幾何誤差對加工精度的影響

1、 9.3.1 原理誤差 9.3.2 機床誤差 9.3.3 刀具誤差 9.3.4 夾具誤差 9.3.5 工件安裝誤差 9.3.6 測量誤差 9.3.7 調(diào)整誤差l定義： 加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。機床誤差主要包括機床本身各部件的機床誤差主要包括機床本身各部件的制造制造誤差、安誤差、安裝裝誤差誤差 和機床磨損和機床磨損所帶來的誤差。這里所帶來的誤差。這里著重分析對著重分析對工件加工精度影響較大工件加工精度影響較大的三個誤差的三個誤差: :（一）（一）機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差（二）（二）機床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差機床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差（三）機床傳動鏈的傳動

2、誤差（三）機床傳動鏈的傳動誤差 主軸回轉(zhuǎn)時實際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)線的主軸回轉(zhuǎn)時實際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)線的偏移量。偏移量。2.2.主軸回轉(zhuǎn)誤差可分解為主軸回轉(zhuǎn)誤差可分解為三種基本形式三種基本形式：1. 1.主軸回轉(zhuǎn)誤差概念主軸回轉(zhuǎn)誤差概念 同一形式的主軸回轉(zhuǎn)誤差，對不同機床和加工表面會產(chǎn)生不同形式的加工誤差，如：u主要因素主要因素 軸承本身誤差、軸承間隙、與軸承配合零件的誤差、 主軸系統(tǒng)的剛度和熱變形、主軸轉(zhuǎn)速、各段軸頸、軸孔的同軸度誤差等。u軸承軸承誤差的影響誤差的影響主軸采用滑動軸承時，軸承誤差主要是指主軸頸和軸承內(nèi)孔的圓度誤差和波度。工件回轉(zhuǎn)類機床（如車床，磨床），主軸受力方向一定，主軸頸

3、圓度誤差影響較大，軸承內(nèi)徑圓度誤差沒影響。u（1）提高主軸部件的制造精度。）提高主軸部件的制造精度。 （軸承，軸頸，支承孔，配合表面等）u（2）對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊）對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊 適當(dāng)預(yù)緊以消除間隙，甚至產(chǎn)生微量過盈，可 增加軸承剛度，又對軸承內(nèi)外圈滾道和滾動體 的誤差起均化作用。u（3）使主軸的回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上。）使主軸的回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上。 這是最簡單而有效的方法。如:外圓磨床磨削,用前后頂尖支承，主軸只起傳動作用，工件回轉(zhuǎn)精度完全取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差。提高頂尖和中心孔的精度要比提高主軸部件的精度容易且經(jīng)濟(jì)的多。 1. 1. 概念概念 導(dǎo)軌導(dǎo)軌導(dǎo)向精度導(dǎo)向

4、精度是指機床導(dǎo)軌副的運動件實際運動方向與理想運動方向的符合程度。這兩者之間的偏差值則稱為機床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差。導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差分導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差分水平面內(nèi)的直線度誤差水平面內(nèi)的直線度誤差垂直面內(nèi)的直線度誤差垂直面內(nèi)的直線度誤差兩導(dǎo)軌間的平行度誤差兩導(dǎo)軌間的平行度誤差 當(dāng)當(dāng)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差為導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差為y y時，此項誤差使刀時，此項誤差使刀尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生位移尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生位移y y，造成工件在半徑方向的誤差，造成工件在半徑方向的誤差 R Ry y( (這時這時 R Ry y = = y y) )，使，使工件表面產(chǎn)生圓柱度誤差工件表面產(chǎn)生圓柱度誤差。車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度對加

5、工精度的影響 床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，會引起刀尖產(chǎn)床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，會引起刀尖產(chǎn)生切向位移生切向位移Z Z，造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為：造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為：)2/(2RRzz非常小原始誤差引起工件相對于刀具產(chǎn)生相對位移，若產(chǎn)生在加工表原始誤差引起工件相對于刀具產(chǎn)生相對位移，若產(chǎn)生在加工表面法向方向（誤差敏感方向），對加工精度有直接影響；產(chǎn)生面法向方向（誤差敏感方向），對加工精度有直接影響；產(chǎn)生在加工表面切向方向（誤差非敏感方向）在加工表面切向方向（誤差非敏感方向） ，可忽略不計。，可忽略不計。 床身前后導(dǎo)軌有平行床身前后導(dǎo)軌有平行度誤差度誤差（扭曲）（扭曲

6、）時，會使時，會使車床溜板在沿床身移動時車床溜板在沿床身移動時發(fā)生偏斜，從而使發(fā)生偏斜，從而使刀尖相刀尖相對工件產(chǎn)生偏移對工件產(chǎn)生偏移，使工件，使工件產(chǎn)生形狀誤差產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍（鼓形、鞍形、錐度）。形、錐度）。導(dǎo)軌扭曲對加工精度的影響制造誤差 機床設(shè)計制造時，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、潤滑、防護(hù)裝置、采取措施提高導(dǎo)向精度。安裝誤差 機床安裝時，應(yīng)校正好水平和保證地基質(zhì)量。磨損誤差 使用時，注意調(diào)整導(dǎo)軌配合間隙，同時保證良好的潤滑和維護(hù)。 傳動鏈的傳動誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末傳動鏈的傳動誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差，它是螺紋、齒兩端傳動元件之間相對運動的誤差，它是螺紋、

7、齒輪、蝸輪及其它按展成原理加工時，影響加工精度輪、蝸輪及其它按展成原理加工時，影響加工精度的主要因素。的主要因素。例例. 用用滾齒滾齒機加工直齒輪時，要求滾刀和工件之間具有嚴(yán)格的運機加工直齒輪時，要求滾刀和工件之間具有嚴(yán)格的運動關(guān)系。即：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒，這種運動關(guān)系是動關(guān)系。即：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒，這種運動關(guān)系是由刀具與工件的傳動鏈來保證的。由刀具與工件的傳動鏈來保證的。 當(dāng)傳動鏈中各傳動元件如齒輪、蝸輪、蝸桿、絲桿、螺母等當(dāng)傳動鏈中各傳動元件如齒輪、蝸輪、蝸桿、絲桿、螺母等有制造誤差，裝配誤差和磨損時，就會破壞正確的運動關(guān)系，有制造誤差，裝配誤差和磨損時，就會破壞正確的運

8、動關(guān)系，是被加工工件產(chǎn)生誤差。是被加工工件產(chǎn)生誤差。1傳動鏈精度（誤差傳動鏈精度（誤差） 盡可能縮短傳動鏈，減少傳動元件數(shù)目；盡可能縮短傳動鏈，減少傳動元件數(shù)目； 盡量采用降速傳動，誤差被縮??；盡量采用降速傳動，誤差被縮小； 提高傳動元件、特別是末端元件的制造和提高傳動元件、特別是末端元件的制造和 裝配精度；裝配精度； 消除傳動間隙；消除傳動間隙；采用誤差補償機構(gòu)或自動補償裝置。采用誤差補償機構(gòu)或自動補償裝置。l刀具的誤差主要是指刀具的制造誤差刀具的誤差主要是指刀具的制造誤差 刀具的制造誤差對加工精度的影響，根據(jù)刀具種刀具的制造誤差對加工精度的影響，根據(jù)刀具種類的不同而不同類的不同而不同定尺寸

9、刀具（鉆頭，鉸刀，拉刀，絲錐，鍵槽銑刀等定尺寸刀具（鉆頭，鉸刀，拉刀，絲錐，鍵槽銑刀等 ）刀具尺寸精度直接影響工件尺寸精度。 成形刀具（如成形車刀、成形銑刀、成形砂輪）成形刀具（如成形車刀、成形銑刀、成形砂輪） 刀具形狀精度直接影響工件形狀精度。 展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀）展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀） 刀刃形狀精度會影響工件加工精度。 一般刀具（如車刀、鏜刀、銑刀）一般刀具（如車刀、鏜刀、銑刀） 制造精度對工件加工精度無直接影響 夾具的誤差主要是指：夾具的誤差主要是指： 1 1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機構(gòu)、夾具）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機構(gòu)、夾具體等零件的制

10、造誤差。體等零件的制造誤差。 2 2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對尺寸誤差。尺寸誤差。 3 3）夾具在使用過程中工作表面的磨損。）夾具在使用過程中工作表面的磨損。 工件的安裝誤差包括定位誤差和夾緊誤差。工件的安裝誤差包括定位誤差和夾緊誤差。測量誤差測量誤差概念：概念： 在機械加工的每一個工序中，總要對工藝在機械加工的每一個工序中，總要對工藝系統(tǒng)進(jìn)行各種各樣的調(diào)整工作，由于調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行各種各樣的調(diào)整工作，由于調(diào)整不可能絕對準(zhǔn)確，因此必然會產(chǎn)生誤差，不可能絕對準(zhǔn)確，因此必然會產(chǎn)生誤差，這些誤差稱為調(diào)整誤差。這些誤差稱為調(diào)整誤差。 工藝系統(tǒng)的調(diào)整有工藝系統(tǒng)的調(diào)整有試切法試切法和和調(diào)整法調(diào)整法兩兩種基本形式。種基本形式。試切法調(diào)整時，影響調(diào)整誤差的因素：試切法調(diào)整時，影響調(diào)整誤差的因素：測量誤差測量誤差（量具本身，測量方法和使用條件）（量具本身，測量方法和使用條件）進(jìn)給機構(gòu)位移誤差進(jìn)給機構(gòu)位移誤差（爬行現(xiàn)象）（爬行現(xiàn)象）加工誤差加工誤差（試切與正式切削時切削厚度不一致）（試切與正式切削時切削厚度不一致）調(diào)整法調(diào)整時，影響調(diào)整誤差的因素：調(diào)整法調(diào)整時，影響調(diào)整誤差的因素：定程機構(gòu)調(diào)整定程機構(gòu)調(diào)整大批量生產(chǎn)時常采用行程擋塊、靠大批量生產(chǎn)時常采用行