【編者按】主軸是機(jī)床上的一個(gè)重要部件奋隶，機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一饵骨，直接影響著被加工零件的加工精度及表面粗糙度陶贼。機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差是一項(xiàng)綜合性的誤差啤贩，是主軸在回轉(zhuǎn)過程中實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于理論回轉(zhuǎn)軸線的漂移。

　　機(jī)床主軸是機(jī)床上的一個(gè)主要部件拜秧，由于機(jī)床主軸用于安裝刀具或工件痹屹，因此它是刀具或工件的相對(duì)位置基準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)。機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一枉氮，直接影響著被加工零件的加工精度及表面粗糙度志衍。機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差是一項(xiàng)綜合性的誤差，是主軸在回轉(zhuǎn)過程中實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于理論回轉(zhuǎn)軸線的漂移聊替。下面主要分析主軸純徑向跳動(dòng)對(duì)零件加工的影響楼肪。

　　1主軸純徑向跳動(dòng)產(chǎn)生的原因
　　
　　主軸純徑向跳動(dòng)是指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線繞平均軸線作平行的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

　　引起主軸純徑向跳動(dòng)的主要原因是主軸軸頸和軸承的精度誤差惹悄。機(jī)床上使用的軸承分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩類春叫，軸承的類型不同，對(duì)純徑向跳動(dòng)的影響也是不同的泣港。

　　1）采用滑動(dòng)軸承對(duì)主軸純徑向跳動(dòng)的影響
　　
　　采用滑動(dòng)軸承作支承時(shí)暂殖，主軸以其軸頸在軸承孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。對(duì)于車床類機(jī)床墓篇，在加工過程中粤沥，主軸的受力方向是一定的，主軸軸頸被切削力壓向軸承孔表面的固定地方阱纷。這時(shí)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诲厚，所以軸頸的圓度誤差會(huì)使主軸回轉(zhuǎn)產(chǎn)生純徑向跳動(dòng)，而軸承孔的形狀誤差對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度的影響很小辞唤。對(duì)于鏜床類機(jī)床蔽曙，作用在主軸上的切削力是隨鏜刀的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)的，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(huì)引起鏜床主軸的純徑向跳動(dòng)家澈，而鏜床主軸軸頸形狀誤差對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度的影響不大丹自。

　　2）采用滾動(dòng)軸承對(duì)主軸純徑向跳動(dòng)的影響
　　
　　主軸采用滾動(dòng)軸承作支承時(shí)，引起主軸純徑向跳動(dòng)的因素除了軸承本身的精度外蚀比，還與軸承相配合件的精度有關(guān)弹值。

　　a.滾動(dòng)軸承精度的影響
　　
　　滾動(dòng)軸承外圈和內(nèi)圈的滾道形狀精度和位置精度對(duì)主軸純徑向跳動(dòng)的影響與滑動(dòng)軸承類似。如圖2所示甩汞。車削時(shí)豫尽，內(nèi)圈滾道的精度影響較大；鏜削時(shí)顷帖，外圈滾道的精度影響較大美旧。

　　（a）孔與滾道不同軸（b）滾道不圓
　　
　　滾動(dòng)體的形狀誤差和尺寸的不一致會(huì)造成主軸的純徑向跳動(dòng)。當(dāng)直徑較大的滾動(dòng)體位于左邊時(shí)贬墩，會(huì)使內(nèi)圈右移榴嗅，即主軸位置右移：相反，當(dāng)直徑較大的滾動(dòng)體位于右邊時(shí)陶舞，會(huì)使內(nèi)圈位置左移嗽测，即主軸位置左移。由于滾動(dòng)體保持架的轉(zhuǎn)速低于內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速肿孵，因此唠粥，它所引起的純徑向跳動(dòng)頻率較低。

　　滾動(dòng)軸承的間隙對(duì)主軸的純徑向跳動(dòng)也是有影響的停做。設(shè)軸承的承載區(qū)在右邊厅贪，這時(shí)內(nèi)圈右移，當(dāng)一個(gè)滾動(dòng)體位于水平位置時(shí)雅宾，內(nèi)圈的右移量比滾動(dòng)體不在水平位置時(shí)的要小倚撰，使主軸產(chǎn)生純徑向跳動(dòng)，這種純徑向跳動(dòng)的頻率比內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速要高得多擅锁。

　　b.與滾動(dòng)軸承相配合件的影響
　　
　　軸承內(nèi)圈是薄壁零件窝秤，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(dòng)母谋。同理幽州，軸承外圈也是薄壁零件，裝到箱體孔中后堰哗，箱體孔的圓度誤差也將引起外圈滾道產(chǎn)生變形匙戚，引起主軸的純徑向跳動(dòng)。

　　2主軸純徑向跳動(dòng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式
　　
　　便于研究主軸純徑向跳動(dòng)對(duì)零件加工精度的影響恐梅，假設(shè)在加工零件的過程中潭三，機(jī)床主軸一方面以角速度w自轉(zhuǎn)最阿，同時(shí)主軸瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸心又相對(duì)與平均軸心在兩個(gè)垂直方向（Y、Z坐標(biāo)）上作簡(jiǎn)諧振動(dòng)玖项。建立慣性直角坐標(biāo)系（OXYZ）貌砖，O點(diǎn)為主軸的理想軸心位置，再建立與主軸相固聯(lián)的直角動(dòng)坐標(biāo)系（O1WMN）惜颇，O1點(diǎn)為主軸的瞬時(shí)軸心位置皆刺。利用坐標(biāo)平移和旋轉(zhuǎn)后可得到兩個(gè)坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換關(guān)系。

　　3主軸純徑向跳動(dòng)對(duì)零件加工的影響
　　
　　1）對(duì)鏜削加工的影響
　　
　　在鏜床上鏜孔時(shí)凌摄，鏜刀隨鏜床主軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)羡蛾。當(dāng)主軸作純徑向跳動(dòng)時(shí)，將使軸心線沿某一固定方向作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)锨亏。鏜出的孔形是由慣性坐標(biāo)系中鏜刀刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡所決定林说。設(shè)鏜刀刀尖在動(dòng)坐標(biāo)系的位置為：M=R，N=0屯伞，其中R為所加工孔的半徑。

　　2）對(duì)車削加工的影響
　　
　　在車床上加工外圓或鏜孔時(shí)豪直，工件隨車床主軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)劣摇。因此工件被加工表面的幾何形狀是由刀具在動(dòng)坐標(biāo)系中的相對(duì)軌跡決定的。設(shè)車刀刀尖在慣性坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置為Z=0弓乙，Y=-R末融。其中，R為加工半徑暇韧。

　　若取ρ1=R-Acosφ粮郁，ρ2=R-Acos（p+φ），則D=ρ1+ρ2=2R作两，說明此心臟線是一等徑曲線学咸，即工件的橫截面幾何形狀無直徑誤差。

　　當(dāng)φ=0時(shí)袒覆，ρ=R-A骤顿，當(dāng)φ=π時(shí)，ρ=R+A鱼虽。所以O(shè)1不是加工后工件端面的實(shí)際輪廓的中心海黍，工件的實(shí)際輪廊中心與O1的距離為A。

　　因此可以得出結(jié)論：在車床上進(jìn)行內(nèi)外圓車削付准，主軸徑向跳動(dòng)主要影響加工件的同軸度誤差闲挚，對(duì)工件圓度誤差的影響可以忽略不計(jì)。

　　4結(jié)論
　　
　　通過對(duì)主軸純徑向跳動(dòng)的分析可以看出佩艇，主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)零件加工精度的影響很大年粟。因此在機(jī)械加工中俭疤，應(yīng)采取有效措施減少主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)零件加工精度的影響。采取的措施可以從兩個(gè)方面來考慮场刑。首先要提高主軸的回轉(zhuǎn)精度般此。主軸軸承是影響主軸回轉(zhuǎn)精度的關(guān)鍵零件，對(duì)于精密機(jī)床可采用精密的滾動(dòng)軸承牵现，也采用多油楔動(dòng)壓軸承和靜壓軸承铐懊。同時(shí)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(duì)零件加工的影響瞎疼】坪酰可以采用運(yùn)動(dòng)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)誤差的影響贼急，使主軸回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上茅茂。

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