几何误差对加工精度的影响课件.pptx

1、几何误差对加工精度的影响几何误差对加工精度的影响9.3.1 原理误差l定义：加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。9.3.2 机床误差机床误差主要包括机床本身各部件的机床误差主要包括机床本身各部件的制造制造误差、安误差、安装装误差误差 和机床磨损和机床磨损所带来的误差。这里所带来的误差。这里着重分析对着重分析对工件加工精度影响较大工件加工精度影响较大的三个误差的三个误差:（一）（一）机床主轴的回转误差机床主轴的回转误差（二）（二）机床导轨导向误差机床导轨导向误差（三）机床传动链的传动误差（三）机床传动链的传动误差一一机床主轴回转误差机床主轴回转误差 主轴回转

2、时实际回转轴线与理想回转线的主轴回转时实际回转轴线与理想回转线的偏移量。偏移量。2.2.主轴回转误差可分解为主轴回转误差可分解为三种基本形式三种基本形式：1.1.主轴回转误差概念主轴回转误差概念3.3.4.4.主轴回转误差对加工精度的影响主轴回转误差对加工精度的影响 同一形式的主轴回转误差，对不同机床和加工表面会产生不同形式的加工误差，如：5.影响主轴回转精度的主要因素u主要因素主要因素 轴承本身误差、轴承间隙、与轴承配合零件的误差、主轴系统的刚度和热变形、主轴转速、各段轴颈、轴孔的同轴度误差等。u轴承轴承误差的影响误差的影响主轴采用滑动轴承时，轴承误差主要是指主轴颈和轴承内孔的圆度误差和波度

3、。工件回转类机床（如车床，磨床），主轴受力方向一定，主轴颈圆度误差影响较大，轴承内径圆度误差没影响。刀具回转类机床（如镗床）主轴受力随镗刀旋转方向不断变化，轴承孔圆度误差影响较大。滚动轴承结构复杂，影响主轴精度因素也较复杂。6.提高主轴回转精度的措施u（1）提提高高主主轴轴部部件件的的制制造造精精度。度。（轴承，轴颈，支承孔，配合表面等）u（2）对对滚滚动动轴轴承承进进行行预预紧紧 适当预紧以消除间隙，甚至产生微量过盈，可 增加轴承刚度，又对轴承内外圈滚道和滚动体 的误差起均化作用。u（3）使使主主轴轴的的回回转转误误差差不不反反映映到到工工件件上。上。这是最简单而有效的方法。如:外圆磨床磨削

4、,用前后顶尖支承，主轴只起传动作用，工件回转精度完全取决于顶尖和中心孔的形状误差和同轴度误差。提高顶尖和中心孔的精度要比提高主轴部件的精度容易且经济的多。二二.机床导轨导向误差机床导轨导向误差 1.1.概念概念 导轨导轨导向精度导向精度是指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度。这两者之间的偏差值则称为机床导轨导向误差。导轨导向误差分导轨导向误差分水平面内的直线度误差水平面内的直线度误差垂直面内的直线度误差垂直面内的直线度误差两导轨间的平行度误差两导轨间的平行度误差导轨在水平面内直线度误差的影响导轨在水平面内直线度误差的影响（卧式车床为例卧式车床为例)当当导轨在水平面内的直线度

5、误差为导轨在水平面内的直线度误差为y y时，此项误差使刀时，此项误差使刀尖在水平面内产生位移尖在水平面内产生位移y y，造成工件在半径方向的误差，造成工件在半径方向的误差 R Ry y(这时这时 R Ry y=y y)，使，使工件表面产生圆柱度误差工件表面产生圆柱度误差。车床导轨在水平面内的直线度对加工精度的影响导轨在垂直面内直线度误差的影响导轨在垂直面内直线度误差的影响（卧式车床为例卧式车床为例)床身导轨在垂直面内有直线度误差，会引起刀尖产床身导轨在垂直面内有直线度误差，会引起刀尖产生切向位移生切向位移Z Z，造成工件在半径方向产生的误差为：造成工件在半径方向产生的误差为：)2/(2RRzz

6、非常小原始误差引起工件相对于刀具产生相对位移，若产生在加工表原始误差引起工件相对于刀具产生相对位移，若产生在加工表面法向方向（误差敏感方向），对加工精度有直接影响；产生面法向方向（误差敏感方向），对加工精度有直接影响；产生在加工表面切向方向（误差非敏感方向）在加工表面切向方向（误差非敏感方向），可忽略不计。，可忽略不计。两两导轨间的平行度误差的导轨间的平行度误差的影响影响（卧式车床为例卧式车床为例)床身前后导轨有平行床身前后导轨有平行度误差度误差（扭曲）（扭曲）时，会使时，会使车床溜板在沿床身移动时车床溜板在沿床身移动时发生偏斜，从而使发生偏斜，从而使刀尖相刀尖相对工件产生偏移对工件产生偏移，

7、使工件，使工件产生形状误差产生形状误差（鼓形、鞍（鼓形、鞍形、锥度）。形、锥度）。导轨扭曲对加工精度的影响提高导轨导向精度的措施制造误差 机床设计制造时，应从结构、润滑、防护装置、采取措施提高导向精度。安装误差 机床安装时，应校正好水平和保证地基质量。磨损误差 使用时，注意调整导轨配合间隙，同时保证良好的润滑和维护。三三.机床传动链的传动误差机床传动链的传动误差 传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差，它是螺纹、齿两端传动元件之间相对运动的误差，它是螺纹、齿轮、蜗轮及其它按展成原理加工时，影响加工精度轮、蜗轮及其它按展成原

8、理加工时，影响加工精度的主要因素。的主要因素。例例.用用滚齿滚齿机加工直齿轮时，要求滚刀和工件之间具有严格的运机加工直齿轮时，要求滚刀和工件之间具有严格的运动关系。即：滚刀转一转，工件转过一个齿，这种运动关系是动关系。即：滚刀转一转，工件转过一个齿，这种运动关系是由刀具与工件的传动链来保证的。由刀具与工件的传动链来保证的。当传动链中各传动元件如齿轮、蜗轮、蜗杆、丝杆、螺母等当传动链中各传动元件如齿轮、蜗轮、蜗杆、丝杆、螺母等有制造误差，装配误差和磨损时，就会破坏正确的运动关系，有制造误差，装配误差和磨损时，就会破坏正确的运动关系，是被加工工件产生误差。是被加工工件产生误差。1传动链精度（误差传

9、动链精度（误差）2.2.减少传动链误差的措施减少传动链误差的措施 尽尽可可能能缩缩短短传传动动链链，减减少少传传动动元元件件数数目目；尽尽量量采采用用降降速速传传动动，误误差差被被缩缩小小；提提高高传传动动元元件件、特特别别是是末末端端元元件件的的制制造造和和 装装配配精精度度；消消除除传传动动间间隙隙；采采用用误误差差补补偿偿机机构构或或自自动动补补偿偿装装置置。9.3.3 9.3.3 刀具误差刀具误差l刀具的误差主要是指刀具的制造误差刀具的误差主要是指刀具的制造误差 刀具的制造误差对加工精度的影响，根据刀具种刀具的制造误差对加工精度的影响，根据刀具种类的不同而不同类的不同而不同定尺寸刀具（

10、钻头，铰刀，拉刀，丝锥，键槽铣刀等定尺寸刀具（钻头，铰刀，拉刀，丝锥，键槽铣刀等）刀具尺寸精度直接影响工件尺寸精度。成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮）成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮）刀具形状精度直接影响工件形状精度。展成刀具（如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀）展成刀具（如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀）刀刃形状精度会影响工件加工精度。一般刀具（如车刀、镗刀、铣刀）一般刀具（如车刀、镗刀、铣刀）制造精度对工件加工精度无直接影响9.3.4-9.3.5 9.3.4-9.3.5 夹具误差和工件安装误差夹具误差和工件安装误差 夹具的误差主要是指：夹具的误差主要是指：1 1）定位元件、刀具导向元

11、件、分度机构、夹具）定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等零件的制造误差。体等零件的制造误差。2 2）夹具装配后，以上各种元件工作面间的相对）夹具装配后，以上各种元件工作面间的相对尺寸误差。尺寸误差。3 3）夹具在使用过程中工作表面的磨损。）夹具在使用过程中工作表面的磨损。工件的安装误差包括定位误差和夹紧误差。工件的安装误差包括定位误差和夹紧误差。9.3.6 9.3.6 测量误差测量误差测量误差测量误差9.3.7 调整误差概概念：念：在在机机械械加加工工的的每每一一个个工工序序中，中，总总要要对对工工艺艺系系统统进进行行各各种种各各样样的的调调整整工工作，作，由由于于调调整整不不可可能能绝绝对对准准确，确，因因此此必必然然会会产产生生误误差，差，这这些些误误差差称称为为调调整整误误差。差。工工艺艺系系统统的的调调整整有有试试切切法法和和调调整整法法两两种种基基本本形形式。式。