16机床几何精度

1、 项目一项目一 了解车工技术了解车工技术任务十五任务十五 认识机床几何精度认识机床几何精度教学目的教学目的1 1、懂得机床几何精度的定义；、懂得机床几何精度的定义；2 2、明白机床几何精度的主要内容；、明白机床几何精度的主要内容；3 3、懂得几何精度对零件加工的影响。、懂得几何精度对零件加工的影响。2一、机床几何精度一、机床几何精度 静态精度静态精度动态精度动态精度 机床几何精度机床几何精度机床在未受外载荷、静止机床在未受外载荷、静止或运动速度很低时的原始精度，它包括各或运动速度很低时的原始精度，它包括各主要零部主要零部件间相互位置与相对运动轨迹的精度件间相互位置与相对运动轨迹的精度和和主要零

2、件的主要零件的形位精度。形位精度。 机床几何精度主要取决于机床几何精度主要取决于机床零部件的加工和机床零部件的加工和装配质量。装配质量。3 车床精度检验：车床精度检验： 按按GB/T4020-1997GB/T4020-1997国家标准规定，普通卧国家标准规定，普通卧式车床精度检验包括车床导轨直线度、平行式车床精度检验包括车床导轨直线度、平行度，主轴回转精度等共度，主轴回转精度等共1818项内容。项内容。（数控卧式车床（数控卧式车床GB/T16462-1996GB/T16462-1996）4 （一）导轨精度（一）导轨精度 导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系导轨是机床上确定各机床部件相对位置关

3、系的基准，也是车床运动的基准。车床导轨的精度要的基准，也是车床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有三个方面：求主要有三个方面：在水平面内的直线度；在垂直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）面内的直线度；前后导轨的平行度（扭曲）。因此，。因此，工件的加工精度在很大程度上取决于车床导轨的精工件的加工精度在很大程度上取决于车床导轨的精度。度。6 1 1、导轨在垂直平面内的直线度、导轨在垂直平面内的直线度检验方法：将水平仪纵向放在溜板上，靠近和床身结合的前导轨处。在导轨全长上移动溜板，进行检验。每隔500mm（或小于500mm）得出一次水平仪读数，至少记录三次，然后据此数据

4、计算全部行程上的误差值。7 8 2 2、前后导轨的平行度（扭曲）、前后导轨的平行度（扭曲） 溜板移动时的倾斜溜板移动时的倾斜检验方法：检验方法：将水平仪横放在溜板上，在导轨全长上移动溜板进行检验。每隔500mm（或小于500mm）得出一次水平仪读数，至少记录三次。全部行程上读数的最大代数差，就是本项检验的误差值。9 3 3、导轨在水平面内的直线度、导轨在水平面内的直线度 检验方法：检验方法：溜板行程溜板行程2m2m时，利用检验棒和百分表时，利用检验棒和百分表检验。检验时将检验棒装在车床前后顶尖中心线位置检验。检验时将检验棒装在车床前后顶尖中心线位置上，并将上，并将两端在水平面的读数调整到相等，

5、溜板移动在全部行两端在水平面的读数调整到相等，溜板移动在全部行程上每隔程上每隔500mm500mm（或小于（或小于500mm500mm）得出一个读数，至少）得出一个读数，至少记录三次，然后据此数据计算全部行程上的误差值。记录三次，然后据此数据计算全部行程上的误差值。10 导轨精度对加工精度的影响：导轨精度对加工精度的影响： 床身导轨是车床中确定各主要部件的位置基准床身导轨是车床中确定各主要部件的位置基准和运动基准，它的各项误差直接影响被加工件的精和运动基准，它的各项误差直接影响被加工件的精度。度。 YYoDR水平面水平面导轨水平面内直线度导轨水平面内直线度1、导轨在水平面内直线度存在误差、导轨

6、在水平面内直线度存在误差定性分析：定性分析：当导轨向后凸出时，工件上产生鞍形加工误差；当导轨向后凸出时，工件上产生鞍形加工误差；当导轨向前凸出时，工件上产生鼓形加工误差。当导轨向前凸出时，工件上产生鼓形加工误差。结论：结论：床身导轨在水平面内如果有直线度误差，会床身导轨在水平面内如果有直线度误差，会使工件在纵向产生形状误差使工件在纵向产生形状误差( (圆柱度误差），横向圆柱度误差），横向截面有尺寸误差但没有圆度误差。截面有尺寸误差但没有圆度误差。 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定量分析：定量分析： 当导轨

7、在水平面内的直线度误差为当导轨在水平面内的直线度误差为y y时时, ,引引起工件在半径方向的误差为：起工件在半径方向的误差为： R=R=y y 垂直平面垂直平面导轨垂直面直线度导轨垂直面直线度ZdRZ2 2、导轨在垂直面内直线度存在误差、导轨在垂直面内直线度存在误差Rd/2 床身导轨在垂直面内有直线度误差床身导轨在垂直面内有直线度误差，会引起刀尖产生切会引起刀尖产生切向位移向位移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： RZ2/d 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由于由于Z2数值很小，此值完全可以忽略不计。数值很小，此值完全可以忽略不计。

8、结论：结论：该误差对工件的尺寸精度和形状精度影响该误差对工件的尺寸精度和形状精度影响甚小。甚小。 3 3、前后导轨的平行度（扭曲）存在误差、前后导轨的平行度（扭曲）存在误差 前后导轨平行度误差的影响前后导轨平行度误差的影响 床身前后导轨有平行度误差（扭曲）床身前后导轨有平行度误差（扭曲）时，会使车床溜板在沿床身移动时发生偏时，会使车床溜板在沿床身移动时发生偏斜，从而使刀尖相对工件产生偏移，使工斜，从而使刀尖相对工件产生偏移，使工件产生形状误差（鼓形、鞍形、锥度）及件产生形状误差（鼓形、鞍形、锥度）及尺寸误差。尺寸误差。 结论：结论：该项误差对加工精度的影响很大。该项误差对加工精度的影响很大。1

9、8 （二）主轴回转精度（二）主轴回转精度 机床主轴用于安装刀具或工件，因此它是刀具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，精度是机床的主要精度指标之一，直接影响着被加直接影响着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、主轴锥孔中心线的径向跳动、主轴锥孔中心线的径向跳动检验方法：检验方法：将带锥柄的检验棒插入主轴锥孔中，百分表固定在溜板上，使百分表测头顶在检验棒的表面，旋转主轴分别在a、b两处检验。检验时，将检验棒相当主轴锥孔每隔90插入一次检

10、验，共检验四次。误差是以相对两位置检验结果的代数和之半计算，取最大值就是径向跳动的误差。a、b两处的误差分别计算。20 21 2 2、主轴定心轴颈的径向跳动、主轴定心轴颈的径向跳动检验方法：将百分表测头垂直顶在定心轴颈的表面，旋转主轴检验。百分表读数的最大差值，就是径向跳动的误差值。22 23 3 3、主轴轴向窜动、主轴轴向窜动检验方法：检验方法：在主轴锥孔中紧密插入一根短检验棒，在检验棒中心放一粒钢球，然后用固定在溜板上的平头百分表测头触在钢球上，转动主轴检验。百分表读数的最大差值，即为轴向窜动的误差值。 24 主轴回转精度对加工精度的影响：主轴回转精度对加工精度的影响： 1、主轴定心轴颈的

11、径向跳动误差、主轴定心轴颈的径向跳动误差的影响的影响 在车床上进行内外圆车削，主轴径向跳动在车床上进行内外圆车削，主轴径向跳动主要主要影响加工件的同轴度误差影响加工件的同轴度误差，对工件圆度误，对工件圆度误差的影响可以忽略不计。差的影响可以忽略不计。 25 2 2、主轴锥孔中心线的径向跳动误差的影响、主轴锥孔中心线的径向跳动误差的影响 车外圆：得到圆形工件，但产生圆柱度误差车外圆：得到圆形工件，但产生圆柱度误差( (锥体）锥体） 车端面：产生平面度误差车端面：产生平面度误差 3 3、主轴轴向窜动误差的影响、主轴轴向窜动误差的影响 主轴的轴向窜动对内、外圆的加工精度没有影响，但主轴的轴向窜动对内

12、、外圆的加工精度没有影响，但加工端面时，会使加工的端面产生平面度误差，与内外圆加工端面时，会使加工的端面产生平面度误差，与内外圆轴线产生垂直度误差。当加工螺纹时，会产生螺距误差。轴线产生垂直度误差。当加工螺纹时，会产生螺距误差。 主轴轴向窜动对端面加工精度的影响主轴轴向窜动对端面加工精度的影响28 （三）装配精度（三）装配精度 1 1、溜板移动对主轴中心线的平行度、溜板移动对主轴中心线的平行度检验方法：用百分表和检验棒在移动溜板时分别上母线a和侧母线b处检验，为消除检验棒本身误差对测量的影响，必须旋转主轴180作两次测量，两次测量结果的代数和之半就是平行度的误差值。a、b方向的误差分别计算。（检验棒伸出的一端只许向上、向前偏）29 2 2、溜板移动对尾座套筒中心线的平行度、溜板移动对尾座套筒中心线的平行度检验方法：检验方法：用百分表和检验棒在移动溜板时分别上母线a和侧母线b处检验。检验时尾座尖套筒应退入尾座孔内并紧固，为消除检验棒本身误差对测量的影响，必须旋转检验棒180作两次测量，两次测量结果的代数和之半就是平行度的误差值。a、b方向的误差分别计算。30 3 3、主轴和尾座两顶尖的等高度、主轴和尾座两顶尖的等高度检验方法：检验方法：用百分表和检验棒两端处的上母线