Question

数控车床加工误差的产生都有哪些原因？

Answer 1

1、定位误差。
一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称之为工序基准。在机床上对工件进行加工时，必须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。
二是定位副制造不准确误差。夹具上的元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸（或位置）都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造不准确和定位副间的配合间隙引起工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。
2、刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中，都不可避免产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状的改变。正确的选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理的选用刀具几何参数和切削用量，正确的采用冷却液等，均能最大限度减少刀具和尺寸磨损。必要时还可以用补偿装置对刀具尺寸磨损进行补偿。
3、车床主轴回转误差。主轴回转误差是指主轴个瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等。均可提高机床主轴的回转精度。
4、调整误差。在机械加工每一道工序中，总要对工艺系统进行这样和那样的调整工作。由于调整不可能绝对准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。
5、传动链误差。传动链的传动误差是指内联系传动链中首末两轮传动元件之间相对运动的误差。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差，以及使用过程中磨损所引起的误差。
6、工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对加工精度的影响别较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。
7、导轨误差。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也是造成导轨误差的重要因素。
8、测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时，由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接测量精度。如：温度、振动、灰尘等，其中温度引起的测量误差最大。
9、人员误差。人员误差是由测量人员主管因素和操作者技术水平所引起的误差。测量人员对量具使用的方法不正确，对读数值的分辨能力和对量具的调节能力不强等因素引起的测量无差。
10、工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响比较大。二是刀具的刚度。外圆车刀在加工表面法线(y)方向的刚度很大，其变形可以忽略不计。车削直径较小内孔时，刀杆细刚度很差，刀杆受力变形很大，对加工孔的精度有很大的影响。三是机床部件的刚度。机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简便计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件的刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。
两曲线线间所包容的面积就是加载和卸载循环中所消耗的能量，它消耗与摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残变形才逐渐减小到零。