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。
: P- e- h9 Q4 @; |7 }. l6 e0 G% d$ y 1.影响机床工作精度的主要因素。
2 F! j9 h. P* b" E9 l- b1 a1 s k (1)机床变形。
, W" M {- A1 u( e- n 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。2 X& @: Y z, G* A1 g
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。9 \0 n5 y/ q" Y% T% R, @
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。
! G& F" f9 e9 P0 m+ @1 X" e9 u- h 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。/ y. u" ]4 V6 v$ X) o/ C" [
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。
, y1 Z1 ?. G" W' O1 z 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。9 ~; R! f& F# ~ l! u% t
(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。, F l4 B; m* Z9 p4 f7 ^* @* }
机床振动在本质上可分为受迫振动和自激振动两种。0 ~7 r4 ?2 c2 D/ [
机床的抗振性能由机床刚度、阻尼特性、固有频率决定。
- x1 v4 V ^, M1 i 2.机床工作精度的评价。
, |8 v! A# g8 p7 o! ] 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。
7 p; Z* X, ^6 b3 b# _ 普通车床工作精度主要采用以下项目评价:
! l- K- t8 B5 d E/ P( q$ Q4 ` (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。8 Q! X$ F5 {( K+ ~9 s/ k3 ?
(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。
% p- u# o' u$ n" ?! ^" W/ t& M6 T0 a (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。8 K) m t% m9 q2 u& k& }4 g
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 O$ x" _) P$ m! C/ v 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。 }4 Q2 G! O3 Z4 h' y
试确定该机床的精度指数。
3 {( a7 `7 `1 ?5 c! c* @. [ 表10-1 某车床各检查项目的标准精度和实测值
3 T8 l# \9 q' K 结论:2 p1 o* D; [7 C! p7 F
精度指数小于2 ,故该机床可继续使用,但需要注意调整。 |