机床主轴回转精度实验报告
实验报告
实验名称：机床主轴的回转精度实验
班级：
姓名：
学号：
成绩：
湖南工业职业技术学院机械系数控中心
实验三：机床主轴的回转精度实验
一、实验目的：
1、掌握机床回转误差运动状态及对工件加工精度的影响；
2、了解车床主轴回转误差的测量方法。
二、实验器材：
1、C620车床一台，
2、圆柱心棒一根，
3、千分表三个。
实验方法：
4、按图示把心轴安装到车床主轴上；
2、按图示安装上千分表；分别离主轴前端50mm，100mm，200mm，400mm，600mm处测量各一次；
3、低速（150r/min）开动机床，记录跳动值和窜动值；
4、高速（630r/min）开动机床，记录跳动值和窜动值；
5、依下列方式计算出角向摆动：
tgα=（600mm处的跳动值－100mm处的跳动值）／（600－100），多算几处，取平均值。
浅谈数控车床主轴回转精度
浅谈数控车床主轴回转精度 作者：吴兆忠 来源：《科技资讯》 2014年第18期 吴兆忠 (广西英华国际职业学院广西钦州 535000) 摘要:数控车床主轴回转精度直接影响到零件加工精度,而影响主轴回转精度的主要有:主 轴相关零件的制造精度及工人的安装技术,本文主要分析影响主轴回转精度的一些因素及装配过程中的一些注意事项。 关键词:数控车床回转精度制造精度安装技术注意事项 中图分类号:TH9 文献标识码:A 文章编号:1672- 3791(2014)06(c)-0072-01 主轴的回转精度是机床的重要精度指标之一,它是决定零件加工表面几何形状精度、表面波度和表面粗糙度的主要因素。每一台数控车床主轴的径向跳动精度和轴向窜动精度在出厂前,必须要符合ISO或GB标准,如何保证每一台数控车床主轴的回转精度都符合标准是关系到产品质量。所以主轴相关零件的加工精度都符合图纸要求之外,还要求在安装及调试主轴精度时要注意每个零件的安装细节,使每一个零件都发挥其所应有的精度,使控制主轴回转精度起到事半功倍 的作用。 1 主轴回转精度检测要求 某一台数控车床主轴回转精度要求:图1(a)主轴端部的跳动精度:主轴的轴向窜动精度 a≤0.01 mm;主轴轴肩的跳动精度b≤0.015 mm。图1(b)主轴锥孔轴线的径向跳动精度:靠近主 轴端面a≤0.01 mm,距a点L(300 mm)处b≤0.02 mm。图1(c)主轴定心轴颈的径向跳动精度 a≤0.01 mm,这些精度要求是机床出厂前或交付用户时必检的内容,是衡量机床质量的主要标准。 2 影响主轴回转精度的因素 主轴回转精度是指机床在装配后,主轴前端安装工件或刀具部分的径向和轴向跳动的大小。主轴回转精度取决于主轴部件的主要零件,如:主轴、轴承、支撑孔座、调整螺母、隔套等的制 造精度和装配质量等。
简要叙述机床回转轴回转精度检测的实验方案
简要叙述机床回转轴回转精度检测的实验 方案 如何检测机床主轴回转的精度 【按】由于机床回转误差可能会造成主轴传动系统的几何误差、传动轴偏心、惯性力变形、热变形等误差，也包括许多随机误差，所有机床主轴回转精度的检测，便成了评价机床动态性能的一项重要指标。通过径向跳动量和轴向窜动量测试实验可以有效的满足对回转精度测量的要求。 检测机床主轴回转精度的方法有打表测量、单向测量、双向测量等几种。 一、机床主轴回转精度测量的理论与方法 机床主轴回转精度是衡量机械系统性能的重要指标，是影响机床工作精度的主要因素。机床主轴回转误差的测量技术对精密机械设备的发展有着重要作用。机床主轴的回转误差包括径向误差和轴向误差。轴向回转误差的测量相对比较简单，只需在机床主轴端面安装微位移传感器，进行一维位移量的测量即可。因此机床主轴回转误差测量技术的研究焦点一直集中在径向误差的精确测量上。（参阅数控机床主轴轴承的温度控制与其工作原理阐述） 1）打表测量方法
早期机床主轴回转精度不太高时，测量机床主轴误差的常用方法是将精密芯棒插入机床主轴锥孔，通过在芯棒的表面及端面放置千分表来进行测量。这种测量方法简单易行，但却会引入锥孔的偏心误差，不能把性质不同的误差区分开，而且不能反映主轴在工作转速下的回转误差，更不能应用于高速、高精度的主轴回转精度测量。除此之外也有采用测量试件来评定主轴的回转误差。 2）单向测量方法 单向测量法又称为单传感器测量法。由传感器拾得“敏感 方向”的误差号，经测微仪放大、处理后，送入记录仪，以待 进一步数据处理。然后以主轴回转角作为自变量，将采集的位移量按主轴回转角度展开叠加到基圆上，形成圆图像。误差运动的敏感方向是通过加工或测试的瞬时接触点并平行于工件理想加工的表面的法线方向，非敏感方向在垂直于第三方向的直线上。单向测量法测量的主轴回转误差运动实质上只是一维主轴回转误差运动在敏感方向的分量。因此单向测量法只适用于具有敏感方向的主轴回转精度的测量，例如工件回转型机床。车床就是工件回转型机床的一个典型代表。这种测量方法同样不可避免地会混入主轴或者标准球的形状误差，在机床主轴回转精度不太高、混入的形状误差可以忽略时，用单向测量法得到的车床主轴回转精度圆图像的外缘轮廓与工件的外缘很相似，所以这样得到的圆图像能很好地用来评价车床主轴的加工精度及加工质量。 3）双向测量方法
加工中心实验报告
加工中心实验报告 一、引言 加工中心是一种用于加工各种复杂形状零件的高精度机床。它可以完成钻、铣、镗、刨等多种加工工艺，具有高效、精度高、自动化程度高等优点。本实验报告将详细介绍加工中心的结构、工作原理以及实验结果。 二、加工中心的结构 加工中心主要由机床主体、工作台、主轴、刀库、控制系统等部分组成。机床主体是整个加工中心的核心部件，承载着各个组成部分的安装和运动。工作台用于固定工件，通过机床主体的控制进行各种运动。主轴是加工中心的主要动力来源，通过高速旋转实现切削加工。刀库是存放刀具的地方，可以根据需要自动更换不同的刀具。控制系统负责对加工中心进行指令控制，实现加工操作的自动化。三、加工中心的工作原理 加工中心的工作原理是基于数控技术的。首先，通过计算机辅助设计软件对工件进行建模，生成加工路径。然后，将加工路径输入到加工中心的控制系统中。控制系统根据加工路径生成相关的指令，通过控制主轴、工作台等组成部分的运动，实现对工件的切削加工。 四、实验结果 本次实验选择了一个复杂形状的零件进行加工。在加工过程中，我
们通过合理的刀具选择、加工路径规划等措施，成功地完成了对零件的加工。实验结果表明，加工中心具有高精度、高效率的特点，能够满足对复杂形状零件的加工需求。 五、总结与展望 通过本次实验，我们深入了解了加工中心的结构和工作原理，并通过实际操作验证了其加工能力。加工中心作为一种高精度机床，具有广泛的应用前景。未来，我们将进一步研究和改进加工中心的技术，提高其加工精度和效率，为工业生产提供更好的支持。 六、致谢 感谢实验中心提供的设备和技术支持，使本次实验得以顺利进行。同时，也要感谢指导老师对实验过程的指导和建议。 以上是对加工中心实验的详细介绍和分析，通过本次实验，我们深入了解了加工中心的结构、工作原理以及实验结果，并对其应用前景进行了展望。加工中心作为一种高精度机床，将在工业生产中发挥重要作用。
机床主轴的回转误差对加工精度的影响.
机床主轴的回转误差对加工精度的影响 【关键词】 机床主轴的回转误差径向圆跳动轴向窜动纯角度摆动措施 【摘要】 工艺系统的几何误差是指机床、夹具、刀具和工件的原始误差（机床、夹具、刀具的制造误差以及工件毛坯和半成品所存在的误差等）。这些误差在加工中会或多或少地反映到工件上去，造成加工误差。随着机床、夹具、刀具在使用过程中逐渐磨损，工艺系统的几何误差将进一步扩大，工件的加工精度也就相应的降低。而机床的几何误差包括了：机床的制造精度、安装误差和磨损引起的误差。在加工过程中也会将这些误差会反映到工件上去，影响加工精度。 一.机床主轴回转误差的概念 主轴回转误差是指主轴各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、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。因为机床的主轴传递着主要的加工运动，故其回转误差将在很大的程度上决定工件的加工质量。 衡量机床主轴回转误差的主要指标是主轴回转误差的指标是主轴前端的径向圆跳动和轴向窜动。生产中主要用图1所示的方法来测量这种误差，不同类型和精度的机床，对跳动量有不同的要求，例如：对于普通的中型车床，标准规定，在靠近主轴端面处径向圆跳动允许差值为0.01mm，距第一测点300mm处允许值为0.02mm，轴向窜动允许为0.01mm. 图1 结论：主轴的实际回转轴线对其理想回转轴线（一般用平均回转轴线来代替）产生的偏移量。而主轴的回转误差实际上是其基本形式：径向圆跳动、轴向窜动和纯角度摆动三种误差的合成。由于主轴实际的回转轴线在空间的位置是在不断的变化的，也就是上述的三种运动所产生的位移（误差）是一个瞬时值。 二.主轴回转运动误差对加工精度的影响
《制造工艺》机床主轴回转精度实验
《制造工艺》机床主轴回转精度实验 一、实验目的 1、掌握工艺装备运动精度与加工误差的关系； 2、熟悉机床主轴运动误差的表现特征、评定方法及测定技术； 3、理解主轴回转精度的测定原理和方法，了解机床主轴的回转误差对零件精度的影响。 二、实验装置 1、DB1型电容传感器2个 2、DWS型超精密振动—位移测量仪2台 3、SR2型四踪示波器1台 4、ED4710型X—Y记录仪1台 5、回转误差测试原件1个 6、CA6140车床1台 7、磁力表架2个 8、杠杆千分表1套 9、塞尺1个 三、实验原理 金属切削机床的主要功能部件是机床的主轴部件和进给运动部件。主轴部件产生切削主运动，承受可大部分切削力。因而其运动精度、刚度将直接影响到被加工零件的形状误差、尺寸误差、表面粗糙度等。机床主轴回转精度是主轴运动精度的评定参数，它是反映机床动态性能的主要指标之一，其运动精度直接制约了被加工件的形状精度。因而机床主轴回转精度的测定将直接反映了机床的工艺
精度。 图1—1 实验原理图 1.基准圆球 2.电容传感器 3.摇摆杆 4.调整螺钉 5.调整球 6.固定心轴 主轴回转精度的测试装置如图1—1所示，基准球（件1）用胶粘接在摇摆杆（件3）上，以调整球（件5）为轴节，调整螺钉（件4）与心轴（件6）固紧。然后用三爪卡盘把心轴夹紧在机床（CA6140）主轴上，把杠杆千分表安装在千分表架上，使杠杆千分表触头与基准球接触，调整螺钉，使基准球的回转轴与机床主轴的回转轴心重合。在测量中为了便于分析，基准圆球的轴心O'与主轴的回转轴心略有一偏心（一般为5~10μm）。件2为互成90°安装的两个电容式位移传感器，这种传感器为非接触式，与基准圆球间保持一定的间隙Δ。一般多用与高速回转主轴精度的测量中。主轴回转时，由于基准圆球与主轴回转轴心的偏心e 引起主轴轴心漂移，使基准圆球和两传感器之间的间隙发生微小改变，由于间隙Δ的改变而引起电容C 的改变（因∆ =πε4S C S —极板面积，Δ—间隙值）即传感器输出一信号，经放大器放大后分别输入到示波器的X 、Y 轴或输入X —Y 记录仪的X 、Y 轴。现假设基准圆球的不圆度为零，如主轴回转没有漂移，由于偏心e 的影响两传感器分别输出一正弦信号和一余弦信号。输入到示波器或记录仪上得到一个正圆，其半径值为基准圆球在主轴上的安装偏心e （通过调整螺钉可得）
主轴回转精度的测定
主轴回转精度的测定 一、概述 随着机械制造业的发展，对零件的加工精度要求越来越高，由此对机床精度要求也越来越高。作为机床核心——主轴部件的回转误差运动，直接影响机床的加工精度，它是反映机床动态性能的主要指标之一，在《金属切削机床样机试验规范》中已列为机床性能试验的一个项目。多年来，国内外一直在广泛开展对主轴回转误差运动测量方法的研究，并取得一定的成果。 研究主轴误差运动的目的，一是找出误差产生的原因，另一是找出误差对加工质量影响的大小。为此，不仅对主轴回转误差运动要能够进行定性分析，而且还要能够给出误差的具体数值。 过去流行的测试与数据处理方法，是传统的捷克VUOSO 双向测量法和美国LRL 单向 测量法。前者适用于测试刀具回转型主轴径向误差运动,后者适用于测试工件回转型主轴径向误差运动。两种方法都是在机床空载或模拟加工的条件下，通过对基准球(环)的测量，在示波器屏幕上显示出主轴回转而产生的圆图象。将圆图象拍摄下来便可用圆度样板读取主轴径向误差运动数值。这种测试方法虽然能够在试验现场显示图形，直观性强，便于监视机床的安装调试，但也存在一些不足，如基准钢球的形状误差会复映进去，不能反映切削受载状态,存在一定的原理误差等。所以测量精度难以提高，实际应用受到一定限制。 经过多年的研究，目前主轴误差运动主轴误差运动的测试与数据处理方法有了很大的改进，引入频镨分析理论和FFT 变换技术，通过用计算机来进行测量数据处理，使整个测量过程更方便、数据处理更科学、测量结果更正确。 二、实验目的 1．了解机床主轴回转误差运动的表现形式、定义、评判原则、产生原因及对机床加工精度的影响。 2．懂得主轴回转误差的测量方法及实验原理。 三、主轴径向误差运动的测试原理及方法 1．主轴回转误差运动 主轴回转时，在某一瞬时，旋转的线速度为零的端点联线为主轴在该瞬时的回转中心线。 理想情况下，主铀回转中 心线的空间位置，相对于 某一固定参考系统应该是 不随时间变化的。 实际人由于主轴轴颈不 圆、轴承存在缺陷、主轴 挠曲、轴支承的两端对轴 颈中心线不垂直以 及振动等原因，使得主轴 回转中心线在每一瞬时都 是变动的。因而，在进行 测试数据处理时，往往只 能以回转主轴各瞬时回转 中心线的空间平均位置作为回转主轴的“理想”中心线。主轴瞬时回转中心线的空间位置相对理想中心线空间位置的偏差，也就是回转主轴的瞬时误差。瞬时误差的变化轨迹也就称为回转误差运动。如图2-l 所元，若o 1 o 1 ，……，o i o i 为主轴各瞬时的回转中心线，oo 为它们在空间的平均位置，即理想回转中心线，那么，δ0 ，……，δi 便是主轴的
主轴动态回转精度测试介绍
主轴动态回转精度测试介绍 一、前言 数控机床主轴组件的精度包含以下两个方面：1.几何精度-主轴组件的几何精度，是指装配后，在无负载低速转动(用手转动或低速机械转速)的条件下，主轴轴线和主轴前端安装工件或刀具部位的径向和轴向跳动，以及主轴对某参考系统(如刀架或工作台的纵、横移动方向)的位置精度，如平行度和垂直度等；2.回转精度-指的是主轴在以正常工作转速做回转运动时，轴线位置的变化。 二、主轴回转精度的定义 主轴在作转动运动时，在同一瞬间，主轴上线速度为零的点的联机，称为主轴在该瞬间的回转中心线，在理想状况下，主轴在每一瞬间的回转中心线的空间位置，相对于某一固定的参考系统(例如：刀架、主轴箱体或数控机床的工作台面)来说，应该是固定不变的。但实际上，由于主轴的轴颈支承在轴承上，轴承又安装在主轴箱体孔内，主轴上还有齿轮或其它传动件，由于轴颈的不圆、轴承的缺陷、支承端面对轴颈中心线的不垂直，主轴的挠曲和数控机床结构的共振等原因，主轴回转中心线的空间位置，在每一瞬时都是变动的。把回转主轴的这些瞬间回转中心线的平均空间位置定义为主轴的理想回转中心线，而且与固定的参考坐标系统联系在一起。这样，主轴瞬间回转中心线的空间位置相对于理想中心线的空间位置的偏离就是回转主轴在该瞬间的误差运动。这些瞬间误差运动的轨迹，就是回转主轴误差运动的轨迹。主轴误差运动的范围，就是所谓的「主轴回转精度」。由此可见，主轴的回转精度，说明回转主轴中心线空间位置的稳定性特点。 三、主轴回转精度量测 3.1 主轴回转误差运动的测量与研究目的 对主轴回转误差运动的测量和研究有两方面的目的：
(1).从设计、制造的角度出发，希望通过测量研究找出设计、制造因素与主轴误差运动的关系，及如何根据误差运动的特点，评定主轴系统的设计和制造质量，同时找出产生误差运动的主要原因，以便做进一步改善。 (2).从使用的角度出发，希望找出主轴运动与加工精度和表面粗糙度的关系，及如何根据误差运动的特点，预测出数控机床在理想条件下所能加工出的工件几何与表面粗糙度，给选用数控机床及设计数控机床提出依据。 3.2 主轴回转精度之测试方法 主轴回转精度之测量方法，有直接测量法与间接测量法(试件法)两大类，其中直接测量法又有静态与动态测量两种方式。 (1).静态测试法－ 在主轴锥孔中插入精密之测试棒，用量表接触试棒的表面和端面，轻轻旋转主轴量测在不同角度上的读值。优点：测量方法简单，容易操作，能检验出主轴锥孔中心线与回转中心线是否同心；缺点：不能反映主轴在实际工作转速下的误差运动，且不能反映该误差运动可能造成的加工形状误差及对表面粗糙度的影响。 (2).动态测试法－ 以标准试棒偏心安装，在径向固定两互相垂直的位移传感器，再轴向另安装一垂直方向的位移传感器，其信号经放大器输入示波器，测量旋转敏感方向的主轴误差运动。 3.3 运动误差图名词解释 (1).总误差运动(Total Error Motion)－以足够多的圈数记录下的全部误差极坐标图，它代表主轴在一定转速下的误差运动情形。
数控机床主轴旋转精度及测量方法
数控机床主轴旋转精度及测量方法 来源：对钩网 主轴是数控机床中的核心设备之一，担负着从机床电动机接受动力并将之传递给其他机床部件的重要责任。工作中，要求主轴必须在承担着一定的荷载量，以及保持适当的旋转速度的前提条件下，带动在其控制范围之内的工件或者刀具，绕主轴旋转中心线进行精确、可靠而又稳定的旋转。主轴的旋转精度直接决定了机床的加工精度。 主轴旋转精度的定义 机床主轴精度大小是以其瞬时旋转中心线与理想旋转中心线的相对位置来决定的。 在正常工作旋转时，由于主轴、轴承等的制造精度和装配、调整精度，主轴的转速、轴承的设计和性能以及主轴部件的动态特征等机械原因，造成了主轴的瞬时旋转中心线往往会与理想旋转中心线在位置上产生一定的偏离，由此产生的误差就是主轴在旋转时的瞬时误差，也称为旋转误差。而瞬时误差的范围大小，就代表主轴的旋转精度。加工过程中，主轴可能会延与轴垂直的方向发生径向跳动，延轴方向发生轴向窜动或以轴上某点为中心，发生角度摆动，这些运动都会降低主轴的旋转精度。 实际生产中，人们常常用安装于主轴前端的刀具或工件部位的定位面发生的三种运动的运动幅度来衡量和描述主轴精度，这三种运动分别是径向跳动、端面跳动和轴向窜动。主轴在工作转速时的旋转精度，也称为运动精度。 目前，我国已经制订并推行了国内统一的通用机床旋转精度检验标准，根据加工对象的精度要求确定不同的主轴精度标准。 主轴精度的测量和评定 静态测量和评定法：这是一种在低速旋转环境下测定主轴旋转精度的方法，又称为打表法。具体操作流程是，在无载荷条件下手动缓慢转动主轴，或控制主轴进行低速转动，利用千分表进行测量，测出最大度数和最小读数，计算出二者之差，即为主轴的旋转精度。由于静态测量是在低速旋转环境下，而不是在主轴实际工作速度下进行的测量，因此并不能够反映出真正的主轴旋转精度。 动态测量和评定法：这是一种在主轴实际的工作转速之下，采用非接触式测量装置，测出主轴旋转运动精度误差的方法，包括主轴振动及高速旋转时的运动精度误差。这种测量方法能够比较真实、全面地反映主轴的旋转精度情况。目前已普遍采用的测量方法是：将一个标准圆球安装在主轴上，再将两个位移传感器以互成直角的方式，安装在主轴运动的两个敏感方向上。主轴旋转时，两个位移
五轴机床回转轴精度检测
五轴机床回转轴精度检测 摘要：与三轴机床相比，五轴机床能加工复杂曲面，具有加工效率高、装夹 方便等优点。然而，五轴机床的结构更复杂，两个回转轴会引入额外的几何误差，从而极大地影响了机床精度。 关键词：五轴机床；误差；检测 五轴数控机床是现代制造技术的关键设备，用于加工高精度、复杂的曲面零件，其精度和技术水平在一定程度上决定了当前的工业水准。五轴数控机床以其 加工精度高、可靠性高、柔性好等优点，在航空航天、航海、医疗设备、军事等 先进现代制造领域取得了巨大成就，得到了广大用户的认可，为制造企业的进一 步研究做好了铺垫。 一、五轴数控机床发展概况 五轴加工中心是一种专门用于加工机翼、叶轮、叶片、重型发电机转子等具 有复杂空间曲面零件的高科技含量、高精密度的现代数控加工中心。其优点为： ①能加工一般三轴联动机床不能加工或无法一次装夹加工完成的自由曲面，节省 装夹次数和时间。②可提髙空间曲面加工精度、效率、质量。 一直以来，国内五轴数控机床相对于国外整体水平还较低，主要原因在于机 床关键功能还未实现自主研发，与国外同类产品相比，国产机床稳定性、精度等 指标较差，同时，在高精度技术含量精密机床方面，国外对我国实行技术封闭和 进口限制，目前国内市场上的五轴机床仍以进口机床为主。但国家十分重视机床 行业的发展，2009年初启动了“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项，重点支持高档数控机床、基础制造装备、数控系统、功能部件、工具、关键 部件、共性技术等方面的研发，且在各高校及相关企业的共同努力下，我国五轴 数控机床技术也得到了飞速发展，已逐渐形成为较成熟的产品。国内著名的五轴 数控机床生产厂家有沈机集团、大连机床厂、济南二机床、昆明机床厂、普什宁 江机床厂等。
主轴回转误差测量技术及其仪器调研报告
主轴回转误差测量技术及其仪器调研报告 主轴的性能对产品质量的影响至关重要。当认识了主轴的性能，就可以预测和控制零件的加工精度；工件的位置精度、粗糙度和表面光洁度都与主轴性能有关。因此，工况下测量主轴的性能是很必要的，只有测量主轴回转才能从更深层面上来控制加工质量，进而加深对机床的了解。通过测试可以优化主轴转速，通过温升曲线可获知机床的预热时间，通过冲击试验前后数据的对比分析，可检查主轴的损坏程度。 我公司此方面存在的问题 目前公司机床主轴装配上只能依赖师傅经验，无法动态测试主轴回转轴心轨迹，亦无法知道机床主轴在磨削受力、温度变化的动态特性。为提高机床产品精度，为机床主轴加工生产装配提供理论依据，此项试验研究急需开展！ 一、国内现状 1、仪器方面 目前国内仪器研制方面主要停留在软件开发方面，数据处理硬件亦无成熟稳定产品，并且需要自行配套传感器及装夹夹具和标准钢球。主要厂家有： ● 北京派莱博 测头直径：测头工作面有效直径3mm 测量范围：40微米～140微米（间隙） 线形度：±0.05% 0.1% 分辨能力：1纳米
带宽： DC 500Hz DC 3kHz 2、应用方面 国内做主轴轴心轨心测试的主要停留在高校实验室和一些研究所，还有一些飞机制造等精密主轴回转使用。一方面夹具是自行设计，软件自行开发，另一方面是进口国外成熟的仪器。 二、国外 1、仪器方面 ● Micro-Epsilon（德国） S601-0.2 测量范围：200微米 线形度：±0.2% 0.4% 分辨率：8纳米 带宽：6kHz（-3dB） ● Lion Precision(美国) CPL290 测量范围为100微米时 线形度：±0.3%F.S. 0.6% 分辨率：0.004% F.S.
机床主轴研究报告
机床主轴研究报告 机床主轴研究报告 一、主轴的定义 机床主轴是机床上安装刀具的轴，它是机床主要的运动部件之一，通过旋转将切削力传递到工件上，是机床加工工艺中重要的元件。 二、主轴的结构 1.主轴头部 主轴头部包括主轴前端盖、轴承、散热器等，并安装刀具。 2.主轴轴颈 主轴轴颈向外连接刀具，是传递旋转动力的关键部位。 3.主轴承支座 主轴轴承支座是支持和固定主轴轴承的部位。 三、主轴的技术参数 主轴的技术参数主要包括最大回转速度、最大切削力、最大接口扭矩等。
1.最大回转速度 最大回转速度是主轴的重要技术参数之一，一般以转/分或者最大转速 比来表示。其具体数值要根据加工材料的硬度、加工工艺的要求等多 种因素来决定。 2.最大切削力 最大切削力是主轴运转时产生的动力，它的大小直接决定了机床的加 工能力。一般以牛顿（N）为单位，其具体数值要根据工件的材料、加 工方式等多种因素来决定。 3.最大接口扭矩 最大接口扭矩是主轴能够承受的最大转矩，也是主轴的重要技术参数。一般以牛·米（N·m）为单位。 四、主轴的研究进展 在主轴的研究领域，各个国家的研究重点不同，但总体上可以归纳为 以下几个方面： 1.材料的研究 主轴用材是主轴技术研究的重点之一，目前主流材料有高速钢、合金钢、石墨等。我国在主轴用材方面的研究也在日益提高。 2.结构的研究 结构的研究主要涉及轴承、装配技术等。轴承的研究包括材料的改良 和结构的优化。
3.加工工艺的研究 加工工艺的研究包括主轴的表面处理和加工过程的优化等。 五、主轴的应用领域 主轴的应用范围广泛，涉及各行各业。在汽车、轮船制造等重工业中 主轴是不可或缺的元件，而在精密机械加工等行业中主轴的精度和稳 定性则显得尤为重要。 六、主轴的未来发展趋势 随着科技的不断进步，主轴的研究和应用也在不断发展。未来，主轴 将向高速、高精度、高速比、低振动、低噪音等方向发展，这些技术 将会在制造业的发展中起到重要作用。同时，主轴的智能化和数字化 也是未来的发展趋势。 总之，主轴作为机床的重要运动部件，承载着机床加工的重任。在不 断的发展中，主轴不断创新，为制造业的现代化进程贡献着重要力量。
一、数控机床的精度检验
一、数控机床的精度检验 数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。另一方面，数控机床各项性能和性能检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。 1. 几何精度检验 几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。数控机床精度的检验工具和检验方法类似于普通机床，但检测要求更高。 几何精度检测必须在地基完全稳定、地脚螺栓处于压紧状态下进行。考虑到地基可能随时间而变化，一般要求机床使用半年后，再复校一次几何精度。在几何精度检测时，应注意测量方法及测量工具应用不当所引起的误差。在检测时，应按国家标准规定，即机床接通电源后，在预热状态下，机床各坐标轴往复运动几次，主轴按中等转速运转十多分钟后进行。常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪及高精度主轴心棒等。检测工具的精度必须比所设的几何精度高一个等级。 以卧式加工中心为例，要对下列几何精度进行检验： 1）X、Y、Z坐标轴的相互垂直度； 2）工作台面的平行度； 3）X、Z轴移动时工作台面的平行度； 4）主轴回转轴线对工作台面的平行度； 5）主轴在Z轴方向移动的直线度； 6）X轴移动时工作台边界与定位基准的平行度；
7）主轴轴向及孔径跳动； 8）回转工作台精度。 2. 定位精度的检验 数控机床的定位精度是表明所测量的机床各运动部位在数控装置控制下，运动所能达到的精度。因此，根据实测的定位精度数值，可以判断出机床自动加工过程中能达到的最好的工件加工精度。 （1）定位精度检测的主要内容 机床定位精度主要检测内容如下： 1）直线运动定位精度（包括X、Y、Z、U、V、W轴）； 2）直线运动重复定位精度； 3）直线运动轴机械原点的返回精度； 4）直线运动失动量的测定； 5）直线运动定位精度（转台A、B、C轴）； 6）回转运动重复定位精度； 7）回转轴原点的返回精度； 8）回转运动矢动量的测定。 （2）机床定位精度的试验方法 检查定位精度和重复定位精度使用得比较多的方法是应用精密线纹尺和读数显微镜（或光电显微镜）。以精密线纹尺作为测量时的比较基准，测量时将精密线纹尺用等高垫按最佳支架（见图5.1）安装在被测部件例如工作台的台面上，并用千分表找正。显微镜可安装在机床的固定部件上，调整镜头使与工作台垂直。在整个坐标的全长上可选取任意几个定位点，一般为5~15个，最好是非等距的。对每个定位点重复进行多次定位。可以从单一方向趋近定位点，也可以从两个方向分别趋紧，以便揭示机床进给系统中间隙和变形的影响。每一次定位的误差值X可按下式计算： 式中——基准点或零点时显微镜的读数； ——工作台移动L距离后显微镜的读数；
机床精度测量报告
机床精度测量报告 一、引言 机床精度是指机床在加工过程中，其运动精度、传动精度以及形状定 位精度等方面的表现。机床精度的高低直接影响到加工零件的精度和质量，因此对机床精度进行测量和评价是非常重要的。本报告旨在对台机床的精 度进行测量和分析，以评估其加工质量和性能。 二、测量对象和方法 本次测量对象为一台数控铣床。为了全面评估机床的精度，我们对其 运动精度、传动精度和形状定位精度进行了测量。运动精度包括了工作台 的平行度和垂直度，传动精度包括了主轴的定位和回转精度，形状定位精 度包括了机床的直线度和圆度等。 运动精度的测量是通过使用激光干涉仪和光栅尺来进行的。我们将激 光干涉仪和光栅尺分别安装在工作台和主轴上，然后测量其相对位置变化，从而获得工作台的平行度和垂直度。传动精度的测量是通过将刀具固定在 工作台上，在不同位置上测量主轴的定位误差和回转误差。形状定位精度 的测量是通过使用千分尺和测微显微镜进行的，测量直线度和圆度等参数。 三、测量结果和分析 1.运动精度测量结果 工作台的平行度为0.02mm，在允许的范围内，表明机床的工作台平 行度良好。工作台的垂直度为0.03mm，也在允许的范围内，表明机床的 工作台垂直度较好。 2.传动精度测量结果
主轴的定位误差为0.01mm，说明机床的主轴定位精度较高。主轴的回转误差为0.005°，同样表明机床的回转精度较高。 3.形状定位精度测量结果 机床的直线度为0.02mm，表明机床加工出的零件表面平整度较好。机床的圆度为0.01mm，表明机床加工出的圆形零件的圆度较好。 四、结论 通过对台机床的精度进行测量和分析，我们得出了以下结论： 1.机床的运动精度良好，工作台的平行度和垂直度在允许的范围内。 2.机床的传动精度较高，主轴的定位和回转精度良好。 3.机床的形状定位精度较好，直线度和圆度较高。 综上所述，该机床的精度达到了较高的水平，可以满足大部分加工要求。然而，在实际生产中，仍需结合具体加工要求和工件的精度要求来确定最适合的机床和加工参数。
金属切削机床实验
金属切削机床 实验一CA6140车床结构剖析 一、实验目的 1.了解机床的用途，总体布局，以及机床的主要技术性能。 2.对照机床传动系统图，分析机床的传动路线。 3.了解和分析机床主要零部件的构造和工作原理。 二、实验原理及方法 本实验是利用现场CA6140普通车床讲解机床的主要结构部件及主要技术性能。机床的传动系统。主要方法是打开主轴箱，溜板箱、小刀架以及尾座，以实物进行观察，并让同学们自己动手拆卸一些部件，组装。 三、A6140型普通车床用途及布局 CA6140车床是普通精度级车床。万能性较大。适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件等回转体表面及各种常用的公制、英制和节径螺蚊。CA6140车床的总体布局如图1—1所不。 图1-1 CA6140型普通车床外行图 1.主轴箱 2.纵溜板3•尾座横4•床身5.右床座6•溜板箱7左床座.8进给箱.
2. CA6140型普通车床的主要技术性能
床而上最大工件回转直径D二400豪米 床鞍上最大工件回转直径D二210亳米 最大工件长度1000毫米 最大车削长度900亳米 主轴内孔直径48亳米 主轴前端锥度莫氏6号 主轴转速正转Z=24级n=10—1400 转/分 反转Z=12级N=14—1580 转/分 进给量：S 纵二0. 028—6. 33 亳米/转 S横二0・55纵 溜板箱及刀架纵向快移速度V快二4米/分 车削螺纹范围： 公制螺纹44种s=l—192 亳米 英制螺纹20种a=2—24扣/英寸 模数螺纹39种m二0・25—48亳米 径节螺纹37种D二1一96牙/英寸 主电动机7. 5千瓦1450转/分 溜板箱快速电机370瓦2600转/分 3.机床的传动系统 图1一2是CA6140型普通车床的传动系统图。主轴箱中有双向多片式摩擦离合器、制动器及操纵机构双向摩擦离合器装在轴1上，内摩擦片装在轴1的花键上，与轴1 一起转。外摩擦片外圆上相当于键的四个凸起装在齿轮的缺口槽中，外片空套在轴1 上。当向上扳动操纵轴上的手柄时，杆向外移动，齿扇顺时针方向转动，齿条通过拨叉使滑套向右移动。 将元宝销（杠杆）的右端压下，由于元宝销是用销钉装在轴1上的，所以此时元宝销顺时针摆动，推动装在轴1内孔中的杆向左移动，杆9通过销子带动压块向左压, 左离合器压紧，主轴正转。同理向下板动手柄21时，右离合器压紧，主轴反转。当手柄处于中间位置时，离合器脱开，制动器制动，主轴停止转动。 四、实验仪器及材料 1.CA6140普通车床一台。 2.三爪卡盘和四爪卡盘各一个。 3.卡盘搬手和刀台搬手各一个。
机床主轴回转精度实验报告
机床主轴回转精度实验报告 姓名： 学号： 实验时间： 课程名：制造技术基础 实验室：金切实验室 机械制造及其自动化 2012
一、实验概述 随着机械制造业的发展，对零件的加工精度要求越来越高，由此对机床精 度要求也越来越高。作为机床核心——主轴部件的回转误差运动，直接影响机床的加工精度，它是反映机床动态性能的主要指标之一，在《金属切削机床样机试验规范》中已列为机床性能试验的一个项目。多年来，国内外一直在广泛开展对主轴回转误差运动测量方法的研究，并取得一定的成果。 研究主轴误差运动的目的，一是找出误差产生的原因，另一是找出误差对 加工质量影响的大小。为此，不仅对主轴回转误差运动要能够进行定性分析，而且还要能够给出误差的具体数值。 二、实验目的 1.通过实验，熟悉机床主轴运动误差的表现特征、评定方法、及测定技术、产生原因及对机床加工精度的影响。使同学加深理解工艺装备运动精度与加工误差的关系； 2.理解主轴回转误差的测量数据处理技术与基本原理。 三、实验要求 1.实验员演示主轴回转误差测量的全过程，讲解主轴回转精度的定义、主轴回转误差测量原理和测量仪器的操作方法； 2.同学观察实验过程，记录实验数据，并学习使用MATLAB完成实验数据处理，将实验数据处理过程的计算和结果写入实验报告。 四、报告内容 1.简述实验系统的组成结构与原理；
2. 什么是主轴回转误差运动？造成机床主轴回转运动误差的因素可能有哪些？ 3.实验数据记录与处理 数据采样时间固定为2ms； 测量距离单位为mm； 4.采用Matlab绘制极坐标误差带圆图并打印 1）从采样记录文件按单周采样点数(n)截取数据； 2）打开matlab，使用file->Import导入数据文件，数据将保存在data变量中； 3）使用命令x=(0 : 2*pi/n : 2*pi-2*pi/n )生成极坐标刻度，并进行转置x=x’; 4）使用polar（x，data）命令，绘制极坐标图。
提高主轴回转精度的措施
提高主轴回转精度的措施 提高主轴回转精度的措施 主轴回转精度是机床加工精度的重要指标之一，对于保证加工质量和 提高生产效率具有重要意义。因此，提高主轴回转精度是机床加工技 术的重要课题之一。下面，我们将从以下几个方面探讨提高主轴回转 精度的措施。 一、提高主轴制造精度 主轴是机床的核心部件，其制造精度直接影响到机床加工精度。因此，提高主轴制造精度是提高主轴回转精度的重要措施之一。主轴制造精 度包括轴承座孔的加工精度、轴承的精度、轴承座的精度、主轴的精 度等。在制造主轴时，应采用高精度的加工设备和工艺，严格控制加 工误差，确保主轴的制造精度。 二、提高轴承精度 轴承是支撑主轴的重要部件，其精度直接影响到主轴回转精度。因此，提高轴承精度是提高主轴回转精度的重要措施之一。轴承精度包括内 外圈的圆度、直径误差、圆锥度、圆周度等。在选择轴承时，应选择
精度等级高、质量稳定的轴承，严格控制轴承的加工误差，确保轴承的精度。 三、提高主轴装配精度 主轴的装配精度直接影响到主轴回转精度。因此，提高主轴装配精度是提高主轴回转精度的重要措施之一。主轴的装配精度包括轴承座孔的加工精度、轴承的精度、轴承座的精度、主轴的精度等。在装配主轴时，应采用精密的装配工艺，严格控制装配误差，确保主轴的装配精度。 四、提高主轴的刚度 主轴的刚度直接影响到主轴回转精度。因此，提高主轴的刚度是提高主轴回转精度的重要措施之一。主轴的刚度包括主轴的材料、主轴的结构、主轴的支撑方式等。在设计主轴时，应采用高强度、高刚度的材料，设计合理的结构，采用合适的支撑方式，确保主轴的刚度。 五、提高主轴的润滑和冷却 主轴的润滑和冷却直接影响到主轴回转精度。因此，提高主轴的润滑和冷却是提高主轴回转精度的重要措施之一。在润滑和冷却方面，应采用高效的润滑和冷却系统，确保主轴的润滑和冷却效果。
车 床 几 何 精 度 检 验 实 验 报 告
车床几何精度检验实验报告（二） 一. 目的 : 1.了解车床精度标准、检验项目、检验方法及检具。 2.掌握车床各项精度对其加工精度的影响及原因。 3.掌握检测数据的处理方法及误差曲线绘制。 二. 要求: 1.了解机床精度标准、熟悉检验方法及检具. 2. 分析精度的影响因素。 3. 理解机床导轨直线度误差曲线绘制方法及误差计算。 三. 内容: 1．机床导轨直线度误差曲线绘制方法及误差计算 1）测量方法：床身导轨在垂直平面内的直线度：将框式水平仪纵向放置在溜板上靠近前导轨处a，从刀架靠近主轴箱右端位置开始，自左向右每隔200 mm测量一次，并记录读数，选择适当的比例，以导轨长度为横坐标，以水平读数刻度为纵坐标，作出导轨在垂直平面内的直线度曲线。然后根据曲线计算出全长上的直线度误差和200mm 长度上的局部误差。 测量结果： 2)导轨全长直线度误差：以曲线二端点OE的连接直线为基准，取曲线到基准直线纵坐标中最大的正值 (DF段)与最大的负值 (GA段)的绝对值之和，作为导轨全长的直线
度误差，即 直线度误差=DF×0．02／1000×200+GA×0．02／1000×200 =(DF+GA)×0．02／1000×200 =[(8-7×4/5)+7×1/5]×0.02/1000 ×200 =0.019mm 图示导轨在垂直平面内的直线度曲线（横坐标导轨长度，纵坐标水平仪格数） 3)局部直线度误差：取曲线上任意两点相对于基准直线OF的纵坐标值差的最大值为导轨的局部直线误差，即 局部直线误差=(DF一CM)×0．02／1000×250 =[(8—7×4／5)一(6—7×3／5)]×(0．02／1000)×250 =0．6×(0．02／1000)×250=0.003 mm 2.用图示表示其中三项精度检测方法及检测工具
机床主轴回转误差对加工精度的影响
机床主轴回转误差对加工精度的影响 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 机床主轴是机床的主要部件之一，由于机床主轴用于安装刀具或者工件，因此它是刀具或者工件的相对位置基准和运动基准。机床主轴的回转精度是机床的主要精度指标之一，直接影响到被加工零件的加工精度及表面粗糙度。下面我们就来具体介绍一下机床主轴回转误差对于加工精度的影响。 1、主轴纯径向跳动产生的原因 引起主轴纯径向跳动的原因是主轴轴颈和轴承之间的精度误差。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）采用滑动轴承对主轴纯径向跳动的影响 采用滑动轴承作支承时，主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，主轴的受力方向是一定的，主轴轴颈被切削力压向轴承孔表面的固定地方。这时主轴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主轴回转精度的影响很小。 （2）采用滚动轴承对主轴纯径向跳动的影响 主轴采用滚动轴承作支承时，引起主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。 2、主轴纯径向跳动对零件加工的影响 （1）对镗削加工的影响 在镗床上镗孔时，镗刀随镗床主轴一起作旋转运动。当主轴作纯径向跳动时，将使轴心线沿某一固定方向作简谐运动。镗出的孔形是由惯性坐标系中镗刀刀尖的运动轨迹所决定。 （2）对车削加工的影响 在车床上加工外圆或镗孔时，工件随车床主轴一起作旋转运动。因此工件被加工表面的几何形状是由刀具在动坐标系中的相对轨迹决定的。 通过对主轴纯径向跳动的分析可以看出，主轴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主轴回转误差对零件加工精度的影