第十章机器设备的质量检验以及试验.docx
《第十章机器设备的质量检验以及试验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十章机器设备的质量检验以及试验.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第十章机器设备的质量检验以及试验
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、机器设备质量评价的主要内容
（一）主要性能：
生产性：
单位时间能够生产更多的产品或提供更多的服务；
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；
可靠度：
在规定的时间和条件下，能够正确执行其功能的概率；
节能性；
维修性；
耐用性：
指自然寿命，但应结合经济寿命和技术寿命综合考虑。
（二）精度要求：
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，设备精度指数T值越小，说明期精度越高。
TP-实测精度
TS-标准精度
n-实测项数
精度指数
T≤0.5 新机床验收
=0.5-1 大修后验收
=1-2 继续使用注意调整
=2-2.5 需要重点修理或大修
>3 需要大修或更新
（三）对于运动系统、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、维护保养以及配套齐全等方面，均提出相应的要求。
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
在机器设备主要质量指数标中，输出参数是根据机器设备的用途对其提出的不同要求而制定的。
输出参数确定了机器设备的状态，且易检测，同时技术文件中又规定了其极限值，因此输出参数是判断机器设备质量的一个重要依据。
（二）机器设备的可靠度
机器设备的可靠度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。
评价机器设备时，应根据不同机器设备可靠度要求和实际无故障工作概率来考核机器设备的质量。
（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。
第二节 金属切削机床质量评定及检验
一、机床精度的检验
金属切削机床质量的优质的优劣主表现在其技术性能和精度上。
机床精度在一定程度上反映机床综合技术状态，因此，对金属切削机床质量进行评定时，应考查其精度。
（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，包括导轨的直线度、工作台面的平行度、导轨或部件之间的垂直度、主轴回转中心线的径向跳动和轴向窜动、主轴中心与其它对应构件中心或孔中心的同轴度以及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。
国家规定普通机床的主要检验项目如下：
1.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。
2.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）。
3.主轴轴向窜动
将检验棒插入主轴锥孔内，检验棒中心放一钢球；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。
4.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）。
5.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。
1.影响机床工作精度的主要因素
（1）机床变形
①机床刚度：
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。
②热变形：
由于各个部分温度不同以及热膨胀系数不等而引起，最大可占机床误差的70%。
（2）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。
2.机床工作精度的评价：
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。
普通车床工作精度主要采用以下项目评价：
（1）精车外圆的圆度和圆柱度
（2）精车端面的平面度
（3）精车螺纹的螺距误差
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。
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值和实测值
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
床头和尾座两顶尖等高度
0.01
0.03
0.01
0.03
0.04
0.02
0.02
0.01
0.02
0.03
工作精度
精车外圆圆柱度
精车端面平面度
精车螺纹距误差
0.03
0.02
0.04
0.04
0.02
0.04
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。
二、金属切削机床的质量评定
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，尚须检查传动系统、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。
机床几何精度和工作精度的检验使用仪器测定法。
机床运动系统发热、振动、磨损以及裂纹等也可使用仪器测定法。
观察判断法是借助简单的工具以及人的感官，对机床的质量进行定性分析判断的方法。
包括查、看（变形、伤痕、加工件质量、颜色、油路、电气等情况）、听（摩擦、泄漏、冲击、敲击等声音）、摸（温升、振动、伤痕、松紧程度等）。
三、金属切削机床试验
金属切削机床试验是为检验机床的制造质量、加工性质和生产能力而进行试验。
主要进行空转试验和负荷试验。
（一）空运转试验：
机床的空转试验是在无载荷状态下运转机
床，检验各机构成的运转状态、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10-2主轴承允许的温度和温升
轴承型式
温度℃
温升℃
滑动轴承
滚动轴承
60
70
30
40
表10-3液压系统允许的温度和温升
机床类别
温度℃
温升℃
精密、普通机床
高精度机床
60
55
30
25
表10-4自动控制机床的连续空动转时间
机床控制形式
机械控制
电液控制
数字控制
一般数控
加工中心
时间（h）
4
8
16
32
（二）机床的负荷试验：
机床的负荷试验是用以试验机床最大承载能力。
负荷试验一般用实际切削方法，按试验规程进行。
在负荷试验时，机床所有机构正常工作，不应有时显的振动、冲击、噪声和不平衡现象。
1.主轴最大转矩试验
2.短时超负荷试验
3.电动机最大功率试验
4.重型机床最大静载荷试验
第三节 内燃机质量评定及检验
一、内燃机的损伤
由于内燃机在工作中承受着复杂的机械负荷和热负荷，它会因磨损、疲劳、热损伤、腐蚀等作用产生损伤、故障或失效。
内燃机的损伤内主要有磨损、疲劳损伤和热损伤。
二、内燃机主要故障分析
内燃机故障症状主要反映在功率、燃油和润滑油消耗、漏水、漏油、漏气、起动、电控系统及排烟异常等方面。
常见的现象有：
功率下降、燃油消耗增加
曲轴箱窜气量增大，机油消耗增加
异常振动加剧
排烟量增大，烟色异常：
正常情况下为无色，加速时为淡灰色。
注意白烟、黑烟、蓝烟的原因。
白烟：
燃油中含水分、工作温度低、喷油雾化不良、喷油压力不足等
蓝烟：
润滑油进入汽缸、机油上窜、燃油中混入润滑油等
黑烟：
压力不足、供油量过大、燃油质量低劣等导致的燃料燃烧不完全等
排气烟度是评价柴油机工作性能极其重要的参数。
三、内燃机排放
内燃机排出的废气既关系到内燃机的做功能力、经济性能及工作可靠性，又对环境保护和人类健康产生很大影响。
由于燃料不完全燃烧，产生对大气环境和人类健康影响最大的有害排放物有CO、HC、NOX微粒。
减少排放污染物的主要方法有：
1.提高燃油质量。
2.内燃机内部采用措施。
3.内燃机外部净化措施。
四、内燃机质量评定
（一）直观判断发法：
看：
水、油、气的温度，压力，颜色等；
听；
摸。
（二）内燃机状态监测：
铁谱检测
油液光谱检测
振动检测
磁塞检查法
参数检测
（三）内燃机台架试验
五、内燃机试验
（一）试验类别
定型试验；投入批量生产前，检查是否达到设计要求或改进要求。
验收试验：
检验产品是否达到合同以及有关技术文件的要求。
抽查试验。
表10-5内燃机试验和检查项目
序号
试验、检查项目
试验类别
定型试验
验收试验
抽查试验
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
起动性能试验
调速性能试验
负荷特性试验
速度特性试验
使用特性试验
万有特性试验
标定功率工作稳定性试验
空载特性试验
最低空载稳定转速测定
最低工作稳定转速测定
各缺工作均匀性试验
机械效率的测定
热平衡试验
噪声测定
排气烟度测定
排气排放测定
机械振动和曲轴扭转振动试验
活塞漏气量测定
机油消耗的测定
清洁度测定
特殊性能试验
功能检查
可靠性耐久性试验
√
√
√
√
▽
√
√
√
√
▽
√
√
▽
√
√
√
▽
▽
√
▽
▽
√
√
▽
▽
▽
▽
▽
▽
√
×
√
▽
▽
▽
▽
▽
√
▽
▽
▽
√
▽
▽
√
×
▽
▽
▽
▽
▽
▽
√
▽
√
▽
▽
▽
▽
▽
√
▽
▽
▽
√
▽
▽
√
▽
注：
①符号说明：
√--推荐进行的项目；×--可不进行的项目；▽--按南要选定进行的项目。
②对推荐进行的项目"√"及按需要选定进行的项目"▽"，若项目中饮食多项内容时，也可择需进行部分内容试验。
（二）试验和检查项目：
由各专业标准规定，特别重要的是：
1.负荷特性试验：
转速一定时，内燃机性能（扭矩、燃料消耗量、排气温度）随负荷变化的关系。
负荷特性反映内燃机在不同负荷下运转的经济性以及排气温度等参数，并且比较容易测定，所以经常用来作为性能比较的依据。
2.速度特性试验：
油量保持不变时内燃机性能（扭矩、燃料消耗量、功率、排气温度等）随转速变化的规律
升级会员 