关于机床主轴回转误差对加工精度的影响

主轴回转误差的三种基本形式主轴回转误差是指机械系统中旋转主轴轴线的偏离真正旋转轴的程度。

在实际应用中，主轴回转误差会带来很多负面影响，例如降低加工精度、损坏工件或刀具、增加振动等。

因此，减小主轴回转误差对于提高机械系统的精度和可靠性非常重要。

1.圆度误差：圆度误差是主轴轴线围绕着理想的旋转轴线形成的一个闭合圆形偏差。

圆度误差分为圆铜和圆靴两种形式。

圆铜是指主轴轴线沿着旋转方向在一个平面内回转，形成一个倾斜的圆锥面，即圆心偏离旋转轴的情况。

这种误差会导致工件在加工时产生偏心力或偏心磨损，进而降低加工精度。

圆靴是指主轴轴线沿着旋转方向在两个平行平面内回转，形成一个倾斜的圆柱面。

这种误差会导致工件在加工时产生偏心力，使工件变形或产生引向误差，影响加工质量。

2.波动误差：波动误差是主轴轴线在旋转过程中产生的周期性偏差。

波动误差通常由两个方向的振动引起，分别是径向波动和轴向波动。

径向波动是指主轴轴线在一个平面内回转时，产生的来自轴向或径向的振动。

这种误差会导致加工出的工件表面不平整、不规则，降低了加工质量。

轴向波动是指主轴轴线在旋转方向上产生的波动现象，使得主轴轴线在回转过程中出现轻微的前后移动。

这种误差会导致工件加工时产生不规则的司米形状。

3.偏头误差：偏头误差是指主轴轴线围绕理想旋转轴线以斜线或曲线的形式偏移。

偏头误差通常由主轴轴承刚度不足或传动装置精度不高等原因引起。

偏头误差会导致主轴轴线在回转过程中产生一种不断变化的运动轨迹，使得工件在加工过程中产生非线性偏差，从而影响加工质量和精度。

总结起来，主轴回转误差的三种基本形式分别是圆度误差、波动误差和偏头误差。

在实际应用中，需要采取相应的措施来减小或补偿这些误差，以提高机械系统的加工精度和可靠性。

关于机械加工精度与加工误差的分析笔者具体分析了加工精确度和加工误差等的基础内容。

以实践情况为例，具体的论述了误差产生的缘由，并且论述了降低误差现象发生几率的措施。

标签：加工精度；加工误差；减小误差引言在平时的工作中，我们不乏见到加工方面的内容，对精确性和误差等都不陌生。

不过真正深入了解的话，会发现其是一门非常深入的学科知识。

不管我们工作中如何努力，都无法将误差发生的几率降低为零，因此我们可以做的只能是通过合理的措施来切实的提升精确性，进而降低误差现象的发生几率。

1 加工精度与加工误差概述所谓的精确度，具体的说是零件在生产之后的具体的数值和设想数值之间符合程度。

不论是我们如何努力，都无法保证生产的零件和我们期待中的一模一样，都会存在各种各样的问题，我们将这种问题称为误差。

以工艺体系来看，它的组成部分有四个，分别是机床、刀具、工件以及夹具。

它们在工作的时候会生成很多不一样的误差，而此类误差在不一样的状态中会通过不一样的形式体现出来。

2 机械加工精度与加工误差的分析2.1 工艺系统集合误差2.1.1 机床的几何误差。

在工作中，刀具的的成形活动均是经由机床来实现的，所以，零件的加工精确性会对机床的精确性产生很大的干扰。

常见的机床生产方面的误差有如下的一些：主轴回转误差、导轨误差等。

如果机床磨损的话，就会导致它的精确性明显的变低。

（1）主轴回转误差。

主轴是机床非常关键的一个组成部分，它把力和运动传递给刀具等，一旦它出现了回转误差的话，就会导致零件的精确性受到很大的干扰。

所谓的回转误差，具体的说是主轴短时间的回转轴线比对于它的平均轴线来讲，出现的变动量。

常见的类型有三个，分别是径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动。

导致它形成的原因有很多，比如轴承自身的问题，主轴的挠度等等。

不过它们对回转精确性的影响并不是完全一样的，会因为加工状态而产生变化。

产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。

浅析机械加工精度的影响因素及其控制措施摘要：如何提高机械零件的加工精度，是每个从事机械加工者在加工前必须考虑的问题，文章现对影响机械加工精度的因素进行了较全面的分析，并针对各种影响因素阐述了相应的控制措施。

关键词：加工精度；因素；措施1 机械加工精度和加工误差1.1 加工精度零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。

符合程度越高则加工精度就越高。

加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。

1.2 加工误差零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度称为加工误差。

加工误差的大小表示了加工精度的高低，加工误差是加工精度的度量。

在实际生产中，加工精度的高低是以加工误差的大小来衡量的。

2 加工精度的影响因素零件加工的误差是由于工件与刀具在切削过程中相互位置发生变动而造成。

加工误差包括加工原理误差、机床几何误差、夹具误差、刀具制造误差、工艺系统受力变形、工艺系统热变形、刀具磨损、残余应力引起变形、测量误差等。

2.1 加工原理误差加工原理误差是指由于采用了近似的加工方法、近似的成形运动或近似的刀具轮廓而产生的误差。

例如滚齿用的齿轮滚刀，就有两种误差，一是为了制造方便，采用阿基米德蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓近似造形误差；二是由于滚刀切削刃数有限，切削是不连续的，因而滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线，而是折线。

2.2 机床几何误差机床几何误差的来源主要指机床制造、磨损或安装带来的误差。

机床几何误差主要有：（1）主轴回转误差：即主轴回转时实际回转轴线与理想回转轴线的偏移量。

包括轴向窜动、径向跳动、角度摆动三种基本形式。

主轴的轴向窜动对内、外圆的加工精度没有影响，但加工端面时，会使加工的端面与内外圆轴线产生垂直度误差。

主轴每转一周，要沿轴向窜动一次，使得切出的端面产生平面度误差。

当加工螺纹时，会产生螺距误差。

主轴的纯径向跳动会使镗削加工时镗出的孔为椭圆形。

主轴角度摆动会造成车削外圆或内孔的锥度误差；在镗孔时，若工件进给会使镗出的孔为椭圆形。

机床误差对加工精度的影响机床误差是机床的制造、安装误差和使用中的磨损形成的。

在机床的各类误差中，对工件加工精度影响较大的主要是主轴回转误差和导轨误差。

主轴回转误差：机床主轴是带动工件或刀具回转以产生主要切削运动的重要零件。

其回转运动精度是机床主要精度指标之一，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。

主轴回转误差主要包括其径向圆跳动、轴向窜动和摆动。

造成主轴径向圆跳动的主要原因是轴径与轴承孔圆度不高、轴承滚道的形状误差、轴与孔安装后不同轴以及滚动体误差等。

主轴径向圆跳动将造成工件的形状误差。

造成主轴轴向窜动的主要原因有推力轴承端面滚道的跳动、轴承间隙等。

以车床为例，主轴轴向窜动将造成车削端面与轴心线的垂直度误差。

主轴前后轴颈的不同轴以及前后轴承、轴承孔的不同轴会造成主轴出现摆动现象。

摆动不仅会造成工件尺寸误差，而且还会造成工件的形状误差。

导轨误差：导轨是确定机床主要部件相对位置的基准件，也是运动的基准，它的各项误差直接影响着工件的精度。

以数控车床为例，当床身导轨在水平面内出现弯曲（前凸）时，工件上产生腰鼓形误差，如图2—97a 所示；当床身导轨与主轴轴心线在垂直面内不平行时，工件上会产生鞍形误差，如图2一97b所示；而当床身导轨与主轴轴心线在水平面内不平行时，工件上会产生锥形误差，如图2—97c 所示。

事实上，数控车床导轨在水平面和垂直面内的几何误差对加工精度的影响程度是不一样的。

影响最大的是导轨在水平面内的弯曲或与主轴轴心线的平行度，而导轨在垂直面内的弯曲或与主轴轴心线的平行度对加工精度的影响则很小，甚至可以忽略。

如图2—98所示，当导轨在水平面和垂直面内都有一个误差△时，前者造成的半径方向的加工误差△R ＝△，而后者△R ≈△2／d ，完全可以忽略不计。

因此，对于几何误差所引起的刀具与工件间的相对位移，如果该误差产生在加工表面的法线方向，则对加工精度构成直接影响，即为误差敏感方向；若位移产生在加工表面的切线方向，则不会对加工精度构成直接影响，即为误差非敏感方向。

车床的误差30我们在使用数控车床时出现误差是什么原因呢？下面一起来看看吧！1、加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的刀刃轮廓或近似的传动关系进行加工而产生的误差。

加工原理误差多出现于螺纹、齿轮、复杂曲面加工中。

例如，加工渐开线齿轮用的齿轮滚刀，为使滚刀制造方便，采用了阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆，使齿轮渐开线齿形产生了误差。

又如车削模数蜗杆时，由于蜗杆的螺距等于蜗轮的周节(即mπ)，其中 m是模数，而π是一个无理数，但是车床的配换齿轮的齿数是有限的，选择配换齿轮时只能将π化为近似的分数值(π =3.1415)计算，这就将引起刀具对于工件成形运动(螺旋运动)的不准确，造成螺距误差。

在加工中，一般采用近似加工，在理论误差可以满足加工精度要求的前提下(《=10%-15%尺寸公差)，来提高生产率和经济性。

2、调整误差机床的调整误差是指由于调整不准确而产生的误差。

3、夹具的制造误差和磨损夹具的误差主要指：(1)定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差；(2)夹具装配后，以上各种元件工作面间的相对尺寸误差；(3)夹具在使用过程中工作表面的磨损。

4、机床误差机床误差是指机床的制造误差、安装误差和磨损。

主要包括机床导轨导向误差、机床主轴回转误差、机床传动链的传动误差。

(1)机床导轨导向误差1)导轨导向精度——导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度。

主要包括：①导轨在水平面内直线度Δy和垂直面内的直线度Δz(弯曲)；②前后两导轨的平行度(扭曲)；③导轨对主轴回转轴线在水平面内和垂直面内的平行度误差或垂直度误差。

2)导轨导向精度对切削加工的影响主要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。

车削加工时误差敏感方向为水平方向，垂直方向引起的导向误差产生的加工误差可以忽略；镗削加工时误差敏感方向随刀具回转而变化；刨削加工时误差敏感方向为垂直方向，床身导轨在垂直平面内的直线度引起加工表面直线度和平面度误差。

影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文1 引言。

常用的衡量机械零件加工质量的指标包括加工精度和表面质量等数个方面，在实际的加工过程中，由于环境温度、工艺系统的几何误差、工件内应力重新分布引起的变形误差等因素的影响，导致加工工具和工件的正确位置可能会产生一定的程度的偏移，使得零件与理想情况下的定位位置存在差异，这种差异即会对零件的加工精度产生影响。

因此，为了在不增加制造成本的情况下，尽可能提升机械零件的加工精度，相关的工艺人员需要结合产品的具体设计要求和实际生产条件，采取诸如更换较高精度加工设备和工装夹具、制定合理的加工工艺、降低加工误差等一系列方式，以期在保证加工过程经济性的同时得到较高的加工精度。

2 主轴回转误差对机械零件加工精度的影响及改进措施。

2.1 主轴回转误差概述。

机床几何误差是整个机械零件加工中决定系统误差的主要因素，主轴回转误差和导轨误差均属于主轴回转误差。

在加工过程中，由于主轴部件中轴承、轴颈、轴承座孔等的制造误差和配合质量、润滑条件、以及回转时的动力因素的影响，往往瞬时回转轴线的空间位置都在周期性地变化，造成实际回转中心与理论回转中心不重合而产生回转误差。

如图 1 所示，主轴回转误差包括径向圆跳动、倾角摆动、端面圆跳动三种形式，常见的成因包括轴承本身系统误差、轴承间隙过大、各段轴颈、轴孔的同轴度误差、温度过高引起热变形等等。

2.2 对加工精度的影响。

根据影响主轴回转精度的因素不同，其对于工件加工精度往往也具有不同的影响，具体表现在以下几个方面：当机床主轴回转误差为径向圆跳动时，工件会产生圆度误差；当机床主轴回转误差为倾角摆动时，车削时工件径向截面仍然会呈一圆形，而轴向截面则是一梯形，镗孔时由于主轴的角度摆动形成的回转轴线与工作台导轨不平行，镗出的孔将为椭圆形。

当机床主轴回转误差为端面圆跳动时，虽然加工圆柱面的情况不会受到影响，但加工端面时，左右螺旋面可能会形成垂直度误差，被加工的端面与圆柱面也可能不垂直。

影响机械加工精度因素在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的最终加工质量，如何使工件的加工达到质量要求，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的事情，也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。

一、集合误差1.机床的几何误差:加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。

机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

机床的磨损将使机床工作精度下降。

1) 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。

2) 导轨误差,导轨是中国论文联盟整理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。

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，也使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。

3) 传动链误差,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。

2.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。

采用定尺寸刀具成形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。

3.夹具的几何误差:夹具的作用时使工件相当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。

二、定位误差1.基准不重合误差:定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差，只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。

2.定位副制造不准确误差:工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。

基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同，定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。

三、工艺系统受力变形引起的误差1.基本概念:机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性力、重力、传动力等的作用下，会产生相应的变形，从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置，使工件的加工精度下降。