浅析影响金属切削机床精度的因素及对策

【摘 要】随着我国工业进入了快速发展的阶段，金属切削机床在工业发展中起着非常重要的作用，目前在机械加工领域内金属切削机床是使用最广泛、数量最多的机床类别。在不断的应用过程中，人们对其精度的要求也要来越高。本文将简要分析影响金属切削机床精度的因素，并提出一些提高金属切削机床的对策。

【关键词】金属切削；机床精度；因素；对策

金属切削机床是用切削、磨削或特种加工方法加工各种金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量除手携式以外的机床。 金属切削机床在目前机械加工领域中，它是使用最广泛、数量最多的机床类别。金属切削机床是以切削的方式来进行对金属毛坯的加工，它是一种制造产品的机器，习惯上人们将其称作机床，它的工作过程是刀具和工件相互运动、相互作用的过程。在生产过程中，金属切削机床的精度决定着产品的质量，所以包装金属切削机床精度具有着重要的意义。

1.影响金属切削机床精度的因素

金属切削机床在加工过程中，其刀具和工件中间的运动都将通过机床来完成，而刀具、工件和机床之间的位置关系都将靠机床来保证。所以，机床精度将直接影响着产品加工精度，而影响金属切削机床精度的因素则主要有以下几方面。

1.1主轴的回转误差

在金属切削机床加工过程中，从理论上来将其主轴旋转时旋转轴线应和主轴的几何轴线相重合。但是在实际的加工过程中，因存在各个误差因素将促使回转轴线在每一个瞬间的空间上都是发生变化的，所以主轴回转存在着一定的误差，其误差的大小将直接影响着金属切削机床的精度。主轴回转误差主要有径向圆跳动、轴向窜动和纯角度摆动三种形式。而引起这三种形式的原因有主轴轴劲的误差，轴劲之间的同轴度、主轴挠度以及支撑轴对轴劲轴心线的垂直度都将致使主轴轴劲产生误差；主轴一般将通过轴承安装在箱体的主轴孔里，其轴承的制造、安装误差也将影响着主轴的回转精度。

1.2导轨误差

机床导轨的作用是支承并引导运动部件，使之沿直线或圆周轨迹准确地运动。但导轨在安装使用过程中会存在着一定的误差，其误差的存在将促使导轨上的运动轨迹出现误差，致使影响了对工件的加工精度。导轨误差是影响金属切削机床精度的主要因素之一，其主要表现在导轨的直线度误差、导轨在垂直平面内的平行度误差和导轨和主轴轴线之间的位置误差。

导轨的直线度误差分水平和垂直两个方向，这两个方向上的误差并不一定会全部传给工件，而只有处于加工误差敏感方向上的误差才会影响工件的精度。导轨在垂直平面内的平行度误差是机床前后两导轨在垂直平面内不平行而造成其上的运动部件前后摆动，致使刀具或工件的运动轨迹成一条空间曲线，从而造成了工件的形状误差。导轨与主轴轴线之间的位置误差是导轨与主轴轴线之间的位置关系不正确，将会造成工件母线与其轴线之间的位置关系不正确，如在车床中，若纵向导轨与主轴轴线在水平方向不平行，车外圆时，就会使工件产生锥度误差，若使横向导轨与主轴轴线不垂直，则车端面时，就会使工件端面变成中凹或中凸的圆锥面。

1.3传动链误差

当机械加工过程中需要用展成法来加工工件表面形状时，就必须采用内联系传动链来保持两工件之间的运动关系。如果内联系传动链存在误差就会造成了该运动关系的不准确，势必会造成工件的加工误差。如车螺纹，主轴和刀具是其执行工件，他们的运动关系是主轴转一圈，刀具进给一个螺纹导程。如果传动链误差使刀具进给的快了或者进给的慢了，就会造成螺纹的螺距误差，影响刀具运动的正确性。所有传动链误差是影响金属切削机床精度的主要因素之一。

1.4刀具和夹具的误差

刀具的误差是刀具在加工中的磨损会引起被加工工件的尺寸和形状的改变。而夹具的误差是在加工过程中工件与机床、刀具的位置关系往往通过夹具来确定的，所以夹具误差主要影响工件与机床、刀具的位置关系的正确性。刀具和夹具的误差必将影响着金属切削机床的精度。

2.提高金属切削机床精度的对策

（1）对于机床主轴的回转误差而影响技术切削机床的精度，其主要在主轴零件、轴承以及轴承孔的精度控制，所以在对这些零部件的加工时一定要严格、认真的对其进行加工，确保其各零件都符合精度要求。

（2）在金属切削加工过程中，要确保工件在机床上的安装正确，避免被吃刀量时而增大时而减小的现象，以免造成机床主轴的回转误差，影响到机床精度，使得工件的断面加工不平整。

（3）对于金属切削机床导轨的加工与安装，必须对导轨的直线度、导轨在垂直平面内的平行度以及导轨与主轴轴线之间的位置进行严格的质量控制，确保导轨的精度要求，从而提高金属切削机床的精度。

（4）通过减小传动链误差来提高金属切削机床的精度。通过减少传动链中的元件数，来缩短传动链，从而减少误差来源。通过提高传动元件，特别是末端传动元件的制造精度和装配精度，消除间隙，使传递瞬时速度稳定，特别是反向运动的时候，会造成滞后。通过采用误差修正机构，来提高传动精度，人为地加工一个与机床传动误差大小相等，方向相反的误差，以抵消传动链本身的误差。

（5）减少刀具和夹具的误差，提高金属切削机床的精度。刀具和夹具是金属切削机床的主要部件，一般刀具的制造误差对于工件的加工精度时没有什么直接影响的，主要在于刀具磨损后，会产生对工件形状的加工误差，所以，在加工过程中需注意对刀具的修复。当刀具出现磨损是，要立即对其进行更换。夹具的制造误差将直接反映着金属切削机床的精度，所以对于加工的加工制造应注意到期质量的控制，确保其精度达到机床要求。在夹具的装配过程中，应注意控制各尺寸误差或者位置误差。

3.结语

在对金属切削机床的实际应用过程中，我们不难发现影响其精度的主要因素是其内部各零件质量以及对其零件的安装质量控制。所以在金属切削机床的制造过程中因注意各零部件的作用，严格控制其对精度的要求。在安装过程中，也应严格控制对精度的要求。只有这样才能有效的减少误差，而提高金属切削机床的精度，才能加工出满意的产品。 [科]

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