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第二節(jié)　金屬切削機(jī)床質(zhì)量評(píng)定及試驗(yàn)

金屬切削機(jī)床質(zhì)量的優(yōu)劣主要表現(xiàn)在其技術(shù)性能和精度上。

如在裝配車床中，車床主軸軸線對(duì)溜板移動(dòng)的平行度較差，則加工出工件外圓的圓柱度必然差。(新加)

機(jī)床精度在一定程度上反映機(jī)床綜合技術(shù)狀態(tài)，因此，對(duì)金屬切削機(jī)床質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定時(shí)，應(yīng)考查其精度。

一、機(jī)床精度的檢驗(yàn)(掌握)

(一)幾何精度：機(jī)床在不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)部件間相互位置精度以及主要零件的形狀精度和位置精度，包括：

1.導(dǎo)軌的直線度;

2.工作臺(tái)面的平行度;

3.導(dǎo)軌或部件之間的垂直度;

4.主軸回轉(zhuǎn)中心線的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng);

5.主軸中心與其它對(duì)應(yīng)構(gòu)件中心或孔中心的同軸度;

6.回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度精度等。

幾何精度是評(píng)定機(jī)床精度的主要指標(biāo)。

普通車床幾何精度國(guó)家規(guī)定了15項(xiàng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其主要檢驗(yàn)項(xiàng)目如下：

1.主軸錐孔軸線的徑向跳動(dòng)。

2.主軸軸線對(duì)溜板移動(dòng)的平行度。

3.主軸軸向竄動(dòng)。

4.尾座套筒錐孔軸線對(duì)溜板箱移動(dòng)的平行度。

5.床頭和尾座兩頂尖等高度。

(二)工作精度：機(jī)床在動(dòng)態(tài)條件下對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)所反映出來的機(jī)床精度。

通過機(jī)床加工后工件的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)符合程度好，則機(jī)床工作精度高;符合程度差，則機(jī)床工作精度低。

1.影響機(jī)床工作精度的主要因素

(1)機(jī)床變形

①機(jī)床剛度：機(jī)床在工作時(shí)，由機(jī)床—夾具—刀具—工件組成的工藝系統(tǒng)在切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力和重力等作用后，往往會(huì)產(chǎn)生彈性或塑性變形。

機(jī)床剛度是指機(jī)床在外力作用下抵抗變形的能力，包括構(gòu)件本身的剛度和構(gòu)件之間的接觸剛度。

機(jī)床構(gòu)件本身的剛度取決于構(gòu)件本身的材料性質(zhì)、構(gòu)件的截面形狀和大小、壁厚、筋板的布置等。

接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關(guān)，而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質(zhì)、預(yù)壓力等因素有關(guān)。

②熱變形：機(jī)床由于外部熱源(包括陽光及環(huán)境溫度的變化)和內(nèi)部熱源(如電動(dòng)機(jī)、齒輪箱、軸承、液壓系統(tǒng)和切削熱等)的影響，使機(jī)床各部分溫度發(fā)生了變化。由于各個(gè)零件的溫度不盡相同，各種材料熱膨脹系數(shù)不同，因而造成了機(jī)床各部分不同的變形和相對(duì)位移，這種現(xiàn)象叫做機(jī)床的熱變形。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)床在長(zhǎng)期工作中由于熱變形而產(chǎn)生的誤差最大可占全部誤差的70%，特別是對(duì)精密機(jī)床、大型機(jī)床和自動(dòng)化機(jī)床，熱變形的影響尤其不能忽視。

(2)機(jī)床振動(dòng)

機(jī)床在切削過程中的振動(dòng)嚴(yán)重影響機(jī)床的性能。振動(dòng)可影響到機(jī)床的加工精度、加工表面的質(zhì)量和引起噪聲，降低生產(chǎn)率，縮短刀具壽命，激烈的振動(dòng)甚至可以損壞機(jī)床的運(yùn)動(dòng)件。

機(jī)床振動(dòng)在本質(zhì)上可分為受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)兩種。

機(jī)床的抗振性能由機(jī)床剛度、阻尼特性、固有頻率決定。

2.機(jī)床工作精度的評(píng)價(jià)。

目前，對(duì)機(jī)床工作精度的評(píng)價(jià)主要是通過切削典型零件所達(dá)到的精度，間接地對(duì)機(jī)床工作精度做出綜合評(píng)價(jià)。

機(jī)床的精度項(xiàng)目頗多，只要有一項(xiàng)超差，就會(huì)牽涉到整個(gè)機(jī)床精度的評(píng)價(jià)。

例題：已知某機(jī)床其幾何精度和工作精度的實(shí)測(cè)值和允差值，如下表所示。試確定該機(jī)床的精度指數(shù)。

表10-1　某車床各檢查項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)精度和實(shí)測(cè)值

項(xiàng)目名稱 允差值(mm) 　實(shí)測(cè)數(shù)值(mm)

幾何精度 主軸錐孔軸線的徑向跳動(dòng) 0.01 0.02

主軸線對(duì)溜板移動(dòng)的平行度 0.03 0.02

主軸軸向竄動(dòng) 0.01 0.01

尾座套筒錐孔軸線對(duì)溜板箱移動(dòng)的平行度 0.03 0.02

床頭和尾座兩側(cè)尖等高度 0.04 0.03

工作精度 精車外圓圓柱度 0.03 0.04

精車端面平面度 0.02 0.02

精車螺紋螺距誤差 0.04 0.04

解：在計(jì)算機(jī)床精度指數(shù)時(shí)，首先應(yīng)分別計(jì)算幾何精度和工作精度，以兩者的算術(shù)平均值作為機(jī)床的精度指數(shù)T。

計(jì)算過程略。

結(jié)論：由于精度指數(shù)為1.13，小于2 ，故該機(jī)床可繼續(xù)使用，但需要注意調(diào)整。

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