CA6140主軸徑向跳動分析.doc

湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文（設計）說明書摘 要CA6140普通車床是在實際生產(chǎn)中應用十分廣泛，是最常見的車床之一。是我國在C620-1的基礎上自行設計的，其通用性、系列化程度較高、性能較優(yōu)越、結(jié)構(gòu)較先進、操作方便、外觀美觀和精度較高。其主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件。機床的加工精度是衡量機床性能的一項重要指標，影響機床加工精度的因素很多，有機床本身的精度影響，還有因機床及工藝系統(tǒng)變形、加工中產(chǎn)生震動、機床的磨損以及刀具磨損等因素的影響。在這些因素之中，機床本身的精度是一個重要的因素。通過畢業(yè)設計使我學會了對相關學科中的基本理論基本知識進行綜合運用，同時，使自己對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認識，從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的，培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了科學的研究和創(chuàng)新能力。關鍵詞： CA6140車床 幾何精度 工作精度 檢驗項目 測量方法 畢業(yè)設計 目 錄摘 要1目 錄21.引言32. CA6140普通機床的基本知識42.1 機床CA6140的組成42.2 機床CA6140的特點.52.3 機床CA6140故障的基本概念62.4 機床常見的精度檢驗類型73.機床精度檢驗的基本要求103.1 在精度檢驗時應掌握以下原則103.2 機床精度檢驗的一般方法103.3 機床的常見精度檢驗方法134.機床（）分析與維修174.1（）結(jié)構(gòu)和工作原理17總 結(jié)22致 謝23參 考 文 獻241.引言伴隨著世界的不斷進步，科技的不斷發(fā)展，數(shù)字化機械設備風靡全球，不斷占領時常，尤其是金屬切削中的數(shù)控機床已成為時代的先驅(qū)，引領潮流。但有著悠久力士的普通車床，也不甘落后，繼續(xù)向著明天昂首闊步的精神，值得我們?nèi)パ芯俊＼嚧苍跈C械加工領域中是極為普遍的機械設備之一，車削加工時，車床，刀具，工具，切削用量和操作工藝等因素直接影響加工精度，而在正常加工條件下進行各項的切削加工，車床本身的精度一般來說是其中最重要的因素；它決定加工精度的運動件在低速空轉(zhuǎn)時的運動精度；決定加工精度的零件、部件之間及其運動軌跡之間的相對位置精度。機床的幾何精度是保證加工精度的最基本條件。例如：車端面時的平面度和垂直度,主要決定于中拖板移動對主軸軸線的垂直度; 車削圓柱面時，圓柱度主要決定于工件回轉(zhuǎn)軸線的穩(wěn)定性，車刀刀尖移動軌跡的直線度以及與工件回轉(zhuǎn)軸線的平行度，就是說主要決定于車床主軸與刀架的運動，包括主軸與刀架移動的平行度。因此，掌握和研究車床精度的檢驗項目和檢驗方法，探討機床誤差對加工質(zhì)量的影響是極其重要的。CA6140的主軸箱是機床的動力源將動力和運動傳遞給機床主軸的基本環(huán)節(jié)，其機構(gòu)復雜而巧妙，其幾何精度的偏差直接影響到車床零件加工的質(zhì)量，是車床性能的一個重要指標。本人以嚴謹務實的認真態(tài)度進行了此次設計，但由于知識水平與實際經(jīng)驗有限。在設計中難免會出現(xiàn)一些錯誤、缺點和疏漏，誠請各位評審老師提出批評和指正。2.CA6140普通車床的基本知識2.1機床CA6140的主要組成部分CA6140型臥式車床屬于通用的中型車床。其外形及組成部件如下圖所示。其主要組成部件可概括為“三箱刀架尾座床身”。CA6140車床外形圖1-主軸箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿； 6-光杠；7-絲杠；8-溜板箱；10-進給箱；11-掛輪 主軸變速箱 主軸變速箱主要是安裝主軸及主軸變速機構(gòu)。變速箱內(nèi)有變速齒輪，可以改變主軸轉(zhuǎn)速。通過操作變速機構(gòu)，可使主軸獲得各擋轉(zhuǎn)速。主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)，同時通過傳動齒輪帶動掛輪旋轉(zhuǎn)，將運動傳至進給箱。進給箱 利用內(nèi)部齒輪機構(gòu)，按所需進給量或螺距進行調(diào)整，把主軸的旋轉(zhuǎn)運動傳給光杠或絲杠以得到不同的進給速度或切削不同螺距的螺紋。溜板箱（拖板箱） 通過箱內(nèi)的齒輪變換，將光杠傳來的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)檐嚨兜目v向或橫向直線運動；也可操縱對開螺母，使絲杠帶動車刀做縱向進給運動，以便車削螺紋。刀架 四方刀架裝載小滑板裝在中滑板上，縱滑板可沿床身導軌縱向移動，從而帶動刀具縱向移動，用來車外圓、鏜內(nèi)孔等。而中滑板相對于縱滑板作橫向移動，用來帶動刀具加工斷面、切斷、切槽等。小滑板可相對中滑板改變角度后帶動刀具斜進給，用來車削內(nèi)外短錐面。尾座 尾座可沿其導軌縱向調(diào)整位置，其上可安裝頂尖支撐長工件的后段以加工長圓柱體，也可以安裝孔加工刀具和工孔。尾座可橫向作少量的調(diào)整，用于加工小錐度的外錐面。床身 床身是機床的支承件，它安裝在左床腿和右床腿上并支承在地基上。床身上安裝著機床的各部件，并保證它們之間具有要求的相互準確位置。床身上面有縱向運動導軌和尾座縱向調(diào)整移動的導軌。2.2 普通車床的特點車床是用車刀進行切削加工的機床，主要用于加工零件的各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱表面、內(nèi)外圓錐表面、成形回轉(zhuǎn)表面以及回轉(zhuǎn)體的端面等。在車床上，除使用車刀進行加工外，還可以使用各種孔加工刀具（如鉆頭、絞刀等）進行加工或者使用鏜刀加工較大的內(nèi)孔表面。主運動是車床速度最高、消耗功率最大的運動。主要傳動鏈的兩個末端件是主動機與主軸，它的功用是把動力源的運動及動力傳給主軸，是主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)主運動，并把滿足臥式車床主軸變速的換向的要求。進給運動是維持切削持續(xù)下去的運動。進給運動的傳動鏈是實現(xiàn)刀具縱向或橫向移動的傳動鏈。在切削圓柱面和端面時，進給傳動鏈是外聯(lián)系傳動鏈。進給量以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動量計算。臥式車床在車削螺紋時，進給傳動是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。主軸每轉(zhuǎn)刀架當作傳動鏈的兩個末端。2.3.1普通車床的優(yōu)點（1）對零件的適應性強；（2）加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定；（3）投資較低；（4）良好的經(jīng)濟效益；2.3.2普通車床的缺點（1）適合小批量加工；（2）對操作、維修人員的技術(shù)要求較高；（3）普通車床需手工測量，測量誤差較大。2.3 機床CA6140精度檢驗的基本概念機床CA6140在機械行業(yè)中是普遍的機械設備之一，雖然現(xiàn)今的社會數(shù)控機床發(fā)展迅猛，但是機床CA6140依舊是機械加工中的應用非常廣泛。在車削加工中，車床、刀具、工具、切削用量和操作工藝等因素直接影響加工精度，而在正常加工條件下進行各項切削加工，車床本身的精度一般來說是七中最重要的因素。為使車床精度達標，就得檢查各部件的精度。車床運行中，根據(jù)設備的工作現(xiàn)象，在掌握車床系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對現(xiàn)行的狀態(tài)進行分析，并輔以必要檢測手段，查明影響精度的部位和原因，提出有效的維修對策。2.4 機床CA6140常見的精度檢驗類型車床檢驗精度一共有十八項，1、主軸的軸肩面和徑向的回轉(zhuǎn)精度（分別為0.015和0.008），2、內(nèi)孔定位錐面跳動（0.008）3、機床導軌的橫向直線度（0.02/1000)和縱向直線度(0.02)，4、刀架縱向移動對主軸的平行度包括水平方向(0.015)和垂直方向的(0.02)，刀、5、架橫向移動對主軸的垂直度(0.02/300)，6、主軸的軸向竄動（0.005），7、尾座軸線相對于主軸軸線的同軸度水平方向（0.02/1000）和垂直方向70%7注：1.單位為毫米。2.光潔度欄8為光潔度標準4.3 主軸的加工精度及誤差分析4.3.1 加工精度與加工誤差加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。實際加工不可能做得與理想零件完全一致，總會有大小不同的偏差，零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的偏離程度，稱為加工誤差。4.3.2 原始誤差由機床、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(tǒng)(簡稱工藝系統(tǒng))會有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式(或擴大、或縮小)反映為工件的加工誤差。 工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有工藝系統(tǒng)的幾何誤差、定位誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的受熱變形引起的加工誤差、工件內(nèi)應力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測量誤差等。4.4 車床主軸錐孔軸線的徑向跳動和主軸的軸向竄動檢驗4.4.1 CA6140車床主軸錐孔軸線的徑向跳動a)靠近主軸端面，允差：0.01 b)距主軸端面或不超過300，允差：0.02（1）測量方法：在主軸錐孔中扦入一檢驗棒，將千分表固定在機床上，使其測頭觸及檢驗的圓柱面，旋轉(zhuǎn)主軸，分別在a和b處檢驗，千分表的讀數(shù)差值。（2）注意事項：相對主軸旋轉(zhuǎn)90檢驗三次：消除棒誤差影響。取四次結(jié)果的平均值：精確度較高。主軸錐孔軸線的徑向跳動對加工質(zhì)量的影響：兩尖頂支承工件車削外圓時：a.圓度b.加工表面與中心孔的同軸度。c.多次裝夾時對加工出的各表面有同軸度，工件表面粗糙度均有影響。4.4.2 主軸的軸向跳動）主軸的軸向竄動允差：0.01（1）主軸軸向竄動的測量方法（如上圖所示）在主軸錐孔中扦入一短檢驗棒，棒端部中心孔內(nèi)放一鋼球，千分表的平測頭頂在鋼球上，旋轉(zhuǎn)主軸進行檢驗，千分表讀數(shù)的最大差值，就是竄動量。（2）注意事項：千分表的平測頭：如果不是則影響測量數(shù)值。對測量珠拖加壓力F：防止鋼珠掉落。4.4.3 精度檢驗后的調(diào)整1.提高回轉(zhuǎn)精度的措施 選擇和機床精度、主軸的等級精度相應的精度等級的軸承、齒輪等部件。根據(jù)主軸的工作條件選擇適當?shù)呐浜稀L動軸承經(jīng)行預緊。2.提高剛度措施 注意安全操作，不要裝夾零件是超載。3.提高幾何精度和形狀精度的措施 就是在加工的時候注意其精度的保證。4.提高位置精度的措施 在裝配時，注意提高主軸與軸承、齒輪的配合精度。5.提高表面粗糙度的措施 精車和精磨的時候可以保證其表面的粗糙度。6.提高同軸度的措施 a.加工的時候要裝夾要保證在同一條直線上；b.在其他機床上也一樣，保證在同一軸線，還需要加工到其裝配的精度?？?結(jié)本論文主要從CA6140普通車床的機械結(jié)構(gòu)點、工作原理出發(fā)，介紹了數(shù)控機床故障診斷基本方法、故障特點、類型和數(shù)控機床參數(shù)故障的維護。在數(shù)控機床故障中，刀架故障率比例較大，引起刀架故障的因素又很多。要對數(shù)控機床故障及時快速排除，維修人員首先必須熟練掌握其結(jié)構(gòu)、工作原理和動作順序，針對故障現(xiàn)象，作出準確判斷；其次要熟練運用廠方提供的診斷參數(shù)或梯形圖，利用NC系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能監(jiān)測PC的運行狀態(tài)，根據(jù)梯形圖的鏈鎖關系，確定故障點。有時診斷過程比較復雜，但一旦發(fā)現(xiàn)問題所在，只要沉著細心，根據(jù)所學知識，解決起來就會有條不紊的完成數(shù)控機床的故障排除與維修。致 謝隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設計也接近尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設計使我明白了自己知識還比較欠缺，自己要學習的東西還挺多的，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、學習中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學?？傊还軐W會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得到一個結(jié)論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有真正會用到的時候才是真正的學會了。在此要感謝我的指導老師余金偉老師、馮曉峰老師對我的悉心指導，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到不少知識，也歷經(jīng)了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信對自己以后的學習工作生活會有很大的幫助。而且大大提高了自己動手能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱辛和成功的喜悅。雖然這次設計做得不算太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次設計的最大收獲與財富，使我終身受益。參 考 文 獻1王潤孝主編機床數(shù)控原理與系統(tǒng)西安：西北工業(yè)大學出版社.19972任建平主編現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷及維修北京：國防工業(yè)出版社20023李宏勝主編數(shù)控原理