机械加工主要是在机床上实现的,由于安装及磨损产生的机床误差是造成加工误差的主要原始误差因素,直接影响着机械加工质量和精度。了解机床加工中可能存在的误差,更有利于有效避免,机床加工误差有哪些?
一、机床主轴回转误差
机床主轴回转误差机床主轴是用来装夹工件或刀具,并将运动和动力传给工件或刀具的重要零件。它的回转精度是机床精度的一项重要指标,主要影响零件加工表面的几何形状精度、位置精度和表面粗糙度。
主轴回转误差是指主轴实际回转轴线对其平均回转轴线的变动量,理论上讲,主轴回转时,其回转轴线的空间位置是固定不变的,即瞬时速度为零。
实际上,由于主轴部件在加工、装配过程中的各种误差和回转时的受力、受热等因素,使主轴在每一瞬时回转轴心线的空间位置处于变动状态,造成轴线漂移,也就是存在着回转误差。主轴回转轴线的运动误差可以分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和倾角摆动三种基本形式。
机床主轴误差产生的因素包括:
i. 不同轴孔及轴颈的同轴度误差、主轴系统的热变形或者刚度问题,轴承本身的误差:轴承的间隙、与轴承配合零件的误差等等。但是,它们对机床主轴回转误差的影响是依据加工方式的不同而有所不同的。
ii. 主轴回转误差可以分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动三种不同形式。例如,车外圆时,径向圆跳动使加工面产生圆度和圆柱度误差;车端面时,轴向圆跳动使工件端面产生垂直度、平面度误差;机床主轴的角度摆动使回转轴线与工作台的导轨不再是平行的,对镗孔造成影响。
二、机床导轨误差
导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准,也是运动的基准,它的各项误差将会在加工过程中直接作用于工件,影响被加工工件的精度。机床导轨误差,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。
在机床的精度标准中,直线导轨的导向精度一般包括下列主要内容:导轨在水平面内和垂直面内的直线度误差,前后导轨的平行度误差及导轨对主轴回转轴线的平行度或垂直度误差。
导轨误差对加工精度的影响,因加工方法和加工表面不同而异。在分析导轨误差对加工精度的影响时,主要应考虑导轨误差引起刀具与工件在误差敏感方向的相对位移。
机床导轨导向误差产生的因素是:
i. 机床前后导轨平行度出现扭曲;长时间运转,导轨的不均匀磨损;导轨润滑系统出现问题,润滑不到位,导轨研伤;导轨防护罩损坏,加工铁屑、残料等异物进入,研伤导轨;机床安装不正确或地基不良。
三、机床传动链误差
机床传动链误差是指机床传动链中,首、末两端传动元件之间相对运动过程中出现的与理想参数之间的不符程度,它是螺纹、齿轮、蜗轮以及其他零件按展成原理加工时.影响其加工精度的主要因素。我们通常使用传动链条末端传动元件的转角误差来测量。
机床传动链误差产生的原因包括:
(1)传动链条单元制造工艺方面导致的误差;
(2)由齿轮、蜗杆、丝杠、螺母等传动元件在装配、加工和使用过程中,产生的其他误差或者正常使用中发生元件磨损;机床长时间大负载运行,造成各个传动机构的一些固定锁紧装置松动;
(3)机床使用久了正常磨损;操作不当,人为损坏等。若传动线路越长,传动机构越复杂,则传动误差越大。
综上,机床加工误差是怎么产生的?本文重点从机床主轴回转误差、导轨导向误差、传动链的传动误差以及主轴、导轨间的位置误差等几个方面分析。