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行加工而產生的誤差。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）機床主軸的回轉誤差機床主軸的回轉誤差（二）（二）機床導軌導向誤差機床導軌導向誤差（三）機床傳動鏈的傳動

2、誤差（三）機床傳動鏈的傳動誤差 主軸回轉時實際回轉軸線與理想回轉線的主軸回轉時實際回轉軸線與理想回轉線的偏移量。偏移量。2.2.主軸回轉誤差可分解為主軸回轉誤差可分解為三種基本形式三種基本形式：1. 1.主軸回轉誤差概念主軸回轉誤差概念 同一形式的主軸回轉誤差，對不同機床和加工表面會產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孔的圓度誤差和波度。工件回轉類機床（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）對滾動軸承進行預緊）對滾動軸承進行預緊 適當預緊以消除間隙，甚至產生微量過盈，可 增加軸承剛度，又對軸承內外圈滾道和滾動體 的誤差起均化作用。u（3）使主軸的回轉誤差不反映到工件上。）使主軸的回轉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濟的多。 1. 1. 概念概念 導軌導軌導向精度導向

4、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。導軌導向誤差分導軌導向誤差分水平面內的直線度誤差水平面內的直線度誤差垂直面內的直線度誤差垂直面內的直線度誤差兩導軌間的平行度誤差兩導軌間的平行度誤差 當當導軌在水平面內的直線度誤差為導軌在水平面內的直線度誤差為y y時，此項誤差使刀時，此項誤差使刀尖在水平面內產生位移尖在水平面內產生位移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，使工件表面產生圓柱度誤差工件表面產生圓柱度誤差。車床導軌在水平面內的直線度對加

5、工精度的影響 床身導軌在垂直面內有直線度誤差，會引起刀尖產床身導軌在垂直面內有直線度誤差，會引起刀尖產生切向位移生切向位移Z Z，造成工件在半徑方向產生的誤差為：造成工件在半徑方向產生的誤差為：)2/(2RRzz非常小原始誤差引起工件相對于刀具產生相對位移，若產生在加工表原始誤差引起工件相對于刀具產生相對位移，若產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；產生面法向方向（誤差敏感方向），對加工精度有直接影響；產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。 床身前后導軌有平行床身前后導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生偏移對工件產生偏移，使工件，使工件產生形狀誤差產生形狀誤差（鼓形、鞍（鼓形、鞍形、錐度）。形、錐度）。導軌扭曲對加工精度的影響制造誤差 機床設計制造時，應從結構、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，應校正好水平和保證地基質量。磨損誤差 使用時，注意調整導軌配合間隙，同時保證良好的潤滑和維護。 傳動鏈的傳動誤差是指內聯(lián)系的傳動鏈中首末傳動鏈的傳動誤差是指內聯(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格的運機加工直齒輪時，要求滾刀和工件之間具有嚴格的運動關系。即：滾刀轉一轉，工件轉過一個齒，這種運動關系是動關系。即：滾刀轉一轉，工件轉過一個齒，這種運動關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。 當傳動鏈中各傳動元件如齒輪、蝸輪、蝸桿、絲桿、螺母等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、動關系，是被加工工件產生誤差。是被加工工件產生誤差。1傳動鏈精度（誤差傳動鏈精度（誤差） 盡可能縮短傳動鏈，減少傳動元件數目；盡可能縮短傳動鏈，減少傳動元件數目； 盡量采用降速傳動，誤差被縮?。槐M量采用降速傳動，誤差被縮??； 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；采用誤差補償機構或自動補償裝置。采用誤差補償機構或自動補償裝置。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，根據刀具種刀具的制造誤差對加工精度的影響，根據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、刀具導向元件、分度機構、夾具）定位元件、刀具導向元件、分度機構、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)進行各種各樣的調整工作，由于調整系統(tǒng)進行各種各樣的調整工作，由于調整不可能絕對準確，因此必然會產生誤差，不可能絕對準確，因此必然會產生誤差，這些誤差稱為調整誤差。這些誤差稱為調整誤差。 工藝系統(tǒng)的調整有工藝系統(tǒng)的調整有試切法試切法和和調整法調整法兩兩種基本形式。種基本形式。試切法調整時，影響調整誤差的因素：試切法調整時，影響調整誤差的因素：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）進給機構位移誤差進給機構位移誤差（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）調整法調整時，影響調整誤差的因素：調整法調整時，影響調整誤差的因素：定程機構調整定程機構調整大批量生產時常采用行程擋塊、靠大批量生產時常采用行