简述普通车床精度对加工质量的影响

1 车床精度对加工质量的影响和消除缺陷法

1.1 车削工件时产生圆度误差 (椭圆及棱圆)

产生原因:轴间隙过大, 主轴轴劲的圆度超差, 主轴轴承磨损。消除方法:调整轴承间隙, 这种情况下一般反映在采用滑动轴承结构上, 这时候必须修磨轴颈和刮研轴承。

1.2 车削工件产生圆柱度误差 (锥度)

产生原因:车头主轴中心线与床身导轨平行度超差, 床身导轨面严重磨损, 两顶尖装夹工件加工时产生锥度, 使尾座轴线与主轴不重合, 地脚螺钉松动, 机床水平变动。消除方法:找正车头主轴中心线与床身导轨的平行度, 刮研导轨, 甚至进行大修, 调整尾座两侧的横向螺钉, 按导轨精度调整垫铁, 并紧固地脚螺钉。

1.3 车外圆时表面上有混乱的波纹 (振动)

产生原因:主轴滚动轴承滚道磨损, 间隙过大, 主轴的端面圆跳动太大, 用卡盘夹持工件切削时, 因卡盘链接盘松动, 使工件夹持不稳定, 大、中、小滑板的滑动面间隙过大, 使用尾座支撑工件切削时, 顶尖套不稳定, 或回转顶尖滚动轴承滚道磨损间隙过大。消除方法:调整或更换主轴滚动轴承, 调整主轴推力球轴承的间隙, 并紧卡盘链接和装夹卡盘的螺钉, 调整所有导轨副的压板和镶条, 使间隙小于0.04mm, 并使移动平稳轻便, 夹紧尾座套筒, 更换回转顶尖。

1.4 精车外圆时表面轴向上出现有规律的波纹

产生原因:滑板箱的纵进给小齿轮与齿条齿合不良, 光杆弯曲, 或光杆、丝杆的三孔不同轴, 以及与车床导轨不平行。消除方法:波纹之间距离与齿条的齿距相同时, 即可认为这种波纹是由齿条齿轮引起的, 这时应调整齿轮、齿条的间隙, 或更换齿条齿轮, 如波纹重复出现的规律与光杆回转一周有关, 可确定为光杆弯曲所引起。这种情况必须将杠杆撤下校直, 装配时保证三孔在同一轴线上, 使滑板在移动时不能有轻、重现象。

1.5 精车外圆时圆周表面出现有规律的波纹

产生原因:主轴上的传动齿轮齿形不良, 齿部损坏或齿合不良, 电动机旋转不平衡而引起机床振动, 因为带轮等零件振幅太大而引起振动, 主轴间隙过大或过小。消除方法:出现这种波纹时, 如果波纹的条纹与主轴上传动齿轮数相同, 就可确定是主轴上传动齿轮引起的。这时必须研磨或更换主轴齿轮, 找正电动机转子的平衡, 有条件时进行动平衡, 找正带轮等旋转零件的振摆, 对其外景, 带槽进行修正车削, 调整主轴间隙。

1.6 精车后工件端面平面度超差 (中凹或中凸)

产生原因:移动对主轴箱中心线的平行度超差, 要求主轴中心线向前偏, 中滑板导轨与主轴中心线锤子度超差。消除方法:找正主轴箱主轴线位置, 研磨中滑板导轨。

1.7 精车后工件端面圆跳动超差

产生原因:主轴端面圆跳动超差。消除方法:调整主轴轴向间隙。

1.8 车削螺纹时螺距不均及乱牙 (小螺距的螺纹)

产生原因:丝杆的端面圆跳动超差, 由主轴经过交换齿轮而来的传动链间隙过大。消除方法:调整丝杆的轴向间隙, 调整正合螺母, 并调整开合螺母间隙, 调整交换齿轮间隙。

2 车床几何精度的检查

2.1 为确保车床投入正常工作, 对出厂的新车床和大修后的车床除了进行工作精度检查外, 还要进行几何精度检查

机床几何精度是指机床在不运动 (如主轴不转、工作台不移动等) 或运动速度较低的精度, 它规定决定加工精度的各主要零部件间以及这些部件的运动轨迹相对运动的允差。一切机床都有一定的几个精度要求, 常用机床已经定制了这方面的标准, 按JB2314-78普通机床规定, 车床精度检验包括车床导轨直线度、平行度、车端面的平行度, 主轴回转精度18项。机床几何精度检验, 又称静态精度经验, 是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。数控车床的几何精度的检验工具和检验方法类似普通机床, 但检验要求更高。几何精度检测必须在地基完全稳定、数控机床地脚螺栓处于压紧状态下进行。机床考虑到地基可能随时间而变化, 一般要求机床使用半年后, 再复校一次几何精度。在几何精度检测时应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的误差。在检测时, 应按国家标准规定, 即主轴按中等的转速运转十多分钟后进行。

2.2 加工中心几何精度检测

主轴回转轴线对工作台面的平行度, 工作台面的平行度, 主轴在Z轴方向移数控机床动的直线度, X、r、Z坐标轴的相互垂直度, X、Z轴移动时机床工作台面的平行度, J轴移动时的工作台边界与定位基准面的平行度, 主轴轴向及孔径跳动, 回转工作台精度。

2.3 X轴直线度测量

将1000mm平尺放在机床工作台上, 使平尺工作面垂直于工作台面且与X轴方向一致, 将装有杠杆千分表的磁力表座吸在主轴下端, 表头与平尺工作面接触, 移动工作台调整平尺使其两端的千分表读书相同, 移动工作台使千分表表头从平尺一端向另一端移动, 千分表读数的最大变动量即为机床X轴的直线度误差。

2.4 X、Y轴移动的垂直度

将500mm×500mm方框尺平放在工作台上, 同时将装有杠杆千分表的磁力表座吸在主轴下端, 表头与方框尺X方向工作面接触, 在X方向工作面接触, 在Y方向移动工作台, 此时表头读数的最大变动量即为机床在X、Y方向上的垂直度误差。

2.5 主轴孔的劲向跳动

将300mm检测棒插入主轴锥孔中, 用千分表分表与检测棒近主轴端和300mm远端接触, 手动旋转主轴, 表头读数的最大变动量即为机床主轴孔的近端及300mm远端的径向跳动。

结束语:综上所述, 为保证车床能投入正常工作, 减少车床对加工质量的影响, 应检测车床几何精度。

摘要：车床精度是影响工件质量的一个重要因素。因此, 我们不但要合理选择车刀角度、切削用量和加工方法, 而且要了解车床都对加工质量的影响, 掌握调整机床和消除缺陷的方法。本文主要讲车床精度对加工质量的影响。

关键词：车床几何精度,加工精度,机械加工

参考文献

[1] 何七荣.机械制造工艺与工装.北京:高等教育出版社, 2003.

[2] 郑修本.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社, I999.

[3] 王荣滨, 王海燕.车工工艺, 1993 (11) .