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。
; O3 O1 B1 Z' C, ` 1.影响机床工作精度的主要因素。
* i( S; r2 h, Z$ o' k (1)机床变形。* O/ W0 k) Y, ]
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。: G# _! j# N! n4 h7 m# k
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。
' K! f/ g3 \2 Z- r" H- l( m+ ? 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。) d' e0 t$ l6 I% V* p5 U# H9 V
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。8 w9 G* ^; Y( X; q
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。1 I* u9 p2 p# G
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。$ l7 e" V) [2 y* H \4 {/ c% g
(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。5 f" X8 R* [+ J" |5 t/ K% W
机床振动在本质上可分为受迫振动和自激振动两种。' F, G) v- k* S8 z2 q
机床的抗振性能由机床刚度、阻尼特性、固有频率决定。
' ?7 ]# t9 c4 `( Z: r 2.机床工作精度的评价。4 K4 V' z* O% x2 U8 ?
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。
, K. G! w, v; i6 x' [& e# ~ 普通车床工作精度主要采用以下项目评价:! G) P) J1 R! s+ ~5 w
(1)精车外圆的圆度和圆柱度。取直径不小于床身最大回转直径的1/8,实际长度为直径三倍的中碳钢件,用卡盘夹持,精车外圆。精车后检验试件的圆度和圆柱度。允差值圆度为0.01mm,圆柱度在300mm测量长度上为0.03mm。表面粗糙度Ra不大于2.5μm。3 H+ H0 z, w. I2 ]4 f
(2)精车端面的平面度。取直径不小于床身最大回转直径1/2的盘形铸铁试件,用卡盘夹持,精车端面。精车后测量试面平面度误差。允差值在300mm直径上为0.02mm(只许凹)。表面粗糙度Ra不大于2.5μm。
$ h* L' L- S1 b (3)精车螺纹螺距误差。在两顶尖中间,顶持一根和车床丝杠直径相等,长度不小于300mm的钢质试件,精车出和车床丝杠螺距相等的 60°普通螺纹,检验其螺距误差。允差值在300mm测量长度内为0.04mm,任意500mm测量长度上为0.015mm。. ~9 N/ @9 |) s) O
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。
( U4 M; }$ s& O$ I 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。
# F% K2 R* X: X, z" l/ } 试确定该机床的精度指数。2 p. L3 `0 h3 F2 M! b
表10-1 某车床各检查项目的标准精度和实测值
- E: g3 Z- p& [( d0 X+ P# X \ 结论:& X! w0 H7 t# L' r) X1 _
精度指数小于2 ,故该机床可继续使用,但需要注意调整。 |