机床几何误差包括机床制造、磨损和装配误差。其中主轴回转误差、导轨导向误差和传动链误差是影响加工因素的主要因素。 本文来自www.eadianqi.com

    1．主轴回转误差

    主轴回转线的误差运动，可分为三种基本形式：

    （1）轴向漂移——瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的漂移运动（图1a)。它主要影响所加工工件的端面形状精度而不影响圆柱面的形状精度，见图2在加工螺纹时则影响螺距精度。

    图1　主轴回转轴线误差运动 本文来自www.eadianqi.com

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    图2　主轴轴向飘移对端面加工的影响

    （2）径向漂移——瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线，但沿y轴和z轴方向有漂移运动（图1b），因此在不同横截面内轴心的误差运动轨迹都是相同的。径向漂移运动对加工精度的影响要看加工具体情况而定，如图3，在车削加工中对工件圆柱面的形状精度无影响，而在镗床上镗孔时则对孔的形状精度有影响，如图4所示。

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    对两式平方后相加，则得：

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    这是一个长半轴为（R+A）、短半轴为R的椭圆方程，它代表孔横截面形状，由方程知道，孔存在大小为2A的圆度误差。

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    图3　车削时几何偏心引起的径向 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    图4　镗孔时主轴几何偏心引起的径向 本文来自www.eadianqi.com

    圆跳动对圆度的影响

    圆跳动对孔的圆度的影响

    （3）角向漂移——瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角，但其交点位置固定不变的漂移运动（图1c）。因此，在不同横截面内，轴心的误差运动轨迹是相似的。角向漂移运动主要影响所加工工件圆柱面的形状精度，同时对端面的形状精度也有影响。实际上，主轴工作时其回转轴线的漂移运动总是上述三种漂移运动的合成，故不同截面内轴心的误差运动轨迹既不相同，又不相似，既影响所加工工件圆柱面的形状精度，又影响端面的形状精度。 本文来自www.eadianqi.com

    主轴回转轴线漂移的原因，主要是：轴承的误差、轴承间隙、与轴承配合零件的误差即主轴系统工作时的受力变形和热变形以及回转过程多方面的动态因素。 本文来自www.eadianqi.com

    提高主轴回转精度的途径：通过上面分析可知，主轴回转误差对加工精度有显著影响。为了提高主轴回转精度，不但要根据机床精度要求选择相应精度等级的轴承，还需要恰当确定支承轴颈、支承座孔等有关零件的精度，并严格保证装配质量要求。只有这样，才能获得高的回转精度。

    2．机床导轨误差

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    在各类机床上进行机械加工时一般都需要机床的某些运动部件完成直线运动，该运动大多作为加工中的进给运动，加工中进给运动的精度高低直接关系到加工精度的好坏，机床导轨副是实现直线运动的主要导向部件，其制造、装配精度和使用中的磨损程度是影响直线运动的主要因素。现以水平设置的导轨机构为例，说明机床导轨误差的形式及其影响。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    （1）导轨在水平面内的直线度误差：如图5所示，导轨如果存在水平方向的直线度误差，则导轨上的移动部件沿导轨直线移动时，将在水平方向偏离理想位置。对于在车床、外圆磨床上加工外圆来讲，这是加工误差的敏感方向。在工件的半径上造成等量的误差；对于在铣床、刨床上加工垂直面来说，它也是敏感方向。但如果是在平面磨床上磨削水平面或在铣床、刨床上加工水平面，则该方向是误差的非敏感方向，该误差对加工精度的影响可忽略不计。

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    图5　导轨在水平面内的直线度误差 本文来自www.eadianqi.com

    （2）导轨在垂直平面内的直线度误差：导轨在磨损后都会出现这种情况。移动部件沿导轨移动时，在垂直方向上偏离理想位置。如图6所示。这对于车、磨床加工外圆时，为误差非敏感方向；而对于铣、刨、磨水平面的加工，却是误差的敏感方向，该误差会对加工造成很大影响。

    （3）导轨间的平行度误差：如图7所示，是车床床身的两条平行导轨，其平行度误差（扭曲）是指导轨在水平方向上的倾斜，且两导轨面不一致。在某一截面上出现了图示的状况：床鞍产生后仰（或前倾），使刀具偏离理想位置。由几何关系可知，。

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    图6　导轨在垂直平面内

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    图7　机床导轨面的平行度误差的直线度误差

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    3．机床传动链误差

    在对传动比有严格要求的内联系传动链中，传动链的误差都是加工误差的敏感方向。传动链误差主要是由于传动链中各传动元件如齿轮、蜗轮、蜗杆、丝杠、螺母等的制造误差、装配误差和磨损等所致，一般可用传动链末端元件的转角误差来衡量。由于传动链常由数个传动副组组成，传动链误差是各传动副传动误差累积的结果。而各传动元件在传动链中的位置不同，其影响程度也不一样。在一对齿轮的啮合过程中，假如主动轮存在的转角误差，传到被动轮就变为。由此可见，如果传动链是升速传动，则传动元件的转角误差被扩大；反之，则转角误差被缩小。机床的传动系统较多是速降的，因此其末端元件的误差对加工精度的影响最大，精度要求应最高。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有