機(jī)床主軸是機(jī)床上的一個主要部件，由于機(jī)床主軸用于安裝刀具或工件，因此它是刀具或工件的相對位置基準(zhǔn)和運(yùn)動基準(zhǔn)巧嗡。機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一，直接影響著被加工零件的加工精度及表面粗糙度庭钢。機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差是一項綜合性的誤差恋鞋，是主軸在回轉(zhuǎn)過程中實際回轉(zhuǎn)軸線相對于理論回轉(zhuǎn)軸線的漂移钟骏。機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差可以分為3種基本形式：主軸的純徑向跳動、主軸的純軸向竄動和純角度擺動彰朴。一般情況下蚀比，這3種基本形式的誤差是同時存在的，產(chǎn)生的加工誤差也是3種形式誤差影響的疊加据智。不同形式的主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響是不同的甩汞，同一形式的主軸回轉(zhuǎn)誤差對于不同加工方法的影響也是不同的。下面主要分析主軸純徑向跳動對零件加工的影響篙梢。

　　1．主軸純徑向跳動產(chǎn)生的原因

　　主軸純徑向跳動是指主軸實際回轉(zhuǎn)軸線繞平均軸線作平行的公轉(zhuǎn)運(yùn)動顷帖。

　　引起主軸純徑向跳動的主要原因是主軸軸頸和軸承的精度誤差。機(jī)床上使用的軸承分為滑動軸承和滾動軸承兩類渤滞，軸承的類型不同贬墩，對純徑向跳動的影響也是不同的。

　　1) 采用滑動軸承對主軸純徑向跳動的影響

　　采用滑動軸承作支承時妄呕，主軸以其軸頸在軸承孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)陶舞。對于車床類機(jī)床，在加工過程中绪励，主軸的受力方向是一定的肿孵，主軸軸頸被切削力壓向軸承孔表面的固定地方。這時主軸軸頸的不同部位和軸承孔內(nèi)的某一固定部位相接觸疏魏，所以軸頸的圓度誤差會使主軸回轉(zhuǎn)產(chǎn)生純徑向跳動停做，而軸承孔的形狀誤差對主軸回轉(zhuǎn)精度的影響很小。對于鏜床類機(jī)床大莫，作用在主軸上的切削力是隨鏜刀的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動的蛉腌，軸頸上的某一固定部位與軸承孔表面的不同部位相接觸，因此軸承孔的圓度誤差會引起鏜床主軸的純徑向跳動厨朗，而鏜床主軸軸頸形狀誤差對主軸回轉(zhuǎn)精度的影響不大瑟顶。

　　2) 采用滾動軸承對主軸純徑向跳動的影響

　　主軸采用滾動軸承作支承時，引起主軸純徑向跳動的因素除了軸承本身的精度外淀然，還與軸承相配合件的精度有關(guān)母谋。

　　滾動軸承外圈和內(nèi)圈的滾道形狀精度和位置精度對主軸純徑向跳動的影響與滑動軸承類似。如圖2 所示换攘。車削時，內(nèi)圈滾道的精度影響較大匙戚；鏜削時椎颓，外圈滾道的精度影響較大。

　　滾動體的形狀誤差和尺寸的不一致會造成主軸的純徑向跳動潭三。當(dāng)直徑較大的滾動體位于左邊時最阿，會使內(nèi)圈右移掀塞，即主軸位置右移：相反，當(dāng)直徑較大的滾動體位于右邊時貌砖，會使內(nèi)圈位置左移喂很，即主軸位置左移。由于滾動體保持架的轉(zhuǎn)速低于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速皆刺，因此少辣，它所引起的純徑向跳動頻率較低。

　　滾動軸承的間隙對主軸的純徑向跳動也是有影響的羡蛾。設(shè)軸承的承載區(qū)在右邊漓帅，這時內(nèi)圈右移，當(dāng)一個滾動體位于水平位置時痴怨，內(nèi)圈的右移量比滾動體不在水平位置時的要小忙干，使主軸產(chǎn)生純徑向跳動，這種純徑向跳動的頻率比內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速要高得多浪藻。

　　軸承內(nèi)圈是薄壁零件捐迫，受力后很容易變形，主軸軸頸的圓度誤差將導(dǎo)致內(nèi)圈變形而引起主軸的純徑向跳動爱葵。同理施戴，軸承外圈也是薄壁零件，裝到箱體孔中后钧惧，箱體孔的圓度誤差也將引起外圈滾道產(chǎn)生變形暇韧，引起主軸的純徑向跳動。

　　2．主軸純徑向跳動的數(shù)學(xué)表達(dá)式

　　了便于研究主軸純徑向跳動對零件加工精度的影響叮歧，假設(shè)在加工零件的過程中作两，機(jī)床主軸一方面以角速度w自轉(zhuǎn)，同時主軸瞬時回轉(zhuǎn)軸心又相對與平均軸心在兩個垂直方向(Y菌秘、Z坐標(biāo))上作簡諧振動袒覆。建立慣性直角坐標(biāo)系(OXYZ)，O點為主軸的理想軸心位置及奋， 再建立與主軸相固聯(lián)的直角動坐標(biāo)系(O1WMN)鱼虽，O1點為主軸的瞬時軸心位置。利用坐標(biāo)平移和旋轉(zhuǎn)后可得到兩個坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系 婶祥。

　　3 ．主軸純徑向跳動對零件加工的影響

　　1) 對鏜削加工的影響

　　在鏜床上鏜孔時付准，鏜刀隨鏜床主軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)主軸作純徑向跳動時阴迹，將使軸心線沿某一固定方向作簡諧運(yùn)動佩艇。鏜出的孔形是由慣性坐標(biāo)系中鏜刀刀尖的運(yùn)動軌跡所決定。設(shè)鏜刀刀尖在動坐標(biāo)系的位置為：M=R，N=0送丰，其中R為所加工孔的半徑缔俄。

　　2) 對車削加工的影響

　　在車床上加工外圓或鏜孔時，工件隨車床主軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動器躏。因此工件被加工表面的幾何形狀是由刀具在動坐標(biāo)系中的相對軌跡決定的俐载。

　　因此可以得出結(jié)論：在車床上進(jìn)行內(nèi)外圓車削，主軸徑向跳動主要影響加工件的同軸度誤差登失，對工件圓度誤差的影響可以忽略不計遏佣。

　　4 ．結(jié)論

　　通過對主軸純徑向跳動的分析可以看出，主軸回轉(zhuǎn)誤差對零件加工精度的影響很大壁畸。因此在機(jī)械加工中贼急，應(yīng)采取有效措施減少主軸回轉(zhuǎn)誤差對零件加工精度的影響。采取的措施可以從兩個方面來考慮捏萍。首先要提高主軸的回轉(zhuǎn)精度太抓。主軸軸承是影響主軸回轉(zhuǎn)精度的關(guān)鍵零件，對于精密機(jī)床可采用精密的滾動軸承令杈，也采用多油楔動壓軸承和靜壓軸承走敌。同時還要提高與軸承相配合零件的精度。其次要減少主軸回轉(zhuǎn)誤差對零件加工的影響棋眠⊥芤可以采用運(yùn)動和定位分離的主軸結(jié)構(gòu)，使工件在加工過程中的回轉(zhuǎn)精度不受機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響滋样，使主軸回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上迁搜。

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