实验一普通车床结构.doc

1、实验一 普通车床结构一、实验目的 1巩固和加深课堂教学所学普通车床传动、结构及其调整方面的知识。 2根据机床实物和有关资料，掌握机床的传动、结构及其调整方法。二、实验内容了解 CA6140 型普通车床的外形结构、运动及其操纵方法；三、实验设备CA6140型普通车床一台，CA6140型普通车床是一种通用性很好的典型机床，它除用作车内外圆柱及圆锥表面、车端面、切槽、切断外，还可车削公制、英制、模数、径节等四 种制式螺纹。如在尾座锥孔内安装钻头或铰刀，还可以进行钻孔及铰孔。四、实验方法与步骤观察CA6140型车床外形结构，对照传统系统图。弄懂CA6140型车床的传动路线及主要机构的机构，弄清楚机床上

2、各操纵手柄的作用，分析其所操纵的机件，并由指导教师开 车表演各种运动的操纵控制方法。（1 ）主轴变速箱a、了解主运动传动链的传动路线，观察各轴的空间位置；b、观察双向多片式摩擦离合器和带式制动器的结构，了解它们的调整方法及操纵 机构的作用原理；c、观察六速单手柄操纵机构是怎样用一个手柄同时操纵两个滑移齿轮块，以获得 六种不同的传动比；d、观察齿轮的径向和轴向定位方式；e、了解主轴前、后轴承间隙调整方法；f 、 了解润滑装置的结构及各传动件的润滑方法；g、了解车螺纹用换向机构的结构形式；h、了解卸荷带轮的卸荷原理。（2）进给箱 了解进给箱在车削各种螺纹时的传动路线，怎样操纵移换机构以变换传动路线

3、 （注：车削公制、模数、英制、径节螺纹） ；（3）溜板箱a、观察光杆的运动是怎样传给刀架，怎样接通、断开纵向和横向机动进给运动。怎 样变换进给运动的方向b、观察操纵开合螺母的手把与变换纵、 横向机动进给运动的手把之间是怎样保证互 锁的；五、参考资料机床结构设计 、金属切削机床六、思考题1控制主轴正反转的双向多片式摩擦离合器，其左、右两组摩擦片的片数是否相等？为什么？怎样调整摩擦片间的压紧力？2主轴受到切削力作用后，如何传到箱体上？2 对照主轴箱展开图， 说明力由电机传到轴 1 上时为何用卸荷带轮？转矩是如何传到 轴 1 的？3. 分析CA6140型车床主轴轴承的受力情况，并说明其间隙调整方法。

4、4. 斜齿轮传动有何优缺点？CA6140工作时主轴箱中斜齿轮受力方向？5. 写出CA6140型车床车削英制螺纹时的传动路线表达式。6. CA6140车床共有几种离合器？说明各自优缺点？7. 分析齿轮轴向，回转轴轴向常用定位方式？分析CA6140主轴上齿轮的轴向定位方 式？实验二 滚齿机调整和斜齿圆柱齿轮加工、实验目的与方法1 了解滚齿机的总体布局、结构及其操纵方法。2 通过对一个给定参数的斜齿圆柱齿轮加工，熟悉机床的调整方法。诸如滚刀、工件 的安装调整方法，挂齿的合理安装等；同时加深对滚齿机工作原理的理解。、Y3150型滚齿机介绍本机床适用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮，可达到7 级精度。1.

5、 机床主要参数如下：工件最大直径500工件最大加工宽度240工件最大模数6滚刀主轴转速50275轴向进给量0.244.25毫米毫米毫米 转/ 分，八级 毫米/转2. 机床外形（见附图 3 1） 手柄作用： 手柄 1通过凸轮控制“工进” 、“快进”和“手动进给”三个运动。方头2当手柄1转至“手动进给”时，轴XV上齿轮已脱开，此时转动方头2可使刀架溜板上下移动。方头 3使工作台作水平进给（每格表示 0.05 毫米）手柄 4锁紧工作台。3. 机床转动系统（见附图 32）三、机床调整1 工件安装要保证在切削中不发生松动，此外工件还应与工作台回转中心同轴（可 在工件安装后，用百分表检查工件的径向和端面跳

6、动值） 。2 刀具安装为保证滚刀定心准确，各个定位表面均须清洁，滚刀夹紧后，用百分表 检验其径向跳动，调整滚刀偏转角度时，可先根据刀架的刻度值进行粗调（每格表 示1 ）,然后按刀架溜板上的游标尺作精调（每格表示6）3. 选择切削速度一按附图 33可确定速度挂轮 A/B值，并应使工作台转速 mW 7.5 转/分。4. 选择垂直进给量一按工件材料和加工精度等选择S值（推荐S=1.2毫米/工件每转）， 同时求 a1/b 1=S, 应使 a1+b1=1 1 0。5. 调整切削深度转动方头 3使工作台连同工件一起移向滚刀，与滚刀接触后，再将 滚刀向上移动 （逆铣时） ，然后移动工作台到适当深度， 应注意

7、深度调整后将手柄 4 拧紧，使工作台锁紧再床身上，才能开始切削。6. 展成运动、附加运动和进给运动挂轮的选配本机床可供选用的挂轮有45 个，m=1.75，齿数为： 20、20、21 、23、24、25、25、30、33、34、35、37、40、41、43、45、47、 48、50、53、54、55、57、58、59、60、 61 、 62、65、67、70、71、73、75、79、 80、83、85、89、90、92、95、97、98、 1 00。7.切削齿轮时介轮调整表四、实验步骤1 .根据传动系统图列出各传动链的运动平衡式，推导出各运动链中挂轮的换置公式，并根据给定的齿轮参数以及有关机床资

8、料选好各组挂轮的齿数（实验前完成）；2 .熟悉机床的总体布局、各组成部件的功用以及机床操纵方法；了解刀架和工作台的结构；3. 对照传动系统图，了解机床的实际传动路线和各组挂轮的位置；4. 将选定的挂轮（并参照机床有关资料确定是否需加介轮）装到挂轮架上，注意松紧 适中；5. 安装滚刀和工件，检查径向跳动量。如超过允许值，需进行相应调整，直至达到要 求为止；6. 调整滚刀的安装角度；7. 开车检查垂直进给运动、展成运动和附加运动方向是否正确；8. 调整刀架自动停止挡铁（完成以上各项后，经指导教师检查后方可进行下一项）9. 调整吃刀深度，开车进行切削，推荐分两次切削，第一次进刀3/4h，第二次进刀1

9、/4h（h吃刀深度，h=2.25mm ；10 第一次滚刀完毕， 停车检查工件的公线长度， 调整切削深度第二次吃刀深度按下式 计算：12= ( Li L) /2sin a对压力角a =20的齿轮：t 2=(L1L) /2sin20 =(L1L) /0.684=1.64(L1L)式中 L 正确的公法线长度；L1测量得的公法线长度。实验三、机床几何精度检测实验一、实验目的1. 熟悉机床几何精度检验的内容、原理、方法和步骤2. 掌握仪器的使用，以及实验数据的处理，误差曲线的绘制3. 了解被测量机床的几何精度状况以及它和加工精度的关系二、实验设备和仪器设备：MAZAK车床仪器：框式水平仪,检验棒,千分表

10、,磁性表三、实验原理机床几何精度测量按JB2314 78普通机床规定，机床精度检验包括机床导轨直线度、垂直度、平行度、端面的平面度，机床部件之间直线度、垂直度、平行度、同轴度，机床部件的运动精度，主 轴回转精度等18项。四、实验步骤与方法框式水平仪的工作原理：框式水平仪主要部分是一个弧形玻璃管，它的内壁磨成100米左右的曲率半径。 刻有刻度的玻璃管内充以少量乙醚液体，中间留一个气泡。如图1所示。不论水平仪放在什么位置，玻璃管中的页面总是处于水平，气泡总是向高处移动，读出气泡两端边缘，移动的格数，即 可求出相应的高度差。水平仪的刻度值为0.02/1000，它表示将该水平仪放在 1米长的平尺表面上

11、，在平尺右端垫起 0.02mm的高度，平尺便倾斜一个a角，此时，水平仪正好移动一个刻度值。测试项目：1. 导轨在垂直水平面的直线度采用框式水平仪进行检测，用水平仪测量导轨在垂直面内的不平度时，将床身导轨按溜板或过桥长200mm划分成若干段，把水平仪放置在溜板或过桥上，一般总是把水平仪在起端位置时的读数为零，然后依次移动溜板，记下每一位置的读数及符号，填入表格。测 量 位 置0-200mm200-400mm400-600mm600-800mm800-1000mm1000-1200mm水平 读 数2. 主轴锥孔中心线的径向跳动检验方法：此项检验是MAZA鰹车床上进行，将 300mm锥度检验棒插入主

12、轴孔中，用千分表分别在 a,b处检验，检验棒对主轴a处时点，允许误差0.01mm,b处是远端误差 0.02mm.3. 溜板移动对主轴中心线的不直度检验方法：将300mm锥度检棒插入主轴锥孔中，磁力表座安装千分表，分别打在验棒 的上母线和下母线上，移动溜板（L=300mm进行测量，然后将主轴旋转180度，再同样检测一次，两次测量结构的代数和之半就是不平度误差。a允差0.03mm, b允差0.015mm。4. 主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度检验方法：将圆柱检棒安装在两顶尖之间，顶紧检棒，旋转几周，使其接触良好，千分表吸持在溜板上， 表头垂直接触在检棒上母线上，移动溜板在检棒两端

13、分别读数。把检棒分别旋转90度、180素、270度，取其平均值。尾座允许高度0.06mm5. 溜板移动对尾座套筒中心线的不平度检验方法：将300mm锥柄检验棒插入尾座套筒锥孔中，千分表安装磁力表座并吸在溜板上，千分表触头分别打在检棒1的上母线和侧母线，移动溜板进行测量，上母线和侧母线允差0.03mm6. 主轴轴肩支撑面的跳动允差0.027. 主轴定心轴颈的径向跳动检验方法：千分表座吸持在导轨上，将表头打在主轴空心轴颈上，平动旋转主轴两 周以上，千分表读数的最大差值为径向跳动误差.允差0.01四、思考题1. 导轨实际形状是怎样的？它对哪种零件产生较大影响？2. 主轴锥孔径向跳动和轴向窜动对零件加

14、工产生什么影响?实验四、机床运动精度的测试一、实验目的通过对机床运动精度的动态测试，并对结果进行分析，不仅可以了解机床当前的状态， 还可以获得由数控系统、驱动和位置测量元件所组成控制环的参数设置信息。二、实验设备和仪器设备：VMC1165B立式加工中心仪器：KGM双坐标光栅三、实验原理KGM,VM双坐标光栅介绍：海德汉公司（HEIDENAIN拥有一百多年光刻制造技术的德国公司。以生产高精度的产品 而著名）KGM,VM系列双坐标光栅。可进行两维高动态测量。它的测量基准是固定刻划的两 维光栅栅线，这使得在采用KGM进行测量时，测量结果不会因环境因素如空气湿度、环境温度或气压的波动而受到影响。采用海

15、德汉KGM双坐标测量设备可以通过圆周测试、自由曲线测试对机床控制环的动态性能进行分析。KGM测试设备由带有双坐标光栅栅线的码盘和独立的读数头组成。读数头在测量时，与 码盘是不接触的。码盘一般安装在加工中心等设备的工件端，例如工作台上；读数头则固定在设备的刀具端，例如主轴上。安装在主轴上的读数头要保证不随主轴转动。测量前，只需 要调整读数头与码盘间的间距，并借助测试软件 ACCOM优化测量信号即可KGM可以快速找出并分析机床的问题在，主要可检查反向差、反向间隙、伺服益、垂直 度、直线度、周期误差等等性能。例如机床撞车事故后的检测，可用KGM快速告诉操作者机床是否可继续使用。ISO标准中已规定了 KGM佥测机床精度的方法， 用它可方便进行机床之 间的性能较，提示机床问题，建立机床性能档案。误差分析举例图形中有沿某轴线开始向图形中心内凹的台阶，负值反向间隙的大小通常不受机床进给率的影响。在本图中仅在 Y轴上显示有负值反向间隙图中 Y轴正负方向均存在相同大小, 为-14.2 ym的负值反向间隙或失动量。反向间隙 （