机床导轨误差对机械加工品质的影响

徐相荣

摘 要：一般来说，在机械加工的过程中机床导轨误差分为水平和垂直两个面，有直线度误差和前后轨道在垂直面的扭曲度误差。要想减少和杜绝机床导轨误差，需要对其有充分的了解，然后采取相应的措施来减少和降低这种误差，从而提高机械加工的品质和精度。

关键词：加工精度；直线度误差；扭曲度误差；机床导轨误差

随着机械加工行业的发展和进步，人们对机械加工品质和精度的要求原来越高。要想减少机床导轨误差对机械加工品品质和精度的影响，需要提高对机床的认识，找到可能产生误差的位置，并且采取相应的解决方式。机床的机构比较复杂，体积也比较庞大，其中机床导轨主要是用来衡量其主要部件相对位置和运动的标准，其相互运动的位置关系直接影响机械加工品的品质，也是导致机床导轨误差的主要原因。

1 机械加工精度的概念

机械加工精度指的是机械加工品的实际尺寸、形状和位置与理想标准的符合程度。机床轨道误差影响机械加工精度的项目主要包括导轨在水平和垂直两个面的直线度误差，导轨在垂直面扭曲度的前后误差等情况，要想尽可能的减少这些误差，必须对机床导轨有深入的认识，才能采取相应的措施和办法解决机床导轨问题。

2 不同机床导轨误差对机械加工品质的影响

机床导轨在垂直面的直线误差导致的刀刃和机械品的相对位置，如果出现在机械加工品的法线的方向，则会对加工精度产生影响；如果机床导轨在垂直面的直线误差导致的刀刃和机械品的相对位置出现在切线的方向，那么可以忽略不计。在对机床导轨误差进行分析时，经常需要对此方向进行辨别。如果机床导轨的原始误差导致的刀刃在机械加工品表面的法线方向产生y的相对位置，那么机械加工品在半径方向的误差也为y；如果在切线的方向产生了z的相对位移，那么产生的导轨误差则为R =Z2/（2R），如果在切线方向产生的相对位移仅有0.01mm，那么在法线方向产生的导轨误差为0.01mm，而在切线方向产生的导轨误差代入公式进行计算，得到的误差很小，因此完全可以忽略不计，因此只需要将切线方向的相对位移调整，优先考虑对机械加工品精度影响最大的敏感因素，着重对敏感误差的方向进行原始误差的加工精度分析。

机床导轨导致在垂直面扭曲度的误差，这种平行度的误差容易导致机床导轨的扭曲和变形，刀尖相对于机械加工品的垂直和水平的位置就会发生偏移。如果机床的中心高度是H，导轨的宽度是B，那么导轨如果发生扭曲就会导致机械加工品的半径发生变化，变化的程度与中心高度和导轨的宽度有一定的相关性，并且这一误差对机械加工品的品质和精度的影响是非常大的，如下图所示：

因此，在分析机床导轨误差对机械加工品质的影响时，可以从三个方面来分析，首先是机床导轨在水平面的垂直度误差，这也是直接影响机械加工件半径的准确度的，由于机床导轨在垂直面的直线度误差对机械加工件的影响较小。一般来说，将误差较大的一个方向作为误差敏感方向，对于误差敏感方向的误差要优先想办法进行消除，针对机床在水平面的垂直度误差，其敏感误差方向一般是通过刀刃加工表面的法线方向，此方向的误差较大。在确定敏感误差方向之后，有些机床在对导轨误差进行分析时，就不需要进行水平和垂直两个方向的区分，从而简化机械加工品精度影响的步骤。其次，在判断导轨误差对机械加工品形状的影響时，需要先将导轨误差的项目和所在平面的弯曲程度弄清楚，了解其不平行和不垂直的方向，从而测量出导轨各个点的误差值，再进行判断。第三，机床导轨的误差还有不同型号、加工方式和对象的区别，采用不同的机床，加工不同的机械加工品以及不同的加工方式，都会让机床导轨误差有所不同，因此要仔细加以分辨。

3 减少机床导轨误差对加工品质影响的方法

在对机床导轨误差的不同类型进行详细的了解之后，要想减少和避免机床导轨误差对机械加工品品质产生影响，需要对机床导轨进行定期的保养，并且认真检查机床导轨，在对机床导轨检查完毕之后，还需要将机床进行清理，擦拭其表面，去除污物，最后给机床导轨上机油，避免机床导轨出现锈蚀的情况。对于误差的敏感方向可以对刀刃的方向加以调整，从而减小机床导轨产生的误差。机床在平时的运行中，还需要正确安装机床，并且采用合适的运行速度，对机床进行合理的控制，这样才能够更好的减少机床导轨误差，确保机械加工的品质和精度。

4 结语

综上所述，在研究机床导轨误差对机械加工品质的影响时，需要对不同的机床导轨误差进行详细的了解和区分，将不同平面机床导轨产生的误差分析透彻，并且找到其敏感误差方向，从多个方面衡量误差影响因素，在弄清楚误差的具体原因之后，再根据不同的误差情况，对机床导轨进行相应的调整，减少误差的产生。

参考文献：

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