金屬切削機床被稱為(wei) 工作母機，即“生產(chan) 機器”的機器，按其工作性質不同，分為(wei) 多種類型，應用最普遍的是車床，其次是鑽床、磨床、鏜床、銑床、刨床，以及滾齒機等專(zhuan) 用設備。

大多數金屬切削機床都是旋轉機械，具有旋轉機械的基本特征，其故障類型及其特征、振動信號的測量分析方法等都與(yu) 旋轉機械診斷沒有多少區別。但是由於(yu) 金屬切削機床的工作性質和所承擔的任務與(yu) 一般機械有很大的差別，所以它又有與(yu) 一般機械不同之處。認識了解金屬切削機床的特點是做好機床診斷的必要準備。

01 金屬切削機床的結構特點

金屬切削機床的基本結構組成與(yu) 一般機械沒有太大區別，通常也是由三大部分組成，即：動力部分（電動機或液壓泵），傳(chuan) 動係統（有齒輪傳(chuan) 動、帶傳(chuan) 動、液壓傳(chuan) 動三種型式）和工作機構（刀具或磨頭）。組成機器的基本零部件，與(yu) 一般機械也沒有多少差別，主要零件有齒輪、帶輪、滾動軸承、滑動軸承、轉軸、聯軸節等。下圖是一台普通車床的結構簡圖，通過它可以幫助我們(men) 進一步認識機床的一些特點。

圖2 普通車床結構簡圖

1—動力部分（電動機，被防護罩遮蓋）；2—床頭箱；3—夾頭；4—刀架；5—尾座；6—床身；7—床腿；8—溜板箱；9—進給箱；10—掛輪箱；A—工件；n—工件轉速

金屬切削機床在性能結構方麵與(yu) 一般機械不同之處主要表現在：

1）整機穩定性好。為(wei) 了保證金屬切削機床的加工精度，要求它具有高度的穩定性，所以機身一般都做成箱體(ti) 結構，在各個(ge) 方麵的剛性都很高，致使機床內(nei) 部故障引起的一般異常振動在機器表麵的反映很不明顯。

2）為(wei) 了滿足各種複雜加工工藝的需要，金屬切削機床變速檔次多，變速傳(chuan) 動係統相當複雜，傳(chuan) 動齒輪對密集、變速、變向頻繁。

02 金屬切削機床振動診斷的特點

金屬切削機床在振動診斷方麵與(yu) 其他非加工機械相比有3個(ge) 顯著特點：

1）“雙高”標準。金屬切削機床振動診斷有兩(liang) 個(ge) 高標準：一是判別標準高。因為(wei) 金屬切削機床是生產(chan) 機器零件的機器。它們(men) 所加工出來的零件尺寸誤差要求一般都很高，有時隻是一根頭發絲(si) 的幾分之一，甚至幾十分之一。按一般機械的振動標準根本達不到這樣的要求。所以對機床的振動控製相當嚴(yan) 格。振動判斷的高標準是機床診斷的一個(ge) 顯著特點。以普通車床為(wei) 例，它處於(yu) 良好狀態的振動值大概僅(jin) 為(wei) 一般機械振動標準的百分之一。

第二要求診斷儀(yi) 器具有“高分辨率”。機床變速範圍大，傳(chuan) 動鏈上齒輪傳(chuan) 動對很多，有時各檔轉速很接近，甚至是無極變速。因此各對齒輪的齧合頻率及其邊頻很接近，在作頻率分析時，要求儀(yi) 器具有很高的頻率分辨率才能辨識清楚。

2）金屬切削機床的故障信息載體(ti) 與(yu) 一般機械有所不同。加工工件的質量是反映機床狀態的重要信息源。反映機床狀態的故障信息常常從(cong) 加工工件的精度、表麵粗糙度方麵表現出來。而一般機械發生故障的宏觀表現主要從(cong) 機器的二次效應（如振動、噪聲、溫度等參數值）表現出來。故一旦發現機床所加工的產(chan) 品精度（尺寸精度和形位精度）或表麵粗糙度達不到要求，在排除人為(wei) 因素之後，主要都是從(cong) 機床本身的運行狀態去找原因。很可能是機床的某個(ge) 部位出了毛病。大量的診斷實例表明，從(cong) 加工零件的質量上去分析機床的運行狀態，是診斷機床的主要思路。

3）精度診斷是機床診斷的重點。一般來說，機床的故障診斷包含兩(liang) 方麵的內(nei) 容，其一是直接診斷機床各零部件的狀態；另一方麵是從(cong) 分析機床精度下降的原因去分析診斷機床存在的問題。通常情況下，當機床的加工誤差嚴(yan) 重超差，甚至失去正常加工能力時，即認為(wei) 機床存在故障，或是機床零件嚴(yan) 重磨損、損壞，或是各零部件相互間的傳(chuan) 動關(guan) 係或位置關(guan) 係發生了變化。

影響機床精度的因素主要有三個(ge) ：一是傳(chuan) 動係統（包括電動機、傳(chuan) 動帶和齒輪機構）；二是工件係統（包括夾具）；三是刀具係統（包括刀杆、刀架等）。如果機床出故障，主要應從(cong) 這三個(ge) 方麵去尋找原因。

機床零部件常見的失效形式主要有：磨損、點蝕、塑變、膠合、斷裂、拉毛、質心偏移（不平衡）、鬆動、間隙過大、不對中等。機床故障的振動類型以準周期振動為(wei) 主，約占75%。