机床误差对加工精度的影响

机械加工中误差的出现很普遍，一般是零件加工后实际几何参数与理想几何参数之间的偏差大小。

加工误差越小，符合的程度越高。

其偏差越小，加工精度越高。

因此，加工的误差大小反映了加工精度的高低。

下面我们来介绍一下数控加工中比较常见的误差有哪些。

1、机床的制造误差机床是加工工件的主要设备，机床制造产生的误差主要包括回转误差、导轨误差以及传动链误差。

主轴回转误差主要指的是主轴瞬间实际回转轴线相对平均回转轴线的变动量，这对于被加工工件的精度有直接影响。

主轴回转误差的出现与主轴的同轴度误差、轴承本身误差等都有直接关系。

导轨误差是机床部件相对位置基准的误差，这是机床运动的基准误差。

导轨本身制造误差、导轨的不均匀磨损都是造成导轨误差出现的原因。

传动链误差主要指的是传动链两端传动元件相对运动造成的误差。

主要是由于传动链中各组成环节和装配误差造成。

2、刀具几何误差在切削加工过程中任何刀具都会产生磨损，而且还会因此造成工件尺寸以及形状改变。

刀具的几何误差出现会因为采用定尺寸刀具加工，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度。

而对于一般刀具来说，制作误差对于机械加工误差没有直接的影响。

3、夹具的几何误差夹具的作用是为了让工件处于正确的位置，因此夹具的几何误差对于机械加工的误差，特别是位置误差会有很大的影响。

4、定位误差定位误差包括了不重合误差和定位副制造不准确的误差。

对工件进行加工时，选择定位基准的时候需要若干几何要素来作为标准，如果选择的定位基准与设计基准不重合，很容易产生基准不重合误差。

定位副由于工件定位面与夹具定位元件构成，定位副制造不准确或定位副间的配合间隙过大会引起工件位置变动。

因此定位副制造不准确造成的误差只有采用调整法加工时才能产生，在试切法中不会产生。

工艺系统原始误差对加工精度的影响1、加工原理误差加工原理误差是指采纳了近似的成型运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差，一般多为外形误差。

如：用阿基米德蜗杆滚刀切削渐开线齿轮；在数控机床上用直线插补或圆弧插补方法加工简单曲面；在一般公制丝杠的车床上加工英制螺纹等，都会由于加工原理误差造成零件的加工表面外形误差。

在实际生产中，采纳理论上完全精确的方法进行加工往往会使机床的结构简单，刀具的制造困难，加工的效率降低。

而采纳近似加工方法，则经常可使工艺装备简洁化，生产成本降低，故在满意产品精度要求的前提下，原理误差的存在是允许的。

2、调整误差生产中常采纳的刀具调整方法主要有：按标准样块或对刀块（导套）调整刀具及按试切一个工件后的实测尺寸调整刀具。

按标准样块或对刀块（导套）调整刀具时，影响刀具调整精度的主要因素有标准样件本身的尺寸误差，刀块（导套）相对工件定位元件之间的位置尺寸误差，刀具调整时的目测误差，切削加工时刀具相对于工件加工表面的弹性退让和行程挡块的受力变形等。

按试切一个工件后的实测尺寸调整刀具时，虽可避开上述一些因素的影响，但对于一批零件，可能导致由于进给机构的重复定位误差和按试切一个工件尺寸调整刀具的不精确性，引起加工后这一批零件尺寸分散和分布中心位置的偏离。

为进一步提高对一批工件尺寸分布中心位置推断的精确性，可采纳多试切几个工件（如n个）取平均值的方法。

按多次重复测量原理，由于推断不准而引起的刀具调整误差，试切1个时,△p=3σ（σ为加工误差的标准差）；试切n个时，可下降到。

此外，机床微量进给误差（爬行）也是影响调整精度的重要因素。

3、机床误差在工艺系统中，机床是为切削加工供应运动和动力的，机床原有误差对加工精度的影响最为显著，也最为简单，其内容将在4.3节介绍。

4、刀具误差采纳定尺寸刀具（如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆孔拉刀等）时，刀具的尺寸直接影响工件的尺寸精度。

采纳展成刀具（如齿轮滚刀、插齿刀等）加工时，刀具切削刃的几何外形及有关尺寸误差也会影响工件的加工精度。

数控机床加工误差原因及对策分析数控机床是当今制造业的主要设备之一。

数控机床生产效率高，运行速度快，加工精度高，成品质量好，成本相对较低。

但是，在实际生产过程中，经常会出现加工误差，影响生产效率和成品质量。

因此，分析数控机床加工误差原因并寻找对策是很必要的。

本文将探讨数控机床加工误差的原因，以及如何通过改进措施来减少误差的发生。

一、误差的种类数控机床加工误差通常包括以下几种：1.轨迹误差。

轨迹误差是指数控机床加工时导致实际加工轨迹与期望轨迹之间的误差。

2.定位误差。

定位误差是指数控机床在加工中出现的位置偏差。

定位误差可能由机床本身、工件、刀具等方面的原因引起。

3.回转误差。

回转误差是指数控机床在进行旋转加工时出现的偏差。

回转误差通常由转台本身、传动系统和工件等原因引起。

4.表面误差。

表面误差是指数控机床加工表面的粗糙度、平整度、垂直度和平行度等参数上的误差。

二、误差产生的原因1.机床本身的精度。

数控机床的精度与质量直接相关，是影响加工质量的最重要因素。

如果机床本身的精度不高，则会直接导致加工误差的发生。

2.工具刃磨质量。

如果刀具的刃磨质量不好，切屑排出不畅等问题，也容易引起加工误差。

3.刀具稳定性。

刀具的稳定性是指在加工过程中刀具的稳定性，如果刀具不稳定，则极易引起加工误差的发生。

4.机床几何精度调整。

机床几何精度调整直接影响加工误差发生的概率，如果机床几何精度调整不当，则会引起加工误差的出现。

5.机床零部件磨损。

随着机床的使用，部件常会出现磨损，进而影响加工精度。

三、解决方案1.提高加工前的加工过程控制。

在加工前加强对加工过程的控制，可通过模具设计等预处理阶段减少误差出现的可能性。

2.注意刀具选择。

选择质量高的刀具，并保持刀具在加工过程中的稳定性。

3.指导及培训操作人员。

操作人员要具备相应的知识和技能，遵循正确的加工流程，熟练使用数控机床，能够及时发现和解决数控机床加工过程中的问题。

4.定期机床保养。

车床精度对加工精度的影响车床性能的主要考核指标是加工精度和生产率。

这二者取决于机床的静态特性（如机床静态的儿何精度和刚度）和机床的动态特性（即运动精度，包括主轴回转精度、刀架、溜板沿床身导轨的直线运动精度和运动的均匀性、稳定性）以及机床的抗振性能（加工过程的稳定性）。

主轴回转精度和刀具运动的直线性，决定着被加工零件的形状精度和尺寸分散度。

刀具低速运动的等速性和刀具与工件之间的相对振幅，决定着被加工零件表面的粗糙度。

零件的尺寸精度是在加匸过程中对刀具进行调整而达到的，而零件的形状精度和位置精度主要取决于机床本身所具有的精度。

对具体的加工零件而言，其加工精度要求高，则机床的精度也应相应地咼。

一、主轴的回转精度主轴部件的回转精度直接影响工件的儿何形状（圆度、端面平面度…）误差、尺寸误差和表面粗糙度。

实际上主轴部件的回转精度还应包含它的刚度和抗振性能。

这些性能的组合，方能保证车床主运动的回转精度。

1.1主轴精度：指主轴的各档支承轴颈、安装齿轮、卡盘表面的精度，通常是测量主轴前后支承轴颈及其它各有关回转轴颈、轴肩的径向圆跳动和端面圆跳动，根据机床精度的要求,将其控制在一定的数值范围之内。

对于主轴上安装轴承的前后支承轴颈的径向圆跳动,一般允许为加工零件公差的1/3左右。

1.2主轴轴承对主轴回转精度的影响：一般希望山于主轴前后轴承的径向圆跳动而引起的主轴前端的径向圆跳动不超过主轴的总的允许径向跳动量的l/3o前轴承径向圆跳动量对主轴回转精度的影响很大，而后轴承径向圆跳动量的影响相对较小。

所以一般在选用主轴的滚动轴承时,常使前轴承的精度比后轴承的精度高一级。

1.3主轴部件的刚度：在动态时，曲于切削力、传动力的作用将引起主轴部件变形。

这是由于主轴上各组成环节（如轴承等元件）的接触变形和主轴的弯曲变形而产生的,通常以主轴前端的变形量来度量。

二、床身导轨的精度床身导轨面是测量车床的各项儿何精度和反映加工精度的基准面。

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。

机床导轨误差对加工精度的影响摘要从金属切削成形原理角度出发，结合直线度、直线与直线平行度的定义，分析机床导轨几何误差对零件加工精度的影响，与传统教材有所区别，并认为本文的讲授方法更合理、更清楚。

并且认为在讲授机床导轨误差对加工精度的影响时，以讲授导轨与主轴轴线平行度误差对加工精度的影响为主，以讲授导轨直线度误差对加工精度的影响为辅，更有利于学生学习和理解。

关键词导轨误差；加工精度；平行度；直线度中图分类号：g642 文献标识码：b 文章编号：1671-489x(2012)27-0036-03influence of machining precision by error of machine tool guide//wang huilin, zhang pingkuanabstract joining the definition of straightness and parallelism, the paper starts from the forming principle of metal cutting, concluding the affect of machining precision by the geometric error of the machine tool guide. it is different from the tradition explaining method. this method is considered more reasonable and more clearly. at the same time, it is suggested that the influence of the machining precision by the error of parallelism between the guide and spindle axis is instructed, the influence of the machiningprecision by the error of the guide straightness is not instructed. the teaching method is considered more advantageous for the students study.key words error of the guide; machining precision; parallelism; straightnessauthor’s address mechanical engineering institute, taiyuan university of science and technology, taiyuan, china 0300241 引言在研究影响机械零件加工精度的因素时，有一项影响因素必须考虑，那就是机床的原始误差，而机床的原始误差有多项，这里仅讨论机床导轨误差对零件加工精度的影响。