机床丝杆轴影响机床产品加工的原因
机床丝杆轴是机床上的一个主要部件,机床丝杆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。机床丝杆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。下面主要分析丝杆轴纯径向跳动对零件加工的影响。
丝杆轴纯径向跳动是指丝杆实际回转轴线绕平均轴线作平行的公转运动。引起丝杆纯径向跳动的主要原因是丝杆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.采用滑动轴承对丝杆轴纯径向跳动的影响
采用滑动轴承作支承座时,丝杆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,丝杆轴的受力方向是一定的,丝杆轴颈被切削力压向轴承孔表面的固定地方。这时丝杆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丝杆轴回转精度的影响很小。对于镗床类机床,作用在丝杆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丝杆轴的纯径向跳动,而镗床丝杆轴颈形状误差对主轴回转精度的影响不大。
2.采用滚动轴承对丝杆轴纯径向跳动的影响
丝杆轴采用滚动轴承作支承座时,引起丝杆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。滚动轴承外圈和内圈的滚道形状精度和位置精度对丝杆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。滚动轴承的间隙对丝杆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,使丝杆轴产生纯径向跳动,这种纯径向跳动的频率比内圈的转速要高得多。
通过上面对丝杆轴纯径向跳动的分析可以看出,丝杆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丝杆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。首先要提高丝杆的回转精度。丝杆轴承是影响丝杆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。其次要减少丝杆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丝杆回转误差的影响,使主轴回转误差不反映到工件上。
丝杆轴纯径向跳动是指丝杆实际回转轴线绕平均轴线作平行的公转运动。引起丝杆纯径向跳动的主要原因是丝杆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.采用滑动轴承对丝杆轴纯径向跳动的影响
采用滑动轴承作支承座时,丝杆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,丝杆轴的受力方向是一定的,丝杆轴颈被切削力压向轴承孔表面的固定地方。这时丝杆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丝杆轴回转精度的影响很小。对于镗床类机床,作用在丝杆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丝杆轴的纯径向跳动,而镗床丝杆轴颈形状误差对主轴回转精度的影响不大。
2.采用滚动轴承对丝杆轴纯径向跳动的影响
丝杆轴采用滚动轴承作支承座时,引起丝杆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。滚动轴承外圈和内圈的滚道形状精度和位置精度对丝杆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。滚动轴承的间隙对丝杆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,使丝杆轴产生纯径向跳动,这种纯径向跳动的频率比内圈的转速要高得多。
通过上面对丝杆轴纯径向跳动的分析可以看出,丝杆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丝杆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。首先要提高丝杆的回转精度。丝杆轴承是影响丝杆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。其次要减少丝杆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丝杆回转误差的影响,使主轴回转误差不反映到工件上。
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