16機(jī)床幾何精度

1、 項(xiàng)目一項(xiàng)目一 了解車工技術(shù)了解車工技術(shù)任務(wù)十五任務(wù)十五 認(rèn)識(shí)機(jī)床幾何精度認(rèn)識(shí)機(jī)床幾何精度教學(xué)目的教學(xué)目的1 1、懂得機(jī)床幾何精度的定義；、懂得機(jī)床幾何精度的定義；2 2、明白機(jī)床幾何精度的主要內(nèi)容；、明白機(jī)床幾何精度的主要內(nèi)容；3 3、懂得幾何精度對(duì)零件加工的影響。、懂得幾何精度對(duì)零件加工的影響。2一、機(jī)床幾何精度一、機(jī)床幾何精度 靜態(tài)精度靜態(tài)精度動(dòng)態(tài)精度動(dòng)態(tài)精度 機(jī)床幾何精度機(jī)床幾何精度機(jī)床在未受外載荷、靜止機(jī)床在未受外載荷、靜止或運(yùn)動(dòng)速度很低時(shí)的原始精度，它包括各或運(yùn)動(dòng)速度很低時(shí)的原始精度，它包括各主要零部主要零部件間相互位置與相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的精度件間相互位置與相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的精度和和主要零

2、件的主要零件的形位精度。形位精度。 機(jī)床幾何精度主要取決于機(jī)床幾何精度主要取決于機(jī)床零部件的加工和機(jī)床零部件的加工和裝配質(zhì)量。裝配質(zhì)量。3 車床精度檢驗(yàn)：車床精度檢驗(yàn)： 按按GB/T4020-1997GB/T4020-1997國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，普通臥國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，普通臥式車床精度檢驗(yàn)包括車床導(dǎo)軌直線度、平行式車床精度檢驗(yàn)包括車床導(dǎo)軌直線度、平行度，主軸回轉(zhuǎn)精度等共度，主軸回轉(zhuǎn)精度等共1818項(xiàng)內(nèi)容。項(xiàng)內(nèi)容。（數(shù)控臥式車床（數(shù)控臥式車床GB/T16462-1996GB/T16462-1996）4 （一）導(dǎo)軌精度（一）導(dǎo)軌精度 導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)

3、系的基準(zhǔn)，也是車床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要的基準(zhǔn)，也是車床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要求主要有三個(gè)方面：求主要有三個(gè)方面：在水平面內(nèi)的直線度；在垂直在水平面內(nèi)的直線度；在垂直面內(nèi)的直線度；前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）面內(nèi)的直線度；前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）。因此，。因此，工件的加工精度在很大程度上取決于車床導(dǎo)軌的精工件的加工精度在很大程度上取決于車床導(dǎo)軌的精度。度。6 1 1、導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度、導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度檢驗(yàn)方法：將水平儀縱向放在溜板上，靠近和床身結(jié)合的前導(dǎo)軌處。在導(dǎo)軌全長(zhǎng)上移動(dòng)溜板，進(jìn)行檢驗(yàn)。每隔500mm（或小于500mm）得出一次水平儀讀數(shù)，至少記錄三次，然后據(jù)此數(shù)據(jù)

4、計(jì)算全部行程上的誤差值。7 8 2 2、前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）、前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲） 溜板移動(dòng)時(shí)的傾斜溜板移動(dòng)時(shí)的傾斜檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：將水平儀橫放在溜板上，在導(dǎo)軌全長(zhǎng)上移動(dòng)溜板進(jìn)行檢驗(yàn)。每隔500mm（或小于500mm）得出一次水平儀讀數(shù)，至少記錄三次。全部行程上讀數(shù)的最大代數(shù)差，就是本項(xiàng)檢驗(yàn)的誤差值。9 3 3、導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度、導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度 檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：溜板行程溜板行程2m2m時(shí)，利用檢驗(yàn)棒和百分表時(shí)，利用檢驗(yàn)棒和百分表檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)將檢驗(yàn)棒裝在車床前后頂尖中心線位置檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)將檢驗(yàn)棒裝在車床前后頂尖中心線位置上，并將上，并將兩端在水平面的讀數(shù)調(diào)整到相等，

5、溜板移動(dòng)在全部行兩端在水平面的讀數(shù)調(diào)整到相等，溜板移動(dòng)在全部行程上每隔程上每隔500mm500mm（或小于（或小于500mm500mm）得出一個(gè)讀數(shù)，至少）得出一個(gè)讀數(shù)，至少記錄三次，然后據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算全部行程上的誤差值。記錄三次，然后據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算全部行程上的誤差值。10 導(dǎo)軌精度對(duì)加工精度的影響：導(dǎo)軌精度對(duì)加工精度的影響： 床身導(dǎo)軌是車床中確定各主要部件的位置基準(zhǔn)床身導(dǎo)軌是車床中確定各主要部件的位置基準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)，它的各項(xiàng)誤差直接影響被加工件的精和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)，它的各項(xiàng)誤差直接影響被加工件的精度。度。 YYoDR水平面水平面導(dǎo)軌水平面內(nèi)直線度導(dǎo)軌水平面內(nèi)直線度1、導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度存在誤差、導(dǎo)軌

6、在水平面內(nèi)直線度存在誤差定性分析：定性分析：當(dāng)導(dǎo)軌向后凸出時(shí)，工件上產(chǎn)生鞍形加工誤差；當(dāng)導(dǎo)軌向后凸出時(shí)，工件上產(chǎn)生鞍形加工誤差；當(dāng)導(dǎo)軌向前凸出時(shí)，工件上產(chǎn)生鼓形加工誤差。當(dāng)導(dǎo)軌向前凸出時(shí)，工件上產(chǎn)生鼓形加工誤差。結(jié)論：結(jié)論：床身導(dǎo)軌在水平面內(nèi)如果有直線度誤差，會(huì)床身導(dǎo)軌在水平面內(nèi)如果有直線度誤差，會(huì)使工件在縱向產(chǎn)生形狀誤差使工件在縱向產(chǎn)生形狀誤差( (圓柱度誤差），橫向圓柱度誤差），橫向截面有尺寸誤差但沒有圓度誤差。截面有尺寸誤差但沒有圓度誤差。 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響定量分析：定量分析： 當(dāng)導(dǎo)軌

7、在水平面內(nèi)的直線度誤差為當(dāng)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差為y y時(shí)時(shí), ,引引起工件在半徑方向的誤差為：起工件在半徑方向的誤差為： R=R=y y 垂直平面垂直平面導(dǎo)軌垂直面直線度導(dǎo)軌垂直面直線度ZdRZ2 2、導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度存在誤差、導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度存在誤差Rd/2 床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，會(huì)引起刀尖產(chǎn)生切會(huì)引起刀尖產(chǎn)生切向位移向位移Z，造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為：造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為： RZ2/d 導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響由于由于Z2數(shù)值很小，此值完全可以忽略不計(jì)。數(shù)值很小，此值完全可以忽略不計(jì)。

8、結(jié)論：結(jié)論：該誤差對(duì)工件的尺寸精度和形狀精度影響該誤差對(duì)工件的尺寸精度和形狀精度影響甚小。甚小。 3 3、前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）存在誤差、前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）存在誤差 前后導(dǎo)軌平行度誤差的影響前后導(dǎo)軌平行度誤差的影響 床身前后導(dǎo)軌有平行度誤差（扭曲）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）及件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度）及尺寸誤差。尺寸誤差。 結(jié)論：結(jié)論：該項(xiàng)誤差對(duì)加工精度的影響很大。該項(xiàng)誤差對(duì)加工精度的影響很大。1

9、8 （二）主軸回轉(zhuǎn)精度（二）主軸回轉(zhuǎn)精度 機(jī)床主軸用于安裝刀具或工件，因此它是刀具機(jī)床主軸用于安裝刀具或工件，因此它是刀具或工件的相對(duì)位置基準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)。機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)或工件的相對(duì)位置基準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)。機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一，精度是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一，直接影響著被加直接影響著被加工零件的加工精度及表面粗糙度。工零件的加工精度及表面粗糙度。19 1 1、主軸錐孔中心線的徑向跳動(dòng)、主軸錐孔中心線的徑向跳動(dòng)檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：將帶錐柄的檢驗(yàn)棒插入主軸錐孔中，百分表固定在溜板上，使百分表測(cè)頭頂在檢驗(yàn)棒的表面，旋轉(zhuǎn)主軸分別在a、b兩處檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)，將檢驗(yàn)棒相當(dāng)主軸錐孔每隔90插入一次檢

10、驗(yàn)，共檢驗(yàn)四次。誤差是以相對(duì)兩位置檢驗(yàn)結(jié)果的代數(shù)和之半計(jì)算，取最大值就是徑向跳動(dòng)的誤差。a、b兩處的誤差分別計(jì)算。20 21 2 2、主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng)、主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng)檢驗(yàn)方法：將百分表測(cè)頭垂直頂在定心軸頸的表面，旋轉(zhuǎn)主軸檢驗(yàn)。百分表讀數(shù)的最大差值，就是徑向跳動(dòng)的誤差值。22 23 3 3、主軸軸向竄動(dòng)、主軸軸向竄動(dòng)檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：在主軸錐孔中緊密插入一根短檢驗(yàn)棒，在檢驗(yàn)棒中心放一粒鋼球，然后用固定在溜板上的平頭百分表測(cè)頭觸在鋼球上，轉(zhuǎn)動(dòng)主軸檢驗(yàn)。百分表讀數(shù)的最大差值，即為軸向竄動(dòng)的誤差值。 24 主軸回轉(zhuǎn)精度對(duì)加工精度的影響：主軸回轉(zhuǎn)精度對(duì)加工精度的影響： 1、主軸定心軸頸的

11、徑向跳動(dòng)誤差、主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng)誤差的影響的影響 在車床上進(jìn)行內(nèi)外圓車削，主軸徑向跳動(dòng)在車床上進(jìn)行內(nèi)外圓車削，主軸徑向跳動(dòng)主要主要影響加工件的同軸度誤差影響加工件的同軸度誤差，對(duì)工件圓度誤，對(duì)工件圓度誤差的影響可以忽略不計(jì)。差的影響可以忽略不計(jì)。 25 2 2、主軸錐孔中心線的徑向跳動(dòng)誤差的影響、主軸錐孔中心線的徑向跳動(dòng)誤差的影響 車外圓：得到圓形工件，但產(chǎn)生圓柱度誤差車外圓：得到圓形工件，但產(chǎn)生圓柱度誤差( (錐體）錐體） 車端面：產(chǎn)生平面度誤差車端面：產(chǎn)生平面度誤差 3 3、主軸軸向竄動(dòng)誤差的影響、主軸軸向竄動(dòng)誤差的影響 主軸的軸向竄動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓的加工精度沒有影響，但主軸的軸向竄動(dòng)對(duì)內(nèi)

12、、外圓的加工精度沒有影響，但加工端面時(shí)，會(huì)使加工的端面產(chǎn)生平面度誤差，與內(nèi)外圓加工端面時(shí)，會(huì)使加工的端面產(chǎn)生平面度誤差，與內(nèi)外圓軸線產(chǎn)生垂直度誤差。當(dāng)加工螺紋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生螺距誤差。軸線產(chǎn)生垂直度誤差。當(dāng)加工螺紋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生螺距誤差。 主軸軸向竄動(dòng)對(duì)端面加工精度的影響主軸軸向竄動(dòng)對(duì)端面加工精度的影響28 （三）裝配精度（三）裝配精度 1 1、溜板移動(dòng)對(duì)主軸中心線的平行度、溜板移動(dòng)對(duì)主軸中心線的平行度檢驗(yàn)方法：用百分表和檢驗(yàn)棒在移動(dòng)溜板時(shí)分別上母線a和側(cè)母線b處檢驗(yàn)，為消除檢驗(yàn)棒本身誤差對(duì)測(cè)量的影響，必須旋轉(zhuǎn)主軸180作兩次測(cè)量，兩次測(cè)量結(jié)果的代數(shù)和之半就是平行度的誤差值。a、b方向的誤差分別計(jì)算。（檢驗(yàn)棒伸出的一端只許向上、向前偏）29 2 2、溜板移動(dòng)對(duì)尾座套筒中心線的平行度、溜板移動(dòng)對(duì)尾座套筒中心線的平行度檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：用百分表和檢驗(yàn)棒在移動(dòng)溜板時(shí)分別上母線a和側(cè)母線b處檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)尾座尖套筒應(yīng)退入尾座孔內(nèi)并緊固，為消除檢驗(yàn)棒本身誤差對(duì)測(cè)量的影響，必須旋轉(zhuǎn)檢驗(yàn)棒180作兩次測(cè)量，兩次測(cè)量結(jié)果的代數(shù)和之半就是平行度的誤差值。a、b方向的誤差分別計(jì)算。30 3 3、主軸和尾座兩頂尖的等高度、主軸和尾座兩頂尖的等高度檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：用百分表和檢驗(yàn)棒兩端處的上母線