第四讲 机床主轴部分精度的检验方法

几何精度检验中,主轴部分的精度主要包括:主轴回转精度──主轴回转中心线的径向跳动和主轴的轴向窜动;主轴上各工夹具定位面的精度──主轴锥孔中心线(或定心轴颈)的径向跳动和轴肩(或端面)的端面跳动;主轴 转中心线相对于机床其它部分的位置精度──如平行度、垂直度等。本讲仅介绍前面两个问题,主轴回转中心线相对于机床其它部分的位置精度在以后介绍。但所述检验方法,同样也适用于检验回转工作台的精度。 一、主轴回转精度　　　　1.概念　　　　图la是车床上加工外圆时的情况。实际上,工件除正常的回转运动θ(t)外,还会产生两个附加的…     

轴的回转精度的数据处理

轴的回转精度的测试和评价是精密机械研究的重要课题之一。例如,机床主轴的回转精度对加工零件的形状精度和表面光洁度有很大影响(近年来有些超精密零件对机床主轴回转精度的要求达0.01μ)。又如,陀螺仪的主轴回转精度直接影响其指向精度。然而,目前对回转精度的定义尚不甚明确。通常用“误差运动(error motion)”来表示回转精度。虽然把误差运动定义为“回转轴线在空间的运动”,但所谓“轴的回转轴线”究竟指的是什么,至今尚无较明确的说明,也存在有争论。     

基于提高主轴回转精度的车床动力传动结构改进

主轴是机床的核心零件,机床主轴的精度和特性可以用来评价机床本身的精度。一般说来,主轴的回转精度是衡量一台数控机床技术参数的一个关键指标,它主要是指主轴前端和距离主轴前端一定长度的检测平面上安装工件或者刀具处的径向圆跳动量和端面圆跳动量,有时也会涉及到主轴倾角运动的变化量。回转精度通常是在无载荷的情况下,通过手动或者低速机动主轴进行测量的。     

提高精密机床主轴组回转精度的实践

在精密机床中,主轴组实质上是一种执行回转运动的导轨系统,它引导主轴围绕着一个轴线作回转运动。设计诸要求的回转精度、刚度、热稳定性和抗振性中,回转精度尤为重要。如何提高回转精度,笔者提出以下看法,供参考。一、减小或消除间隙影响设计可调间隙轴承轴承间隙对主轴回转精度有很大影响,它除了对主轴在外力作用下发生位移产生圆跳动外,还会使主轴回转轴线产生复杂的周期运动。 (1)内外滚道圆度引起的。影响情况见下例;设车床主轴前轴承采用3182120型轴承,装配后椭圆包络线长径2α=113mm,短径2b=112.99mm,径向圆跳动与间隙的关系见图1。径向     

电主轴部件的工艺分析

主轴是机床的关键零件之一,它一方面支承各种传动零件,传递动力和承受各种负荷,以便进行切削加工;另一方面又要保证安装在主轴上的工件或刀具具有较高的回转精度。电主轴除必须满足上述要求外,还要具有电动机转子的各项性能。因此电主轴部件的加工精度及其装配精度将...     

热装夹头的刚性分析

高精度模具和复杂形状零件的加工技术受到广泛关注.刀具夹头是连接回转主轴和切削工具的中间环节,对回转精度、平衡性、刚性和夹紧力有很高的要求,尤其是回转精度.直径2以下刀具的应用有增加的趋势,机床主轴转速为30000～40000r/min的高速型产品的实用化程度也在提高.同时,热装夹头作为高精度、适应高速加工的夹头,使用量有很大增长.     

专用机床精度的讨论

我厂是大型内燃机配件生产厂,产品品种多,由于有些产品加工复杂,精度要求较高,通用设备在产量及精度均难以保证。因此,我厂设计制造了较多的专用机床,使产品质量和产量有了很大的提高。下面就我厂自制专用机床的精度及检测方面谈一些看法。 一般来说,专用机床的精度是根据被加工零件的加工精度而定。为了保证加工精度,机床必须有准确的运动,其中包括主运动和进给运动,对于一般孔加工的专用机床就是指主轴的旋转运动精度和动力头的直线运动精度。同时还要有刀具和工件的相对位置精度,对于刀具在导向套中工作的专用机床来说,这些精度可以由导向套来补偿,这样决定工件精度的主要因素就从机床精度中将一部分转化到夹具精度上来了,虽然如此,机床精度仍很重要,因为机床精度对主轴、导向套、刀具等各部分有很大的影响。     

机床主轴部件精化途径

机床主轴部件包括主轴以及支承系统、传动系统、调整装置等。其中主轴和支承部件是影响主轴工作精度的最重要因素。通常在机床大修及改造中,主轴部件的几何尺寸和强度问题,受到原设计结构的一些限制,不易作较大的改动。只能根据每种机床的不同条件,采取以下提高精度的措施。一、提高主轴的回转精度 1.提高主轴的回转刚度 (1)采用附加支承和中间支承,以及采用主轴传动力矩卸荷装置等,以消除主轴因受力产生的弯曲变形,因为主轴的挠度和变形将直接影响机床的加工精度。主轴传动力矩卸荷装置参看图1。电动机通过连组三角皮带、皮带轮、销钉、橡皮环及盖板,将运动     

主轴回转精度的评定原理及计算程序

一、概述在理想的情况下,机床主轴回转轴线在空间的位置是固定不变的。但是实际上,由于存在着轴承的轴颈加工误差,存在着回转过程中的静力学和动力学等方面的影响,主轴的回转轴线在空间的位置是不断变化的。这一变化直接反映到加工零件的形状精度和表面光洁度。因此机床主轴的回转精度是评定机床精加工性能的一项极重要的依据。为了测得这一运动误差,我们研制了主轴回转精度测量系统。该系统包括:主轴回转精度测量仪、数据处理装置和记录仪三部分。系统的测量方法见图1。     

插制齿轮时公法线长度变动超差的原因探析及对策

公法线长度变动是齿轮传动精度的重要技术指标。插齿时往往造成公法线长度变动过大,主要是插齿刀的制造误差、安装误差和刀架主轴回转误差造成的。采用保证刀架主轴的回转精度、恰当选用插齿刀具、刀具安装符合加工要求和保证工作台的回转精度等措施,可以修正由于机床刀架和工作台刚性不足引起的弹性变形所造成的误差。     

精密主轴锥孔磨削

各种机床主轴上的莫氏锥孔、公制锥孔或其它锥孔,是用来传递扭转力矩和将正确的旋转运动传给切削工具的。其回转轴线及锥孔的精度状况,对机床的几何精度、工作精度有着至关重要的作用。 在滚齿机中,主轴的精度对被切齿轮的精度有很大的影响。图1是滚齿机主轴的典型结构。主轴上1:20锥度轴颈面以及安装刀具心轴的莫氏锥孔,是主轴上最重要的配合表面。它们与主轴前轴承及刀具心轴锥尾的配合质量,以及锥孔对 1:20锥度轴颈面的不同轴度误差,是直接影响滚刀径向振摆的主要项目。莫氏锥孔,与刀具心轴配对检查,以1:20锥度轴颈面为检验基准时的不同…     

铣、镗床主轴回转精度的测定

1.概述主轴回转精度是检验机床性能的主要指标之一,对主轴回转精度进行测定和研究历来被人们所重视。理想情况下,主轴回转轴线的空间位置,相对于某一参考系(如刀架)来说是不应该随时间变化的。但实际上由于各种原因,回转轴线的位置每     

空心圆柱滚子轴承回转精度的研究

空心圆柱滚子轴承是一种新型机床主轴轴承[1],与实心圆柱滚子轴承相比,在相同的尺寸精度下其回转精度要高两级,加上其高刚度及高精度保持性等特点,已开始得到机床行业迅速应用。 一、轴承圆跳动径向值不能 正确反映轴承回转精度 按照轴承标准圆柱滚子轴承回转精度是用轴承内环(外环)的圆跳动径向值来表达的。此项指标与机床行业中检查主轴回转精度的定心锥(柱)面的圆跳动径向值的指标相对应。新的回转精度定义是:主轴回转时线速度为零的点的连线为瞬时回转中心线。以瞬时回转中心线的平均空间位置为理想回转轴线,而瞬时回转中心线距理想回转…     

用静压技术精化M6020工具磨床

M6020工具磨床及其更新产品(2 M9120型)在机械制造行业除广泛用于加工刀具外,也在小批、多品种生产中,用作外圆磨削。此外,在单件、小批生产的光学车间,还可用于透镜定心磨边。由于 M 6020机床的主轴精度不高,(出厂精度为5μm,实际使用时,主轴径向跳动达 0.01 mm),而近代许多精密光学镜头的成像分辨率几乎达到衍射极限,它对透镜偏心差[透镜外圆轴线相对两球面球心连线(即光轴)的偏差]要求达到微米级。因此要求磨床主轴回转精度在 1μm之内。但现有的磨边的机床难以达到上述要求。为此,我们对M 6020万能工具磨床进行了精化与改装,用静压技…     

机床主轴和轴承的设计

除了刨床、牛头刨床和拉床外,其他切削机床切削过程中的工件和刀具的相对运动,都是由工件或工具的旋转运动或工件和刀具二者的旋转运动而得到的。工件表面光洁度、几何精度以及尺寸的准确性都和设计上如何解决回转运动有联带关系。换言之,机床的工作精度和工件轴、刀具轴以及和它们的支承有重大的关系。 人们要求这些机械另件,在各种不同的作业要下,如低限和高限的转速,工件重量的大小负荷,工件和切削力的不平衡等等──都不致失去精度。此外它们应具有高度的回转精度和振动的阻尼作用,这种振动是由运动链和切削过程所引起的。 满足这些要求…     

机床主轴回转精度的数学描述和分析

本文对机床主轴回转精度的一些基础理论问题（如主轴误差运动的数学描述、误差运动的频率分析、误差运动各次频率分量对加工的影响等）进行了数学推导和理论分析。对于进一步研究主轴回转精度的各种具体的测试方法,特别是测试数据的处理方法,这些内容可提供理论性的依据。文章还论述了目前广泛使用的圆图象法存在的问题,并介绍了直角座标法的基本原理。     

数控车床刀尖半径调整方法

1引言 在数控曲面车削加工中,影响曲面精度的主要有机床精度(定位精度、重复定位精度、主轴跳动等)、机床数控系统精度、刀具的制造和安装精度等因素.     

机床精度测量(三)

等高度、垂直度、同轴度 (1)等高度的检验在机床精度标准中,等高度是指轴线(或回转中心线),在其规定的位置上到基准面的距离变化。它可以是两轴线(或回转中心线)在其规定的位置上对某一基准平面的等距度,也可以是同一轴线随部件回转到不同位置时对其回转平面的等距度。在垂直平面内的等距度,我国机床精度标准中一般称为等高度。其允差有时方向性要求,如车床主轴     

超精密主轴磨削法

主轴是机床中最关键的零件之一。它的几何精度直接影响主轴的旋转精度。主轴的几何精度根据机床的加工精度具有不同的要求,对某些主轴来说圆度是一项最重要的精度指标,对于外圆圆度误差小于0.5μm的超精密主轴,这项要求尤难达到。主轴的最终精度一般在外圆磨床上获得,根据外圆磨床的磨削原理,工件(主轴)是通过头尾架支承、定心,并以工件两端的中心孔为回转基准进行磨削的。因此,主轴的圆度取决     

车削中心加工含球正方体

德国用一台车削中心在ф40mm棒料上,花310秒钟时间加工出一个如图1所示含球正方体。该车削中心有三个刀架,可安装28把刀具,其中16把是可回转的。主轴有分度功能,还设有副轴。 图2是含球正方体的工艺过程示意图(图中R为刀架编号,T为刀具编号)。 棒料(ф40 mm)夹在机床主轴上(图2 a),先用 R2/T3车端面与外圆,同时用R1/T1预切槽;利用主轴的分度功能,使主轴定位后,用 R1/T9及 R2/T5同时铣削(端铣)单面,保证两端面间距离为27mm;主轴回转90°,再铣另外两端面。用R1/T5及R2/7T在工件上铣出5个420mm的孔用RZ/Tg清理孔内球面;用 RI/T3及 RZ/…