幾何誤差對(duì)加工精度的影響

9.3幾何誤差對(duì)加工精度的影響9.3.1原理誤差9.3.2機(jī)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(cè)量誤差9.3.7調(diào)整誤差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(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。9.3.2機(jī)床誤差機(jī)床誤差主要包括機(jī)床本身各部件的制造誤差、安裝誤差和機(jī)床磨損所帶來的誤差。這里著重分析對(duì)工件加工精度影響較大的三個(gè)誤差:（一）機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差（二）機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差（三）機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)線的偏移量。純徑向跳動(dòng)純軸向竄動(dòng)純角度擺動(dòng)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3.回轉(zhuǎn)精度的表現(xiàn)形式：徑向跳動(dòng)：指回轉(zhuǎn)軸線繞平均軸線作平行的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。軸向竄動(dòng)：指回轉(zhuǎn)軸線在軸向的位置變化。角度擺動(dòng)：指回轉(zhuǎn)軸線繞平均軸線作不平行的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。4.主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響

同一形式的主軸回轉(zhuǎn)誤差，對(duì)不同機(jī)床和加工表面會(huì)產(chǎn)生不同形式的加工誤差，如：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(dòng)軸承時(shí)，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(jī)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。刀具回轉(zhuǎn)類機(jī)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。滾動(dòng)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(duì)滾動(dòng)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(duì)軸承內(nèi)外圈滾道和滾動(dòng)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(jiǎn)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(dòng)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。二.機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差

1.概念

導(dǎo)軌導(dǎo)向精度是指機(jī)床導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)件實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的符合程度。這兩者之間的偏差值則稱為機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差。導(dǎo)軌導(dǎo)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(dǎo)軌間的平行度誤差導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響

（臥式車床為例)

當(dāng)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差為Δy時(shí)，此項(xiàng)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(shí)ΔRy=Δy)，使工件表面產(chǎn)生圓柱度誤差。車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度對(duì)加工精度的影響導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響（臥式車床為例)

床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，會(huì)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(duì)于刀具產(chǎn)生相對(duì)位移，若產(chǎn)生在加工表面法向方向（誤差敏感方向），對(duì)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(jì)。兩導(dǎo)軌間的平行度誤差的影響

（臥式車床為例)

床身前后導(dǎo)軌有平行度誤差（扭曲）時(shí)，會(huì)使車床溜板在沿床身移動(dòng)時(shí)發(fā)生偏斜，從而使刀尖相對(duì)工件產(chǎn)生偏移，使工件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度）。導(dǎo)軌扭曲對(duì)加工精度的影響提高導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的措施制造誤差——

機(jī)床設(shè)計(jì)制造時(shí)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑、防護(hù)裝置、采取措施提高導(dǎo)向精度。安裝誤差——

機(jī)床安裝時(shí)，應(yīng)校正好水平和保證地基質(zhì)量。磨損誤差——

使用時(shí)，注意調(diào)整導(dǎo)軌配合間隙，同時(shí)保證良好的潤(rùn)滑和維護(hù)。三.機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動(dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差，它是螺紋、齒輪、蝸輪及其它按展成原理加工時(shí)，影響加工精度的主要因素。例.

用滾齒機(jī)加工直齒輪時(shí)，要求滾刀和工件之間具有嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。即：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，這種運(yùn)動(dòng)關(guān)系是由刀具與工件的傳動(dòng)鏈來保證的。當(dāng)傳動(dòng)鏈中各傳動(dòng)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(shí)，就會(huì)破壞正確的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，是被加工工件產(chǎn)生誤差。1．傳動(dòng)鏈精度（誤差）2.減少傳動(dòng)鏈誤差的措施①盡可能縮短傳動(dòng)鏈，減少傳動(dòng)元件數(shù)目；②盡量采用降速傳動(dòng)，誤差被縮?。虎厶岣邆鲃?dòng)元件、特別是末端元件的制造和裝配精度；④消除傳動(dòng)間隙；⑤采用誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)或自動(dòng)補(bǔ)償裝置。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(duì)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(huì)影響工件加工精度。一般刀具（如車刀、鏜刀、銑刀）制造精度對(duì)工件加工精度無直接影響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(dǎo)向元件、分度機(jī)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(duì)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。9.3.6測(cè)量誤差（1）量具、量?jī)x和測(cè)量方法本身的誤差（2）環(huán)境條件的影響（溫度、振動(dòng)等）（3）測(cè)量人員主觀因素的影響（視力、測(cè)量力大小等）（4）正確選擇和使用量具，以保證測(cè)量精度測(cè)量誤差9.3.7調(diào)整誤差概念：

在機(jī)械加工的每一個(gè)工序中，總要對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行各種各樣的調(diào)整工作，由于調(diào)整不可能絕對(duì)準(zhǔn)確，因此必然會(huì)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。試切法調(diào)整時(shí)，影響調(diào)整誤差的因素：測(cè)量誤差（量具本身，測(cè)量方法和使用條件）進(jìn)給機(jī)構(gòu)位移誤差（爬行現(xiàn)象）加工