幾何誤差對加工精度的影響課件

幾何誤差對加工精度的影響幾何誤差對加工精度的影響9.3.1原理誤差定義：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行加工而產(chǎn)生的誤差。9.3.1原理誤差定義：9.3.2機床誤差機床誤差主要包括機床本身各部件的制造誤差、安裝誤差和機床磨損所帶來的誤差。這里著重分析對工件加工精度影響較大的三個誤差:（一）機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差（二）機床導軌導向誤差（三）機床傳動鏈的傳動誤差9.3.2機床誤差機床誤差主要包括機床本身各部件的制造誤機床主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)時實際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)線的偏移量。純徑向跳動純軸向竄動純角度擺動2.主軸回轉(zhuǎn)誤差可分解為三種基本形式：1.主軸回轉(zhuǎn)誤差概念機床主軸回轉(zhuǎn)誤差2.主軸回轉(zhuǎn)誤差可分解為三種基本形式：1.主3.回轉(zhuǎn)精度的表現(xiàn)形式：徑向跳動：指回轉(zhuǎn)軸線繞平均軸線作平行的公轉(zhuǎn)運動。軸向竄動：指回轉(zhuǎn)軸線在軸向的位置變化。角度擺動：指回轉(zhuǎn)軸線繞平均軸線作不平行的公轉(zhuǎn)運動。3.回轉(zhuǎn)精度的表現(xiàn)形式：徑向跳動：4.主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響

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：4.主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響同一形式的主5.影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素主要因素

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。軸承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，主軸頸圓度誤差影響較大，軸承內(nèi)徑圓度誤差沒影響。5.影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素主要因素軸承誤差的影響主軸采刀具回轉(zhuǎn)類機床（如鏜床）主軸受力隨鏜刀旋轉(zhuǎn)方向不斷變化，軸承孔圓度誤差影響較大。刀具回轉(zhuǎn)類機床（如鏜床）主軸受力隨鏜刀旋轉(zhuǎn)方向不斷變化，軸承滾動軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響主軸精度因素也較復(fù)雜。滾動軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響主軸精度因素也較復(fù)雜。6.提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施（1）提高主軸部件的制造精度。

（軸承，軸頸，支承孔，配合表面等）（2）對滾動軸承進行預(yù)緊

適當預(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。（3）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,6.提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施（1）提高主軸部件的制造精度。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)濟的多。用前后頂尖支承，主軸只起傳動作用，工件回轉(zhuǎn)二.機床導軌導向誤差

1.概念

導軌導向精度是指機床導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軌導向誤差。導軌導向誤差分水平面內(nèi)的直線度誤差垂直面內(nèi)的直線度誤差兩導軌間的平行度誤差二.機床導軌導向誤差1.概念導軌導向誤差分水平面內(nèi)的導軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響

（臥式車床為例)

當導軌在水平面內(nèi)的直線度誤差為Δy時，此項誤差使刀尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生位移Δy，造成工件在半徑方向的誤差ΔRy(這時ΔRy=Δy)，使工件表面產(chǎn)生圓柱度誤差。車床導軌在水平面內(nèi)的直線度對加工精度的影響導軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響

（臥式車床為例)當導軌導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響（臥式車床為例)

床身導軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，會引起刀尖產(chǎn)生切向位移ΔZ，造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為：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），可忽略不計。導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響（臥式車床為例)

兩導軌間的平行度誤差的影響

（臥式車床為例)

床身前后導軌有平行度誤差（扭曲）時，會使車床溜板在沿床身移動時發(fā)生偏斜，從而使刀尖相對工件產(chǎn)生偏移，使工件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度）。導軌扭曲對加工精度的影響兩導軌間的平行度誤差的影響

（臥式車床為例)床身前后提高導軌導向精度的措施制造誤差——

機床設(shè)計制造時，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、潤滑、防護裝置、采取措施提高導向精度。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)整導軌配合間隙，同時保證良好的潤滑和維護。提高導軌導向精度的措施制造誤差——三.機床傳動鏈的傳動誤差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。例.

用滾齒機加工直齒輪時，要求滾刀和工件之間具有嚴格的運動關(guān)系。即：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒，這種運動關(guān)系是由刀具與工件的傳動鏈來保證的。當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，是被加工工件產(chǎn)生誤差。1．傳動鏈精度（誤差）三.機床傳動鏈的傳動誤差傳動鏈的傳動誤差是指內(nèi)聯(lián)2.減少傳動鏈誤差的措施①盡可能縮短傳動鏈，減少傳動元件數(shù)目；②盡量采用降速傳動，誤差被縮小；③提高傳動元件、特別是末端元件的制造和裝配精度；④消除傳動間隙；⑤采用誤差補償機構(gòu)或自動補償裝置。2.減少傳動鏈誤差的措施①盡可能縮短傳動鏈，減少傳動元9.3.3刀具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)刀具種類的不同而不同①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）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）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）制造精度對工件加工精度無直接影響9.3.3刀具誤差刀具的誤差主要是指刀具的制造誤差刀具的9.3.4-9.3.5夾具誤差和工件安裝誤差

夾具的誤差主要是指：1）定位元件、刀具導向元件、分度機構(gòu)、夾具體等零件的制造誤差。2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對尺寸誤差。3）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。9.3.4-9.3.5夾具誤差和工件安裝誤差夾具的誤差主9.3.6測量誤差（1）量具、量儀和測量方法本身的誤差（2）環(huán)境條件的影響（溫度、振動等）（3）測量人員主觀因素的影響（視力、測量力大小等）（4）正確選擇和使用量具，以保證測量精度測量誤差9.3.6測量誤差測量誤差9.3.7調(diào)整誤差概念：

在機械加工的每一個工序中，總要對工藝系統(tǒng)進行各種各樣的調(diào)整工作，由于調(diào)整不可能絕對準確，因此必然會產(chǎn)生誤差，這些誤差稱為調(diào)整誤差。

工藝系統(tǒng)的調(diào)整有試切法和調(diào)整法兩種基本形式。9.3.7調(diào)整誤差概念：幾何誤差對加工精度的影響幾何誤差對加工精度的影響9.3.1原理誤差定義：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行加工而產(chǎn)生的誤差。9.3.1原理誤差定義：9.3.2機床誤差機床誤差主要包括機床本身各部件的制造誤差、安裝誤差和機床磨損所帶來的誤差。這里著重分析對工件加工精度影響較大的三個誤差:（一）機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差（二）機床導軌導向誤差（三）機床傳動鏈的傳動誤差9.3.2機床誤差機床誤差主要包括機床本身各部件的制造誤機床主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)時實際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)線的偏移量。純徑向跳動純軸向竄動純角度擺動2.主軸回轉(zhuǎn)誤差可分解為三種基本形式：1.主軸回轉(zhuǎn)誤差概念機床主軸回轉(zhuǎn)誤差2.主軸回轉(zhuǎn)誤差可分解為三種基本形式：1.主3.回轉(zhuǎn)精度的表現(xiàn)形式：徑向跳動：指回轉(zhuǎn)軸線繞平均軸線作平行的公轉(zhuǎn)運動。軸向竄動：指回轉(zhuǎn)軸線在軸向的位置變化。角度擺動：指回轉(zhuǎn)軸線繞平均軸線作不平行的公轉(zhuǎn)運動。3.回轉(zhuǎn)精度的表現(xiàn)形式：徑向跳動：4.主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響

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：4.主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響同一形式的主5.影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素主要因素

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。軸承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，主軸頸圓度誤差影響較大，軸承內(nèi)徑圓度誤差沒影響。5.影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素主要因素軸承誤差的影響主軸采刀具回轉(zhuǎn)類機床（如鏜床）主軸受力隨鏜刀旋轉(zhuǎn)方向不斷變化，軸承孔圓度誤差影響較大。刀具回轉(zhuǎn)類機床（如鏜床）主軸受力隨鏜刀旋轉(zhuǎn)方向不斷變化，軸承滾動軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響主軸精度因素也較復(fù)雜。滾動軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響主軸精度因素也較復(fù)雜。6.提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施（1）提高主軸部件的制造精度。

（軸承，軸頸，支承孔，配合表面等）（2）對滾動軸承進行預(yù)緊

適當預(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。（3）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,6.提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施（1）提高主軸部件的制造精度。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)濟的多。用前后頂尖支承，主軸只起傳動作用，工件回轉(zhuǎn)二.機床導軌導向誤差

1.概念

導軌導向精度是指機床導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軌導向誤差。導軌導向誤差分水平面內(nèi)的直線度誤差垂直面內(nèi)的直線度誤差兩導軌間的平行度誤差二.機床導軌導向誤差1.概念導軌導向誤差分水平面內(nèi)的導軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響

（臥式車床為例)

當導軌在水平面內(nèi)的直線度誤差為Δy時，此項誤差使刀尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生位移Δy，造成工件在半徑方向的誤差ΔRy(這時ΔRy=Δy)，使工件表面產(chǎn)生圓柱度誤差。車床導軌在水平面內(nèi)的直線度對加工精度的影響導軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響

（臥式車床為例)當導軌導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響（臥式車床為例)

床身導軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，會引起刀尖產(chǎn)生切向位移ΔZ，造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為：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），可忽略不計。導軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響（臥式車床為例)

兩導軌間的平行度誤差的影響

（臥式車床為例)

床身前后導軌有平行度誤差（扭曲）時，會使車床溜板在沿床身移動時發(fā)生偏斜，從而使刀尖相對工件產(chǎn)生偏移，使工件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度）。導軌扭曲對加工精度的影響兩導軌間的平行度誤差的影響

（臥式車床為例)床身前后提高導軌導向精度的措施制造誤差——

機床設(shè)計制造時，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、潤滑、防護裝置、采取措施提高導向精度。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)整導軌配合間隙，同時保證良好的潤滑和維護。提高導軌導向精度的措施制造誤差——三.機床傳動鏈的傳動誤差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。例.

用滾齒機加工直齒輪時，要求滾刀和工件之間具有嚴格的運動關(guān)系。即：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒，這種運動關(guān)系是由刀具與工件的傳動鏈來保證的。當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，是被加工工件產(chǎn)生誤差。1．傳動鏈精度（誤差）三.機床傳動鏈的傳動誤差傳動鏈的傳動誤差是指內(nèi)聯(lián)2.減少傳動鏈誤差的措施①盡可能縮短傳動鏈，減少傳動元件數(shù)目；②盡量采用降速傳動，誤差被縮??；③提高傳動元件、特別是末端元件的制造和裝配精度；④消除傳動間隙；⑤采用誤差補償機構(gòu)或自動補償裝置。2.減少傳動鏈誤差的措施①盡可能縮短傳動鏈，減少傳動元9.3.3刀具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)刀具種類的不同而不同①