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第二節(jié)　金屬切削機床質(zhì)量評定及試驗

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

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

機床精度在一定程度上反映機床綜合技術狀態(tài)，因此，對金屬切削機床質(zhì)量進行評定時，應考查其精度。

一、機床精度的檢驗(掌握)

(一)幾何精度：機床在不運轉(zhuǎn)時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.導軌的直線度;

2.工作臺面的平行度;

3.導軌或部件之間的垂直度;

4.主軸回轉(zhuǎn)中心線的徑向跳動和軸向竄動;

5.主軸中心與其它對應構(gòu)件中心或孔中心的同軸度;

6.回轉(zhuǎn)工作臺的分度精度等。

幾何精度是評定機床精度的主要指標。

普通車床幾何精度國家規(guī)定了15項檢驗標準，其主要檢驗項目如下：

1.主軸錐孔軸線的徑向跳動。

2.主軸軸線對溜板移動的平行度。

3.主軸軸向竄動。

4.尾座套筒錐孔軸線對溜板箱移動的平行度。

5.床頭和尾座兩頂尖等高度。

(二)工作精度：機床在動態(tài)條件下對工件進行加工時所反映出來的機床精度。

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

1.影響機床工作精度的主要因素

(1)機床變形

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

機床剛度是指機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，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)、預壓力等因素有關。

②熱變形：機床由于外部熱源(包括陽光及環(huán)境溫度的變化)和內(nèi)部熱源(如電動機、齒輪箱、軸承、液壓系統(tǒng)和切削熱等)的影響，使機床各部分溫度發(fā)生了變化。由于各個零件的溫度不盡相同，各種材料熱膨脹系數(shù)不同，因而造成了機床各部分不同的變形和相對位移，這種現(xiàn)象叫做機床的熱變形。

據(jù)統(tǒng)計，機床在長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%，特別是對精密機床、大型機床和自動化機床，熱變形的影響尤其不能忽視。

(2)機床振動

機床在切削過程中的振動嚴重影響機床的性能。振動可影響到機床的加工精度、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，激烈的振動甚至可以損壞機床的運動件。

機床振動在本質(zhì)上可分為受迫振動和自激振動兩種。

機床的抗振性能由機床剛度、阻尼特性、固有頻率決定。

2.機床工作精度的評價。

目前，對機床工作精度的評價主要是通過切削典型零件所達到的精度，間接地對機床工作精度做出綜合評價。

機床的精度項目頗多，只要有一項超差，就會牽涉到整個機床精度的評價。

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

表10-1　某車床各檢查項目的標準精度和實測值

項目名稱 允差值(mm) 　實測數(shù)值(mm)

幾何精度 主軸錐孔軸線的徑向跳動 0.01 0.02

主軸線對溜板移動的平行度 0.03 0.02

主軸軸向竄動 0.01 0.01

尾座套筒錐孔軸線對溜板箱移動的平行度 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：在計算機床精度指數(shù)時，首先應分別計算幾何精度和工作精度，以兩者的算術平均值作為機床的精度指數(shù)T。

計算過程略。

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

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