16机床几何精度解析

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主轴回转精度对加工精度的影响： 1、主轴定心轴颈的径向跳动误差的影响
在车床上进行内外圆车削，主轴径向跳动 主要影响加工件的同轴度误差，对工件圆度误 差的影响可以忽略不计。
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2、主轴锥孔中心线的径向跳动误差的影响
车外圆：得到圆形工件，但产生圆柱度误差(锥体） 车端面：产生平面度误差
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3、主轴轴向窜动误差的影响
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2、主轴定心轴颈的径向跳动
检验方法：将百分表测头垂直顶在定心轴颈的表
面，旋转主轴检验。百分表读数的最大差值，就 是径向跳动的误差值。
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3、主轴轴向窜动
检验方法：在主轴锥孔中紧密插入一根短检 验棒，在检验棒中心放一粒钢球，然后用固定 在溜板上的平头百分表测头触在钢球上，转动 主轴检验。百分表读数的最大差值，即为轴向 窜动的误差值。
主轴的轴向窜动对内、外圆的加工精度没有影响，但 加工端面时，会使加工的端面产生平面度误差，与内外圆 轴线产生垂直度误差。当加工螺纹时，会产生螺距误差。
主轴轴向窜动对端面加工精度的影响
（三）装配精度
1、溜板移动对主轴中心线的平行度
检验方法：用百分表和检验棒在移动溜板时分别上母线 a和侧母线b处检验，为消除检验棒本身误差对测量的影响， 必须旋转主轴180°作两次测量，两次测量结果的代数和 之半就是平行度的误差值。 a、b方向的误差分别计算。 28 （检验棒伸出的一端只许向上、向前偏）
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车床精度检验：
按GB/T4020-1997国家标准规定，普通卧 式车床精度检验包括车床导轨直线度、平行
度，主轴回转精度等共18项内容。
（数控卧式车床GB/T16462-1996）
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（一）导轨精度
导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系 的基准，也是车床运动的基准。车床导轨的精度要 求主要有三个方面：在水平面内的直线度；在垂直 面内的直线度；前后导轨的平行度（扭曲）。因此， 工件的加工精度在很大程度上取决于车床导轨的精 度。
2、溜板移动对尾座套筒中心线的平行度
检验方法：用百分表和检验棒在移动溜板时分别上 母线a和侧母线b处检验。检验时尾座尖套筒应退入尾 座孔内并紧固，为消除检验棒本身误差对测量的影响 ，必须旋转检验棒180°作两次测量，两次测量结果 的代数和之半就是平行度的误差值。a、b方向的误差 分别计算。
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3、主轴和尾座两顶尖的等高度
床身导轨是车床中确定各主要部件的位置基准
和运动基准，它的各项误差直接影响被加工件的精
度。
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1、导轨在水平面内直线度存在误差
导轨水平面内直线度 水平面
ΔY
ΔR
D
o
ΔY
导轨在水平面内直线度误差的影响
定性分析： 当导轨向后凸出时，工件上产生鞍形加工误差； 当导轨向前凸出时，工件上产生鼓形加工误差。 结论：床身导轨在水平面内如果有直线度误差，会 使工件在纵向产生形状误差(圆柱度误差），横向 截面有尺寸误差但没有圆度误差。
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1、导轨在垂直平面内的直线度
检验方法：将水平仪纵向放在溜板上，靠近 和床身结合的前导轨处。在导轨全长上移动溜 板，进行检验。每隔500mm（或小于500mm）得 出一次水平仪读数，至少记录三次，然后据此 数据计算全部行程上的误差值。
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2、前后导轨的平行度（扭曲） ——溜板移动时的倾斜
检验方法：将水平仪横放在溜板上，在 导轨全长上移动溜板进行检验。每隔 500mm（或小于500mm）得出一次水平仪读 数，至少记录三次。全部行程上读数的最 大代数差，就是本项检验的误差值。
项目一 了解车工技术 任务十五 认识机床几何精度
教学目的
1、懂得机床几何精度的定义；
2、明白机床几何精度的主要内容； 3、懂得几何精度对零件加工的影响。
一、机床几何精度
静态精度 动态精度
机床几何精度——机床在未受外载荷、静止 或运动速度很低时的原始精度，它包括各主要零部 件间相互位置与相对运动轨迹的精度和主要零件的 形位精度。 机床几何精度主要取决于机床零部件的加工和 装配质量。
导轨在水平面内直线度误差的影响 定量分析： 当导轨在水平面内的直线度误差为△y时,引 起工件在半径方向的误差为： △R=△y
2、导轨在垂直面内直线度存在误差
ΔR
d
ΔZ
d/2
R
导轨垂直面直线度
ΔZ
垂直平面
导轨在垂直面内直线度误差的影响
床身导轨在垂直面内有直线度误差，会引起刀尖产生切 向位移△Z，造成工件在半径方向产生的误差为： △R≈△Z2/d 由于△Z2数值很小，此值完全可以忽略不计。
（二）主轴回转精度
机床主轴用于安装刀具或工件，因此它是刀具 或工件的相对位置基准和运动基准。机床主轴回转 精度是机床的主要精度指标之一，直接影响着被加 工零件的加工精度及表面粗糙度。
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1、主轴锥孔中心线的径向跳动
检验方法：将带锥柄的检验棒插入主轴锥孔中， 百分表固定在溜板上，使百分表测头顶在检验棒的 表面，旋转主轴分别在a、b两处检验。检验时，将 检验棒相当主轴锥孔每隔90°插入一次检验，共检 验四次。误差是以相对两位置检验结果的代数和之 半计算，取最大值就是径向跳动的误差。a、b两处 的误差分别计算。
检验方法：用百分表和检验棒两端处的上母线 上检验。检验时尾座套筒应退入尾座孔内并紧固 。百分表检验棒两端的读数的差值，就是等高度 的误差值。（只许尾座高）
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主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度
小结
1、机床几何精度的定义； 2、机床几何精度的主要项目； 3、机床几何精度对零件加工质量的影响。
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3、导轨在水平面内的直线度
检验方法：溜板行程≤2m时，利用检验棒和百分表 检验。检验时将检验棒装在车床前后顶尖中心线位置 上，并将 两端在水平面的读数调整到相等，溜板移动在全部行 程上每隔500mm（或小于500mm）得出一个读数，至少 记录三次，然后据此数据计算全部行程上的误差值。
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导轨精度对加工精度的影响：
结论：该误差对工件的尺寸精度和形状精度影响 甚小。
3、前后导轨的平行度（扭曲）存在误差
前后导轨平行度误差的影响
床身前后导轨有平行度误差（扭曲） 时，会使车床溜板在沿床身移动时发生偏 斜，从而使刀尖相对工件产生偏移，使工 件产生形状误差（鼓形、鞍形、锥度）及 尺寸误差。 结论：该项误差对加工精度的影响很大。