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第二节　金属切削机床质量评定及试验

金属切削机床质量的优劣主要表现在其技术性能和精度上。

如在装配车床中，车床主轴轴线对溜板移动的平行度较差，则加工出工件外圆的圆柱度必然差。(新加)

机床精度在一定程度上反映机床综合技术状态，因此，对金属切削机床质量进行评定时，应考查其精度。

一、机床精度的检验(掌握)

(一)几何精度：机床在不运转时部件间相互位置精度以及主要零件的形状精度和位置精度，包括：

1.导轨的直线度;

2.工作台面的平行度;

3.导轨或部件之间的垂直度;

4.主轴回转中心线的径向跳动和轴向窜动;

5.主轴中心与其它对应构件中心或孔中心的同轴度;

6.回转工作台的分度精度等。

几何精度是评定机床精度的主要指标。

普通车床几何精度国家规定了15项检验标准，其主要检验项目如下：

1.主轴锥孔轴线的径向跳动。

2.主轴轴线对溜板移动的平行度。

3.主轴轴向窜动。

4.尾座套筒锥孔轴线对溜板箱移动的平行度。

5.床头和尾座两顶尖等高度。

(二)工作精度：机床在动态条件下对工件进行加工时所反映出来的机床精度。

通过机床加工后工件的实际几何参数与理想几何参数符合程度好，则机床工作精度高;符合程度差，则机床工作精度低。

1.影响机床工作精度的主要因素

(1)机床变形

①机床刚度：机床在工作时，由机床—夹具—刀具—工件组成的工艺系统在切削力、传动力、惯性力、夹紧力和重力等作用后，往往会产生弹性或塑性变形。

机床刚度是指机床在外力作用下抵抗变形的能力，包括构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。

机床构件本身的刚度取决于构件本身的材料性质、构件的截面形状和大小、壁厚、筋板的布置等。

接触刚度不仅与接触材料、接触面的几何尺寸和硬度有关，而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、预压力等因素有关。

②热变形：机床由于外部热源(包括阳光及环境温度的变化)和内部热源(如电动机、齿轮箱、轴承、液压系统和切削热等)的影响，使机床各部分温度发生了变化。由于各个零件的温度不尽相同，各种材料热膨胀系数不同，因而造成了机床各部分不同的变形和相对位移，这种现象叫做机床的热变形。

据统计，机床在长期工作中由于热变形而产生的误差最大可占全部误差的70%，特别是对精密机床、大型机床和自动化机床，热变形的影响尤其不能忽视。

(2)机床振动

机床在切削过程中的振动严重影响机床的性能。振动可影响到机床的加工精度、加工表面的质量和引起噪声，降低生产率，缩短刀具寿命，激烈的振动甚至可以损坏机床的运动件。

机床振动在本质上可分为受迫振动和自激振动两种。

机床的抗振性能由机床刚度、阻尼特性、固有频率决定。

2.机床工作精度的评价。

目前，对机床工作精度的评价主要是通过切削典型零件所达到的精度，间接地对机床工作精度做出综合评价。

机床的精度项目颇多，只要有一项超差，就会牵涉到整个机床精度的评价。

例题：已知某机床其几何精度和工作精度的实测值和允差值，如下表所示。试确定该机床的精度指数。

表10-1　某车床各检查项目的标准精度和实测值

项目名称 允差值(mm) 　实测数值(mm)

几何精度 主轴锥孔轴线的径向跳动 0.01 0.02

主轴线对溜板移动的平行度 0.03 0.02

主轴轴向窜动 0.01 0.01

尾座套筒锥孔轴线对溜板箱移动的平行度 0.03 0.02

床头和尾座两侧尖等高度 0.04 0.03

工作精度 精车外圆圆柱度 0.03 0.04

精车端面平面度 0.02 0.02

精车螺纹螺距误差 0.04 0.04

解：在计算机床精度指数时，首先应分别计算几何精度和工作精度，以两者的算术平均值作为机床的精度指数T。

计算过程略。

结论：由于精度指数为1.13，小于2 ，故该机床可继续使用，但需要注意调整。

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