A. 机床的误差包括哪些方面
1、加工误差
加工误差是指被加工工件达到的实际几何参数(尺寸、形状和位置)对设计几何参数的偏离值。在生产实际中,影响加工精度的工艺因素是错综复杂的。对于某些加工误差问题,不能仅用单因素分析法来解决,而需要用概率统计方法进行综合分析,找出产生加工误差的原因,加以消除。
2、机床空间几何误差
机床空间几何误差指的是数控机床加工过程中在三维坐标中引起的几何方面的误差。
3、热误差
热误差是由于设备或机器由于热变形而产生的与预期效果之间的差异,通常是指导致的加工误差或运动误差。我们所说的热误差通常是指机床的热误差。
(1)机床主轴的回转误差影响什么扩展阅读
其中,机床几何误差、热误差和力误差占总误差的65%,是影响数控机床加工精度的主要误差因素。不同的工况下各误差源所占比例是有区别的,如越是精密的机床或精密的加工,热误差所占比例越大。
机床误差运动学分析方法:
图解法:简单、直观、精度低、求系列位置时繁琐。
解析法-正好与以上相反。
实验法-试凑法,配合连杆曲线图册,用于解决实现预定轨迹问题。
思路:由机构的几何条件,建立机构的位置方程,然后就位置方程对时间求一阶导数,得速度方程,求二阶导数得到机构的加速度方程。
B. 车床的导轨导向误差,主轴回转误差和传动链误差会造成工件产生什么误差
1,导轨存在平行度误差(扭曲)时,刀架运动时会产生摆动,刀尖的运动轨迹是一条空间曲线,使工件产生形状误差。车床前后导轨的平行度误差对加工精度的影响很大。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面:在水平面内的直线度;在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度(扭曲)。
2,主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差。主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大,但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。在车螺纹时,主轴向回转误差可使被加工螺纹的
导程产生周期性误差。机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。
主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。
产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。但它们对主轴径向回转精度的影响。大小随加工方式的不同而不同。
3,传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。
C. 主轴的回转误差主要有哪几种造成这些误差的原因有哪些
主轴回转误差:主轴实际回转轴线对于理想回转轴线的位置偏差。可以分解为三种情况:径向误差、轴向误差、倾角摆动三种基本形式。
机床主轴回转轴误差运动是指在回转过程中回转轴线偏离理想轴线位置而出现的附加运动,是评价机床动态性能的一项重要指标,是影响机床工作精度的主要因素。
造成机床回转误差的原因有主轴传动系统的几何误差、传动轴偏心、惯性力变形和热变形等误差,也包括许多随机误差。
D. 机床制造的哪些误差对工件加工精度影响较大
在数控机床加工工件的过程中,往往有很多因素影响工件加工最后的精度,加工中刀具相对于工件的成型运动一般都是通过机床完成对,因此,工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造产生的误差对工件加工精度的影响有以下几点:
1.刀具的几何误差:刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成型刀具展成刀具加工时,刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度;而对一般刀具(如车刀等),其制造误差对工件加工精度无直接影响。
2.夹具的几何误差:夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置,因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。
3.主轴回转误差:机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。
4.导轨误差:导轨是机床上确定各机床部件相对于位置关系的基准,也是机床运动的基准。除了导轨本身的制造误差外,导轨的不均匀磨损和安装质量,也是造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。
E. 影响机床主轴回转误差的因素有哪些
主要的因素是机体轴承安装空的圆度和锥度,机体前后轴承安装孔的同轴度.,主轴自身精度,卡盘的回转精度,加工中零件装夹(车床)平衡都对主轴旋转精度有影响。再就是装配精度也是一个主要的因素。
F. 镗孔加工中机床主轴回转误差对加工精度有什么影响
镗孔指的是对锻出,铸出或钻出孔的进一步加工,可扩大孔径、提高精度、减小表面粗糙度,还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜。镗孔在金属切削加工过程中,存在着很多影响工件尺寸精度的误差因素,这些因素有的与工艺系统有关,有的与切削过程有关。下面我们简要分析下镗孔加工中机床主轴回转误差对加工精度的影响。
一、纯径向跳动对加工精度影响在镗孔时,主轴如有纯径向跳动,将使轴心线在与座标轴成角的方向上作简谐直线运动其频率与主轴转速相同。镗刀正处在角度位置上,而主轴中心则与回转中心,点偏移了个距离主轴的角速度。
二、假设主轴的简谐运动是在水平方向上,因此在镗刀尖通过其水平位置,那么当镗刀再转过角时,刀尖轨迹其垂直分量根据水平分量及垂直分量可得镗尖在加工时,主轴回转具有纯径向跳动误差时,那么镗出的孔将是椭圆形的。
三、镗刀在车削外圆时,主轴中心的瞬时偏移距离在向的误差分量对加工后工件的影响很小,如主轴回转中心的瞬时偏移距离,由此而产生的半径误差。
四、在加工螺纹时,由于主轴的轴向窜完全可以忽略不计,但在向径向的分量对半径则有直接影响,它会转化为精密车床的主轴径向跳动误差。
五、轴向窜动对加工精度的影响主轴的轴向窜动对于加工内外圆柱没有影响。但在车端面时,如果主轴有轴向窜动,则端面与外圆不垂直,端面对轴心线的垂直度随切削直径的减小而增大。
六、纯角度摆动对加工精度的影响如果车床主轴存在纯角度摆动,则在车外圆时产生锥面,而不是圆柱面,在镗孔时,镗出的孔将是椭圆形的。
由上述分析可知,根据机床精度的等级选择相应精度的轴承,只有当主轴支承座孔以及有关零件都制造装配得很精确时,高精度的轴承才能发挥其作用,主轴才能获得很高的回转精度。
G. 什么是主轴回转误差
机床主轴是装夹工件或刀具的基准,并将运动和动力传给工件或刀具,主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。
主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。
产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。但它们对主轴径向回转精度的影响。大小随加工方式的不同而不同。
譬如,在采用滑动轴承结构为主轴的车床上车削外圆时,切削力F的作用方向可认为大体上时不变的,在切削力F的作用下,主轴颈以不同的部位和轴承内径的某一固定部位相接触,此时主轴颈的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大,而轴承内径的圆度误差对主轴径向回转精度的影响则不大;在镗床上镗孔时,由于切削力F的作用方向随着主轴的回转而回转,在切削力F的作用下,主轴总是以其轴颈某一固定部位与轴承内表面的不同部位接触,因此,轴承内表面的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大,而主轴颈圆度误差的影响则不大。
H. 主轴回转精度都有哪些影响原因
因主轴受自身轴颈、内锥孔、装拆夹头等加工制造精度的影响十分大,所以必须严格控制自身的尺寸和形状误差,让它的精度高于配合件的相对应精度。此外主轴回转精度还受下列因素的影响。
1、轴承误差
轴承误差主要是指主轴颈和轴承内孔的圆度误差和波度。
首先以使用单油楔动压滑动轴承带动的主轴为例进行详细分析。使用车床车削外圆时,车床主轴带动工件作高速旋转运动,车刀沿导轨作直线运动,此时作用在工件上的切削力保持着较稳定的方向,在这种方向固定的切削力作用下,主轴颈要以不同的部位与滑动轴承内径某一固定不变的部位进行接触。若主轴颈为椭圆形的,则主轴每旋转一圈,主轴回转轴线就产生两次径向跳动;若主轴颈表面存在波度,则主轴回转轴线就产生高频径向跳动。所以主轴颈的圆度误差和波度是主要影响因素,而滑动轴承内径的圆度误差是次要影响因素。
使用镗床镗孔时,镗刀要做高速旋转运动,所以主轴总是以自身轴颈某一固定不变的部位与轴承内表面的不同部位进行接触。由上述分析可知,轴承内表面的圆度误差和波度的影响十分大,而主轴颈圆度误差的影响因素十分小。
主轴采用滚动轴承与用滑动轴承产生的情况类似,只是要把外圈滚道等同于轴承孔,内圈滚道等同于轴径就可以了。
2、轴承间隙
在轴承间隙过大的情况下,若改变载荷或转速,误差必然随之迅速增大。轴承间隙不仅使主轴发生一定的静位移,还使主轴的轴线作十分复杂的周期运动。
应对措施:对滚动轴承进行适量的预紧就可以很好的消除间隙,由于轴承内外圈和滚动体弹性变形是互相影响的,这样做既增加轴承刚度,又均化误差,从而提高精度。
3、配合件
若轴承内外圈或轴瓦发生变形就会使轴颈、箱体支承孔产生圆度误差;若主轴轴肩、轴承端盖、垫圈等端面与主轴回转轴线不垂直,会使轴承装配时因受力不均造成滚道倾斜,进而产生径向、轴向误差。
4、刚度和热变形
刚度在不同位置上往往不相等,当外载荷的作用方向随主轴的高速转速旋转而迅速变化时,就会因产生的变形不一致而使主轴产生误差。所以必须使主轴薄弱环节的刚度得到有效提高。
受切削热和摩擦热的影响,主轴要发生轴向膨胀和径向位移。由于轴承径向热变形、前后轴承的热变形各不相同,会影响主轴精度。因此就要设法减少发热或进行强制冷却。
5、主轴转速
受主轴部件自身质量不平衡、机床各种随机振动的影响,当主轴转速提高时主轴回转轴线的位移迅速增大,所以主轴转速最好在最佳转速范围之内,还要尽量避开机床的共振区,从而提高加工精度。
I. 机床主轴误差对零件加工精度都有哪些影响
机床主轴是机床上的一个主要部件,由于机床主轴用于安装刀具或工件,因此它是刀具或工件的相对位置基准和运动基准。机床主轴回转精度是机床的主要精度指标之一,直接影响着被加工零件的加工精度及表面粗糙度。机床主轴的回转误差是一项综合性的误差,是主轴在回转过程中实际回转轴线相对于理论回转轴线的漂移。下面主要分析主轴纯径向跳动对零件加工的影响。
一、主轴纯径向跳动产生的原因
主轴纯径向跳动是指主轴实际回转轴线绕平均轴线作平行的公转运动。
引起主轴纯径向跳动的主要原因是主轴轴颈和轴承的精度误差。机床上使用的轴承分为滑动轴承和滚动轴承两类,轴承的类型不同,对纯径向跳动的影响也是不同的。
1、采用滑动轴承对主轴纯径向跳动的影响
采用滑动轴承作支承时,主轴以其轴颈在轴承孔内旋转。对于车床类机床,在加工过程中,主轴的受力方向是一定的,主轴轴颈被切削力压向轴承孔表面的固定地方。这时主轴轴颈的不同部位和轴承孔内的某一固定部位相接触,所以轴颈的圆度误差会使主轴回转产生纯径向跳动,而轴承孔的形状误差对主轴回转精度的影响很小。对于镗床类机床,作用在主轴上的切削力是随镗刀的旋转而转动的,轴颈上的某一固定部位与轴承孔表面的不同部位相接触,因此轴承孔的圆度误差会引起镗床主轴的纯径向跳动,而镗床主轴轴颈形状误差对主轴回转精度的影响不大。
2、采用滚动轴承对主轴纯径向跳动的影响
主轴采用滚动轴承作支承时,引起主轴纯径向跳动的因素除了轴承本身的精度外,还与轴承相配合件的精度有关。
(1)滚动轴承精度的影响
滚动轴承外圈和内圈的滚道形状精度和位置精度对主轴纯径向跳动的影响与滑动轴承类似。车削时,内圈滚道的精度影响较大;镗削时,外圈滚道的精度影响较大。
滚动体的形状误差和尺寸的不一致会造成主轴的纯径向跳动。当直径较大的滚动体位于左边时,会使内圈右移,即主轴位置右移:相反,当直径较大的滚动体位于右边时,会使内圈位置左移,即主轴位置左移。由于滚动体保持架的转速低于内圈的转速,因此,它所引起的纯径向跳动频率较低。
滚动轴承的间隙对主轴的纯径向跳动也是有影响的。设轴承的承载区在右边,这时内圈右移,当一个滚动体位于水平位置时,内圈的右移量比滚动体不在水平位置时的要小,使主轴产生纯径向跳动,这种纯径向跳动的频率比内圈的转速要高得多。
(2)与滚动轴承相配合件的影响
轴承内圈是薄壁零件,受力后很容易变形,主轴轴颈的圆度误差将导致内圈变形而引起主轴的纯径向跳动。同理,轴承外圈也是薄壁零件,装到箱体孔中后,箱体孔的圆度误差也将引起外圈滚道产生变形,引起主轴的纯径向跳动。
二、主轴纯径向跳动对零件加工的影响
1、对镗削加工的影响
在镗床上镗孔时,镗刀随镗床主轴一起作旋转运动。当主轴作纯径向跳动时,将使轴心线沿某一固定方向作简谐运动。镗出的孔形是由惯性坐标系中镗刀刀尖的运动轨迹所决定。设镗刀刀尖在动坐标系的位置为:M=R,N=0,其中R为所加工孔的半径。
2、对车削加工的影响
在车床上加工外圆或镗孔时,工件随车床主轴一起作旋转运动。因此工件被加工表面的几何形状是由刀具在动坐标系中的相对轨迹决定的。在车床上进行内外圆车削,主轴径向跳动主要影响加工件的同轴度误差,对工件圆度误差的影响可以忽略不计。
三、结论
通过对主轴纯径向跳动的分析可以看出,主轴回转误差对零件加工精度的影响很大。因此在机械加工中,应采取有效措施减少主轴回转误差对零件加工精度的影响。采取的措施可以从两个方面来考虑。首先要提高主轴的回转精度。主轴轴承是影响主轴回转精度的关键零件,对于精密机床可采用精密的滚动轴承,也采用多油楔动压轴承和静压轴承。同时还要提高与轴承相配合零件的精度。其次要减少主轴回转误差对零件加工的影响。可以采用运动和定位分离的主轴结构,使工件在加工过程中的回转精度不受机床主轴回转误差的影响,使主轴回转误差不反映到工件上。