数控车床论文.doc

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1、摘要毕业设计也是完成本专业教学计划的最后一个重要的教学环节，是对各门专业课程的综合运用和提高。主要任务是：通过毕业设计，巩固和加深学生所学的专业理论知识；结合工程或生产的实际问题，锻炼学生分析问题解决问题的能力；提高学生使用技术资料、进行计算、绘图以及编写技术文件的技能。通过毕业设计应使每个学生都受到较全面的训练，在教师的具体指导下独立完成规定的设计任务，为毕业后从事本专业的设计工作打下良好的基础。 关键词 主轴箱 进给箱 溜板箱 方刀架目录1、引言32、机床导轨的精度检测43、用水平仪对导轨平行度的检测54、CA6140床身导轨刮研前的准备65、溜板部件的修理116、刮削工艺卡197、导轨装

2、配工艺编制238修理试车验收249总结2710、致谢词28 11、参考文献28引言通过毕业设计，要求学生们对普通卧式车床进一步了解。并且要知道怎么去掌握方法，了解我国的有关技术政策和初步设计的基本内容，学会运用规程、规范、手册和参考资料。在现代工业各个领域内，广泛使用各种机床进行生产，因此学生们应该更加认真地去进行毕业设计，能够实际进行安装、运行、调试。在毕业设计中更加的了解相关的专业知识，以解决更过的工程实际问题。 正文一、机床导轨的精度检测一、用水平仪对导轨直线度检测用水平仪检验导轨直线度1一水平仪 2一专用垫铁 3一导轨水平仪检测导轨直线度适用于一般精度的长、短导轨，应用普遍。如图a、b

3、所示。将被检验导轨放置于可调的支承垫铁上，水平仪放置于导轨两端或中间位置，初步校平导轨，然后分段对导轨作等距离有限点测量(用水平仪借助专用垫铁2，使支承点首尾相接沿测量方向移动)，分别测出各段位置上水平仪气泡移动的格数，并记录下来，最后根据记录下来的数据作直线度误差曲线图。二、用水平仪对导轨平行度的检测 桥板、水平仪检验导轨平行度1一检验桥板 2一水平仪3一被测导轨 4一基准导轨该方法检测导轨间垂直平面的平行度误差，如图所示。将检如图731所示验桥板l放在被测导轨3和基准导轨4之间，水平仪2放在检验桥板上，注意不能调头。测量时，在导轨全长上移动桥板，每隔一定距离依次测量，水平仪在lm或全部行程

4、上读数的最大差值，就是该导轨的平行度误卧式车床主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、床鞍及刀架、尾座等部件组成。在制订卧式车床的修理工艺时，首先要对待修的车床进行综合分析，然后确定修理方案，做好技术准备。图7-31CA614型车床外形图1进给箱2主轴箱3刀架4床鞍5尾座6床身7溜板箱三、CA6140床身导轨刮研前的准备（1） 要求有适宜的环境 工作场地清洁，周围没有严重的震源干扰，温度尽可能变化不大。避免阳光的直接照射，因为在阳光的照射下机床局部受热，会使机床导轨产生温差而变形，研点会随温度的变化而变化，易造成刮研失误。（2） 刮研前机床要安置好 在机床导轨修理中，床身导轨的修理量最大，刮研时如

5、果床身安置不当，可能产生变形，造成返工。 床身导轨在刮研前拥挤床垫铁垫好，并仔细调整，一边在自由状态下尽可能保持最好的水平。垫铁的位置应于机床实际安装时的位置一直；（3） 机床部件的重量对导轨精度的影响 机床各部件自身的几何精度有机床总装后的精度要求决定的。机床各部件总装后可能有关部件对导轨自身的原有精度产生一定的影响（因变形所引起的）。（4） 导轨磨损严重或有伤痕的应预先加工 机床导轨磨损严重或伤痕较深（超过0.5mm），应先对导轨面进行刨削好车削加工后再进行刮研。另外，工作台面冷作硬化层的去除，也应该在机床的拆修前进行。否则工作台的内应力的释放会导致工作台的微量变形，可使刮好的导轨精度发生

6、变化。所以这些工序，一般应安排精刮导轨之前。（5）刮研工具与检测器具要准备好 在刮研过程中，要经常对导轨进行测量。床身导轨的刮削。床身的安装，将床身置于调整垫铁上(按机床说明书的规定调整垫铁的位置和数量)，在自然状态下，测量床身导轨在垂直平面内的直线度误差和两条导轨的平行度，并将误差调整至最小数值，记录运动曲线床身导轨的修理1修复方案的确定床身导轨的修复方案是由导轨的损伤程度、生产现场的技术条件及导轨表面材质的情况确定的。1)确定导轨的修复加工方法。2)确定导轨修复基准。3)确定尺寸链中补偿环位置的方法导轨表面加工后，必然使在导轨表面安装的各部件间的尺寸链发生了变化，这种变化会影响车床运动关系

7、和加工精度，因此必须采取措施予以恢复。2)床身导轨的修理工艺车床床身导轨的修复，主要采用磨削和刮削两种工艺方法。床身导轨的磨削。在用先与导轨形状配刮好的角度底座拖研，保持导轨角度(见图7-34)。粗刮时应保证导轨全长上的直线度误差不大于0.1mm，刮削时应随时测量导轨面2、3相对齿条安装面的平行度，并但需呈中凸状；并保证与对研平尺的平面接触均匀。2 床身床鞍导轨的精刮，将修刮好的床鞍与粗刮后的床身相互调研，精刮导轨面。精刮时需用检验桥板、等高垫块、检验心轴、千分表、水平仪等，随时测量导轨在水平面内的直线度，如图7-35所示，以及测量导轨在垂直面内的直线度床身导轨测量，刮削前首先测量导轨表面2、

8、3对齿条安装面的平行度，如图7-34所示。床身床鞍导轨的粗刮，床身导轨刮削时，首先要利用床身导轨面磨损较轻的部分配刮床鞍导轨和尾座垫板导轨，为床身导轨的精刮做好准备。然后以平行平尺为研具分别粗刮导轨面1、2、3在刮削时应随时测量导轨面2、3相对齿条安装面的平行度，并用先与导轨形状配刮好的角度底座拖研，保持导轨角度(见图7-34)。粗刮时应保证导轨全长上的直线度误差不大于0.1mm，但需呈中凸状；并保证与对研平尺的平面接触均匀。 床身床鞍导轨的精刮，将修刮好的床鞍与粗刮后的床身相互调研，精刮导轨面。精刮时需用检验桥板、等高垫块、检验心轴、千分表、水平仪等，随时测量导轨在水平面内的直线度，如图7-

9、35所示，以及测量导轨在垂直面内的直线度(见图) 3床身尾座导轨的刮削1）床身导轨修理后的精度要求床身导轨面1、2、3在垂直面内直线度误差每1000mm测量长度上不大于0.02mm，全长不大于0.04mm，只允许向上凸起，凸起部位最高点应在靠近主轴端的1/3处;在水平面内直线度误差每1000mm测量长度上不大于0.015mm，全长不大于0.03mm。 2)床身导轨面1相对于V形导轨面2、3倾斜度误差，每1000mm测量长度上不大于0.02mm，全长不大于0.03mm。 3)尾座导轨对床鞍导轨平行度误差，在垂直方向每1000mm测量长度上不大于0.02mm,全长不大于0.05mm; 在水平方向每

10、1000mm测量长度上不大于0.03mm，全长不大于0.05mm。 4)床鞍导轨面对齿条安装面的平行度误差不大于0.05mm。 5)床鞍与床身导轨面间接触精度不少于1214点/25mm25mm四、溜板部件的修理修复溜板部件相关的尺寸链由于床身导轨面(包括床鞍下导轨面)的磨损及修整，必然引起溜板箱和床鞍的下沉，至使以床身导轨为基准的所有相关尺寸链发生变化，如图7-38所示1)在共有基准面的一侧增加补偿环2)移动进给箱、丝杠托架、齿条的安装位置3)修整床鞍上的溜板箱结合面。(2)溜板部件的刮削工艺溜板部件的刮削主要是指床鞍及中滑板导轨的刮削，如图7-40所示。1)刮削床鞍纵向导轨8、9面2)刮削中

11、滑板导轨面3)刮削床鞍横向导轨面54)刮削床鞍横向导轨面6、75)刮削中滑板导轨面3(见图-)，以刮好的床鞍导轨面6与中滑板导轨面3对研，使之达到精度要求。6)刮削床鞍上下导轨之间的垂直度，将修刮好的中滑板在床鞍横向导轨上安装好，分别移动中滑板与床鞍，用千分表和角度尺测量床鞍上下导轨之间的垂直度，如图7-45所示对溜板部件的修理要求1)溜板箱结合面对床身导轨平行度误差全长不大于0.06mm，对进给箱、托架安装面垂直度误差不大于0.03mm。 3)床鞍导轨7对6的平行度误差不大于0.02mm，导轨面6、7的直线度误差不大于0.02mm。 4)中滑板1、2面的平行度误差不大于0.02mm。 5)中

12、滑板与床鞍导轨面接触精度及床鞍与床身导轨接触精度均不少于1012点/25mm25mm。刀架部件的修理1)设置偏心螺母法2)设置丝杠偏心套法2)设置丝杠偏心套法2)设置丝杠偏心套法4.主轴箱部件的修理1)双向多片摩擦离合器的修理。2)制动机构的修理。3)主轴箱变速操纵机构的修理主轴箱体的检修图7-56所示为CA6140型卧式车床的主轴箱体，要求158H7主轴轴承前孔及150J6轴承后孔圆柱度误差不超过0.015mm，圆度误差不超过0.01mm，两孔的同轴度误差不超过0.015mm。润滑装置的修理CA6140型卧式车床采用转子液压泵集中供油、强制循环的润滑方式(5)主轴箱部件的装配主轴箱内零件的装

13、配同其他箱体的装配一样，根据装配图所示的装配关系，采取先下后上、先内后外、先主后次的顺序，逐轴及逐对齿轮的装配调整。 1)主轴定心轴颈的径向圆跳动误差小于0.01mm。 2)主轴轴肩的端面圆跳动误差小于0.015mm。 3)主轴轴向间隙小于0.010.02mm。 (6)主轴箱与床身的拼装主轴箱内各零件装配并调整好后，将主轴箱与床身拼装。 5.进给箱部件的修理1)床鞍移动对主轴轴线的平行度误差在垂直面内不大于0.03mm，在水平面内不大于0.015mm。2)主轴轴线的偏斜方向只允许心轴伸进端向上和向前偏6.溜板箱部件的修理(1)丝杠传动机构的修理丝杠传动机构主要由传动丝杠、开合螺母、开合螺母体及

14、溜板箱安装控制部分组成。1)开合螺母体及溜板箱导轨的修理。2)开合螺母体及溜板箱燕尾导轨的刮研 刮研溜板箱体导轨，用小平板配刮导轨平面1用专用角度底座配刮导轨面2，刮研时要用直角弯尺测量导轨表面1、2对溜板箱结合面垂直度，要求为：导轨表面1、2对溜板箱结合面垂直度误差在200mm测量长度上不大于0.080.1mm；导轨面与研具间的接触点达到均匀即可。 刮研开合螺母体，刮研时首先车制一实心的螺母坯，其外径与螺母体配合，并用螺钉与开合螺母体装配好，然后将开合螺母体与溜板箱导轨面配刮，要求两者间的接触精度不低于810点/25mm25mm，用心轴检验螺母体轴线与溜板箱结合面的平行度，误差控制在200m

15、m测量长度上不大于0.080.10mm，然后配刮调整垫片。 3)重新加工开合螺母。(2)纵、横向机动进给操纵机构的修理图7-63所示为CA6140型卧式车床纵向、横向机动进给操纵机构，其功用是实现床鞍的纵向快慢速运动和中滑板的横向快慢速运动的操纵和转换(3)安全离合器的修理安全离合器如图7-64所示，由超越离合器M6和安全离合器M7成组。(4)光杆传动机构的修复光杆传动机构由光杆、传动滑键和传动齿轮组成7.尾座部件的修理(1)尾座体孔的修理由于顶尖套筒承受径向载荷并经常处于夹紧状态下工作，容易引起尾座体孔的磨损与变形，使尾座体孔口呈椭圆形及喇叭形。(2)尾座顶尖套筒的修理尾座体孔修磨后，必须配

16、制相应的顶尖套筒才能保证两者间的配合精度(3)尾座垫板导轨的修复尾座垫板导轨的磨损，直接影响尾座顶尖套筒轴线与主轴轴线高度方向的尺寸链，使车床加工轴类零件时圆柱度超差。 (4)尾座部件与床身导轨的拼装在刮研尾座底板导轨时，除了补偿高度尺寸外，还要检验尾座安装后，顶尖套筒轴线对床身导轨的平行度测量方法如图7-67所示；顶尖套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度测量方法如图7-68所示1)主轴锥孔轴线和尾座顶尖套筒锥孔轴线对床身导轨的等高度误差不大于0.06mm，只允许尾座端高，测量方法如图7-69所示2)溜板移动对尾座顶尖套筒伸出方向的平行度误差，在100mm测量长度上，上母线不大于0.03mm，侧母线

17、不大于0.01mm。 3)溜板移动对尾座顶尖套筒锥孔轴线的平行度误差，在100mm测量长度上，上母线和侧母线都不大于0.03mm。刮削工艺卡序号工序名称工 序 图技 术 条 件需用工具、检具名称及规格（mm）工 艺 说 明要求项目允 差（mm）实差05对3、4表面进行刮削研磨并测量尾座顶尖套筒锥孔中心线对溜板移动的平行度+车床尾座移动对溜板移动的平行度0.02mm100mm0.03mm100mm研磨棒水平仪检验桥板1）前首先测量导轨平面3、4齿条安装面的平行度分析该项误差于床身导轨运动曲线之间的相互关系，确定修理方案，在刮削过程中随时测量导轨的各项精度，以确定刮削量和刮削部位2）将检验桥板l放

18、在被测导轨3和基准导轨4之间，水平仪2放在检验桥板上，注意不能调头。测量时，在导轨全长上移动桥板，每隔一定距离依次测量，水平仪在lm或全部行程上读数的最大差值，就是该导轨的平行度误差。刮削工艺卡序号工序名称工 序 图技 术 条 件需用工具、检具名称及规格（mm）工 艺 说 明要求项目允 差（mm）实差10对4表面精车外圆和端面进行刮削主轴轴线与尾座套筒锥孔轴线等高度、精车外圆椭圆度和圆锥度、精车端面的平面度的精度检验0.06mm100mm0.08mm70mm0.02mm300mm1）将检验桥板l放在被测导轨3和基准导轨4之间，水平仪2放在检验桥板上，注意不能调头。测量时，在导轨全长上移动桥板，

19、每隔一定距离依次测量，水平仪在lm或全部行程上读数的最大差值，就是该导轨的平行度误差。2）以4、3 面为基准粗刮大溜板下导轨面，使其研点均布，。并用百分表调整检验棒，测量直线度误差。各项要求如稍有超差可用垫铁调整，调整无效可刮研2、3面直至到达要求为止刮削工艺卡序号工序名称工 序 图技 术 条 件需用工具、检具名称及规格（mm）工 艺 说 明要求项目允 差（mm）实差15对3、4表面进行精度检验尾座顶尖套筒锥孔中心线对溜板移动的平行度接触点车床尾座移动对溜板移动的平行度0.02mm4-625x250.03mm25x25平行尺百分表平行尺角度底座百分表水平仪专用桥板1、用平行平尺拖研刮削表面3，

20、在刮研过程中检查表面2、3相对于齿条安装面在垂直面内的平行度（见图2）2、在角度底座上放置水平仪测量表面2、3在垂直面内的直线度3、沿床身导轨方向在两块V形垫铁上放置以检验心轴，在表面2、3上放置以角度底座，百分表媳妇在角度底座上，先用百分表校正心轴两端，使心轴两端，侧母线在百分表上的读数相等，然后沿表面2、3用百分表检查侧母线的全长，百分表上的读数差就是2、3在水平面内的直线度刮削工艺序号工序名称工 序 图技 术 条 件需用工具、检具名称及规格（mm）工 艺 说 明要求项目允 差（mm）实差20对4表面精车外圆和端面进行精度检验主轴轴线与尾座套筒锥孔轴线等高度、精车外圆椭圆度和圆锥度、精车端

21、面的平面度的精度检验0.06mm100mm0.08mm70mm0.02mm300mm平行尺百分表平行尺角度底座百分表水平仪专用桥板1、刮研前，先要测量表面2、4相对齿条安装面的平行度，分析此项误差值同床身运动曲线直线度之间的的关系确定刮研方案2、粗刮表面2、4，分别用平行尺进行拖研，检查表面3、4对精车外圆椭圆度图（2）3、行平尺拖研刮削表面3，在刮研过程中检查表面3、4相对于精车端面平面度圆锥度4、在角度底座上放置水平仪测量表面3、4直面内的平行度五、导轨装配工艺编制一、床身与溜板箱的装配 （1）刮床身下导轨面，先测量床身上、下导轨面的平行度误差。一般可根据百分表的读数差粗刮面，然后装上两侧

22、压板来修正接触点。刮研时先将两侧压板调整到适当的配合，外侧压板是可以调节的，内侧压板的尺寸可用磨（刨）削来达到，留有0.030.04mm刮削余量。（2）床身下导轨面刮研后，再精刮两侧压板的表面至每25mm25mm内68点的接触点要求，全部螺钉调整紧固后，用250300N推力应使溜板在导轨全长上移动无阻滞现象，并用0.03mm塞尺检查密合程度，端部插入深度应小于或等于20mm。（3）溜板内侧有一夹紧压板，用来使溜板在承受横向载荷时定位夹紧，装配时应检验其夹紧与松开的可靠性。（4） 全部刮研工作结束后，也可在床身上导轨面进行装饰性刮花二、主轴箱与导轨装配（1）装上主轴箱，可能由于主轴箱重量的影响而

23、使床身导轨有微量变形。应该在稳定的情况下再复核及调整床身导轨的精度。（2）在校正主轴箱主轴轴线时，会出现冷态、热态检验精度变化的情况。可具体考虑三种可能性：（1）冷态、热态检验均应合格。（2）冷态检验合格，中速运转1h后检验也合格。（3）只考核热态检验（中速稳定温度下检验），冷态下不考核。三、尾架与导轨的装配 装配时，先安装、校正主轴箱部件和精度。按照主轴箱主轴轴线在床身导轨上的实际高度，去修正尾座顶尖套筒轴线的高度，使两者等高。六、修理试车验收机床实验的目的，是通过预定的试验方法，考核机床的修理质量。尽管机床在总装后以对其装配精度进行过检验，但是在静大止状态（无机械运动和力的作用下）进行检查

24、的，因此这不能完全说明机床的修理质量。机床在运动状态下各部件之间的可靠性（温升及噪音），特别是在力的作用下，各部件之间的运动如何，以及把力去掉之后是否保持原有的几何精度，则必须通过机床的各种试验才能鉴定。机床试验的内容，主要包括机床空运转试验、负荷试验、以及工作精度试验等。1、 机床空运转试验机床空运转试验的目的，在于进一步鉴定机床各部件动作的正确性、固定的可靠性、操作是否方便正常，以及各运动部位的升温、噪声等是否正常。机床空运转试验之前，需对机床外部进行认真的检查。各主要零部件，所有安全措施，润滑、冷却装置、电器照明、手柄、标牌和个附件等，都应装配妥当，齐备无缺。零件的配合质量应达到规定的标

25、准，用手拨动主轴，应能旋转自如，导轨面之间的滑动应平稳、均匀。同时检查机床修理所规定的内容是否全部完成。待确认全部达到技术要求之后，再进行空运转试验。机床空运转试验的主要内容是在试验主轴速度、进给速度的同时，检查有关部位的运转情况。机床在正式开始运转之前，应先对各油池加油。当试验主轴转速时，应从低速开始，逐次达到最高速度。在最高速度时，应连续旋转12h，使主轴温度达到稳定，随即停车检查。此时，主轴上安装的滚动轴承的温升应70 摄氏度，滑动轴承的温升应小于50摄氏度。与此同时还应检查下列几项：1） 所有把手拨动灵活，固定可靠，开停位置准确。2） 润滑系统效果良好，油路通畅，供油无中断现象。3）

26、冷却系统，应保证有足够的冷却液连续供给。4） 电气设备的开停动作（特别是终点开关）必须保证可靠。5） 溜板移动平稳，没有震动。6） 齿轮传动啮合正确，无噪声。此外，不应有漏油。渗漏等现象。如有异常情况，应立即停车检查。2、机床负荷试验 机床负荷试验的目的，在与鉴定加力之后，各部件之间的位置是否有变动，变动是否在允许范围之内，在力的作用下各部件工作是否正常，最终试验他承受载荷的能力，在允许载荷范围内机床的震动、噪声和升温等是否正常。 机床负荷试验，主要是进行切削负荷试验，即选择合适的刀具，试件材料和切削用量进行切削，一般以中等速度达到满负荷。 如果机床修理合格，在试验过程中机床应无震动，运动均匀

27、，没有噪声，运转部位温升不超过规定范围i，摩擦离合器迎结合可靠，安全装置应十分可靠，机床全部机构工作正常。 机床在此负荷情况下，实际主轴速度以及进给量与理论数据相比，允许偏差在5%以内。3、 机床工作精度试验 机床工作精度试验的目的在于试验机床在加工过程中，各个部件之间的相互位置精度能否满足被加工零件的精度要求。在试车之前，必须对其几何精度进行复查。根据情况，必要时需做动态检查。如果几何精度合格，则可选用适当的切削刀具、试件材料、和切削用量，通试 被加工零件表面，器几何精度应在有关机床标准所规定的范围内，而表面粗糙度不低于所规定的表面粗糙度的标准。件进行切削加工的方法进行机床工作精度试验。总结

28、通过这次毕业设计让我们懂得了许多新的专业知识，让我们从实践中去得到更多的体会和了解车床的结构以及作用。我们通过结合书本的知识以及查找资料，在小组成员的齐心努力之下完成了这次的毕业设计，除了完成老师交给我们的任务之外，我们还懂得了团结就是力量的道理，一起对这次毕业设计进到最大的努力。从完成每一个小任务之后的喜悦感到共同完成目标的成就感。非常感谢老师和学习组织这次毕业设计，让我们从中得到了更多书本上不能得到的知识。在老师的辛勤帮助之下我们圆满的完成了这次任务，实训是短暂的，但是我们从中得到的却是我们永远也忘不了的。以后我们会更好的把握实践的机会，去学习更多的专业知识。 致谢毕业论文的制作给了我难忘

29、的回忆。在我徜徉书海查找资料的日子里，面对无数书本的罗列，最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋；记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情；在整个过程中，我学到了新知识，增长了见识。在今后的日子里，我仍然要不断地充实自己，争取在所学领域有所作为。 脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 在此更要感谢我的导师和专业老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。参考文献（1）（2）（3）骆行主编，钳工；电子科技大学出版社，2004年10月出版（4）宋明主编，车工；电子科技大学出版社，2004年10月出版