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機床加工中會遇到哪些因素影響精度
發布時間:2019-08-12 09:44:44 瀏覽次數:1650次

在機床加工的道路上,所有企業都致力于讓自己的產品無限趨近于零誤差,然而理想很豐滿,現實總是很骨感的,在實際加工過程中,機床精度或多或少會受到各種內外因素的影響。加工中刀具相對于工件的成形運動一般都是通過機床完成的,因此,工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。機床制造誤差對工件加工精度影響較大的有:主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。并且機床如果受到磨損,將進一步降低機床工作精度。
 
首先要提到的是主軸回轉誤差。從事機加工的人都知道,機床主軸是裝夾工件或刀具的基準,并將運動和動力傳給工件或刀具,因此主軸回轉誤差將直接影響被加工工件的精度。主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的變動量。它可分解為徑向圓跳動、軸向竄動和角度擺動三種基本形式。
 
產生主軸徑向回轉誤差的主要原因有:主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。但它們對主軸徑向回轉精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。
 
例如,在采用滑動軸承結構為主軸的車床上車削外圓時,切削力F的作用方向可認為大體上時不變的,在切削力F的作用下,主軸頸以不同的部位和軸承內徑的某一固定部位相接觸,此時主軸頸的圓度誤差對主軸徑向回轉精度影響較大,而軸承內徑的圓度誤差對主軸徑向回轉精度的影響則不大;在鏜床上鏜孔時,由于切削力F的作用方向隨著主軸的回轉而回轉,在切削力F的作用下,主軸總是以其軸頸某一固定部位與軸承內表面的不同部位接觸,因此,軸承內表面的圓度誤差對主軸徑向回轉精度影響較大,而主軸頸圓度誤差的影響則不大。
 
不同的加工方法,主軸回轉誤差所引起的的加工誤差也不同。在車床上加工外圓和內孔時,主軸徑向回轉誤差可以引起工件的圓度和圓柱度誤差,但對加工工件端面則無直接影響。主軸軸向回轉誤差對加工外圓和內孔的影響不大,但對所加工端面的垂直度及平面度則有較大的影響。在車螺紋時,主軸向回轉誤差可使被加工螺紋的導程產生周期性誤差。適當提高主軸及箱體的制造精度,選用高精度的軸承,提高主軸部件的裝配精度,對高速主軸部件進行平衡,對滾動軸承進行預緊等,均可提高機床主軸的回轉精度。

其次是導軌誤差,導軌是機床上確定各機床部件相對位置關系的基準,也是機床運動的基準。車床導軌的精度要求主要有以下三個方面:在水平面內的直線度、在垂直面內的直線度、前后導軌的平行度(扭曲)。
 
除了導軌本身的制造誤差外,導軌的不均勻磨損和安裝質量,也是造成導軌誤差的重要因素。導軌磨損是機床精度下降的主要原因之一。另外還有傳動鏈誤差,就是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差,一般用傳動鏈末端元件的轉角誤差來衡量。
 
值得一提的是,刀具的幾何誤差對于加工精度的影響也很大,刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同,采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工時,刀具的制造誤差會直接影響工件的加工精度;而對一般刀具(如車刀等),其制造誤差對工件加工精度無直接影響。
 
任何刀具在切削過程中,都不可避免地要產生磨損,并由此引起工件尺寸和形狀地改變。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨地刀具材料,合理地選用刀具幾何參數和切削用量,正確地刃磨刀具,正確地采用冷卻液等,均可有效地減少刀具地尺寸磨損。必要時還可采用補償裝置對刀具尺寸磨損進行自動補償。
 
后要說的是,夾具的幾何誤差也會對機床精度造成影響。夾具的作用是使工件相當于刀具和機床具有正確的位置,因此夾具的制造誤差對工件的加工精度(特別是位置精度)有很大影響。

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