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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(shù)性能和精度上。
一、機床精度的檢驗(重點)
(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(dǎo)軌的直線度;
2.工作臺面的平行度;
3.導(dǎo)軌或部件之間的垂直度;
4.主軸回轉(zhuǎn)中心線的徑向跳動和軸向竄動;
5.主軸中心與其它對應(yīng)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(biāo)。
普通車床幾何精度國家規(guī)定了15項檢驗標(biāo)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(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。
二、金屬切削機床試驗
金屬切削機床在出廠前、大修后或質(zhì)量檢查需要時,為檢驗機床的制造質(zhì)量、加工性質(zhì)和生產(chǎn)能力而進行試驗。主要是空運轉(zhuǎn)試驗和負荷試驗。
(一)機床的空運轉(zhuǎn)試驗
機床的空轉(zhuǎn)試驗是在無載荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)機床,檢驗各機構(gòu)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、溫度變化、功率消耗,操縱機構(gòu)動作的靈活性、平穩(wěn)性、可靠性和安全性。
(二)機床的負荷試驗
機床的負荷試驗是用以試驗機床最大承載能力。
負荷試驗一般用實際切削方法,按試驗規(guī)程進行。
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