用整理的逛总谈机床精度的干货骗酒喝，

yinalan

想想逛总之后很少有谈机床精度的了，再者还可以骗半先生的酒喝，所以把之前逛总谈机床精度整理出来，有的是逛总老论坛谈到的，有的是逛总在其他论坛谈过的一并放在这里大家一起学习，这是我的初衷，如果有觉得不妥，我可以删掉，至于为什么不弄个PDF供 大家下载，我觉得那样来的太容易了想保存的还是自己动手复制吧
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单就一条导轨的轴向运动，它至少包含了6个误差加对其他轴的垂直误差。比如三轴加工中心，就会有21项误差。不管是什么机床导轨的基本精度，都是 三块平板对研（铲刮）而延伸的。在这些误差中，一般普通机床制造者，都知道和重视导轨水平面的直线度和垂直面的直线度。这对于普通工作母机，比如普通车床、铣床等，做到了一般也就满足了要求。所以，常见的这类机床的母导轨（静导轨或较长的那条导轨，比如摇臂铣的工作台导轨），都是机加工的，而与之相配的导轨，则采用配磨或铲刮。但是，高精密机床不是满足了上述两项误差就可以了的，它非常讲究下面三项误差：Pitch，Yaw，Roll
Pitch: 会开车的想象一下，你开在一条起伏不平的道路上，尽管这条路两头测量是一条直线的。有人用颠簸来形容，也没有错的。Pitch是微观一段段的，比如我们常说普通车床的导轨在靠近车头箱处，导轨要求凸一点，以弥补用久后最易磨损的部分。再比如常见的小型平面磨，它左右运动的床鞍导轨，要求是凹的，用以补偿工作台左右运动时，自重产生的误差（下挂）。这些导轨的要求，当允许误差较大时，机加工是可以达到的；但是要求很精密时，机加工就难以满足要求了。尽管      年   的导轨磨有凹、凸方向补偿的功能，那也只能是精密级的，高精密的还是很难保证的（记住了，它本身的导轨也是铲刮出来的）。 那么Pitch就那么重要吗？回答：是！举例说明，比如坐标磨的定位精度。假设该机床有条无比精确的丝杠或光栅数显，我们移动工作台到A位置，此时导轨是微凸的，我们加工了一个孔，然后移动工作台到B位置加工第二个孔，丝杠运动或数显光栅的读数都告诉我们，走了A——B的距离，但B位置的导轨刚巧是凹的，按阿贝误差的原理（请百度该原理，很简单的道理），误差就出来了。而且导轨面距工作台面的距离越大（或被加工零件的距离），误差就越大。还有个显而易见的道理，比如丝杠固定，驱动装在工作台上的螺母，丝杠本身跳动、轴向窜动都合格；此时工作台带着螺母上下颠簸，丝杠刻度圈的读数（或伺服电机的编码器读数），你还能信吗？----------------------------------------------手动分割线------------------------------
机械工程师们为克服阿贝误差，做了很大的努力，比如美国工程师协会，就提出了对数控机床空间误差的要求，其实这些概念，美国Moore在60年代初就提出了，也做到了，他的机床空间误差是Hauser的1/3（据说，没考证）。这些世界顶级的高精密机床，你仔细观察后，就会发现，不是人工产刮就是人工研磨（镶钢导轨）。机床测量中，并不是它说明书上说的精度，实际上精度要高的多。
Yaw:+ `0 y8 {" D2 @9 ^- G% n
    把Pitch转个90度，看成水平方向的，就容易理解了。它对阿贝误差的影响是跟Pitch是一样的，用导向来形容它是最恰当不过了。导轨就是用来导向的轨道。那么在制造中它的精度无疑是极其重要的，铲刮就是提高它的精度的手段之一。
    其实，影响Yaw的精度除了制造外，设计更重要。常见导轨有矩形、燕尾、双V形、V--平组合等。各种导轨各有其优缺点，比如：矩形导轨刚性最好等。但在导向上，无疑是双V的最好。矩形、燕尾导轨的组合，少不了镶条（俗称塞铁），它的存在就决定了在导向这个方向上就必须存在间隙，两条水平导轨面的磨擦不同，丝杠对中性差点，加工时侧向受力等，都会影响导轨运动的导向精度。一般导轨副中磨损较快的是导轨长度较短的那组，比如摇臂铣的床鞍等，而镶条也往往是设计成装在较短的导轨上。观察该组导轨的磨损后情况，你会发现都是两头磨损较大，镶条也是一样。如此，即便你调整了镶条，你往往也会发现，只要机床换向，导向性就差。所以铲刮时，最好该组导轨的中间部分铲刮接触点“软”点（中间低些）或干脆没接触点（普通机床）。这是机加工难以做到的，尤其是对高精密机床。
  双V和V--平组合的导轨，就没有这情况，它们靠自重完全消除了间隙。至于为何双V导向最好，我们先分析下常见的V—平组合，豪泽、三井等的坐标磨都采取了V—平设计，丝杠的位置都偏向于V侧（不在两条导轨的中间），至于偏多少，我想都应该是生产厂家反复论证、试验的结果，明显可以看到&f3 i. C; n) v) |
每家厂的偏移量不同。一个简单的计算，V展开后的平面宽度要大于平导轨的宽度，就算是单按单位面积的磨擦力，丝杠也不得不偏向V那侧，这样才能保此力矩的平衡（这里假设支撑的工作台停在中间，没有考虑V--平的形状不同及工作台运动引起的磨擦不同）。
   美国的Moore说出了一个道理，他说，你放个重工件在平导轨处，那里的磨擦力是否明显增大，你要保持机床导向，是否此时丝杠中心该向平导轨偏移？不然你怎么保证yaw?你用我的双V任何情况下，至少有一条V在为导向服务。但是各厂家该怎么做还是做他们自己认可的，都很牛。我认识的Moore坐标磨（3#以后的），40年整体精度还是在2.5微米以下，除了工作台面的平面度。
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逛总Roll呢，快回来给大家补课啊~~~~~~~~


4

迷茫的维修

一晃好多年了

yinalan

常用飞机的运行来描述导轨的运行。可以是一条导轨，也可以是N条导轨组合后的机床运行。
铲刮就是修正航向误差；铲刮就是指定误差的方向（比如允许凹不准凸等）。
精密机床都是微米级的，即便是用了误差均化的设计，但它的导轨也必须是微米级的。若大的一块铸铁疙瘩，你机加工能保证微米？1 [% Q6 |3 [: P
这里只是讲一条导轨的精度，与储油排花和装饰排花有何关系？还没谈机床的角度关系呢！那靠机加工更无法保证！
但坐标磨的导轨几何精度的保证不是通过铲刮得来的，有铲刮的工序，但最终是通过治具的研磨得来的
首先要分清铲刮（scraping)和研磨（lapping)的区别：铲刮是修正较软金属精度的最有效方法，研磨对付较硬金属更有效。
    其次要谈机床导轨的区别：美国Moore坐标磨的母导轨是用镶钢导轨，瑞士Hauser是用铸铁导轨。镶钢导轨洛氏硬度在60，
靠铲刮是刮不动的，只好用研磨，而不是任何坐标磨的导轨几何精度都是研磨出来的！
    再则Moore的坐标磨镶钢导轨是装在铸件上的，如果没有铸件与钢导轨的接触精度，任你什么几何精度都做不出来的，导轨
走起来像蚯蚓在爬行！把Moore的镶钢导轨拿下来，就可以看到铸件的铲刮面有多精密！！！再看看Moore的立柱导轨，母导轨是铸铁的，
上下直线度全靠它保证，怎么研磨？铲刮干吗？研磨只是对特定的导轨及特定的导轨材料而做的铲刮无法达到的微修正， 最后说说动Moore的X-Y动导轨，都是铸铁，满满的铲刮印。是研磨后为了储油？看仔细了，都是手工铲刮然后排花的。
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手动机床导轨上铲刮是在导轨几何精度出来后再加上去的，为了更好的储油减少摩擦，首先铲刮肯定是有精度的，机床很多位置的配合就有用到铲刮，铲刮是冷加工不会改变铸铁表层结构，不会对被加工铸铁施加多大的力，不会使铸铁形变，从而铸铁不会产生应力（铸铁冶炼制造过程中和机床自身重量等所产生的应力除外），所以得来的精度更持久。但坐标磨的导轨几何精度的保证不是通过铲刮得来的，有铲刮的工序，但最终是通过治具的研磨得来的。手动机床导轨上铲刮是在导轨几何精度出来后再加上去的，为了更好的储油减少摩擦。一般的平面磨和成型研磨的导轨是贴塑导轨（铁氟龙），那种导轨是通过铲刮得来的。
讲到导轨，就必须是导轨副，由静导轨和动导轨组成。不管是什么材料组成的导轨副，讲究的就是摩擦系数，钢对铸铁，铸铁对铸铁，铸铁对塑料等等等，他们的摩擦系数是不同的，选择配对才是要点，同时也要讲成本。而且还讲究即便是有磨损，也不要磨损那难于修复的那条导轨。至于铸铁，实践证明它有不可替代的优越性，比如吸震、比如对湿度不敏感、比如易加工、比如高频淬火后，硬度可媲美钢件等等，而且它还耐磨！当然，其他材料，比如花岗岩，人造花岗岩，陶瓷等，由于对温度不敏感，也常用来做机床床身，但很少用来做导轨。钢结构加水泥也是机床床身一种研究方向，但导轨还是导轨材料。至于滚动导轨，又是另一套理论，各说各话，谁也没说服谁。
对于精密机床导轨，铲刮师傅的功力，主要是机床运行时几何精度以及降低   动---静   摩擦系数，大大的讲究，这里就不出丑了，反正我不是师傅。
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从美国Moore的Hook刮法到瑞士的Pull刮法，亚洲的Hip刮法，优缺点一大堆。，写出来也不一定有人能看懂哈，其中导轨爬行理论好占一大部分呢。但是面对热乎乎的铸件，这些理论都不成立！这就是中国机床行业的现状，精密二字无从谈起！,瑞士的拉刮法，实践证明对降低导轨副的动---静摩擦很有效，20年前，日本几乎不敢想，都是屁股推刮法。等到他由于机床便宜，数控先进，赚了大把钱后，开始吞并瑞士公司，这手艺才传到日本，现在蔓延到台湾了。
台湾到大陆，都一样。现在有公司梦想，什么机床精度都不要，开发个软件加激光实时测试补偿，机床可以不要精度。你头歪，我就补偿你的歪头，你导轨走的像蚯蚓，我就把蚯蚓补正过来。呵呵。都忘了基本知识。比如：三块平板等。
铲刮对导轨的运行是非常重要的。无非是分两个方面：1，运行精度。2，接触精度。前者决定了机床的几何精度，
后者除了决定了机床的耐用性和刚度，对高精密机床来说，它还有个更重要的指标，解决爬行，提高微进给的可靠性。------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
好久不见逛总，想想逛总是不是闲时还在弄个古董级别的机床拆拆修修精度又恢复继续可以干活了，就像米国工程师平时修二战飞机重上蓝天哈哈

guopfd

这样就能喝酒啊

毗陵驿

喊回来了喝好酒\(^o^)/~

sijiruchun

要么大侠写下在学校怎样读书泡妞，肯定会有好酒，哈哈

杰森·伯恩

Z轴正方向为前进方向

pitch()：俯仰，将物体绕X轴旋转（localRotationX）

yaw()：航向，将物体绕Y轴旋转（localRotationY）

roll()：横滚，将物体绕Z轴旋转（localRotationZ）

Qinling_lv

guopfd 发表于 2017-8-31 07:28
这样就能喝酒啊

文章主要将硬轨精度对机床的影响，如果用滚柱导轨呢？问题是不是可以简单一些？