要保證被加工零件的精度和表面粗糙度,機(jī)床本身必須具備一定的幾何精度、運動精度、傳動精度和動態(tài)精度。
幾何精度是指機(jī)床在不運轉(zhuǎn)時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機(jī)床的幾何精度對加工精度有重要的影響,因此是評定機(jī)床精度的主要指標(biāo)。
運動精度是指機(jī)床在以工作速度運轉(zhuǎn)時主要零部件的幾何位置精度,幾何位置的變化量越大,運動精度越低。
傳動精度是指機(jī)床傳動鏈各末端執(zhí)行件之間運動的協(xié)調(diào)性和均勻性。
以上三種精度指標(biāo)都是在空載條件下檢測的,為反映機(jī)床的性能,必須要求機(jī)床有一定的動態(tài)精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。影響動態(tài)精度的主要因素有機(jī)床的剛度、抗振性和熱變形等。
機(jī)床上出現(xiàn)的振動,可分為受迫振動和自激振動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內(nèi)部產(chǎn)生的持續(xù)振動。在激振力的持續(xù)作用下,系統(tǒng)被迫引起的振動為受迫振動。
機(jī)床的抗震性和機(jī)床的剛度、阻尼特性、質(zhì)量有關(guān)。由于機(jī)床的各個零部件熱膨脹系數(shù)不同,因而造成了機(jī)床各部分不同的變形和相對位移,這種現(xiàn)象叫機(jī)床的熱變形。由于熱變形而產(chǎn)生的誤差可占全部誤差的70%。
對于機(jī)床的動態(tài)精度,尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),主要通過切削加工典型零件所達(dá)到的精度間接的對機(jī)床動態(tài)精度作出綜合的評價。
各類機(jī)床通常由下列基本部分組成:支承部件,用于安裝和支承其他部件和工件,承受其重量和切削力,如床身和立柱等;變速機(jī)構(gòu),用于改變主運動的速度;進(jìn)給機(jī)構(gòu),用于改變進(jìn)給量;主軸箱用以安裝機(jī)床主軸;刀架、刀庫;控制和操縱系統(tǒng);潤滑系統(tǒng);冷卻系統(tǒng)。
機(jī)床附屬裝置包括機(jī)床上下料裝置、機(jī)械手、工業(yè)機(jī)器人等機(jī)床附加裝置,以及卡盤、吸盤彈簧夾頭、虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺和分度頭等機(jī)床附件。
輔助運動主要包括刀具或工件的快速趨近和退出、機(jī)床部件位置的調(diào)整、工件分度、刀架轉(zhuǎn)位、送夾料,啟動、變速、換向、停止和自動換刀等運動。
評價機(jī)床技術(shù)性能的指標(biāo)終可歸結(jié)為加工精度和生產(chǎn)效率。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面質(zhì)量和機(jī)床的精度保持性。生產(chǎn)效率涉及切削加工時間和輔助時間,以及機(jī)床的自動化程度和工作可靠性。這些指標(biāo)一方面取決于機(jī)床的靜態(tài)特性,如靜態(tài)幾何精度和剛度;而另一方面與機(jī)床的動態(tài)特性,如運動精度、動剛度、熱變形和噪聲等關(guān)系更大。