10-1、2、3机器设备的质量检验及试验

机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/71第十章机器设备的质量检验及试验第一节机器设备质量评定的主要内容一、机器设备完好的主要内容（一）主要性能生产性机器设备的生产效率，又称为设备的生产率。效率高就是指机器设备在单位时间内能生产更多的产品或提供更多的服务。功率、行程、速度等。可靠性在规定的时间和规定的条件下，完成规定功能的能力。主要指设备的精度、准确度的保持性及零件的耐用性、安全可靠性等。节能性节约能源的能力。每小时耗电量、耗油量等，每百公里耗油量等。维修性维修程度的难易，影响着维修工作量大小和费用的高低。耐用性使用过程中，经历的自然寿命时间。并非越长越好，应结合技术寿命和经济寿命综合考虑设备的耐用性。环保性可将ISO14000环境管理标准作为衡量指标。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/72（二）精度要求（掌握）精度指数T是评价机器设备有形磨损造成各部件之间相互位置变动的一个重要数据。式中：TP—实测精度TS—标准精度n—实测项数机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/73设备精度指数T值越小，说明其精度越高。根据实践经验：T≤0.5新设备验收标准0.5＜T≤1大修和重点修理后验收标准1＜T≤2可继续使用注意调整2＜T≤2.5需要重点修理或大修T＞2.5需要大修或更新此外，机床的运动系统、操作系统、液压系统、电气系统、动力系统、环境保护和工业卫生、安全可靠、维护保养与配套齐全等方面均应该达到应有的要求。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/74二、机器设备质量评定中应注意的问题（一）机器设备主要质量指标的劣化程度输出参数是判断机器设备质量的重要依据之一。（二）机器设备的可靠度可靠性机器设备在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性是体现机器设备耐用和可靠程度的一种性能。定性可靠度在规定的条件下，和规定的时间内完成规定功能的概率，用R（t）表示定量【提示】可靠度的最大值为1，称为100%可靠；最小值为0，称为完全不可靠。由此可见：0≤R（t）≤1。又可称为无故障工作概率。（三）机器设备的经济指标1.机器设备在使用过程中，是否能以最小的消耗获得尽可能大的效益。2.机器设备在使用过程中，其维持费的高低。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/75【例题·多选题】下列关于考核机器设备主要性能指标的陈述中，正确的是（）。A.生产性是指机器设备的生产效率B.可靠性是指机器设备适应任何工作条件并完成规定功能的能力C.节能性是指机器设备节约能源的能力D.维修性是指机器设备维修的难易程度E.耐用性是指机器设备在使用过程中所经历的技术寿命时间『正确答案』ACD『答案解析』机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/76生产性机器设备的生产效率，又称为设备的生产率。效率高就是指机器设备在单位时间内能生产更多的产品或提供更多的服务。功率、行程、速度等。可靠性在规定的时间和规定的条件下，完成规定功能的能力。主要指设备的精度、准确度的保持性及零件的耐用性、安全可靠性等。节能性节约能源的能力。每小时耗电量、耗油量等，每百公里耗油量等。维修性维修程度的难易，影响着维修工作量大小和费用的高低。耐用性使用过程中，经历的自然寿命时间。并非越长越好，应结合技术寿命和经济寿命综合考虑设备的耐用性。环保性可将ISO14000环境管理标准作为衡量指标。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/77【例题·多选题】（2008）评价机器设备的主要性能指标中，生产性表现为（）等一系列技术参数。A.功率B.能源消耗量C.精度D.行程E.速率『正确答案』ADE『答案解析』生产性是指机器设备的生产效率，又称为设备的生产率，通常表现为功率、行程、速率等一系列技术参数。设备的精度是可靠性的范畴，能源消耗量是节能性的范畴。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/78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质的优劣主要表现在其技术性能和精度上。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。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/79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：机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/710机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/711机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/712机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/713机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/714检验项目检验方法图示标准主轴锥孔轴线的径向跳动百分表固定在溜板上，探头顶在检验棒表面上，旋转主轴在a、b两处检验。长度L＝300mm时，允差值a＝0.01mm，b＝0.02mm主轴轴线对溜板移动的平行度将检验棒插入主轴锥孔内，而百分表固定在溜板上，在移动溜板时，探头在棒的上母线a和侧母线b处测量长度L＝300mm时，允差值a＝0.03mm（只许向上偏），b＝0.015mm（只许向前偏）机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/715主轴轴向窜动将检验棒插入主轴锥孔内，检验棒中心放一粒钢球；而百分表固定在溜板上，探头顶在钢球上。转动主轴时，百分表读数的最大差值，允差值为0.01mm。尾座套筒锥孔轴线对溜板箱移动的平行度将检验棒紧固在固定的尾座上，百分表随溜板移动，在上母线和侧母线上读数的最大值。长度L＝300mm时，允差值a＝0.03mm（只许向上偏），b＝0.03mm（只许向前偏）。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/716床头和尾座两顶尖等高度检验棒安装在主轴和尾座顶尖之间，百分表随溜板移动，在检验棒两端读数的差值，即为等高度误差。允差值为0.04mm（只允许尾座高）。（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。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/717主要因素机床变形机床刚度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。热变形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。机床振动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。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/718机床工作精度的评价项目方法标准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。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。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。【提示】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。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/719【例题·计算题】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主轴线对溜板移动的平行度主轴轴向窜动尾座套筒锥孔轴线对溜板箱移动的平行度床头和尾座两侧尖等高度0.010.030.010.030.040.020.020.010.020.03工作精度精车外圆圆柱度精车端面平面度精车螺纹螺距误差0.030.020.040.040.020.04机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/720机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/721『正确答案』结论：精度指数小于2，故该机床可继续使用，但需要注意调整。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/722【例题·单选题】（2007）下列因素中，不影响机床工作精度的是（）。A.机床的刚度B.机床的热变形C.机床的振动D.机床的噪声『正确答案』D『答案解析』影响机床工作精度的主要因素有机床变形（刚度、热变形）和机床振动。【例题·单选题】（2009）下列关于机器设备精度指数的说法中，错误的是（）。A.精度指数是评价机器设备有形磨损造成各部件之间相互位置变动的重要数据之一B.精度指数越小，说明机器的精度越高C.精度指数的评价方法是在对多种类型机器设备的检查中运用数理统计方法求得的D.任何设备，只要能对所有技术质量要求定出定量标准都可以用精度指数法评价『正确答案』C『答案解析』精度指数的评价方法是在机床精度检查中运用数理统计方法求得的。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/723【例题·综合题】（2009）某车床的规格型号为CA6140×1500。问题：1.简述该车床的主参数和第二主参数的含义及数值。2.该车床的主要组成部件有哪些？哪个是专门为车削各种螺纹而设计的？3.什么是机床的几何精度和工作精度？若该机床的各检查项目的标准精度和实测精度如下表所示，计算精度指数，并判断该机床是否可以继续使用。项目名称允差值实测数值主轴锥孔轴线的径向跳动0.Ol0.O3主轴线对溜板移动的平行度0.O30.O3主轴轴向窜动0.0l0.02尾座套筒锥孔轴线对溜板箱移动的平行度0.030.04床头和尾座两顶尖等高度0.040.O3精车外圆圆柱度0.O30.04精车端面平面度0.020.03精车螺纹螺距误差0.040.04机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/724『正确答案』（1）主参数为床身上最大工件回转直径，CA6140×1500车床的最大回转直径为400mm，第二主参数是指机床上允许装夹工件长度的最大尺寸，CA6140×1500车床的最大工件长度为1500mm。（2）CA6140×1500车床的的主要组成部件包括：主轴箱（床头箱）、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、光杠、丝杠和床身；丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的。（3）机床的几何精度是指机床在不运转时部件间的相对位置精度和主要零件的形状精度和位置精度。机床的工作精度是指在动态条件下对工件进行加工时所反映出来的机床精度。几何精度：工作精度：精度指数：因为T＝1.5512＜2，该车床可以继续使用，但须注意调整。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/725二、金属切削机床质量评定在金属切削机床的质量判定中，机床精度的检查最为重要，除此之外，还须检查传动系统、操作系统、润滑系统、电气系统、运动系统等。对金属切削机床质量评定的方法包括仪器测定法和观察判断法（查、看、听、摸）。机电设备评估基础昆明冶金高等专科学校2020/2/726三、金属切削机床试验主要是空运转试验和负荷试验。（一）空运转试验（温升、噪声、振幅）机床的空转试验是在无载荷状态下运转机床，检验各机构的运转状态、温度变化、功率消耗，操纵机构动作的灵活性、