影响机械加工精度的几个重要因素.pdf

第二节 影响机械加工精度的因素 机械加工系统机械加工系统 （（简称工艺系统简称工艺系统））的组的组 成：机床、夹具、刀具和工件。 影响加工精度的主要因素有影响加工精度的主要因素有：： l）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。 22 ））工件装夹误差工件装夹误差。 3 ）工艺系统受力变形引起的加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。 66））其他误差其他误差，包括原理误差包括原理误差、测量误差测量误差、 调整误差等。 一、工艺系统的几何误差 （（一））机床的几何误差机床的几何误差 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 在很大程度上在很大程度上取决决于机床的精度机床的精度。 机床制造误差中对工件加工精度影响较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 机床主轴是用来装夹工件或刀具机床主轴是用来装夹工件或刀具，并将并将 运动和动力传给工件或刀具的重要零件，主 轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精 度度和位置精度精度。 主轴回转误差主轴回转误差：：是指主轴实际回转轴线是指主轴实际回转轴线 相对其平均回转轴线的变动量。 主轴回转误差分解为径向圆跳动主轴回转误差分解为径向圆跳动、、轴向轴向 圆跳动和角度摆动三种不同形式的误差。 （1）径向圆跳动：图4-2a ）是主轴回转 轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量。 车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差 。。 产生径向圆跳动误差的主要原因有：主 图4-3 轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的圆 度误差等度误差等。 （（22 ））轴向圆跳动轴向圆跳动：图图44-2b2b ））是主轴回转是主轴回转 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。产生轴向国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 ））角度摆动角度摆动：图图4-2c ））主轴回转轴线主轴回转轴线 相对平均回转轴线成相对平均回转轴线成一倾斜角度的运动倾斜角度的运动。。车车 削时，它使加工表面产生圆柱度误差和端面 的形状误差。 提高主轴及箱体轴承孔的制造精度提高主轴及箱体轴承孔的制造精度，选选 用高精度的轴承用高精度的轴承，，提高主轴部件的装配精度提高主轴部件的装配精度，， 对主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧 等，均可提高机床主轴的回转精度。 2 ．导轨误差 导轨是机床中确定各主要部件相对位置导轨是机床中确定各主要部件相对位置 关系的基准。 （（11））导导 轨在水平 面内的直 线度误差线度误差 对加对加工精精 度的影响 导轨在水平面内有直线度误差Δyy时，在 导轨全长上刀具相对于工件的正确位置将产 生生Δy 的偏偏移量，使工件件半径产生径产生ΔR=Δy 的误 差差。导轨在水平面内的直线度误差将直接反导轨在水平面内的直线度误差将直接反 映在被加工工件表面的法线方向（误差敏感 方向）上，对加工精度的影响最大。 （2 ）导轨在垂直平面内的直线度误差对 加工精度的影响加工精度的影响 导轨在垂直平面内有直线度误差导轨在垂直平面内有直线度误差ΔΔzz时时， 也会使车刀在水平面内发生位移，使工件半 径产生误差ΔR。与Δz值相比，ΔR属微小量， 由此可知，导轨在垂直平面内的直线度误差 对加工精度影响很小对加工精度影响很小，一般可忽略不计般可忽略不计。 （（33 ））导导 轨间的平轨间的平 行度误差 对加工精 度的影响度的影响 当前后导轨在垂直平面内有平行度误差当前后导轨在垂直平面内有平行度误差 （扭曲误差）时，刀架将产生摆动，刀架沿 床身导轨作纵向进给运动时，刀尖的运动轨 迹是一条空条空间曲线线，使工件产生件产生圆柱度柱度误差差。