CPV考试辅导机器设备的质量检验及试验讲座2

本讲是机电评估基础的第十七讲，讲述教材第九章，机器设备的质量检验及试验，主要内容包括机器设备质量评定的主要内容、金属切削机床质量评定及实验。考虑到机器设备的质量检验及试验是设备评估的一个重要环节，从这一安排以及大纲要求来看，这一章节内容比较重要，有可能成为计算题和简答题等分数比较多的题目的考点，请同学们注意。

2003年教材新增内容如下：

1、从p445的1.生产性开始到p446的应结合技术寿命和经济寿命综合考虑设备的耐用性为止为新增内容。

2、p447的（三）运动系统和（四）操作系统的标题和内容为新增。

3、p449的“二、机器设备质量评定中应注意的问题”内容为新增

4、p456~p458的二、金属切削机床的质量评定的内容为新增

5、p460的第二段的从“精密机床和普通机床的噪声不大于85dB ”到“实验时，各种操作机构、电气液压装置、润滑及冷却系统、安全保护装置均应正常工作并可靠。”为新增

本讲学习要求：

1.熟悉机器设备质量评价的主要内容。

2.掌握机床精度的分类、机床几何精度的检测方法、影响机床工作精度的因素及工作精度评价方法，能通过对精度指数的计算考核机床的精度；熟悉金属切削机床的空转试验及负荷试验的目的、方法及结果判断。 　　

一、机器设备质量评定的主要内容（熟悉）

机器设备质量评价的考核对象：设备的技术性能指标、精度要求以及设备的整齐、清洁、润滑、安全。

（一）、机器设备完好的主要内容

1、主要性能

机器的性能指标是否符合技术要求，包括：生产性、可靠性、节能性、维修性、耐用性等。在教材445~446页对生产性、可靠性、节能性、维修性、耐用性内容的解释为新增内容，大家要注意掌握每项内容的具体含义。

2、精度要求

设备的综合精度可以用精度指数衡量，掌握精度指数的概念与计算方法。注意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一个数据。T越小，精度越高，记住以下公式9-1
T=√∑（Tp+TS）2/n

式中：Tp－单项实测值；

TS－单项允许值；

n－实测项数

精度指数越小，说明其精度越高。

T≤0.5时，作为新设备验收条件

T≤1 ，作为大修和重点修理后的验收标准

1
2
T>3，需要大修或更新

3、运动系统：（新增）

4、操作系统（新增）

5、液压系统

6、电气系统

7、动力系统

8、环境保护和工业卫生

9、安全可靠

10、维护保养

11、配套齐全

3~11的主要内容需要同学们熟悉，并且适当记忆，主要掌握判断他们质量的优劣主要看整齐、清洁、润滑、安全的内容是否达到要求。

（二）、机器设备质量评定中应注意的问题（新增）

1、机器设备的主要质量指标劣化程度

输出参数确定了机器设备的状态，它可以是工作精度、运动参数、动力参数及经济指标。它是判断机器设备质量的依据。

2、机器设备的可靠度

它是指机器设备在规定的时间和条件下，能正确执行其功能的概率。可靠性是一个定性的概念，而可靠度是一个定量的概念。

3、机器设备的经济性指标

在机器设备使用过程中，

①能否以最小的消耗获取尽可能大的效益；

②维持费的高低

二、金属切削机床质量评定及实验（.掌握机床精度的分类、机床几何精度的检测方法、影响机床工作精度的因素及工作精度评价方法，能通过对精度指数的计算考核机床的精度；熟悉金属切削机床的空转试验及负荷试验的目的、方法及结果判断。）

金属切削机床质量优劣主要表现在其技术性能和精度上。

机器质量取决于：设计水平，加工质量，装配质量。
（一）、机床精度的检验

包括几何精度（静态）和工作精度（动态）

1、几何精度

指机床在不运转时各部件相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度（对照教材24页内容加以理解），记忆其主要包括内容。

主要包括：

①导轨直线度；

②工作台面平行度；

③导轨或部件之间的垂直度；

④主轴的径向跳动和轴向窜动；

⑤主轴中心与其他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；

机床几何精度对加工精度有直接影响，是评定机床精度的主要指标。

主要检验项目如下：

(a)主轴锥孔轴线的径向跳动，见图9-1。

（b）主轴轴线对溜板移动的平行度，见图9-2。

（c）主轴轴向窜动，见图9-3。

（d）尾架套筒锥孔对溜板移动的平行度，见图9-4。

（e）床头和尾架两顶尖等高度，见图9-5

2、工作精度

它是在动态条件对工件加工时反映的机床精度。

（1）、影响工作精度的主要因素包括变形和振动。由于变形和振动，会带来以下影响：破坏原有的装配精度、稳定的速度以及刀具与工件间的相对位置，破坏加工过程的稳定性，导致加工质量下降

①机床变形：刚度和热变形是影响它的主要因素

A、刚度是机床在外力作用下抵御变形的能力。刚度越大，工作精度越高，刚度包括机床本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床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、预压力等有关。

B、机床热变形：

机床由于外部热源和内部热源的影响，使机床各部分温度发生变化，各部分温度不同、热膨胀系数不同，造成机床各部分不同的变形和相对位移。

热变形会破坏原始几何精度，加快磨损，甚至影响正常运转。特别是精密机床、大型机床（发热量大）、自动机床（连续工作，发热量也大）。

②机床振动
振动影响机床的加工精度、加工表面质量、引起噪音、降低生产率、缩短刀具寿命。

振动分为受迫震动和自激振动。

机床抗震性与机床刚度、阻尼特性和固有频率有关
（2）、工作精度的评价

主要通过切削加工典型零件所达到的精度间接进行评价，

①精车外圆的圆度和圆柱度：

允差：圆度为0.01mm，圆柱度在300mm长度上为0.03mm。表面粗糙度：Ra不大于2.5。

（2）精车端面的平面度：

允差：在300mm直径上为0.02mm（只许凹）。表面粗糙度：Ra不大于2.5。

（3）精车螺纹螺距误差：

允差：在300mm测量长度内为0.04mm，任意500mm测量长度上为0.015mm。

对于456页的例题一定要掌握，大家要理解教材447的T值的范围

（二）、金属切削机床的质量评定（新增）

1、评定内容：

①最重要：机床精度

②需检查：传动系统、操作系统、润滑系统、电气系统、运动系统。

2、评定方法：仪器测定法和观察判断法

3、仪器测定法的应用：机床的几何精度和工作精度、机床运动系统的发热、振动、磨损、机件的裂纹

4、观察法

它是评定机床质量的常用方法。它利用简单的工具，来对机床质量进行定性分析判断的方法。主要通过查、看、听、摸的手段来进行。

①查：查看记录、现场

②看：看变形、看伤痕、看工件、看原色、看油路、看电气

③听：摩擦声、泄漏声、冲击声、敲击声

④摸：温升、振动、伤痕或波纹、松紧程度。

（三）、金属切削机床试验

试验阶段：出厂前、大修后或质量检验需要时

试验内容：制造质量、加工性质和生产能力

1、空运转实验

它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、平稳性、可靠性和安全性。表9-2、9-3的内容要理解，温度与温升的差值为30度。

对自动、半自动和数控机床，进行空转实验，运转过程不应发生故障。运转时间见表9-4。

精密机床和普通机床的噪声不大于85dB，高精度机床的噪声不大于75dB。

机床振动的振幅一般不超过：

车床、钻床及刨（插拉）床 10μm

铣床、镗床 7μm

磨床、精密机床 3μm

2、机床的负荷试验（用以试验承载能力）

（1）主要内容：

①机床主轴允许的转矩实验

②短时间超负荷实验

③工作电动机达到功率实验

④重型机床的静载荷实验

⑤对高精度机床不做超负荷实验（2）试验方法：实际切削法