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机床精度介绍

日期：2009年10月09　来源：本站原创　关键字：机床
各种机械零件，为了完成其在一台机器上的特定作用，不仅需要具有一定的几何形状，而且还必须满足一定的精度要求，包括零件的尺寸精度、表面形状精度和表面之间的相对位置精度，所以机床的基本任务，除形成零件上所需形状的表面外，还要保证一定的加工精度。
机床上加工工件所能达到的精度，取决于一系列因素，如机床、刀具、夹具、工艺方案、工艺参数以及工人技术水平等，而在正常加工条件下，机床本身的精度通常是最重要的一个因素。例如，在车床上车削圆柱面，其圆柱度主要取决于车床主轴与刀架的运动精度，以及刀架运动轨迹相对于主轴轴线的位置精度。
机床精度包括几何精度、传动精度和定位精度。不同类型和不同加工要求的机床，对这些方面的要求是不同的。
几何精度是指机床的某些基础零件工作面的几何形状精度，决定机床加工精度的运动部件的运动精度，决定机床加工精度的零、部件之间及其运动轨迹之间的相对位置精度等。例如，床身导轨的直线度、工作台台面的平面度、主轴的旋转精度、刀架和工作台等移动的直线度、车床刀架移动方向与主轴釉线的平行度等，这些都决定着刀具和工件之间的相对运动轨迹的准确性，从而也就决定了被加工表面的形状精度以及表面之间的相对位置精度。
机床的几何精度是保证工件加工精度最基本的条件，因此，所有机床都有一定的几何精度要求。传动精度是指机床内联系传动链之间运动关系的准确性，它决定着复合运动轨迹的精度，从而直接影响被加工表面的形状精度。例如．卧式车床的螺纹进给传动链，应保证主轴每转一转时，刀架均匀地准确移动被加工螺纹的一个导程，否则工件螺纹将会产生螺距误差(相邻螺距误差和一定艮度上的，S距累积误差)．所以，凡是具有内联系传动链的机床，如螺纹加工机床、齿轮加工机床等，除几何精度外，还要求有较高的传动精度。
定位精度是指机床运动部件，如工作台、刀架和主轴箱等，从某一起始位置运动到预定的另一位置时所到达的实际位置的准确程度。例如，车床上车削外圆时为了获得一定的直径尸寸d，要求刀架横向移动L(单位mm)，使车刀刀尖从位置I移动到位置Ⅱ如果刀架到达的实际位置与预期的位置Ⅱ不一致，则车出的工件直径d将产生误差。由定位螺钉顶住死挡铁实现横向定位，已获得一定的工件直径尺寸，在加工一批工件时，如果每次刀架定位时的实际位置不相同，即刀尖与主轴轴线之间的距离在一定范围内变动，则车出的各个工件的直径尺寸d也不一致。上述这种车床运动部件在某一给定位置上，作多次重复定位时实际位置的一致程度，称为重复定位精度。
机床的定位精度决定着工件的尺寸精度。对于主要通过试切和测量工件尺寸来实现机  床运动部件准确定位的机床，如卧式车床，升降台式铣床、牛头刨床等普通机床对定位精度的要求不高，但对于依靠机床本身的定位装置或自动控制系统来实现运动部件准确定位的机床，如各种自动机床、坐标镗床等，对定位精度则有很高要求。
机床的几何精度、传动精度和定位精度，通常都是在没有切削载荷以及机床不运动或  运动速度很低的情况下检测的，一般称为静态精度。静态精度主要取决于机床的主要零部件，如主轴及其轴承、丝杠螺母、齿轮、床身、箱体等的制造与装配精度。为了控制机床的制造质量，保证加工出的零件能达到所需的精度，国家对各类机床都制订了精度标准。
精度标准的内容包括：精度检验项目、检验方法和允许的误差范围。静态精度只能在一定程度上反映机床的加工精度，因为机床在工作状态下，还会有一系列因素影响加工精度。例如，由于切削力、夹紧力等的作用，机床的零、部件会产生弹性变形；在机床内部热源(如电动机、液压传动装置的发热，齿轮、轴承、导轨等的摩擦发热)以及环境温度变化的影响下，机床的零、部件将产生热变形：山于切削力和运动速度的影响，机床会产生振动：机床运动部件以工作状态的速度运动时，由于相对滑动面之间的油膜以及其他因素的影响，其运动精度也与低速运动时不同。所有这些，都将引起机床静态精度的变化，影响工件的加工精度。机床在载荷、温引、振动等作用下的精度，称为机床的动态精度。动态精度除了与静态精度密切有关外，还在很大程度上取决于机床的刚度、抗振性和热稳定性等。

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