孟濤

【摘 要】隨著我國(guó)工業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，金屬切削機(jī)床在工業(yè)發(fā)展中起著非常重要的作用，目前在機(jī)械加工領(lǐng)域內(nèi)金屬切削機(jī)床是使用最廣泛、數(shù)量最多的機(jī)床類(lèi)別。在不斷的應(yīng)用過(guò)程中，人們對(duì)其精度的要求也要來(lái)越高。本文將簡(jiǎn)要分析影響金屬切削機(jī)床精度的因素，并提出一些提高金屬切削機(jī)床的對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】金屬切削；機(jī)床精度；因素；對(duì)策

金屬切削機(jī)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?jǐn)y式以外的機(jī)床。 金屬切削機(jī)床在目前機(jī)械加工領(lǐng)域中，它是使用最廣泛、數(shù)量最多的機(jī)床類(lèi)別。金屬切削機(jī)床是以切削的方式來(lái)進(jìn)行對(duì)金屬毛坯的加工，它是一種制造產(chǎn)品的機(jī)器，習(xí)慣上人們將其稱(chēng)作機(jī)床，它的工作過(guò)程是刀具和工件相互運(yùn)動(dòng)、相互作用的過(guò)程。在生產(chǎn)過(guò)程中，金屬切削機(jī)床的精度決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，所以包裝金屬切削機(jī)床精度具有著重要的意義。

1.影響金屬切削機(jī)床精度的因素

金屬切削機(jī)床在加工過(guò)程中，其刀具和工件中間的運(yùn)動(dòng)都將通過(guò)機(jī)床來(lái)完成，而刀具、工件和機(jī)床之間的位置關(guān)系都將靠機(jī)床來(lái)保證。所以，機(jī)床精度將直接影響著產(chǎn)品加工精度，而影響金屬切削機(jī)床精度的因素則主要有以下幾方面。

1.1主軸的回轉(zhuǎn)誤差

在金屬切削機(jī)床加工過(guò)程中，從理論上來(lái)將其主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)軸線應(yīng)和主軸的幾何軸線相重合。但是在實(shí)際的加工過(guò)程中，因存在各個(gè)誤差因素將促使回轉(zhuǎn)軸線在每一個(gè)瞬間的空間上都是發(fā)生變化的，所以主軸回轉(zhuǎn)存在著一定的誤差，其誤差的大小將直接影響著金屬切削機(jī)床的精度。主軸回轉(zhuǎn)誤差主要有徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和純角度擺動(dòng)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(duì)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(guò)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。

1.2導(dǎo)軌誤差

機(jī)床導(dǎo)軌的作用是支承并引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件，使之沿直線或圓周軌跡準(zhǔn)確地運(yùn)動(dòng)。但導(dǎo)軌在安裝使用過(guò)程中會(huì)存在著一定的誤差，其誤差的存在將促使導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)軌跡出現(xiàn)誤差，致使影響了對(duì)工件的加工精度。導(dǎo)軌誤差是影響金屬切削機(jī)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。

導(dǎo)軌的直線度誤差分水平和垂直兩個(gè)方向，這兩個(gè)方向上的誤差并不一定會(huì)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(huì)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(jī)床前后兩導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)不平行而造成其上的運(yùn)動(dòng)部件前后擺動(dòng)，致使刀具或工件的運(yùn)動(dòng)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(huì)造成工件母線與其軸線之間的位置關(guān)系不正確，如在車(chē)床中，若縱向?qū)к壟c主軸軸線在水平方向不平行，車(chē)外圓時(shí)，就會(huì)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(chē)端面時(shí)，就會(huì)使工件端面變成中凹或中凸的圓錐面。

1.3傳動(dòng)鏈誤差

當(dāng)機(jī)械加工過(guò)程中需要用展成法來(lái)加工工件表面形狀時(shí)，就必須采用內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈來(lái)保持兩工件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。如果內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈存在誤差就會(huì)造成了該運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不準(zhǔn)確，勢(shì)必會(huì)造成工件的加工誤差。如車(chē)螺紋，主軸和刀具是其執(zhí)行工件，他們的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是主軸轉(zhuǎn)一圈，刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程。如果傳動(dòng)鏈誤差使刀具進(jìn)給的快了或者進(jìn)給的慢了，就會(huì)造成螺紋的螺距誤差，影響刀具運(yùn)動(dòng)的正確性。所有傳動(dòng)鏈誤差是影響金屬切削機(jī)床精度的主要因素之一。

1.4刀具和夾具的誤差

刀具的誤差是刀具在加工中的磨損會(huì)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(guò)程中工件與機(jī)床、刀具的位置關(guān)系往往通過(guò)夾具來(lái)確定的，所以?shī)A具誤差主要影響工件與機(jī)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(jī)床的精度。

2.提高金屬切削機(jī)床精度的對(duì)策

（1）對(duì)于機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差而影響技術(shù)切削機(jī)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(duì)這些零部件的加工時(shí)一定要嚴(yán)格、認(rèn)真的對(duì)其進(jìn)行加工，確保其各零件都符合精度要求。

（2）在金屬切削加工過(guò)程中，要確保工件在機(jī)床上的安裝正確，避免被吃刀量時(shí)而增大時(shí)而減小的現(xiàn)象，以免造成機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差，影響到機(jī)床精度，使得工件的斷面加工不平整。

（3）對(duì)于金屬切削機(jī)床導(dǎo)軌的加工與安裝，必須對(duì)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(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保導(dǎo)軌的精度要求，從而提高金屬切削機(jī)床的精度。

（4）通過(guò)減小傳動(dòng)鏈誤差來(lái)提高金屬切削機(jī)床的精度。通過(guò)減少傳動(dòng)鏈中的元件數(shù)，來(lái)縮短傳動(dòng)鏈，從而減少誤差來(lái)源。通過(guò)提高傳動(dòng)元件，特別是末端傳動(dòng)元件的制造精度和裝配精度，消除間隙，使傳遞瞬時(shí)速度穩(wěn)定，特別是反向運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，會(huì)造成滯后。通過(guò)采用誤差修正機(jī)構(gòu)，來(lái)提高傳動(dòng)精度，人為地加工一個(gè)與機(jī)床傳動(dòng)誤差大小相等，方向相反的誤差，以抵消傳動(dòng)鏈本身的誤差。

（5）減少刀具和夾具的誤差，提高金屬切削機(jī)床的精度。刀具和夾具是金屬切削機(jī)床的主要部件，一般刀具的制造誤差對(duì)于工件的加工精度時(shí)沒(méi)有什么直接影響的，主要在于刀具磨損后，會(huì)產(chǎn)生對(duì)工件形狀的加工誤差，所以，在加工過(guò)程中需注意對(duì)刀具的修復(fù)。當(dāng)?shù)毒叱霈F(xiàn)磨損是，要立即對(duì)其進(jìn)行更換。夾具的制造誤差將直接反映著金屬切削機(jī)床的精度，所以對(duì)于加工的加工制造應(yīng)注意到期質(zhì)量的控制，確保其精度達(dá)到機(jī)床要求。在夾具的裝配過(guò)程中，應(yīng)注意控制各尺寸誤差或者位置誤差。

3.結(jié)語(yǔ)

在對(duì)金屬切削機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用過(guò)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(duì)其零件的安裝質(zhì)量控制。所以在金屬切削機(jī)床的制造過(guò)程中因注意各零部件的作用，嚴(yán)格控制其對(duì)精度的要求。在安裝過(guò)程中，也應(yīng)嚴(yán)格控制對(duì)精度的要求。只有這樣才能有效的減少誤差，而提高金屬切削機(jī)床的精度，才能加工出滿意的產(chǎn)品。 [科]

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