TH65100導軌精度及對加工精度影響淺析

摘 要：臥式銑鏜加工中心TH65100在機械加工過程中會出現定位精度超差現象，對加工精度帶來很大的影響，文章分析了TH65100臥式加工中心導軌精度對機床加工精度的影響，并分析出導軌直線度誤差是出現定位精度超差現象的主要一方面原因，針對生產中機床在運行的過程中出現導軌直線度精度走失現象的根源，為后續消除加工誤差的措施提供了理論依據。

關鍵詞：TH65100臥式加工中心；導軌精度；定位精度

臥式銑鏜加工中心TH65100在機械加工過程中會出現定位精度超差現象，對加工精度帶來很大的影響，其中導軌直線度誤差是出現定位精度超差現象的主要一方面原因，針對生產中機床在運行的過程中出現導軌直線度精度走失現象的根源及消除采用的措施做出分析。

機床加工零件時要獲得理想的幾何精度、形位精度和表面粗糙度，是以具有精確而平穩運動部件的高精度機床為基礎，高精度導軌是機床獲得高精度加工的先決條件之一。某企業的臥式銑鏜加工中心TH65100在使用一段時間之后，出現了導軌精度出現了明顯的變化，導軌全行程上直線度與平行度誤差均超過0.01mm的指標要求，存在較為嚴重的精度走失現象，零件加工精確性急劇下降，對于精度走失的原因及對加工的性能影響做出分析，為以后修正加工精度做出理論基礎。

1 床身導軌的精度要求及主要影響因素

床身導軌的精度及影響因素主要是指導軌的導向精度和剛度。

1.1 導軌導向精度

導軌導向精度表示了機床導軌副運動部件在加工中的實際運動方向與理論給定運動方向之間的相符合程度，這兩者之間的差值就是床身導軌的導向誤差，是影響加工精度的直接要素，是機床多項誤差的綜合反映。

1.2 導軌的精度耐用度

臥式銑鏜加工中心TH65100在工作時要求有較高的導軌精度，關鍵是要求導軌在工作中具有保持各種精度不變的能力，這種精確保持度是由機床的剛度、抗振性和導軌的耐磨性等要素決定的。

1.3 導軌的剛度

導軌的剛度是表示導軌在承受一定載荷作用時，具有的抵抗各種變形的能力，是體現導軌保持長期工作能力的重要指標之一，因而剛度對TH65100導軌的導向精度起到較大的影響，若導軌的自身剛度很差，則導軌在工作時產生的自身變形大，影響和破壞導軌的導向精度，引發導軌與各配合部件之間相對運動的變化，使工作惡化，加劇了導軌的磨損，加工能力變差，難以保證加工質量。

導軌的接觸剛度對導軌在工作過程中抵抗磨損具有重要的作用，因而對導軌的精確耐用度有重要影響。

機床的剛度好，可以使機床在長期工作時床身變形小，承載大的載荷，減少導軌變形；減振性好則使機床在工作過程中，可以抑制和阻減振動，減少振紋，提高被加工零件的表面質量。

2 導軌精度對機床精度的影晌

床身導軌面是測量機床各項幾何精度和反映加工精度的基準面，無論是空載或是承受切削載荷時，這個基準面都應保證刀具運動的直線性（導向）精度，使刀具獲得均勻而平穩的直線送進。

機床的加工精度都受到導軌精度的影響，導軌的幾何精度決定運動部件的運動精度，從而影響被加工零件的幾何精度。因而在一定程度上講，機床床身導軌的精度直接決定了機床的加工精度，也決定了被加工零件的精度。

3 導軌間平行度對定位精度的影響分析

TH65100型臥式加工中心在Y向進給方向上采用兩條平行導軌，當導軌間平行度超出允許精度要求時，會導致機床加工過程中阻力增加，滾珠絲杠彈性變形，反向間隙增大，引起定位精度的變化。同時當兩導軌間產生扭曲導致平行度誤差時，與縱床身立柱間的兩方向垂直度無法同時得到保證，引起導軌間的垂直度誤差，對定位精度會產生影響。垂直度誤差越大，孔距越大，孔位精度受到的影響就越大。數控機床導軌間的垂直度誤差反映為坐標軸之間不垂直的角度誤差。

4 導軌直線度對定位精度的影響分析

TH65100臥式加工中心導軌的直線度誤差最大值一般發生在導軌中部的拱曲，拱曲隨機出現在X-Z平面和Y-Z平面內，這兩位置的拱曲是對定位精度影響最明顯的方向。具體分析見圖1

圖1 導軌直線度誤差對定位精度的影響

若導軌沒有形狀誤差，則存有L=L'，若導軌存在直線度誤差或兩導軌存在平行度誤差，則L≠L'，兩導軌之間存有微小傾角α，正是這種微小傾角α，使機床在實際的使用當中同樣也會造成刀具進給的定位誤差。

在實際生產的精度統計中，實際測量行程總大于指令行程，這一結果與上述理論分析完全相符合。TH65100臥式加工中心L= 600mm，經計算，X軸0.06mm的直線度誤差能產生0.019mm的定位誤差，由此我們可以斷定導軌的誤差中直線度誤差過大是直接導致TH65100xl00A型臥式加工中心定位精度超差的原因。

5 其它因素

機床床身導軌還要承受刀架等工作部件的運動和作用力，刀架等部件在導軌上來回運動，因此，導軌的表面質量及導軌副的摩擦性能，也將影響機床的工作性能，難以滿足機床的定位精度要求。

6 結束語

通過對TH65100臥式加工中心機床導軌精度對機床加工精度的影響分析，分析直線度誤差是造成機床對刀誤差的主要原因，導軌的幾何誤差是系統誤差的產生的根源。

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作者簡介：燕金華（1975-），男，山東廣饒縣人，山東省東營職業學院石油裝備與機電工程學院，講師、碩士、高級鉗工技師，主要從事機械設計與制造方面的教學。