車(chē)床精度對(duì)加工蝸桿的影響摘

1、車(chē) 床 精 度 對(duì) 加 工 蝸 桿 的 影 響摘 要：本文就車(chē)床加工精度中幾何精度對(duì)零件加工精度的影響進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描述。重點(diǎn)分析了在蝸桿加工中車(chē)床精度對(duì)其的影響，并對(duì)其影響的精度檢查作了簡(jiǎn)單的描述。關(guān)鍵詞：精度檢驗(yàn)，直線度、平行度、誤差車(chē)床是車(chē)工加工的主要設(shè)備，了解車(chē)床是用好車(chē)床的前提。車(chē)床的精度對(duì)加工質(zhì)量有較大影響，操作者必須對(duì)所有設(shè)備“胸中有數(shù)”，即使在加工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，也應(yīng)該具備“順藤摸瓜”，迅速查找故障并盡快予以排除的能力。在機(jī)床加工工件時(shí)，所能達(dá)到的精度，與機(jī)床、刀具、夾具、切削用量以及操作工藝等一系列因素有關(guān)，而在正常加工條件下，機(jī)床自身的精度往往是諸多因素中最重要的一個(gè)因素。機(jī)

2、床的精度，指機(jī)床在未受外載荷的條件下的原始精度。機(jī)床精度包括機(jī)床的幾何精度和機(jī)床的工件精度。各種類(lèi)型的機(jī)床對(duì)這些方面的要求是不一樣的。機(jī)床的幾何精度是指機(jī)床在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各部件間相互位置精度和主要零件的形位精度。機(jī)床的工件精度是指機(jī)床工作部件運(yùn)動(dòng)的均勻性和協(xié)調(diào)性，以及機(jī)床部件相互位置的正確性。機(jī)床幾何精度的檢驗(yàn)是靜態(tài)檢驗(yàn)（非工作狀態(tài)條件下的檢驗(yàn)）；機(jī)床工作精度的檢驗(yàn)是通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試件的切削，對(duì)機(jī)床在工作狀態(tài)下的綜合性的動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)。機(jī)床在較長(zhǎng)時(shí)間使用后，或經(jīng)大修理后，應(yīng)對(duì)各項(xiàng)重要的精度指標(biāo)進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)。一、幾何精度對(duì)零件加工精度的影響 影響零件加工精度的因素很多，其中機(jī)床的精度是一個(gè)重要的精度。以下是臥

3、式車(chē)床的幾何精度的主要項(xiàng)目對(duì)零件加工精度的影響簡(jiǎn)介如下：1、縱向?qū)к壴诖怪逼矫鎯?nèi)的直線度誤差 在車(chē)削內(nèi)、外圓時(shí)，刀具縱向移動(dòng)軌跡高低位置發(fā)生變化，影響零件素線的直線度，一般影響較?。ㄒ?jiàn)圖11 a）。2、橫向?qū)к壍钠叫卸日`差 在車(chē)削內(nèi)、外圓時(shí)，刀具縱向移動(dòng)軌跡高低及前后位置均發(fā)生變化，影響零件素線的直線度，其中前后位置變動(dòng)的影響較大，并產(chǎn)生錐度（見(jiàn)圖11 b）。圖11 車(chē)床導(dǎo)軌誤差對(duì)零件加工精度的影響 3、溜板移動(dòng)在水平面內(nèi)的直線度誤差 在車(chē)削內(nèi)、外圓時(shí)，刀具縱向移動(dòng)軌跡前后位置發(fā)生變化，影響零件素線的直線度，切影響較大（見(jiàn)圖11 C）。4、主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng) 用卡盤(pán)夾持零件車(chē)削內(nèi)、外圓時(shí)，

4、將影響零件的圓度和圓柱度，加工表面與夾持面的同軸度；在鉆、擴(kuò)、鉸孔是將引起孔徑擴(kuò)大（見(jiàn)圖12 a）。圖12 車(chē)床主軸跳動(dòng)對(duì)零件加工精度的影響5、主軸錐孔軸線的徑向跳動(dòng) 使用前、后頂尖支撐零件車(chē)削外圓時(shí)，將影響零件的圓度和圓柱度，加工表面與中心孔的同軸度；多次裝夾加工的各個(gè)表面間的同軸度（見(jiàn)圖12 b）。6、主軸軸肩支撐面的跳動(dòng) 使裝在主軸上的卡盤(pán)或其他夾具產(chǎn)生歪斜，影響被加工表面與基準(zhǔn)面之間的相互位置精度，如零件內(nèi)、外圓的同軸度，軸線與端面的垂直度等（見(jiàn)圖12 c）。7、主軸的軸向竄動(dòng) 在車(chē)削端面時(shí)，影響零件端面的平面度；車(chē)削螺紋時(shí)，影響螺距精度；精車(chē)外圓時(shí)，影響零件的表面粗糙度（見(jiàn)圖13）。

5、8、主軸軸線對(duì)溜板移動(dòng)的平行度誤差 用卡盤(pán)或其他夾具夾持零件車(chē)削內(nèi)、外圓時(shí)，刀具移動(dòng)方向與零件回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)的平形度誤差，使零件產(chǎn)生錐度（見(jiàn)圖14 a）；在垂直平面內(nèi)的平行度誤差，將影響零件素線的直線度（見(jiàn)圖14 b）。9、小滑板移動(dòng)對(duì)主軸軸線的平行度誤差 用小滑板進(jìn)給車(chē)削圓錐面時(shí)，影響零件素線的直線度。圖13 車(chē)床主軸的軸向竄動(dòng)對(duì) 圖14 車(chē)床主軸軸線對(duì)溜板移動(dòng)的平行零件加工精度的影響 度誤差對(duì)零件加工精度的影響10、床頭和尾座兩頂尖等高度誤差 用前、后頂尖支撐零件車(chē)削外圓時(shí)，影響零件素線的直線度；在尾座孔內(nèi)安裝孔加工刀具進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔使，將使被加工孔孔徑擴(kuò)大，并產(chǎn)生喇叭形。11、尾座

6、移動(dòng)對(duì)溜板移動(dòng)的平行度誤差 鉆、擴(kuò)、鉸孔時(shí)，因尾座套筒錐孔軸線不等高，引起零件的同軸度誤差；用前、后頂尖支承零件車(chē)削外圓時(shí)，影響零件的加工速度，如產(chǎn)生圓柱度、錐度。12、尾坐套筒軸線對(duì)溜板移動(dòng)的平行度誤差 使用前、后頂尖支承零件車(chē)削外圓時(shí)，影響零件素線的直線度；鉆、擴(kuò)、鉸孔時(shí)，被加工孔孔徑擴(kuò)大，并產(chǎn)生喇叭形（見(jiàn)圖15 a）。13、尾座套筒錐孔軸線對(duì)溜板移動(dòng)的平行度誤差 鉆、擴(kuò)、鉸孔時(shí)，被加工孔孔徑擴(kuò)大，并產(chǎn)生喇叭形（見(jiàn)圖15 b）。14、刀架橫向移動(dòng)對(duì)主軸軸線的垂直度誤差 在車(chē)削端面時(shí)，影響零件端面的平面度（見(jiàn)圖16）。圖15 車(chē)床尾座軸線對(duì)溜板移動(dòng)的平行 圖16 刀架橫向移動(dòng)對(duì)主度誤差對(duì)零件

7、加工精度的影響 軸軸線的垂直度誤差對(duì)零件加工 精度的影響15、絲杠的軸向竄動(dòng) 車(chē)削螺紋時(shí)，刀具隨刀架縱向進(jìn)給時(shí)，產(chǎn)生縱向竄動(dòng)，影響被加工螺紋的螺距精度。16、主軸到絲杠間的傳動(dòng)鏈誤差 車(chē)削螺紋時(shí)，機(jī)床主軸和刀架之間不能保持準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，影響被加工螺紋的螺距精度。 二、機(jī)床精度對(duì)加工蝸桿精度的影響：1. 在同一條法向齒厚,上當(dāng)采用齒輪游標(biāo)卡尺測(cè)量法向齒厚時(shí),發(fā)現(xiàn)齒厚有規(guī)律的變大或變小。這其中的原因是尾座的軸心線與主軸軸線不在同一軸線上,即兩軸線在水平面內(nèi)不平行或在垂直平面內(nèi)產(chǎn)生等高誤差。（1）尾座軸線與主軸線軸線在水平面內(nèi)不平行的檢驗(yàn)。試件材料為 45號(hào)鋼，安裝采用一夾一頂裝夾，精車(chē)長(zhǎng)度300

8、mm的外圓為減少刀具磨損和時(shí)間,試件材料可采用中間直徑小，兩頭直徑大的工件,如圖17，精車(chē)兩端直徑并進(jìn)行檢測(cè)，如測(cè)得靠近卡盤(pán)處外圓直徑大,尾座處外圓直徑小。則產(chǎn)生順錐現(xiàn)象，可將百分表固定在縱向?qū)к壣鲜蛊錅y(cè)頭水平頂在尾座套筒上。將尾座軸線沿A方向移動(dòng),朝A反方向移動(dòng)。圖17 兩軸線在水平面內(nèi)平行度的檢驗(yàn)也可采用實(shí)驗(yàn)棒檢驗(yàn)，如圖18所示，在前、后頂尖間頂緊有一根與加工長(zhǎng)度相同的檢驗(yàn)棒。（為減少檢驗(yàn)棒質(zhì)量的影響，可用定心棒，兩端鑲堵頭的方法減輕檢驗(yàn)棒質(zhì)量），將千分表固定在溜板上，使其測(cè)頭頂在檢驗(yàn)棒的側(cè)素線上（位置A）。然后移動(dòng)溜板在全行程上有讀數(shù)誤差，說(shuō)明尾座頂尖在水平面內(nèi)有誤差。應(yīng)調(diào)整尾座至使千分

9、表在檢驗(yàn)棒兩端的讀數(shù)相等。（2） 床頭和尾座兩頂尖的等高度檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法見(jiàn)圖18位置B，將尾座套筒完全退入尾座孔內(nèi)并鎖緊，在主軸錐孔及尾座套筒錐孔中分別插入錐柄頂尖，兩頂尖間頂緊一根圓柱檢驗(yàn)棒，緊固尾座，將千分表固定在溜板上，使千分表測(cè)頭頂在檢驗(yàn)棒的上素線上，移動(dòng)溜板，在檢驗(yàn)棒的兩極限位置上進(jìn)行檢驗(yàn)。千分表在兩端的讀數(shù)差值，就是床頭和尾座兩頂尖的等高度誤差。床頭和尾座兩頂尖的等高度允差為0.04mm，只允許尾座高。 圖18 溜板移動(dòng)在水平面內(nèi)的直線度檢驗(yàn)2圓周方向上齒厚不一致。原因是主軸軸頸的徑向跳動(dòng)。主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng)檢驗(yàn)：將千分表固定在機(jī)床上，使其測(cè)頭垂直頂在定心軸頸圓柱表面上，沿主軸

10、軸線加一力 F（軸向力F的大小為1/21倍的主軸質(zhì)量，目的是為了消除主軸推力軸承游隙的影響），如圖19置B所示。轉(zhuǎn)動(dòng)主軸檢驗(yàn)，千分表讀數(shù)的最大差值，就是主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng)量。主軸定心軸徑的徑向跳動(dòng)允差為0.01mm。 圖19 主軸回轉(zhuǎn)精度檢驗(yàn)3. 在加工多線蝸桿時(shí)，主軸的軸向竄動(dòng)和絲桿的軸向竄動(dòng)，都有可能引起導(dǎo)程誤差。（1）主軸軸向竄動(dòng)檢驗(yàn)：在主軸錐孔中，緊密插入一根錐柄短檢驗(yàn)棒，在檢驗(yàn)棒端部中心孔內(nèi)放一顆鋼球，使固定在機(jī)床的千分表的平測(cè)頭頂在鋼球上，沿主軸軸線加一力F，如圖19中位置A所示。轉(zhuǎn)動(dòng)主軸檢驗(yàn)，千分表讀數(shù)的最大差值 就是主軸軸向竄動(dòng)量。主軸的軸向竄動(dòng)允差為0.01mm.。主軸軸

11、承間隙的調(diào)整：主軸支承對(duì)主軸的回轉(zhuǎn)精度及剛度影響很大。軸承間隙過(guò)大，會(huì)使車(chē)出來(lái)的工件產(chǎn)生橢圓、棱圓或波紋等；軸承間隙過(guò)小，會(huì)使主軸發(fā)熱或損壞。調(diào)整前軸承時(shí)，先擰松軸承右端螺母8，螺母4上的緊定螺釘5，然后擰緊左端螺母4使雙列圓柱滾子軸承7的內(nèi)圈相對(duì)于主軸錐面作軸向移動(dòng)，因?yàn)檩S承內(nèi)圈很薄，而且內(nèi)孔與主軸錐面一樣，也具有1：12的錐度，因此內(nèi)圈在軸向移動(dòng)的同時(shí)作徑向彈性膨脹，實(shí)現(xiàn)調(diào)整徑向間隙或預(yù)緊的目的。調(diào)整合適后，應(yīng)將緊定螺釘5和 螺母8擰緊。一般情況下，只需調(diào)整前軸承即可，只有當(dāng)調(diào)整前軸承后仍不能達(dá)到規(guī)定要求的回轉(zhuǎn)精度時(shí)，才需要調(diào)整后軸承，調(diào)整方法與前軸承相似。 圖110 CA6140型臥式車(chē)

12、床主軸軸承間隙的調(diào)整1、4、8螺母 2、5緊定螺釘 3、7雙列圓柱滾子軸承 6雙列角接觸推力球軸承（2） 絲桿的軸向竄動(dòng)檢驗(yàn)： 檢驗(yàn)方法如圖111所示，將千分表固定在床身上，使千分表的平測(cè)頭頂在絲杠頂尖孔內(nèi)的鋼球上。在絲杠中段處開(kāi)閉開(kāi)合螺母，旋轉(zhuǎn)絲杠進(jìn)行檢驗(yàn)。千分表讀數(shù)的最大差值就是絲杠的軸向竄動(dòng)誤差。 絲杠的軸向竄動(dòng)允差為0.015mm。圖111 絲杠的軸向竄動(dòng)檢驗(yàn) 圖112 長(zhǎng)絲杠間隙的調(diào)整 1推力球軸承 2進(jìn)給箱 3墊圈 4圓螺母 5絲杠連接軸絲桿軸向間隙竄動(dòng)調(diào)整：長(zhǎng)絲杠軸向間隙對(duì)螺紋加工精度有很大影響，軸向間隙過(guò)大會(huì)出現(xiàn)螺距不等現(xiàn)象，牙型表面出現(xiàn)波紋。調(diào)整長(zhǎng)絲杠間隙時(shí)，先擰松右邊的圓螺

13、母，適當(dāng)調(diào)節(jié)左邊的圓螺母 ，要求調(diào)整后軸向間隙不超過(guò)0.04mm，軸向竄動(dòng)不超過(guò)0.01mm，調(diào)整后應(yīng)將右邊圓螺母擰緊，如圖112所示。4. 在粗加工時(shí)，開(kāi)合螺母與絲杠之間間隙過(guò)大，床鞍、中滑板、小滑板滑動(dòng)面的間隙過(guò)大，都會(huì)引起振動(dòng)，影響加工精度。（1）開(kāi)合螺母的調(diào)整 開(kāi)合螺母用來(lái)接通或斷開(kāi)絲杠傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)。車(chē)蝸桿時(shí)，將開(kāi)合螺母合上，絲杠通過(guò)開(kāi)合螺母帶動(dòng)溜板箱及刀架移動(dòng)。開(kāi)合螺母結(jié)構(gòu)如圖113所示。上、下兩個(gè)半螺母2、1，裝在溜板箱后壁的燕尾導(dǎo)軌中，可上下移動(dòng)。上、下半螺母2、1的背面各裝有一個(gè)圓柱銷(xiāo)3，伸出端分別嵌在槽盤(pán)4的兩條曲線槽中。扳動(dòng)手柄6經(jīng)軸7使槽盤(pán)4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，槽盤(pán)4的曲線槽迫使

14、兩圓柱銷(xiāo)3互相靠近，上、下半螺母2、1合攏，與絲桿嚙合，帶動(dòng)刀架移動(dòng)。槽盤(pán)4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，曲線槽迫使兩圓柱銷(xiāo)3分開(kāi)，上、下半螺母2、1分開(kāi)，與絲桿脫離嚙合，刀架停止移動(dòng)。開(kāi)合螺母與絲桿間隙過(guò)大，使床鞍產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，車(chē)螺紋時(shí)造成螺距不等，出現(xiàn)大小牙或“亂牙”現(xiàn)象。調(diào)整開(kāi)合螺母與燕尾導(dǎo)軌的間隙時(shí)，先擰松緊固螺母9，適當(dāng)調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘8，要求開(kāi)合螺母1、2在燕尾槽中能滑動(dòng)輕便，間隙小于0.03mm ,調(diào)整后應(yīng)將緊固螺母9擰緊。 圖113 開(kāi)合螺母1下半螺母 2上半螺母 3圓柱銷(xiāo) 4槽盤(pán) 5平鑲條6手柄 7軸 8調(diào)節(jié)螺釘 9緊固螺母（2）溜板的調(diào)整 溜板上有床鞍、中滑板和小滑板。床鞍裝在床身的三角形導(dǎo)軌和

15、矩形導(dǎo)軌上，在縱向車(chē)削時(shí)使用；中滑板沿床鞍頂面上的燕尾導(dǎo)軌橫向移動(dòng)，燕尾導(dǎo)軌要求與三角形導(dǎo)軌垂直，在橫向車(chē)削和控制背吃到量時(shí)使用；小滑板和下面的轉(zhuǎn)盤(pán)可在中滑板的T形環(huán)槽中回轉(zhuǎn)，并用螺釘固定在需要的位置上，縱向車(chē)削較短的工件或圓錐時(shí)使用。床鞍、中滑板、小滑板滑動(dòng)面的間隙過(guò)大，車(chē)削時(shí)會(huì)引起振動(dòng)，影響加工精度。中滑板和小滑板燕尾導(dǎo)軌的間隙可用斜鑲條來(lái)調(diào)整。中滑板因磨損需調(diào)小間隙時(shí)，先擰松后螺釘，再轉(zhuǎn)動(dòng)前螺釘，使斜鑲條向小端方向移動(dòng)，間隙減小，要求中滑板移動(dòng)靈活，間隙小于0.04mm，調(diào)整后應(yīng)將螺釘擰緊。床鞍裝在床身導(dǎo)軌上，下部固定內(nèi)側(cè)壓板、外側(cè)壓板，床鞍移動(dòng)時(shí)，壓板與導(dǎo)軌下部有一定的間隙，如圖114

16、所示。外側(cè)壓板間隙過(guò)大時(shí)，先擰松緊固螺母2，然后適當(dāng)調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘1，減小鑲條與導(dǎo)軌底面間隙，要求床鞍移動(dòng)平移、輕便，間隙小于0.04mm，調(diào)整后應(yīng)將緊固螺母2擰緊。內(nèi)側(cè)壓板間隙過(guò)大是,應(yīng)將溜板箱、內(nèi)側(cè)壓板7拆下，磨壓板頂面,減小間隙。 圖114 床鞍間隙調(diào)整 1調(diào)節(jié)螺釘 2緊固螺母 3外側(cè)壓板 4床身 5床鞍 6緊固螺釘 7內(nèi)側(cè)壓板中滑板絲杠螺母的結(jié)構(gòu)如圖115所示。由后螺母1和前螺母6組成，分別用螺釘2、4緊固在中滑板5的底部，中間用楔塊8隔開(kāi)。由于磨損或振動(dòng)使螺釘松動(dòng)時(shí),先將后螺母1上的緊固螺釘2擰松,擰緊調(diào)節(jié)螺釘3把楔塊8向上拉,依靠斜鍥的作用，將后螺母1向后推移，減小了中滑板絲杠與螺母的間隙，要求中滑板絲杠手柄轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，正反轉(zhuǎn)的空行程在1/20r以?xún)?nèi)，調(diào)整后應(yīng)將