机床主轴回转精度实验报告什么是主轴回转精度.docx

四、简答题1、影响磨削表面粗糙度的因素有哪些？试讨论下列实验结果应如 何解释（实验条件略）？答: 与磨削过程和砂轮结构有关的几何因素，与磨削过程和被加工材料塑性变形的物理因素及工艺系统的振动因素。

当砂轮的线速度从30m/s 提高到 60m/s 时,在相同时间内单位面积的工件表面的磨痕增多,在高速下工件材料的塑性变形减小,并且砂轮的线速度超过塑性变形的速度, 工件材料来不及变形。

2、分析说明用尖头车刀车外圆时，主轴至刀架的传动链是外联系，还是内联系传动链？为什么？答：用尖头车刀外圆车削的时候，外圆表面的两条发生线，分别是圆和平行轴的直线，2条发生线都是用轨迹法成形，因此他们各自需要一个成形运动来加工，这两个运动分别是工件与车刀之间的相对转动——主轴转动和相对轴向移动——刀架的纵向移动，所以这时候用来联系主轴与刀架之间的传动链式一条外联系传动链，主轴是间接动源。

3、拉床的用途与成形运动有几个？答：拉床主要是用拉刀拉削各种贯通的成形表面，其成形运动只有一个，即拉刀的直线主运动。

4、CA6140型车床传动计算证明125.0f f ≈（1f 为纵向进给量，2f 为横向进给量） 根据教材图3.8列出下列运动平衡式：5.05.212802851859484812≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=π f f故有：125.0f f ≈5、试述机床型号编制的意义，试说明下列机床型号的含义：（1）A CK 6150；（2）1432MG ；答：机床的种类非常繁多，为了便于设计、生产、和使用部门区别、使用和管理，就必须对机床进行分类。

1）A CK 6150：表示经第一次重大改进床身上最大回转直径为500mm 的数控卧式车床； 2）1432MG ：表示最大磨削直径为mm 320的高精度万能外圆磨床。

6、试举例说明只需要限制一个和二个自由度的情况。

答：将球形工件铣成球缺，只需要限制一个自由度，在球形工件上钻通孔，只需要限制二个自由度。

7、影响磨削表面粗糙度的因素有哪些？试讨论下列实验结果应如 何解释（实验条件略）答：与磨削过程和砂轮结构有关的几何因素，与磨削过程和被加工材料塑性变形的物理因素及工艺系统的振动因素。

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。

加工中心主轴组件分析报告一、主轴组件概述1.主轴组件定义加工中心主传动系统是由主轴电动机、主轴传动系统以及主轴组件组成，而主轴组件是加工中心的主传动部分的主要组成部分，在机床上，主轴主要作用是夹持工件或刀具旋转，提供足够的驱动功率或输出转矩，能在整个速度范围内提供切削所需功率和转矩，以满足机床强力切削时的要求，直接参加表面成形运动。

（应附图）主轴被比喻为“机床的心脏”，这是再恰当不过了，人们期望它输出更高的转速、更大的扭矩、更强劲的功率、更小的主轴跳动、更低的磨损率、更少的故障及更低的价格。

目前国内机床主轴的水平还未满足用户的要求。

2.国内外主轴现状比较在国外，主轴单元的设计大多是可以公开的，一些大轴承公司甚至公开出版书籍，教人们如何设计适合的主轴单元具体到使用什么轴承、轴承的精度等级、相应的配合公差、形位公差、主轴单元可以达到的精度、润滑方式、润滑油、密封方法、动平衡精度等,有的公司还会介绍如何装配，应在什么环境下装配等。

设计可以公开，但加工工艺就很少见诸文献。

大多数公司对工艺都严守秘密，好多出国考察的人士就反映主轴单元零件的精加工场所，甚至装配场所几乎都不允许参观。

因此很难叙述目前国外的工艺水平，只能从一些间接的现象来评估。

例如有时我们采用相同的设计、相同的材料、用同一轴承公司的型号、精度等级相同的轴承，而做不出相同精度或相同速度的主轴单元来。

对铣削加工中心，主轴跳动在1um已经是国内用户购买高精度机床的一个标淮，这对于国外的机床来说，也已经是一个非常普通的参数，甚至于价位很低的机床，反观我们国内的情况，还没有哪个厂家明确地在产品样本上标明主轴跳动为lum，而实际的情况更糟糕，机床的主轴指标往往是5um。

情况为什么会是这样呢?原因主要的还是主轴的结构设计、加工工艺、热处理工艺、装配工艺的问题。

这个也是以后开发主轴的技术难点。

此处至少应就主轴类技术指标、材料及热处理的差距列表，差距比较是表现技术水平高低的重要形式，必须有数据，国外在主轴方面的发展方向是什么，必须在文中有回答（并提供一些参考资料作为支持）二主轴组件的分类、功能、性能要求以下以铣加工中心作为例子介绍（1）主轴组件的分类：皮带式主轴、直结式主轴、内藏式主轴（电主轴）（应附图）三类主轴使用环境：皮带式主轴广泛用于小型机床上，并能满足机床对转矩特性的要求；直结式主轴虽然简化了主轴结构，有效地提高了主轴刚度，但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴精度影响大；内藏式主轴是集皮带式主轴和直结式主轴优点，具有高速度，高精度，以及良好的稳定性能等多项优点，广泛用于数控钻铣设备，精密雕刻、雕铣、木工机械、精密磨床及其他数控高速机械。

填空题7．常见的外圆的加工方法有车削和磨削。

6．加工质量包含尺寸精度，_形位公差__和粗糙度_ __三个方面的内容。

3．平面磨削方式有_周边磨削____和_断面磨削_____两种，相比较而言_周边磨削___的加工精度和表面质量更高，但生产率较低。

4．精加工大致有三个阶段，它们是切削阶段、半切削阶段和光整阶段。

1、轴类零件在加工中多数用的定位基准是中心孔，因为外圆的设计基准是轴的中心线，这样既符合基准重合原则，又符合基准统一原则。

表示该机床是卧式机床，40表示其最大车削直径为400mm。

2. 把工艺过程的有关内容和操作方法等按一定的格式用文件的形式规定下来的工艺文件，称之为_机械加工工艺规程___ 。

特种加工是指哪些加工方法电火花加工、电解加工、激光加工。

1. 把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为__工艺路线__。

2. 获得零件形状精度的方法有_轨迹__法、_成形__法和_ 展成__ 法。

3.在制造过程中所使用的基准，被称之为__装配基准__ 。

4.工件在加工过程后如果其形状误差与毛坯相类似，这种误差被称之为_ 毛坯误差___。

6．切削用量三要素是指车削速度、进给量和背吃刀量。

判断题一个零件在机床上加工，把零件夹紧了，也就定位了。

（×）工件表面有硬皮时，应采用顺铣法加工…………………………（×）3．硬质合金浮动镗刀能修正孔的位置误差………………………（√）5．磨削硬材料应选择高硬度的砂轮……………………………………（×）7．在淬火后的工件上通过刮研可以获得较高的形状和位置精度。

…………（×）9．超精加工能提高加工表面的位置精度。

…………………………（×）10．铰孔能提高孔的尺寸精度及降低表面粗糙度，还能修正孔的位置精度。

…（√）11．滚压后零件的形状精度、位置精度只取决于前道工序。

………（√）3、采用双支承引导的镗床夹具，由于加工时镗杆与镗床主轴采用浮动联接，因此镗孔的精度主要取决于镗床夹具的精度。

机械制造工艺学课后习题及参考答案机械制造工艺学复习题及参考答案第一章1.1什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？生产过程是指从原材料变为成品的劳动过程的总和。

在生产过程中凡属直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程，称为工艺过程。

在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程。

1.2、某机床厂年产CA6140 卧式车床2000 台，已知机床主轴的备品率为15%，机械加工废品率为5%。

试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点？若一年工作日为280 天，试计算每月(按22 天计算)的生产批量。

解：生产纲领公式 N=Qn(1+α)(1+β)=（1＋15％）（1＋5％）=2415 台/年查表属于成批生产,生产批量计算:定位？各举例说明。

六点定位原理：在夹具中采用合理布置的6个定位支承点与工件的定位基准相接触，来限制工件的6个自由度，就称为六点定位原理。

完全定位：工件的6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的唯一位置，称为完全定位。

不完全定位：没有全部限制工件的6个自由度，但也能满足加工要求的定位，称为不完全定位。

欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位，称为欠定位。

过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度，称为过定位。

（d）一面两销定位，X，两个圆柱销重复限制，导致工件孔无法同时与两销配合，属过定位情况。

7、“工件在定位后夹紧前,在止推定位支承点的反方向上仍有移动的可能性,因此其位置不定”,这种说法是否正确?为什么?答：不正确，保证正确的定位时，一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元件的定位表面相接触，只要相接触就会限制相应的自由度，使工件的位置得到确定，至于工件在支承点上未经夹紧的缘故。

8、根据六点定位原理,分析图中各工件需要限制哪些的自由度,指出工序基准,选择定位基准并用定位符号在图中表示出来。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。

车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。

4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。

答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。

4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。

4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。

解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。

水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。

所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。

4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm、长为1200mm的长轴外圆。

已知：工件材料为45钢；切削用量为：v c=120m/min，a p=0.4mm, f =0.2mm/r; 刀具材料为YT15。

实验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。

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 500HzDC 3kHz2、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.100微米X0.004%=4纳米带宽：10kHz（5%） 15kHz（3dB）● MTI Instruments(美国) AS9000分辨率：纳米级线性度：0.2%带宽：500Hz（标准）2、应用方面外国精密机床已把主轴回转误差测量作为机床精度检测必选项图为精密车床主轴回转精度检查（白色线为位移传感器，车头主轴端面装有标准钢球）三、美国LION主轴误差测量仪详细技术资料主要功能：可采集跟踪主轴瞬时转速变化、轴心轨迹、轴向位移，热变形配置：电涡流传感器及配套夹具、标准钢球及相关配套夹具、操作控制箱、处理软件。

1.什么是加工精度和加工误差？两者含义有何异同？加工精度都包括哪些方面？答：加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想零件的几何参数相符合的程度。

加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想零件的几何参数偏离程度。

它们都是和理想零件的比较结果，但加工精度考虑是符合程度，而加工误差考虑的是偏离程度。

加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度。

2.获得零件尺寸精度、形状精度和位置精度的方法有哪些？答：获得零件尺寸精度的方法（1）试切法。

（2）调整法。

（3）定尺寸精度法。

（4）自动控制法。

获得形状精度的方法（1）轨迹法。

（2）成形法。

（3）展成法。

获得位置精度的方法（1）多次装夹加工时，依靠夹具的正确定位。

（2）工件一次装夹多个表面时，依靠机床的精度来保证。

3.影响加工精度的因素有哪些？答：1）原理误差。

2）安装误差。

3）测量误差和调整误差。

4）机床、夹具、刀具的制造精度和磨损。

5）机床、夹具、刀具、工件的受力变形。

6）机床、刀具、工件的受热变形。

4.何谓“原理误差”？它对零件加工的精度有何影响？答：原理误差是因利用近似加工原理或近似的刀具切削刃形状而产生的误差。

5.什么是主轴回转精度？其对加工精度有哪些影响？6.普通车床主轴前端锥孔或三爪卡盘夹爪的定心表面，出现过大的径向跳动时，常在刀架上安装内圆磨头进行自磨自的修磨加工，修磨后的定心表面，其径向跳动量确实大为减小，试问：（1）修磨后是否提高了主轴回转精度？为什么？（2）在机床主轴存在几何偏心的情况下，以精车过的轴套工件的外圈定位来精车轴套内孔时，会产生怎样的加工误差？7.提高机床主轴回转精度有哪些途径？在实际生产中转移主轴回转误差常用的工艺方法有哪些？8.何谓误差敏感方向？试举例说明导轨误差在不同机床上的误差敏感方向？9.。

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所示。

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面上最大工件回转直径 D=400豪米床鞍上最大工件回转直径 D=210毫米最大工件长度 1000毫米最大车削长度 900毫米主轴内孔直径 48毫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=0.028—6.33毫米/转S横=0.55纵溜板箱及刀架纵向快移速度 V快=4米/分车削螺纹范围：公制螺纹 44种 S=1—192毫米英制螺纹 20种 a=2—24扣/英寸模数螺纹 39种 m=0.25—48毫米径节螺纹 37种 D=1—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—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。

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一般情况下，只能用一定精度的机床加工出一定精度的工件。

尽管各类机床的精度标准各不同，但归纳起来，车间的所有机床，我们分为：1.主轴误差1）工件回转类车床车床加工（工件回转，刀具移动）误差敏感方向不变即是在加工轴类零件时通过刀刃外（内）圆表面的法线方向。

《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。

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。

主轴回转精度名词解释
主轴回转精度是指机床主轴的旋转精度，也就是主轴在旋转过程中的稳定性和精度。

主轴回转精度受到多种因素的影响，例如主轴轴承的精度、刚度、润滑情况以及主轴和机床其他部分之间的匹配程度等。

主轴回转精度对于机床的加工精度和加工质量有很大的影响，因此是机床设计和制造中非常重要的一项指标。

常用的评估主轴回转精度的方法包括主轴的径向与轴向跳动、主轴的径向与轴向误差、主轴在加工过程中的振动情况等。