1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書作者: 日期:機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書課程編號(hào)：02000580課程名稱：機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)英文名稱： Mechical Equipment Design實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書名稱：普通車床幾何精度檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書一、學(xué)時(shí)學(xué)分總學(xué)時(shí)：48 學(xué)分：3實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2 開課學(xué)期：5-6二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解本實(shí)驗(yàn)中所檢驗(yàn)的車床精度有關(guān)項(xiàng)目的內(nèi)容及其和加工 精度的關(guān)系。2、了解車床精度的檢驗(yàn)方法及有關(guān)儀器的使用。3、掌握所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法和檢驗(yàn)結(jié)果的曲線繪制及分析。三、實(shí)驗(yàn)基本原理根據(jù)普通車床精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行其中的五項(xiàng)。第一、二、三項(xiàng)是檢驗(yàn)溜板移動(dòng)時(shí)的軌跡，由于床身導(dǎo)軌的制 造誤

2、差或因長(zhǎng)期使用后的磨損及變形，使得溜板移動(dòng)軌跡不是一條 直線，而是一條空間曲線，這一條空間曲線可以用這三項(xiàng)精度來(lái)表 示：第一項(xiàng)：溜板移動(dòng)在垂直平面內(nèi)的不宜度，檢驗(yàn)方法，在溜板 上靠近床身前導(dǎo)軌處放一個(gè)和床身導(dǎo)軌平行的水平儀，移動(dòng)溜板， 每隔500mm （或小于500mm ）記錄一次水平儀讀數(shù)，在溜板上的全行程檢驗(yàn)，見(jiàn)圖一圖一第一項(xiàng)精度檢驗(yàn)示意圖根據(jù)所測(cè)得的各段水平儀讀數(shù)，繪制溜板移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線，以 運(yùn)動(dòng)曲線二端點(diǎn)的聯(lián)線作為基準(zhǔn)線，由曲線上各點(diǎn)作基準(zhǔn)線的平行 線，其中相距最近的二根平行線之間的縱座標(biāo)距離即為其不直度誤 差。溜板移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線作法如下：以溜板行程為1500mm ,溜板長(zhǎng)度為500m

3、m 的車床為例， 水平儀縱向安放在溜板平面上，當(dāng)溜板處于近主軸端的極限位置 時(shí)，記錄一個(gè)水平儀讀數(shù)，如 +a （格）（“ +”代表水平儀氣泡移 動(dòng)方向與溜板移動(dòng)方向相同，如相反，則為“一”）移動(dòng)溜板，每 隔500mm （或少于 500mm ）就記錄一次讀數(shù)，到移動(dòng)行程為 1500mm 時(shí)得出三個(gè)讀數(shù)，如為+b、-c、-d。以導(dǎo)軌長(zhǎng)度（即溜 板各段行程所在的導(dǎo)軌位置）為橫座標(biāo)，水平儀讀數(shù)為縱座標(biāo)，根 據(jù)水平儀讀數(shù)依次畫出各折線段，并使每一折線段的起點(diǎn)與前一折 線段的終點(diǎn)相重合，即得出運(yùn)動(dòng)曲線。（見(jiàn)圖二）聯(lián)接曲線二端點(diǎn) OD,作為基準(zhǔn)線，量出曲線上的 B點(diǎn)到OD線的縱座標(biāo)距離S全為 最遠(yuǎn)，即為溜板

4、在全行程內(nèi)的不直度誤差，如果要求 1000mm 行程內(nèi)的不直度誤差，則把每個(gè)行程為1000mm 之間的二端點(diǎn)相連，作為該1000mm 行程中的基準(zhǔn)線，找出這 1000mm 行程中 的不直度誤差，然后取各個(gè) 1000mm 行程的不直度誤差中的最大 值，即為1000mm 行程內(nèi)的不直度誤差，如圖二中的S m1>%2,則 用1即為1000mm 行程內(nèi)的不直度誤差。圖二溜板移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線如曲線不在二端點(diǎn)聯(lián)線的同一側(cè)時(shí)，則取其包容線間的最大座 標(biāo)距離為不直度誤差。對(duì)溜板行程w 1000mm 的普通車床。第一項(xiàng)精度允差為：每1000mm 行程上為0.02。全行程上為0.02 （普通導(dǎo)軌只 許凸）第二

5、項(xiàng)：溜板移動(dòng)的傾斜檢驗(yàn)方法：在溜板平面上放一個(gè)和床身導(dǎo)軌垂直的水平儀。移動(dòng)溜板，每隔500mm （或少于500mm ）記錄一次水平儀讀數(shù)， 在溜板全行程上進(jìn)行檢驗(yàn)，見(jiàn)圖三。圖三 第二項(xiàng)精度檢驗(yàn)示意圖水平儀在每1000mm 行程和全行程上讀數(shù)的最大代數(shù)差，值 即為本項(xiàng)檢驗(yàn)的誤差。第二項(xiàng)精度允差為：每1000mm 行程上為0.03/1000 。全行程上為0.03/1000 第三項(xiàng)：溜板移動(dòng)在水平面內(nèi)的不宜度。檢驗(yàn)方法：在前后頂尖間，頂緊一根檢驗(yàn)棒，是圓柱的。將千分表固定在溜板上，千分表測(cè)頭頂在檢驗(yàn)棒的側(cè)母線上。調(diào)整尾座，使千分表在檢驗(yàn)棒二端的讀數(shù)相等。移動(dòng)溜板，分段記錄千分表讀數(shù)。在溜板的全行程上

6、進(jìn)行檢驗(yàn)，見(jiàn)圖四。圖四第三項(xiàng)精度檢驗(yàn)示意圖根據(jù)各段行程所測(cè)得的千分表讀數(shù)，繪制運(yùn)動(dòng)曲線，即可找出每1000mm彳丁程和全行程上的不直度誤差。第三項(xiàng)精度允差為：每1000mm 行程上為0.015 。全行程上為0.015第五項(xiàng)：主軸錐孔中心線的徑向跳動(dòng)。本項(xiàng)精度是指主軸錐孔中心線在空載時(shí)緩慢旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中的 最大徑向跳動(dòng)量，這項(xiàng)誤差主要來(lái)自主軸零件的制造誤差，主軸軸 承誤差，裝配棒和檢驗(yàn)棒本身的制造誤差（主要是檢驗(yàn)棒的被測(cè)部 分與其錐體中心線的不同軸度）等綜合因素。通常主軸錐孔中心與主軸旋轉(zhuǎn)中心線不僅不同軸而且不平行， 因此為了限制這兩個(gè)方面的誤差，在精度標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定必須在二個(gè)軸 向位置上測(cè)定，一個(gè)

7、位置是靠近主軸端部的a點(diǎn)，另一位置是距離a點(diǎn)300mm處的b點(diǎn)。檢驗(yàn)方法：在主軸錐孔中緊密地插入一根檢驗(yàn)棒，將千分表固 定在機(jī)床上，使千分表測(cè)頭頂在檢驗(yàn)棒的表面上，旋轉(zhuǎn)主軸，分別 在a、b二點(diǎn)檢驗(yàn)徑向跳動(dòng)，見(jiàn)圖五。Irii,匚圖五第五項(xiàng)精度檢驗(yàn)示意圖為了排除檢驗(yàn)棒本身的誤差，在檢完一次后，撥出檢驗(yàn)棒，旋 轉(zhuǎn)180 0后再插入主軸錐孔，然后按照上述方法再檢驗(yàn)一次，取每 處的二次千分表讀數(shù)的代數(shù)平均值，即為其徑向跳動(dòng)的數(shù)值。第五項(xiàng)精度允差為:a 處 0.01 b 處 0.02第六項(xiàng)：溜板移動(dòng)對(duì)主軸中心線的不平行度。溜板移動(dòng)軌跡是一條空間曲線，它和主軸中心線的不平行度要 在垂直面和水平面二個(gè)方向來(lái)表

8、示，因此精度標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定要在垂直 方向a和水平方向b分別進(jìn)行測(cè)定。檢驗(yàn)方法：在主軸錐孔中緊密地插入一根檢驗(yàn)棒，將千分表固 定在溜板上，使千分表測(cè)頭頂在檢驗(yàn)棒表面上，移動(dòng)溜板，分別在 上母線a （即垂直方向）和側(cè)母線 b （即水平方向）上檢驗(yàn)，見(jiàn)圖 六，檢驗(yàn)長(zhǎng)度為300mm 。圖六第六項(xiàng)精度檢驗(yàn)示意圖為了排除主軸錐孔和檢驗(yàn)棒本身的徑向跳動(dòng)誤差，在檢驗(yàn)一次后，將主軸連檢驗(yàn)棒一起旋轉(zhuǎn) 180 ° ,然后按照上述方法再檢驗(yàn)一 次，取每個(gè)方向的二次千分表讀數(shù)的代數(shù)平均值，即為本項(xiàng)檢驗(yàn)誤 差。第六項(xiàng)精度允差：a方向： 0.03 （只許向上偏） b方向： 0.015 （只許向 前偏）四、實(shí)驗(yàn)基本要求

9、1 .每次實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生要進(jìn)行預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由指導(dǎo)教師講授有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意的事項(xiàng)等；2 .實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生之間要相互配合，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容。3 .測(cè)量主軸錐孔中心線的經(jīng)向跳動(dòng)時(shí)，在第一次測(cè)量后，為了消除圓柱長(zhǎng)試樣棒的影響，應(yīng)將樣棒旋轉(zhuǎn)180度后在測(cè)量一次。五、考核與報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)束，學(xué)生要獨(dú)立處理在實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由指導(dǎo)教師簽 字確認(rèn)后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1、原始數(shù)據(jù)記錄表；2、數(shù)據(jù)處理計(jì)算（繪制所測(cè)精度曲線、注出所測(cè)機(jī)床的誤差 值）。3、結(jié)論及原因；六、主要儀器設(shè)備1、實(shí)驗(yàn)機(jī)床：CA6140普通車床2、測(cè)量?jī)x器：框式水平儀，千分表，磁力表

10、座，錐尾檢驗(yàn)棒， 圓柱長(zhǎng)檢驗(yàn)棒。本實(shí)驗(yàn)所用的框式水平儀的刻度值為0.025/1000 ,它表示水平儀放在一米長(zhǎng)的平尺上，平尺一端墊起0.025mm 時(shí)，水平儀玻璃管中的氣泡正好移動(dòng)一格，實(shí)驗(yàn)的水平儀放在溜板上，溜板的長(zhǎng) 度為L(zhǎng),如用刻度直為0.025/1000的水平儀，則氣泡移動(dòng)一格，表示溜板二端高度相差H,如圖七所示，圖七 水平儀測(cè)量高度差的原理圖H值計(jì)算式如下:0.0251000(mm)如果氣泡移動(dòng)n格，則溜板二端高差S =n H,水平儀讀數(shù)的符號(hào)，習(xí)慣上規(guī)定為氣泡移動(dòng)方向和水平儀移動(dòng)方向相同時(shí)，讀數(shù) 為正值，相反時(shí)為負(fù)值。七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與內(nèi)容提要序 號(hào)實(shí)驗(yàn) 名稱內(nèi)容提要每組 人數(shù)實(shí)驗(yàn) 學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn) 要求實(shí)驗(yàn) 類別實(shí)驗(yàn) 地點(diǎn)01清理及準(zhǔn)備工作（1）揩清機(jī)床導(dǎo)軌， 并加潤(rùn)滑油，揩清溜板、 安放水平儀的平面及水平 儀的接觸面；（2 ）揩清主 軸錐孔及檢驗(yàn)棒；（3）水 平儀安放必須平穩(wěn)、不可 搖動(dòng)；（4 ）安裝主軸檢驗(yàn) 棒時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)錐孔中心， 用力插