A. 机床主轴误差对零件加工精度都有哪些影响
机床主轴是机床上的一个主要部件,由于机床主轴用于安装刀具或工件,因此它是刀具或工件的相对位置基准和运动基准。机床主轴回转精度是机床的主要精度指标之一,直接影响着被加工零件的加工精度及表面粗糙度。机床主轴的回转误差是一项综合性的误差,是主轴在回转过程中实际回转轴线相对于理论回转轴线的漂移。下面主要分析主轴纯径向跳动对零件加工的影响。
一、主轴纯径向跳动产生的原因
主轴纯径向跳动是指主轴实际回转轴线绕平均轴线作平行的公转运动。
引起主轴纯径向跳动的主要原因是主轴轴颈和轴承的精度误差。机床上使用的轴承分为滑动轴承和滚动轴承两类,轴承的类型不同,对纯径向跳动的影响也是不同的。
1、采用滑动轴承对主轴纯径向跳动的影响
采用滑动轴承作支承时,主轴以其轴颈在轴承孔内旋转。对于车床类机床,在加工过程中,主轴的受力方向是一定的,主轴轴颈被切削力压向轴承孔表面的固定地方。这时主轴轴颈的不同部位和轴承孔内的某一固定部位相接触,所以轴颈的圆度误差会使主轴回转产生纯径向跳动,而轴承孔的形状误差对主轴回转精度的影响很小。对于镗床类机床,作用在主轴上的切削力是随镗刀的旋转而转动的,轴颈上的某一固定部位与轴承孔表面的不同部位相接触,因此轴承孔的圆度误差会引起镗床主轴的纯径向跳动,而镗床主轴轴颈形状误差对主轴回转精度的影响不大。
2、采用滚动轴承对主轴纯径向跳动的影响
主轴采用滚动轴承作支承时,引起主轴纯径向跳动的因素除了轴承本身的精度外,还与轴承相配合件的精度有关。
(1)滚动轴承精度的影响
滚动轴承外圈和内圈的滚道形状精度和位置精度对主轴纯径向跳动的影响与滑动轴承类似。车削时,内圈滚道的精度影响较大;镗削时,外圈滚道的精度影响较大。
滚动体的形状误差和尺寸的不一致会造成主轴的纯径向跳动。当直径较大的滚动体位于左边时,会使内圈右移,即主轴位置右移:相反,当直径较大的滚动体位于右边时,会使内圈位置左移,即主轴位置左移。由于滚动体保持架的转速低于内圈的转速,因此,它所引起的纯径向跳动频率较低。
滚动轴承的间隙对主轴的纯径向跳动也是有影响的。设轴承的承载区在右边,这时内圈右移,当一个滚动体位于水平位置时,内圈的右移量比滚动体不在水平位置时的要小,使主轴产生纯径向跳动,这种纯径向跳动的频率比内圈的转速要高得多。
(2)与滚动轴承相配合件的影响
轴承内圈是薄壁零件,受力后很容易变形,主轴轴颈的圆度误差将导致内圈变形而引起主轴的纯径向跳动。同理,轴承外圈也是薄壁零件,装到箱体孔中后,箱体孔的圆度误差也将引起外圈滚道产生变形,引起主轴的纯径向跳动。
二、主轴纯径向跳动对零件加工的影响
1、对镗削加工的影响
在镗床上镗孔时,镗刀随镗床主轴一起作旋转运动。当主轴作纯径向跳动时,将使轴心线沿某一固定方向作简谐运动。镗出的孔形是由惯性坐标系中镗刀刀尖的运动轨迹所决定。设镗刀刀尖在动坐标系的位置为:M=R,N=0,其中R为所加工孔的半径。
2、对车削加工的影响
在车床上加工外圆或镗孔时,工件随车床主轴一起作旋转运动。因此工件被加工表面的几何形状是由刀具在动坐标系中的相对轨迹决定的。在车床上进行内外圆车削,主轴径向跳动主要影响加工件的同轴度误差,对工件圆度误差的影响可以忽略不计。
三、结论
通过对主轴纯径向跳动的分析可以看出,主轴回转误差对零件加工精度的影响很大。因此在机械加工中,应采取有效措施减少主轴回转误差对零件加工精度的影响。采取的措施可以从两个方面来考虑。首先要提高主轴的回转精度。主轴轴承是影响主轴回转精度的关键零件,对于精密机床可采用精密的滚动轴承,也采用多油楔动压轴承和静压轴承。同时还要提高与轴承相配合零件的精度。其次要减少主轴回转误差对零件加工的影响。可以采用运动和定位分离的主轴结构,使工件在加工过程中的回转精度不受机床主轴回转误差的影响,使主轴回转误差不反映到工件上。
B. 主轴轴承误差都有哪些影响因素
轴承误差主要是指主轴颈和轴承内孔的圆度误差和波度。
首先以使用单油楔动压滑动轴承带动的主轴为例进行详细分析。使用车床车削外圆时,车床主轴带动工件作高速旋转运动,车刀沿导轨作直线运动,此时作用在工件上的切削力保持着较稳定的方向,在这种方向固定的切削力作用下,主轴颈要以不同的部位与滑动轴承内径某一固定不变的部位进行接触。若主轴颈为椭圆形的,则主轴每旋转一圈,主轴回转轴线就产生两次径向跳动;若主轴颈表面存在波度,则主轴回转轴线就产生高频饥茄销径向跳动。所以主轴颈的圆度误差和波度是主要影响因素,而滑动轴承内径的圆度误差烂游是次要影响因素。
使用镗床镗孔时,镗刀要做高速旋转运动,所以主轴总是以自身轴颈某一固定不变的部位与轴承内表面的不同部位进行接触。由上述分析可知,轴承内表面的圆度误差和波度的影纳尺响十分大,而主轴颈圆度误差的影响因素十分小。
主轴采用滚动轴承与用滑动轴承产生的情况类似,只是要把外圈滚道等同于轴承孔,内圈滚道等同于轴径就可以了。
C. 镗床主轴采用滑动轴承结构时,其轴颈的圆度误差要求并不太严格,为什么
镗床主轴采用滑动轴承时,影响主轴回转精度的最主要因素是:轴承孔的圆度误差。
采用滑动轴承作支承时,主轴以其轴颈在轴承孔内旋转。对于车床类卷板机,在加工过程中,主轴的受力方向是一定的,主轴轴颈被切削力压向轴承孔表面的固定地方。这时主轴轴颈的不同部位和轴承孔内的某一固定部位相接触,所以轴颈的圆度误差会使主轴回转产生纯径向跳动,而轴承孔的形状误差对主轴回转精度的影响很小。对于镗床类卷板机,作用在主轴上的切削力是随镗刀的旋转而转动的,轴颈上的某一固定部位与轴承孔表面的不同部位相接触,因此轴承孔的圆度误差会引起镗床主轴的纯径向跳动,而镗床主轴轴颈形状误差对主轴回转精度的影响不大。
D. 精磨轴承外圈沟道的圆度不好,在圆度仪上打出来的形状呈三角形,沟的侧摆也不太好,是什么原因
1. 调整支承的偏心量是解决轴承外圈沟道圆度问题的有效方法,大约95%的圆度问题都与偏心有关。
2. 同时,需要提高沟道的表面光洁度,因为光洁度的优化有助于改善圆度。
3. 另外,减少沟道表面的波纹度也能帮助改善圆度,因为波纹度的减小会直接影响到圆度的准确性。
E. 如何正确测量轴承和承孔尺寸
网友的回答(1)承孔的测量 承孔的测M可以使用内径量表在外径千分尺上核对基准尺寸后测量,同时还需测量承孔的圆度和国柱度。烧坏轴承常使承孔在开口处直径缩小而圆度超差,对轴承的正常工作极为不利。如果连螺栓的定位柱面的配合松旷,连杆轴承盖会移位使承孔圆度超差。轴承承孔的圆度误差应控制在尺寸公差之内,而圆柱度则应严格控制。 (2)轴承主要尺寸的侧量 ①轴承厚度:将外径千分尺固定测头由平面改制成球面,可用来测量轴承厚度。轴承厚度一般应控制在0.005-0.010毫米范围内,否则会使轴承内径超差。轴承在近开口处有微量减薄,测 量时应予注意。 ②轴承与承孔的配合紧度:配合紧度是由轴承的自由弹开量和余面高度来保证的。测量余面高度的方法如下:按规定装合轴承,将轴承盖螺栓紧固到规定扭矩后松开其中一个螺栓,用塞尺测量轴承盖接口处的间隙,其值应在0.05--0.15毫米范围之内。 ③轴承内径:测量前需将轴承按规定装合并按规定扭矩拧紧轴承盖螺栓,用内径量表,在外径千分尺上校对基准尺寸后测量,测量时要避开减薄区。轴承内径和对应轴颈外径尺寸之差值是配合间隙。
F. 失圆度是什么意思
失圆度,是工程和制造业中常用的一个术语,指的是某个对象的形状偏离理想轮廓或标准形状的程度。造成失圆度的因素很多,如工艺上的不完善、材料的不均匀性、机械磨损等等,因此大多数机械制造和加工过程中,都会对此进行严格的控制和检测。
失圆度这个概念广泛应用于众多领域,如汽车、航天、电力、医疗等行业,都需要对机械零部件、轴承、电机等进行精密加工和制造,以确保其性能和安全。特别是在高端产品制造行业,失圆度的控制和检测显得格外重要,因为它直接关系到产品的质量水平和市场竞争力。
失圆度如何影响产品的质量?
失圆度如果得不到有效的控制和管理,很容易导致产品质量问题。以汽车制造为例,发动机的曲轴、连杆等部件如果失圆度过大,就会导致动力输出不稳定、磨损加剧、噪音增大等问题,从而影响了汽车的使用寿命和性能。因此,在实际生产中,各大企业会采用精密加工技术和先进的检测设备,重视失圆度的控制,以确保产品质量和性能的稳定性。