淺析影響金屬切削機床精度的因素及對策
金屬切削機床是用切削、磨削或特種加工方法加工各種金屬工件,使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量除手攜式以外的機床。金屬切削機床在目前機械加工中,它是使用 廣泛、數(shù)量 多的機床類別。金屬切削機床是以切削的方式來進行對金屬毛坯的加工,它是一種制造產(chǎn)品的機器,習(xí)慣上人們將其稱作機床,它的工作過程是刀具和工件相互運動、相互作用的過程。在生產(chǎn)過程中,金屬切削機床的精度決定著產(chǎn)品的質(zhì)量,所以包裝金屬切削機床精度具有著重要的意義。
一、影響金屬切削機床精度的因素
金屬切削機床在加工過程中,其刀具和工件中間的運動都將通過機床來完成,而刀具、工件和機床之間的位置關(guān)系都將靠機床來。所以,機床精度將直接影響著產(chǎn)品加工精度,而影響金屬切削機床精度的因素則主要有以下幾方面。
1、主軸的回轉(zhuǎn)誤差
在金屬切削機床加工過程中,從理論上來將其主軸旋轉(zhuǎn)時旋轉(zhuǎn)軸線應(yīng)和主軸的幾何軸線相重合。但是在實際的加工過程中,因存在各個誤差因素將促使回轉(zhuǎn)軸線在每一個瞬間的空間上都是發(fā)生變化的,所以主軸回轉(zhuǎn)存在著 的誤差,其誤差的大小將直接影響著金屬切削機床的精度。主軸回轉(zhuǎn)誤差主要有徑向圓跳動、軸向竄動和純角度擺動三種形式。而引起這三種形式的原因有主軸軸勁的誤差,軸勁之間的同軸度、主軸撓度以及支撐軸對軸勁軸心線的垂直度都將致使主軸軸勁產(chǎn)生誤差;主軸一般將通過軸承安裝在箱體的主軸孔里,其軸承的制造、安裝誤差也將影響著主軸的回轉(zhuǎn)精度。
2、導(dǎo)軌誤差
機床導(dǎo)軌的作用是支承并引導(dǎo)運動部件,使之沿直線或圓周軌跡準確地運動。但導(dǎo)軌在安裝使用過程中會存在著 的誤差,其誤差的存在將促使導(dǎo)軌上的運動軌跡出現(xiàn)誤差,致使影響了對工件的加工精度。導(dǎo)軌誤差是影響金屬切削機床精度的主要因素之一,其主要表現(xiàn)在導(dǎo)軌的直線度誤差、導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的平行度誤差和導(dǎo)軌和主軸軸線之間的位置誤差。高 機床均采用花崗石平臺,減小機床進給的誤差。
導(dǎo)軌的直線度誤差分水平和垂直兩個方向,這兩個方向上的誤差并不 會全部傳給工件,而只有處于加工誤差敏感方向上的誤差才會影響工件的精度。導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的平行度誤差是機床前后兩導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)不平行而造成其上的運動部件前后擺動,致使刀具或工件的運動軌跡成一條空間曲線,從而造成了工件的形狀誤差。導(dǎo)軌與主軸軸線之間的位置誤差是導(dǎo)軌與主軸軸線之間的位置關(guān)系不正確,將會造成工件母線與其軸線之間的位置關(guān)系不正確,如在車床中,若縱向?qū)к壟c主軸軸線在水平方向不平行,車外圓時,就會使工件產(chǎn)生錐度誤差,若使橫向?qū)к壟c主軸軸線不垂直,則車端面時,就會使工件端面變成中凹或中凸的圓錐面。
3、傳動鏈誤差
當機械加工過程中需要用展成法來加工工件表面形狀時,就 采用內(nèi)聯(lián)系傳動鏈來保持兩工件之間的運動關(guān)系。如果內(nèi)聯(lián)系傳動鏈存在誤差就會造成了該運動關(guān)系的不準確,勢必會造成工件的加工誤差。如車螺紋,主軸和刀具是其執(zhí)行工件,他們的運動關(guān)系是主軸轉(zhuǎn)一圈,刀具進給一個螺紋導(dǎo)程。如果傳動鏈誤差使刀具進給的快了或者進給的慢了,就會造成螺紋的螺距誤差.影響刀具運動的正確性。所有傳動鏈誤差是影響金屬切削機床精度的主要因素之一。
4、刀具和夾具的誤差
刀具的誤差是刀具在加工中的磨損會引起被加工工件的尺寸和形狀的改變。而夾具的誤差是在加工過程中工件與機床、刀具的位置關(guān)系往往通過夾具來確定的,所以夾具誤差主要影響工件與機床、刀具的位置關(guān)系的正確性。刀具和夾具的誤差必將影響著金屬切削機床的精度。
二、提高金屬切削機床精度的對策
(1)對于機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差而影響技術(shù)切削機床的精度,其主要在主軸零件、軸承以及軸承孔的精度控制,所以在對這些零部件的加工時 要嚴格、認真的對其進行加工,其各零件都符合精度要求。
(2)在金屬切削加工過程中,要工件在機床上的安裝正確,避免被吃刀量時而增大時而減小的現(xiàn)象,以免造成機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差,影響到機床精度,使得工件的斷面加工不平整。
(3)對于金屬切削機床導(dǎo)軌的加工與安裝, 對導(dǎo)軌的直線度、導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的平行度以及導(dǎo)軌與主軸軸線之間的位置進行嚴格的質(zhì)量控制,導(dǎo)軌的精度要求,或采用花崗石構(gòu)件,從而提高金屬切削機床的精度。
(4)通過減小傳動鏈誤差來提高金屬切削機床的精度。通過減少傳動鏈中的元件數(shù),來縮短傳動鏈,從而減少誤差來源。通過提高傳動元件,特別是末端傳動元件的制造精度和裝配精度,間隙,使傳遞瞬時速度穩(wěn)定,特別是反向運動的時候,會造成滯后。通過采用誤差修正機構(gòu),來提高傳動精度,人為地加工一個與機床傳動誤差大小相等,方向相反的誤差,以抵消傳動鏈本身的誤差。
(5)減少刀具和夾具的誤差,提高金屬切削機床的精度。刀具和夾具是金屬切削機床的主要部件,一般刀具的制造誤差對于工件的加工精度時沒有什么直接影響的,主要在于刀具磨損后,會產(chǎn)生對工件形狀的加工誤差,所以,在加工過程中需注意對刀具的 。當?shù)毒叱霈F(xiàn)磨損是,要立即對其進行 換。夾具的制造誤差將直接反映著金屬切削機床的精度,所以對于加工的加工制造應(yīng)注意到期質(zhì)量的控制,其精度達到機床要求。在夾具的裝配過程中,應(yīng)注意控制各尺寸誤差或者位置誤差。
在對金屬切削機床的實際應(yīng)用過程中,我們不難發(fā)現(xiàn)影響其精度的主要因素是其內(nèi)部各零件質(zhì)量以及對其零件的安裝質(zhì)量控制。所以在金屬切削機床的制造過程中因注意各零部件的作用,嚴格控制其對精度的要求。在安裝過程中,也應(yīng)嚴格控制對精度的要求。只有這樣才能 的減少誤差,而提高金屬切削機床的精度,才能加工出滿意的產(chǎn)品。
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