加工精度的影响机械加工的原理,主要指采用近似的刀具轮廓,加工方法或成形的运动所导致的误差。
加工精度与加工误差的关系
加工精度与加工误差的关系
加工精度与加工误差之间存在密切的关系。
下面是它们之间的关系解释:
1. 加工精度:加工精度是指加工过程中得到的最终产品或零件与设计要求之间的一致性和准确性程度。
它是衡量加工工艺的优劣以及产品质量的重要指标。
加工精度越高,说明产品越接近设计要求,表明加工过程中的误差较小。
2. 加工误差:加工误差是指在实际加工过程中产生的与设计要求之间的偏差或差异。
它是由多种因素引起的,包括机床精度、刀具磨损、工艺参数控制、材料性质等。
加工误差可以包括尺寸偏差、形状偏差、位置偏差等。
关系:
- 加工精度和加工误差之间存在一种反比关系。
即加工
精度越高,加工误差越小;加工精度越低,加工误差越大。
这是因为加工过程中存在的误差会影响最终产品的精度。
- 加工误差的大小直接影响着加工精度的达成。
如果加
工误差较大,那么最终产品与设计要求之间的偏差也会较大,加工精度会降低。
- 加工过程中的误差来源和影响因素多种多样,因此在
实际加工中需要通过合理的工艺设计、机床调整、刀具选择、工艺控制等手段来控制和减小加工误差,以提高加工精度。
综上所述,加工精度和加工误差密切相关,加工精度的
提高需要通过控制和减小加工误差来实现。
对于精度要求高的加工任务,需要采取适当的工艺控制和质量保证措施,以确保最终产品符合设计要求。
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
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。
数控机床加工精度调整方法及误差原因
加工精度主要用于生产产品程度,加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。
加工精度用公差等级衡量,等级值越小,其精度越高;加工误差用数值表示,数值越大,其误差越大。
加工精度高,就是加工误差小,反之亦然。
公差等级从IT01,IT0,IT1,IT2,IT3至IT18一共有20个,其中IT01表示的话该零件加工精度最高的,IT18表示的话该零件加工精度是最低的,一般上IT7、IT8是加工精度中等级别。
任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确,从零件的功能看,只要加工误差在零件图要求的公差范围内,就认为保证了加工精度。
机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量,零件加工质量包含零件加工精度和表面质量两大部分。
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合的程度。
它们之间的差异称为加工误差。
加工误差的大小反映了加工精度的高低。
误差越大加工精度越低,误差越小加工精度越高。
一、加工精度的调整方法1、减小机床误差(1)提高主轴部件的制造精度1)应提高轴承的回转精度:①选用高精度的滚动轴承;②采用高精度的多油锲动压轴承;③采用高精度的静压轴承。
2)应提高与轴承相配件的精度:①提高箱体支撑孔、主轴轴颈的加工精度;②提高与轴承相配合表面的加工精度;③测量及调节相应件的径向跳动范围,使误差补偿或相抵消。
(2)对滚动轴承适当预紧①可消除间隙;②增加轴承刚度;③均化滚动体误差。
(3)使主轴回转精度不反映到工件上。
2、对工艺系统进行调整(1)试切法调整通过试切—测量尺寸—调整刀具的吃刀量—走刀切削—再试切,如此反复直至达到所需尺寸。
此法生产效率低,主要用于单件小批生产。
(2)调整法通过预先调整好机床、夹具、工件和刀具的相对位置获得所需尺寸。
此法生产率高,主要用于大批大量生产。
3、减小刀具磨损在刀具尺寸磨损达到急剧磨损阶段前就必须重新磨刀。
4、减少传动链传动误差(1)传动件数少,传动链短,传动精度高;(2)采用降速传动,是保证传动精度的重要原则,且越接近末端的传动副,其传动比应越小;(3)末端件精度应高于其他传动件。
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。
机床主轴的回转误差对加工精度的影响.
机床主轴的回转误差对加工精度的影响【关键词】机床主轴的回转误差径向圆跳动轴向窜动纯角度摆动措施【摘要】工艺系统的几何误差是指机床、夹具、刀具和工件的原始误差(机床、夹具、刀具的制造误差以及工件毛坯和半成品所存在的误差等)。
这些误差在加工中会或多或少地反映到工件上去,造成加工误差。
随着机床、夹具、刀具在使用过程中逐渐磨损,工艺系统的几何误差将进一步扩大,工件的加工精度也就相应的降低。
而机床的几何误差包括了:机床的制造精度、安装误差和磨损引起的误差。
在加工过程中也会将这些误差会反映到工件上去,影响加工精度。
一.机床主轴回转误差的概念主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。
产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。
因为机床的主轴传递着主要的加工运动,故其回转误差将在很大的程度上决定工件的加工质量。
衡量机床主轴回转误差的主要指标是主轴回转误差的指标是主轴前端的径向圆跳动和轴向窜动。
生产中主要用图1所示的方法来测量这种误差,不同类型和精度的机床,对跳动量有不同的要求,例如:对于普通的中型车床,标准规定,在靠近主轴端面处径向圆跳动允许差值为0.01mm,距第一测点300mm处允许值为0.02mm,轴向窜动允许为0.01mm.图1结论:主轴的实际回转轴线对其理想回转轴线(一般用平均回转轴线来代替)产生的偏移量。
而主轴的回转误差实际上是其基本形式:径向圆跳动、轴向窜动和纯角度摆动三种误差的合成。
由于主轴实际的回转轴线在空间的位置是在不断的变化的,也就是上述的三种运动所产生的位移(误差)是一个瞬时值。
二.主轴回转运动误差对加工精度的影响一般情况下,只能用一定精度的机床加工出一定精度的工件。
尽管各类机床的精度标准各不同,但归纳起来,车间的所有机床,我们分为:1.主轴误差1)工件回转类车床车床加工(工件回转,刀具移动)误差敏感方向不变即是在加工轴类零件时通过刀刃外(内)圆表面的法线方向。
数控车削试切对刀误差对加工精度的影响
94现代制造技术与装备2017第2期总第243期数控车削试切对刀误差对加工精度的影响赵春阳(河南省交通高级技工学校,驻马店463000)摘要:数控车削加工过程中,经常采用试切法进行对刀。
这种对刀方法会产生误差,不仅对零件尺寸精度、形状精度有影响,而且对位置精度也有影响。
本文简要分析试切法对刀误差产生的原因,并提出相应的改进措施,以提高加工精度。
关键词:数控车削试切法误差加工精度数控车削加工具有适应性强、加工精度高、生产效率 高、劳动强度低、良好的经济效益、有利于生产管理的现 代化的特点,因而被广泛应用于机械加工行业。
数控加工 零件对加工精度要求通常较高,而对零件精度影响的因素 也很多.本文主要就试切法对刀误差产生的原因进行分析,并提出相应改进措施,以利于加工过程中提高加工精度。
1数控车削常用的对刀方法1.1试切法试切对刀法是实际应用中应用最广泛的一种对刀方法,多采用试切-验刀-后期补偿的方式。
缺点是操作方法繁琐,占用时间较长,多用于单件小批量生产。
优点是操作方法 简单,对设备要求低,价格低廉。
1.2对刀仪自动对刀使用对刀仪对刀可以免去人为测量时造成的误差,多用于加工精度要求较高的数控机床。
缺点是需要专门安装 对刀仪设备成本较高,操作不太方便;优点是节省了对刀 时间,减少人为造成的误差,精度较高。
1.3A T C对刀这种方法在机床上利用对刀显微镜自动计算车刀长度 的一种对刀方法。
优点是对刀误差小,精度高。
但是,因设备需要有较好的刚性、结构紧凑、换刀时间短的特性,一般造价较高,多用于加工中心或者高档的数控车床上。
通过上述分析可知,对于一般的数控车削加工中,基 于经济因素、操作的复杂性等因素,多考虑采用试切法进 行对刀。
2试切对刀原理和步骤2.1对刀原理对刀实质是测量工件坐标系原点与机床坐标系原点之间 的偏移距离,并设置程序坐标系原点在以刀位点为参照的机 床坐标系里的坐标值的过程。
试切对刀方法原理是利用车刀 试切工件后,通过刀具补偿,让刀尖能对准工件右端的回转 中心,从而建立以工件右端回转中心为零点的工件坐标系。
机械加工精度的影响因素范文_毕业论文范文_
机械加工精度的影响因素范文提高机械零件的加工质量是十分重要的。
当前,在机械加加工的过程中,会由于受到加工工艺、工具以及其他因素的影响,而导致加工过程中产生或大或小的误差,对于零件的质量产生一定的影响,这在机械加工领域中是一种较为常见的现象,只有对影响机械加工精度的因素进行全面的分析,才能够有效的促进加工质量的提升。
影响机械加工精度的因素工艺系统集合误差的产生1)由于机床自身存在的几何误差而产生的。
在机械加工过程中,对于零件的成型一般都是通过道具的一次性运行来完成的,因此,零件的加工精度与机床的精度有着紧密的联系。
机床的误差对于零件加工产生的误差,主要有主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。
经过长期的使用,机床产生的磨损就会造成其加工精度的下降,产生生产误差。
①主轴回转误差:机床的主轴是零件加工的基准,如果主轴产生误差则会造成零件加工精度受到影响而产生误差;②导轨误差:导轨是用来对零件的相对位置关系进行确定的基础,也是机床整体运动的基础,导轨自身由于生产制造的原因会存在着一定的误差,同时其安装质量也会产生一定的影响,这也是造成机床精度下降的一个主要因素;③传动链误差:传动链两端的传动元件之间会产生一定的误差。
2)刀具的几何误差。
刀具误差对于零件加工精度有着重要的影响,不同的加工刀具有着不同的特点,使用特殊的刀具进行加工时,会产生一定的误差而影响加工的精度,对于一般的刀具来说,其制造误差不会对加工精度产生直接的影响。
3)夹具的几何误差,夹具的作用主要是保证机床和刀具始终处在正确的位置,如果机床而后刀具发生偏移,则会对加工精度产生很大的影响,因此,夹具误差对于加工精度的影响是很大的。
内应力重新分布而引起的误差内应力指的就是在没有外力作用的情况下存在于机械内部的应力,在机械加工的过程中,如果加工的零件产生内应力,则会使工件金属处于一种不稳定状态,其会产生向上或者向下的转化,这种变化将会导致零件的变形,无法达到要求的精度。
机械制造工艺精品教案-机床几何误差及其对加工精度的影响
课时:2课时教学课题:机床几何误差及其对加工精度的影响教学目标:掌握机床主轴回转精度的概念及对加工精度的影响;了解主轴回转误差产生的原因,主轴回转误差的测量方法及提高主轴回转精度的措施;掌握机床导轨导向精度的概念及对加工精度的影响;了解提高导轨导向精度的措施;掌握机床成形运动之间的位置关系精度和速度关系精度及其对加工精度的影响;了解提高这些精度的措施。
教学重点:了解主轴回转误差产生的原因;主轴回转误差的测量方法及提高主轴回转精度的措施;掌握机床导轨导向精度的概念及对加工精度的影响;了解提高导轨导向精度的措施。
教学难点:了解提高这些精度的措施。
教具仪器:多媒体第三节机床几何误差及其对加工精度的影响2.3机床几何误差及其对加工精度的影响机床的几何精度主要包括回转运动精度、直线运动精度、成形运动间位置关系精度和传动精度等几个方面。
2.3.1主轴回转运动精度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4-14所示。
主轴回转误差的产生产生径向圆跳动的原因(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 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。
产生端面圆向跳动的原因推力轴承滚道端面误差会造成主轴端面圆跳动,见图4-16。
由图可见,若只有一个端面滚道存在误差,对端面圆跳动影响很小(图a);只有当两个滚道端面均存在误差时,才会引起较大的跳动量(图b)。
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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?
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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?
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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。
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▪ 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,整体为一 圆柱。镗孔时,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。
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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。
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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。
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1、主轴回转误差的基本形式
径向圆跳动 轴向圆跳动 倾角摆动
径 轴
摆
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2、主轴回转误差对加工精度的影响
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(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;
(或垂直度)
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2、导轨导向误差对加工精度的影响
(1)导轨直线度的影响
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例1:车削加工
(a)
(b)
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例2:刨削时的加工误差
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•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。
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•导轨在垂直面内的直线度
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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。
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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。
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、龙门铣床及导轨 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。
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(3)前后导轨平行度的影响
导轨扭曲示意图
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14
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
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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 Y=h+RcosØ
=(A+R)cosØ 加工内孔呈椭 圆孔;对端面的加 工无影响。
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镗 刀
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(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。
加工螺纹时,产生螺距周期性误差。 镗削时,对加工内孔无影响;对端面
的平面度和垂直度有影响。
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(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 -AcosØ sinØ Y2+Z2=R2+Asin2Ø
《机械制造工艺学》
机床误差及对加工精度的影响
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1
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。
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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。
ห้องสมุดไป่ตู้
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•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
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刀具回转类机床
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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)。
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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。
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思考题:
磨削锥孔时,用检验锥度的塞 规着色检验,发现只在塞规中部或 在塞规的两端接触。分析造成误差 的各种因素。
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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。
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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。
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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
Dy Dy H
BH
B
导轨扭曲引起的加工误差
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(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。
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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。
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(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。