机床床身导轨的磨损及其对机床精度的影响

数控机床精度影响原因及改进措施作者：张厚来来源：《市场周刊·市场版》2020年第05期摘要：首先，文章提出了影响数控机床精度的原因，其次，并对各影响原因提出对应的改进措施和改善方向，对数控机床结构设计和机床使用稳定性的维护有一定的参考意义。

关键词：机床精度;机床结构;动态响应一、对数控机床加工精度的影响原因主要包括如下几个方面（一）变形包括由于本身结构不合理等因素导致的弹性变形和机床运转过程中的发热传递给机床造成的变形，热变形是影响机床加工精度的最主要因素，最高可达机床总加工误差的70%。

（二）间隙由于制造和装配误差、弹性变形以及磨损都会产生间隙，间隙会造成定位精度变差和响应滞后，在闭环系统中会造成系统超调，产生振荡制造。

（三）磨损包括局部磨损、正常使用磨损本来就不可避免，只能通过措施减少磨损带来的影响。

一般机械设备中约有80%的零件因磨损而失效报废，材料、装配、变形、润滑不好等情况均会导致磨损加剧，从而造成设备精度丧失。

（四）动态响应是所有机械结构和机床状况的最终反映，决定了机床的加工精度和稳定性。

且受温度、润滑情况、加工负载等情况的影响比较大。

二、针对以上导致机床精度变差甚至丧失的情况，可以有针对性的采用一定的措施来提高机床的精度（一）变形：通过机床结构的合理布局和优化，减少变形的产生1. 合理布局以镗铣床为例，针对不同加工零件的要求采用不同的床身布局结构。

工作台有十字形布局和T形床身布局，其中T形布局的工作台与床身分离，刚性好，承载能力强适用于较重的零件。

对于主轴箱悬挂于立柱对于精度要求高的机床一般采用框式立柱，避免采用單侧悬挂。

框式立柱结构对称，受力和温度变化的变形小，有利于提高加工精度。

其他类型的机床如卧车尽量采用斜床身结构，不仅结构稳定且有利于排屑排水。

对于大型重型零件的铣削加工多采用天车式龙门结构，结构稳定精度高。

2. 优化结构对于立柱、横梁、床身、底座等采用变形小热稳定性好的铸铁作为材料，内部合理布置隔板和筋条，减小应力变形的同时又能提高刚性，且内空的结构易于散热，一些精度要求特别高的场合内部可增加强制冷却，进一步减小热变形。

机床导轨摩擦系数
机床导轨的摩擦系数是一个重要的参数，它影响着机床的运行精度和稳定性。

理论上，直线导轨的摩擦系数在0.01至0.02之间，但在实际应用中，由于安装平行度、预紧等不可控因素，摩擦系数可能会变化。

滚动直线导轨具有很多优点，例如在低速运行时不会产生爬行现象，从而提高机床的定位精度。

滚动直线导轨的摩擦系数通常在0.002\~0.004之间，而贴塑导轨的摩擦系数一般在0.05左右，且在低速时容易产生爬行现象，影响机床定位精度。

以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅机床相关书籍或咨询专业技术人员。

车床同心度超差的原因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容：车床同心度是指车床加工过程中，工件在转动时中心轴与车床主轴旋转轴线的偏差。

同心度超差是车床加工中常见的问题之一，其影响着工件的加工质量和精度。

出现同心度超差的原因有很多，包括机械结构问题、工艺参数不合理、设备老化等。

首先，机械结构问题是导致车床同心度超差的主要原因之一。

车床的精度与机械结构的稳定性密切相关。

如果车床主轴、进给系统、工作台等部件存在松动或磨损等问题，就容易导致同心度超差。

此外，车床的刚性和稳定性也会对同心度产生影响。

如果车床刚性不足或者存在振动等问题，同样会导致同心度超差。

其次，工艺参数不合理也是导致车床同心度超差的原因之一。

在车床加工的过程中，一些工艺参数的选择可能不当，例如切削速度、切削深度、进给量等。

如果这些参数设置不合理，就容易导致加工过程中出现切削力不均匀、刀具振动等问题，从而影响工件的同心度。

此外，设备老化也会导致车床同心度超差。

随着使用时间的增长，车床各个部件会出现磨损、松动等现象，导致机械结构不稳定，进而影响同心度。

因此，定期检查和维护车床是保持其正常运行和准确加工的关键。

及时更换磨损严重的零部件，保持设备的精度和稳定性。

综上所述，车床同心度超差是车床加工中常见的问题，其原因多种多样。

机械结构问题、工艺参数不合理、设备老化等都可能导致同心度超差的发生。

为了提高车床的同心度，必须注重机械结构的稳定性和刚性、合理选择工艺参数，并定期检查和维护设备，以保持车床的正常运行和高精度加工能力。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以是：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织架构，使读者能够清晰地了解整个文章的内容安排。

本篇文章按照以下结构进行组织：引言、正文和结论。

引言部分概述了本文的主要内容，并提出了车床同心度超差的问题。

引言部分将对车床的同心度进行简要的概述和解释，以引起读者的兴趣并了解这个问题的重要性。

正文部分将围绕车床同心度超差的原因展开讨论。

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。

机床使用中常见问题及解决方法总结机床作为一种重要的加工设备，在制造业中扮演着举足轻重的角色。

然而，机床在使用过程中常常会出现各种问题，这不仅会影响生产效率，还可能造成设备的损坏。

因此，了解并解决机床使用中的常见问题是非常关键的。

本文将对机床使用中的常见问题及其解决方法进行总结，希望能为使用者提供一些帮助。

一、机床加工精度不稳定的问题及解决方法机床加工精度不稳定是机床使用过程中最常见的问题之一。

它会导致产品尺寸不准确，甚至使产品完全无法使用。

解决这一问题的方法如下：1. 检查机床精度调整：首先，应当检查机床的各项精度调整是否合适。

这包括床身平行度、主轴垂直度、导轨磨损等。

如果发现调整不合适，应及时进行调整或维修。

2. 检查刀具磨损：刀具磨损也会导致加工精度下降。

因此，在使用机床时，应定期检查刀具磨损情况，并及时更换或修复。

3. 保持机床清洁：机床加工精度还与机床的清洁程度密切相关。

如果机床表面或导轨上有灰尘、杂质等，会影响机床的工作精度。

因此，定期清洁机床，保持其表面干净是十分必要的。

二、机床加工过程中出现振动的问题及解决方法在机床加工过程中，出现振动是一种常见情况。

振动不仅会影响加工质量，还会使机床产生噪音，加速设备的磨损。

以下是解决机床振动问题的方法：1. 调整切削参数：振动往往与切削参数有关。

可以尝试调整进给速度、切削深度等参数，使其在合适的范围内，以减少振动的产生。

2. 检查工件刚度：工件刚度不足也会造成振动。

在加工前，应检查工件的刚度是否足够，如果发现不足，可以考虑增加夹紧力度或更换合适的夹具。

3. 检查夹具及工件的平衡性：夹具或工件的不平衡也是振动产生的原因之一。

使用前应确保夹具及工件的平衡性，并及时进行校正或调整。

三、机床润滑及冷却系统问题及解决方法机床的润滑及冷却系统问题可能会导致设备过热、润滑不良等情况。

以下是解决机床润滑及冷却系统问题的方法：1. 检查润滑油或润滑剂：定期检查润滑油或润滑剂的使用情况，确保其足够并符合规定要求。

工件产生锥度,大小头现象的原因一、工件产生锥度、大小头现象的原因。

（一）机床方面。

1. 导轨磨损。

- 机床导轨在长期使用后，由于磨损不均匀，可能会导致工件产生锥度或大小头现象。

例如，车床的床身导轨，如果纵向导轨的一侧磨损较另一侧严重，在车削工件时，刀具相对于工件的运动轨迹就会发生偏差。

当刀具从床头箱向尾座方向移动时，由于导轨磨损的差异，刀具在垂直于导轨方向上的位置会逐渐变化，从而使车削出的工件直径发生改变，产生锥度或者大小头。

这种磨损可能是由于机床长期承受较大的切削力，以及导轨润滑不良等原因造成的。

2. 主轴轴线与导轨不平行。

- 如果车床的主轴轴线与导轨不平行，在加工工件时，工件的回转中心与刀具的进给方向就不在同一条直线上。

假设主轴轴线相对于导轨在垂直平面内有一个角度偏差，当工件旋转时，刀具在工件轴向方向上不同位置切削的深度就会不同。

靠近床头箱一端和靠近尾座一端切削深度不一样，就会导致加工出的工件出现大小头现象。

造成主轴轴线与导轨不平行的原因可能是机床的安装不准确，或者机床在使用过程中受到较大的外力冲击，使机床的结构发生变形。

3. 尾座偏移。

- 在车床加工中，尾座的位置不准确也会引起工件的锥度和大小头问题。

尾座顶尖如果与主轴顶尖不同轴，当使用两顶尖装夹工件时，工件在旋转过程中就会产生摆动。

这种摆动会使刀具在切削工件时，切削力不均匀，从而导致工件在轴向方向上的尺寸不一致。

尾座偏移可能是由于尾座在机床床身上的安装位置不准确，或者尾座的导轨磨损、调整不当等原因造成的。

（二）刀具方面。

1. 刀具磨损。

- 刀具在切削过程中，随着切削时间的增加，刀具的切削刃会逐渐磨损。

当刀具的主切削刃磨损不均匀时，例如刀具的一侧刃口磨损比另一侧严重，在切削工件时，刀具的切削力就会发生变化。

磨损严重的一侧切削力会增大，导致工件在该侧的切削量减小，而另一侧切削量相对较大，从而使工件产生锥度。

对于钻头等刀具，钻头的两个切削刃磨损不一致时，钻出的孔就会出现大小头现象。

TPX6113卧式镗铣床大修方案一、机床现状TPX6113卧式镗铣床（N50260087）为中捷机床有限公司2003年10月生产，出厂编号03053；该设备导轨磨损，精度降低；各传动机构磨损，传动系统间隙大；电气元件老化，故障频发；需大修处理，恢复精度和功能。

二、机械部分大修1、床身导轨精度修复：床身导轨磨损研伤深沟超出0.5毫米处去除氧化层，采用电火花冷焊修复机及Φ1.2铸铁焊条堆焊，控制焊接速度，焊后工件温度不大于70℃；精刨导轨各面，高频频淬火后精磨，硬度达到HRC45-52左右；注意精磨时以斜齿条安装面为基准面；丝杠传动装置和快速移动装置安装面适当磨低，以便于校正光杆和丝杠、快速移动装置等高调整；立柱安装面装配时配对刮研；床身导轨全长直线度不大于0.03毫米，每300毫米不大于0.006毫米；全长平行度不大于0.02毫米。

2、工作台部件修复：a、下滑座:刮研滑座上部导轨，保证导轨平面的直线度和平行度；刮研滑座下部与床身导轨配合面，保证上下导轨平面的平行度和垂直度；25×25毫米内刮削点数6-8个点；检修下滑座传动机构，更换下滑座Z轴丝杠、螺母及支架轴承。

b、上滑座：专用心轴插入定位孔，刮研滑座上部环形导轨平面及定位孔端面，保证环轨、定位孔平面的直线度和平行度0.02毫米；刮研滑座下部与下滑座导轨配合面，保证上下导轨平面的平行度0.02毫米；25×25毫米内刮削点数6-8个点；检修上滑座旋转机构，检修B轴的回转精度，更换B轴轴承；检修上滑座传动机构，更换X轴丝杠、螺母及支架轴承。

c、回转工作台；刮研环形导轨平面，保证平面度、平行度及与定位孔的垂直度；刮研工作上平面，如磨损大于0,3毫米可以刮研完毕环面为基准刨削或磨削工作上平面，保证上平面的平面度和跳动度；检修工作上面T形槽，保证其直线度和平行度；校准瞄准器，B轴0°、90°、180°、270°四个加装定位销装置。

车床轨道磨损修复方法车床轨道磨损是指车床床身和横梁上的导轨表面因为长时间使用而出现磨损、磨平或者磨碎，导致精度下降，噪音增大等问题。

为了解决车床轨道磨损问题，需要采取一些修复方法。

1.打磨修复法打磨修复法是一种经济、简便的修复方法。

首先，使用砂轮或者砂纸进行打磨，将轨道表面的磨损层去除，目的是恢复导轨的平整度。

然后，使用金属刨片或者刮刀进行金属表面的修整，将不平整的部分刮平，以消除表面的凹凸不平。

最后，使用砂纸或者打磨机进行抛光，使导轨的表面光滑，同时消除可能存在的毛刺。

2.重涂修复法重涂修复法是将一层特殊的涂层施加在轨道表面，以提高表面的硬度和耐磨性。

首先，将导轨表面进行打磨和清洁，以确保涂层能够牢固附着在表面上。

然后，使用喷涂枪或者喷涂设备将特殊涂层喷涂在导轨表面，并根据需要进行多次涂层。

最后，经过一定时间的干燥和固化，涂层将形成一层坚硬的表面，提高导轨的硬度和耐磨性。

3.焊接修复法焊接修复法是使用电弧焊或者气焊的方法将金属材料补焊到导轨表面，以填补磨损的部分。

首先，对磨损的位置进行打磨和清理，以确保焊接能够牢固附着和与原材料相互融合。

然后，使用合适的焊接方法，在磨损的部分进行补焊，使其与导轨表面无缝连接。

最后，将焊接处进行磨光和抛光，使焊接部位的表面光滑，与导轨表面一致，以保证精度和平整度。

4.更换修复法如果车床轨道磨损严重，无法通过上述方法修复，或者修复后仍然无法满足使用要求，那么就需要考虑更换轨道的修复方法。

在更换之前，需要对车床进行拆解和清洗，以及对床身进行检查，确保没有其他问题。

然后，将磨损的轨道部分进行拆除，并重新安装新的轨道。

在安装过程中，需要注意轨道的平整度和垂直度，以确保轨道的安装质量和精度。

总之，车床轨道磨损修复方法有打磨修复法、重涂修复法、焊接修复法和更换修复法等。

不同的磨损程度和实际情况下，可以选择合适的修复方法。

修复后，还需要定期维护和保养，以延长轨道的使用寿命和提高车床的加工精度。

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。