中国机床工具工业协会磨床分会理事单位，ISO9001:2000认证企业

1．磨床精度的概念

　　磨削的加工精度要求很高，影响加工精度的因素很多，在各种因素中磨床精度是最重要的可知因素。这说明磨床精度是保证加工精度的最基本条件，因此，在加工中要分析磨床精度对加工精度的影响，以满足加工精度要求。

　　磨床精度包括预调精度、几何精度和工作精度三项。预调精度供机床制造、安装、大修时使用；几何精度以外圆磨床为例，它包括主轴的回转精度、磨床直线运动精度和部件之间的位置定位精度等要求。磨床几何精度是静态精度，即是磨床主要零件的制造精度和部件的装配精度要求。通常磨床有较高的几何精度要求，不同类型的磨床对几何精度也有不同的要求。静态精度只能在一定程度上反映磨床的加工精度，因为磨床在实际工作状态下，还有一系列因素会影响工件的加工精度，例如，磨削力、磨床零部件的弹性变形、磨床的热变形和磨床的振动等。磨床在外力、温度、振动等影响下所能达到的精度是动态精度，动态精度通常用试磨样件所能达到的加工精度来评定，这种精度称为磨床工作精度。磨床的工作精度在机床说明书中注明，以便操作者按加工要求合理选择磨床，以满足工件的加工精度要求。

2．磨床精度对工件加工精度的影响

　　(1)砂轮主轴的回转精度 它是指砂轮主轴端的径向圆跳动和轴向窜动。一般外圆磨床砂轮主轴的径向圆跳动、轴向窜动公差为0.005 mm。砂轮主轴是带动砂轮高速旋转以完成磨削的主运动。砂轮主轴的回转精度直接影响工件的表面粗糙度。例如，径向圆跳动会使工件表面出现直波形痕迹；轴向窜动则会使工件表面出现螺旋形痕迹；两者均超差，会使砂轮磨削不均匀，从而引起工件的圆度误差和轴向圆跳动误差。

(2)头架主轴的回转精度头架主轴用来带动工件作圆周进给成形运动，故在内、外圆磨床上其回转运动的误差将直接反映在加工表面上。内外圆磨床夹架主轴的径向圆跳动会使加工表面产生圆度误差（工件用卡盘装夹）。头架主辚的轴向窜动会使工件端面产生轴向圆跳动误差。在螺纹磨床上，头架主轴的径隰圆跳动和轴向窜动会影响被磨螺纹的螺距误差。

　　(3)工作台直线运动精度工作台的直线运动精度对加工精度有直接影响窝工作台移动在垂直平面内的直线度误差，会在内、外圆磨床上表现为工件中心8度的变化，从而引起工直径的变化，进而影响工件表面素线的直线度，同时会产生圆柱度误差。但由于工件的位移量是沿砂轮的切线方向(图9-la)，此引起的直径变化不大，所以对加工精度的影响不明显，但在平面磨床上磨平时，这项误差会使工件在砂轮法线方向产生变动。如图9-lc所示，工作台运动在水平面内的直线度误差，对内、外圆磨削而言的。如图9-lb所示，其误差方向与背吃刀方向一致，使8=h，会直接影响表面的几何精度。若用砂轮端面磨削工件台阶面时，这项误差也影响台阶平面的加工精度。

　工作台导轨扭曲，会使工作台在移动空间内发生倾斜偏摆。无论内、外圆磨削或平面磨削，都会使工件产生在敏感方向上的位移。如图9-2所示，当工作台偏摆一角度时，工件中心也偏摆一角度，使工件在敏感方向上产生位移，改变了砂轮的实际背吃刀量，并使工件表面产生了较大的圆柱度误差。

　　导轨扭曲造成导轨的平行度误差，影响工件台的运动精度

　　外圆磨床导轨扭曲对加工的影响上所述，工作台直线运动精度对加工精度的影响是发生在敏感方向上的。直线运动精度不但直接影响加工精度，还会影响砂轮的精确修整，从而影精度。特别是在精密磨削、超精密磨削中，精确修整砂轮具有很重大的意轮修整情况可以用图形作分析。设Ox为砂轮的回转轴线，整位置要求金刚石的移动轨迹必须与Ox轴线平行，即直线为AB。当工作在水平面内的误差为△，垂直平面内的误差为△。时，金刚石的修整轨迹经修整后的砂轮圆周表面素线是双曲线。

　　砂轮圆周素线被修成双曲线形果只有水平面内直线度误差，则修整后砂轮为圆锥形。如果只有垂直平面线度误差，修整后的砂轮仍是双曲线形。用双曲线形或圆锥形的砂轮磨削都会直接影响加工精度和表面粗糙度。

(4)砂轮架横向直线运动精度这种误差是由于床身上的砂轮架导轨{平面内的直线度误差造成的。如果此误差较大，则砂轮架前后移动时，砂轮：中心线方向将产生偏斜。如图94a所示，在离开砂轮工作位置很远的位置自砂轮，有可能获得的形状是圆锥面，修整后的砂轮移动至磨削位置时，则会{轮单边接触工件表面，工件表面出现螺旋形磨削轨迹，。如图94b所示。因_精度磨削时，砂轮的修整位置与磨削位置应尽量接近，这样就大大减小了砂轮导轨直线度误差对工件加工精度的影响。

　　砂轮架导轨直线度误差对加工的影响

　　a)修整砂轮位置b）磨削工件的砂轮位置

(5)头架主轴轴线与砂轮架主轴轴线的等距度 在外圆磨床上，工中若与砂轮中心不等距，磨削圆锥面时将使工件 l双曲线误差是一种异面直线误差产生形状误差。如图9 -5.a所示，工件被磨成中凹双曲线形。

(6)头架主轴轴线与内圆磨具支架孔轴线的等距度在内圆磨削圆锥时，工件中心与砂轮中心的不等距也会产生双曲线误差。如图9-5b所示，工件内圆被磨成中凸双曲线形。

(7)砂轮主轴轴线与工作台移动方向的平行度误差此误差会影响磨削后工件端面的平面度。若砂轮主轴翘头或低头，都会使工件图9-5 砂轮主轴与工件轴线不等距时对加工的影响

a)中凹双曲线形b）中凸双曲线端面被磨成凸面；在水平面内，砂轮沿顺时针方向偏，端面被磨成凹面（图9-6c）；砂轮架沿逆时针方向偏，工件端面被磨成凸面。

(8)头架与尾座中心连线的位置误差头架与尾座的中心连线对工作运动方向在垂直平面内的平行度误差，会使装夹在两顶尖上的工件倾斜一个角度，工件将被磨成细腰形；磨端面时则会磨成凸面，产生的形状误差越大。

　　(9)磨床的热变形磨床在工作过程中，由于受内、外热源的影响，其零部件会产生热变形。磨床产生热变形的热量来源：在磨床内部有磨削热、导轨、传动轴、轴承等处的摩擦热，液压系统的热量以及电动机产生的热量；在磨床外部的热源有空气的对流、日光的辐射。由于磨床各部分受热不均匀，磨床各部分的温度就高低不一，造成各部分不同的热变形。图9-8所示为内圆磨床的热变形示意图，主轴轴线和磨头轴线由于轴承和电动机等处的发热，而发生偏移：主轴中心升高，偏斜；磨头中心升高，偏移。影响磨孔的精度。