C616車床尾座精度設(shè)計與檢測

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床尾座精度設(shè)計與檢測 南 陽 理 工 學 院 本科生 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 學院（系）： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學 生： 指導(dǎo)教師： 繩 飄 完成日期 年 月 床尾座精度設(shè)計與檢測 南陽理工學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 床尾座精度設(shè)計與檢測 計： 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 頁 表 格 ： 個 插 圖 ： 幅 床尾座精度設(shè)計與檢測 南 陽 理 工 學 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 床尾座精度設(shè)計與檢測 院（系）： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計 制造及其自動化 學 生 姓 名： 學 號： 指 導(dǎo) 教 師（職稱）： 繩飄 (講師 ) 評 閱 教 師： 完 成 日 期： 南陽理工學院 616 車床尾座精度設(shè)計與檢測 床尾座精度設(shè)計 與檢測 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 張才騫 [摘 要 ]車床尾座的作用主要是以頂尖頂持工作，并承受切削力，尾座頂尖與主軸頂尖有嚴格的同軸度要求，但在加工和裝配過程中會不可避免地出現(xiàn)誤差，若誤差過大，則會影響車床的零件加工質(zhì)量。 本文結(jié)合 床尾座 各零件 的 作用和 特點， 按照尺寸精度設(shè)計的內(nèi)容對各零件間相互關(guān)系進行了精度設(shè)計，又對相應(yīng)的零件 設(shè)計出了具體的 檢測 方法 。 從而確保車床尾座能滿足 各種條件的 使用要求 。 [關(guān)鍵詞 ] 車床 尾座；精度設(shè)計；檢測 of to in of be if is of In of in of of of of to of 616 車床尾座精度設(shè)計與檢測 目 錄 1 引言 .................................................................... 1 2 床尾座精度設(shè)計 ................................................... 1 床尾座零件的分析 ................................................ 2 桿 ......................................................... 2 母 ......................................................... 2 尖套筒 ..................................................... 3 差與配合的選用 .................................................. 3 3 床尾座精度檢測 ................................................... 6 桿的精度檢測 .................................................... 6 母的精度檢測 ................................................... 13 尖套筒的檢 測 ................................................... 15 他工件的檢測 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)束語 ................................................................... 18 參考文獻 ................................................................. 19 致謝 ..................................................................... 16 床尾座精度設(shè)計與檢測 1 1 引言 機械產(chǎn)品的精度和使用性能在很大程度上取決于機械零部件的精度及零部件之間結(jié)合的正確性。機械零件的精度是零件的主要指標之一。因此，零件精度設(shè)計在機 械設(shè)計中占有重要地位。機械零件精度設(shè)計就是根據(jù)零件在機構(gòu)和系統(tǒng)中的功能要求，合理地確定裝配圖中配合尺寸的配合代號、零件各要素的尺寸精度、形狀和位置精度以及表面粗糙度參數(shù)值。 [1車床尾座屬于中等精度，多小批量生產(chǎn)。 尾座的作用主要是以頂尖頂持工作，并承受切削力，尾座頂尖與主軸頂尖有嚴格的同軸度要求，但在加工和裝配過程中會不可避免地出現(xiàn)誤差，若誤差過大，則會影響車床的零件加工質(zhì)量。因此，對車床尾座在加工和裝配過程中給定合理的尺寸精度要求非常重要。 為了滿足機械產(chǎn)品的功能使用要求，在正確合理地完成了 可靠性、使用壽命、運動精度等方面的設(shè)計以后，還須進行加工和裝配過程的制造工藝設(shè)計，即確定加工方法、加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢驗。“檢測”就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計要求的過程，即判斷產(chǎn)品合格性的過程。 2 床尾座精度設(shè)計 616 車床尾座的 分析 1．功能的分析 床 尾座的作用主要是以頂尖頂住工件或安裝鉆頭、鉸刀等，車削工件時承受大的切削力。頂尖既能靈活伸縮，又能精確定位。 2． 技術(shù)要求分析 見上圖 屬小 批量生產(chǎn)的機械。為了保證車削工件時有較高的尺寸精度和形位精度，要求尾座與主軸嚴格同軸，要求頂尖不能有明顯的搖晃和扭動。 為適應(yīng)不同長度的工件，尾座要能沿床身導(dǎo)軌移動。移動到位后，扳動扳手 11，通過偏心軸 12 使拉緊螺釘 13 上提，再由連接件 18 上的杠桿 15，通過小壓塊16、壓塊 22 使壓板 17 緊壓床身，從而固定尾座位置。轉(zhuǎn)動手掄 9，通過絲桿 5，可推動螺母 6連帶頂尖套筒 3和頂尖 1 沿軸向移動（由定位塊 4導(dǎo)向），以頂住工件。扳動小扳手 21，通過螺桿 20 拉緊夾緊套 19，可緊抱頂尖套筒（轉(zhuǎn)動手輪前要先松開小扳手21），從而使 頂尖位置固定。 根據(jù)以上要求確定 床尾座有關(guān)部位的配合選擇。 床尾座精度設(shè)計與檢測 2 車床尾座裝配圖 差與配合的選用 1選擇基準制 [1（ 1） 頂尖套筒 3的外圓柱面與尾座體 2上Φ 60孔的配合結(jié)構(gòu)無特殊要求，優(yōu)先采床尾座精度設(shè)計與檢測 3 用基孔配合制，即尾座體 2 上孔的基本偏差代 號為 H。 （ 2）螺母 6與套筒 3 上 Ф 32 內(nèi)孔 的配合結(jié)構(gòu)無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即套筒 3內(nèi)孔的基本偏差代號為 H。 （ 3） 套筒 3 上長槽與定位塊 4 側(cè)面的配合 是按定位塊的寬度是按平鍵標準，為基軸制配合 ，偏差帶號為 h。 （ 4）定位塊 4 與尾座體 Ф 10 孔的配合結(jié)構(gòu)無特殊要求，優(yōu)先采用 基孔配合制，即尾座體上的孔的基本偏差代號為 H。 （ 5） 后蓋 8凸肩與尾座體 2上Φ 60孔的配合結(jié)構(gòu)無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即后端蓋 8 凸肩 的基本偏差代號為 H。 （ 6） 絲桿 5的軸頸與 后蓋 8上 Ф 20 內(nèi)孔的配合結(jié)構(gòu)無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即后蓋內(nèi)孔的基本偏差代號為 H。 （ 7） 絲桿 5軸端與手輪 9 上 Ф 18 孔的配合結(jié)構(gòu)無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即手輪孔的基本偏差代號為 H。 （ 8） 偏心軸 10 與扳手 11 孔的配合結(jié)構(gòu)無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即扳手孔的基本偏差代號為 H。 （ 9） 偏心軸 10 兩軸頸與尾座體 2 上 Ф 18 各 Ф 35 兩支承的配合 無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即尾座體 2 的基本偏差代號為 H。 （ 10）偏心軸 10 偏心圓柱面與拉緊螺釘 12的配合無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即尾座體 2 的基本偏差代號為 H。 2 確定公差等級 [1（ 1） 根據(jù)參考文獻 [5]表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5,又考慮工藝等價原則 ，選擇尾座體 2 上孔的公差等級為 尖套筒 3外圓柱面公差等級為 （ 2） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5，又因它是普通機床的主要配合部位，應(yīng)選擇套筒孔公差等級為 螺母6外圓柱面公差等級為 （ 3） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5， 此處配合僅起導(dǎo)向作用，不影響 機床加 工精度，屬一般要求的配合， 定位塊 側(cè)面 的 公差等級可選用 筒 3 的上長槽的公差等級為 （ 4） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5， 此處要求的精度不高，尾座體 2 上的孔的 公差等級為 位塊的公差等級為 （ 5） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5，以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，應(yīng)選擇尾座體 2上Φ 60孔公床尾座精度設(shè)計與檢測 4 差等級為 端蓋 8凸肩公差等級為 （ 6） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5，根據(jù)絲桿在傳動中的作用，該配合為重要的配合部位，應(yīng)選內(nèi)孔 公差等級為 慮加工孔、軸的工藝等價性，選用絲桿軸頸為 （ 7） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5， 以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇手輪 Ф 18 孔的公差等級為 桿的 公差等級為 （ 8） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5，以及考慮加工 高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇扳手 Ф 19 孔的公差等級為 心軸的 公差等級為 （ 9） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5，以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇尾座體 Ф 18 和 Ф 35 孔的公差等級為 心軸的 公差等級為 （ 10） 根據(jù)參考文獻 [5] 表 3個公差等級的應(yīng)用范圍）和 3合尺寸 5，以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇尾座體 Ф 26 孔的公差等級為 心軸的 公差等級為 3 選擇配合 [1（ 1）由于車床工作時承受較大的切削力，要保證頂尖高的精度，頂尖套筒的外圓柱面與尾座體上Φ 60孔的配合是尾座上直接影響使用功能的最重要配合。套筒要求能在孔中沿軸向移動，并且移動時套筒（連帶頂尖）不能晃動，否則會影響工作精度。另外移動速度很低，又無轉(zhuǎn)動，所以應(yīng)選高精度的小間隙配合。 根據(jù) 參考 文獻 [9]，選擇頂尖套筒的外圓柱面的基本偏差代號為 h。 故頂尖套筒的外圓柱面與尾座體上Φ 60孔的配合為Φ 60H6/ （ 2）由于螺母零件裝入套筒，靠圓柱面來徑向定位，然后用螺釘固定，為了裝配方便，應(yīng) 該沒有過盈，但也不允許間隙過大，以免螺母在套筒中偏心，影響絲桿移動的靈活性。 根據(jù) 參考 文獻 [9]，選擇相配件螺母外圓柱面基本偏差代號為 h。 因此，外圓柱面與套筒內(nèi)孔Φ 32 的配合為Φ 32H7/ （ 3）定位塊的側(cè)面對套筒起導(dǎo)向作用， 考慮長槽與套筒軸線有歪斜，故采用較松配合。 根據(jù) 參考 文獻 [9]，選擇 長槽的基本偏差代號為 D。 故套筒 3上長槽與定位塊 4側(cè)面的配合 為 Φ 12 （ 4）定位 4應(yīng)在套筒 3的長槽內(nèi)裝配方便，其中 軸應(yīng)能在 Ф 10 孔內(nèi)稍作回轉(zhuǎn)，應(yīng)有一定的間隙。 床尾座精度設(shè)計與檢測 5 根據(jù) 參考 文獻 [9]， 選擇軸的基本偏差 代號為 h。 故定位塊與尾座體 Ф 10 孔的配合為 Φ 10H9/ （ 5） 后蓋 8 要求可沿徑向挪動，以補償其與絲桿軸裝配后可能產(chǎn)生的偏心誤差，從而保證絲桿轉(zhuǎn)動的靈活性。這里需用小間隙配合，因尾座體孔與套筒 3 已選定為Φ60H6/這里孔的公差帶仍用Φ 60因配合長度很短，裝配時，此間隙可使后蓋竄動，以補償偏心誤差，使絲杠軸能夠靈活轉(zhuǎn)動。 根據(jù) 參考 文獻 [9]， 選擇后蓋凸肩的基本偏差代號為 故后端蓋 8 凸肩與尾座體 2上Φ 60 的配合為Φ 60H6/ （ 6） 要求絲桿能在后蓋孔中低速轉(zhuǎn)動，間隙應(yīng)比只有軸 向移動稍大。 根據(jù) 參考 文獻 [9]， 選擇絲桿軸頸的基本偏差代號為 g。 故絲桿 5的軸頸與后蓋 8 內(nèi)孔的配合為Φ 20H7/ （ 7） 手輪通過半圓鍵帶動絲桿一起轉(zhuǎn)動，選擇配合應(yīng)考慮拆裝方便并避免手輪在該軸端上晃動。 根據(jù) 參考 文獻 [9]， 選擇絲桿的基本偏差代號為 故絲桿 5軸端與手輪 9 上 Ф 18 孔的配合為Φ 18H7/ 8） 兩件上備裝銷釘?shù)男】自谘b配時配作。配鉆前，要緊定尾座的位置來調(diào)整扳手 11 的方向，此時偏心軸的應(yīng)處于偏心向上的位置。這樣在裝配時兩者要能作相對的回轉(zhuǎn)，其配合應(yīng)有間隙但無需過大。 根據(jù) 參考 文 獻 [9]， 選擇偏心軸的基本偏差代號為 h。 故偏心軸 10 與扳手 11 上Φ 19 的配合為Φ 19H7/ 9） 偏心軸要能順利回轉(zhuǎn)，同時補償偏心軸兩軸頸與兩支承孔的同軸度誤差，故應(yīng)分別用較大間隙的配合。 根據(jù) 參考 文獻 [9]， 選擇偏心軸的基本偏差代號為 d。 故 偏心軸 10 兩軸頸與尾座體 2上 Ф 18 和 Ф 35兩支承的配合為 Ф 18 H8/ Ф 35 H8/ （ 10）此處的功能同（ 9），故偏心軸 10 偏心圓柱面與拉緊螺釘 12 的配合為 Ф 26 H8/ 依據(jù)上述方法 （ 11）杠桿 14 上 Ф 10 孔與小壓塊 16 的配合，只要求裝配 方便，且在 裝拆后不易掉出，故選用間隙很?。ㄉ贁?shù)情況下可略有過盈）的配合 Ф 10H7/ （ 12） 壓板 18 上 Ф 18 孔與壓塊 17的配合，要求同（ 11），選 Ф 18H7/ （ 13） 底板 13 上 Ф 32 孔與件拉緊螺釘?shù)呐浜?，要求在有橫向推力時不松動，裝配時可用錘擊，選 Ф 32H7/ （ 14） 夾緊套 20與尾座體 2上 Ф 32 孔 的 配合，當扳手松開后，夾緊套應(yīng)能很容易床尾座精度設(shè)計與檢測 6 地退出，不與套筒 3接觸，故應(yīng)選用間隙較大的配合 Ф 32H8/ （ 15） 小扳手 21上 Ф 16 孔與螺桿的配合，二者用半圓鍵聯(lián)結(jié)，功能與（ 7）相近，但二者 要求能在較小范圍內(nèi)一起回轉(zhuǎn)，故間隙可稍大于（ 7），選用 Φ 16H7/ 部件精度的確定 桿 傳動精度要求不高，且不需表示位移量，故不用象車床中其他傳動絲桿那樣規(guī)定精度等級，只需按 1996《梯形螺紋公差》規(guī)定公差。 [1按中等精度和中等旋合長度 N，選用中徑公差帶為 7h，查表知牙頂間隙為 徑公差及表面粗糙度 [52．半圓鍵軸槽寬公差帶按一般 聯(lián)結(jié)取 稱度公差取 12 m? (精度 8級 )。 [1絲桿 母 1．和絲桿一樣按 1996 規(guī)定公差，從表 5 查得中徑公差帶為 7H，直徑公差及表面粗糙度 見圖標注。 [5床尾座精度設(shè)計與檢測 7 螺母 8 臺肩面為螺母安裝基準，故應(yīng)以 Ф 32軸線為基準規(guī)定垂直度公差，可用端面圓跳動代替，公差值取 30 m? （ 精度 7級）。 [1尖套筒 1．頂尖套筒外徑與尾座體上 Ф 60 孔的配合要求很嚴，如有晃動，將直接影響車床的加工精度。因此除采用包容原則（標注 Ф 60E）外，還對圓柱度作進一步要求，采用 7 級公差，查表 知 為 8 m? 。 [12． Ф 32是螺母 6 的定位孔。由于絲桿還通過后蓋 8 聯(lián)接在尾座體 2上，故套筒上 Ф 32對其與尾座體孔配合的 Ф 60 圓柱面，應(yīng)有同軸度要求，否則將影響絲桿轉(zhuǎn)動的靈活性與平衡性。為了檢測方便，這里是規(guī)定同軸度誤差，故選用比較一般的 8級精度公差，查表為 30 m? 。 [5床尾座精度設(shè)計與檢測 8 頂尖套筒 3．莫氏錐度孔：莫氏錐度孔用錐度量規(guī)檢查，接觸面積不少于 80%，表面粗糙度.8 m? 。莫氏錐度孔與 Ф 60線同軸，取同軸度公差為 5 級，公差值 8 m? ?？紤]到檢查方便，一般用錐度心軸插入錐孔，檢查其徑向圓跳動。在靠近端部處徑向圓跳動值不得大于 8 m? ，由于軸線可能 歪斜，在離端部 300檢測徑向圓跳動值不得大于 20 m? 。 [9] 4．定位槽寬按表 6用“較松聯(lián)結(jié)”，公差帶為 12稱度公差為 20 m?（ 精度 8級）。 [55．表面粗糙度要求 Ф 60 圓柱面及頂尖的 4 號莫氏錐孔要求高， .8 m? ，其次為安裝螺母的 Ф 32表面， .6 m? 。[9] 3 床尾座 精度檢測 制成的 零件時否滿足要求，要通過檢測才能判斷。檢測包含檢驗與測量。幾何量的檢測是指確定零件的幾何參數(shù)是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，并作出合格性判斷，不一定得出被檢測量具體數(shù)值。測量是將被測量的量與一個作為計量單位的標準量進行比較，以確定被測量具體數(shù)值的過程。檢測不僅用來評定產(chǎn)品合格與否，還用于分析產(chǎn)生不合格的原因、改進生產(chǎn)工藝過程、預(yù)防廢品產(chǎn)生等。事實證明，產(chǎn)品質(zhì)量的提高，除了需要設(shè)計和加工精度的提高外，還必須依靠檢測精度的提高。 床尾座精度設(shè)計與檢測 9 桿的精度檢測 0尺寸檢測 a)確定安全裕度 A 和計量器具不確定度允許值 據(jù) 參考 文獻 [5]表 3全裕度（ A）與計量器具的測量不確定度允許值（ ]查得 ： T= A= b)選擇計量器具 根據(jù) 參考 文獻 [5]表 3比較儀的不確定度 ） 中 查得 工件尺寸 20于 0－ 25又 查得分度值為 比較儀，其不確定度 U= c)確定驗收極限 上驗收極限 =20驗收極限 =20=測設(shè)備 ： 立式光學比較儀 檢測方法： （ 1）根據(jù)被測零件形狀選擇測頭，由于被測件是圓柱面，所以選用球面工件 ； （ 2）按被測工件的外徑的基本尺寸組合量塊 ，為減少誤差，試驗時選擇兩塊量塊組合即可 ； （ 3）調(diào)整儀器零位； （ 4）測量工件，將工件輕輕放到工作臺上，并在測頭下來回移動，按試驗規(guī)定的部位進行測量，并記錄測量結(jié)果； （ 5）合格性判斷，按照零件圖樣所規(guī)定的尺寸公差和形位公差，判斷零件的合格性。 只要測得零件的尺寸在 明 即為合格。 8尺寸檢測 a)確定安全裕度 A 和計量器具不確定度允許值 據(jù) 參考 文獻 [5]表 3全裕度（ A）與計量器具的測量不確定度允許值（ ]查得： T= A= b)選擇計量器具 根據(jù) 參考 文獻 [5]表 3比較儀的不確定度 ） 中 查得 工件尺寸 18于 0－ 25又 查得分度值為 比較儀，其不確定度 U= c)確定驗收極限 床尾座精度設(shè)計與檢測 10 上驗收極限 =18驗收極限 =18=測設(shè)備：立式光學比較儀 檢測方法： 同上。 只要測得零件的尺寸在 間證明即為合格。 3． Φ 18 上 鍵槽寬 5 尺寸 檢測 a)確定安全裕度 A 和計量器具不確定度允許值 據(jù) 參考 文獻 [5]表 3全裕度（ A）與計量器具的測量不確定度允許值（ ]查得： T= A= b)選擇計量器具 根 據(jù) 參考 文獻 [8]表 5萬能測長儀測量軸承內(nèi)徑） 中查得可用萬能測長儀測量：在 1－ 200尺寸段，查得分度值為 不確定度 U= c)確定驗收極限 上驗收極限 =5驗收極限 =5=量步驟： （ 1）按被測孔徑的尺寸組合量塊，用量塊組調(diào)整儀器零位或用儀器所帶的標準環(huán)調(diào)零； （ 2）將被測工件安裝在工作臺上，并用壓板固定； （ 3）松開測量軸固定螺釘，按上述方法調(diào)整萬能工作臺，使工件處于正確位置，從讀數(shù) 顯微鏡中讀數(shù)； （ 4）重復(fù)步驟（ 3），記錄每次測量結(jié)果； （ 5）進行等精度多次測量的人工數(shù)據(jù)處理，判斷被測孔徑的合格性。 只要測得零件的尺寸在 間證明即為合格。 4． Φ 18 槽 對稱度 為 檢測 根據(jù)參考文獻 [10]表 13稱度誤差的檢測） 用 采用的量儀：形塊、定位塊、平板、帶指示計的測架。 使用說明：基準軸線由 V 形塊模擬；被測中心平面由定位塊模擬。 測量步驟： a)調(diào)整被測件，使定位塊沿徑向與平板平行。測量定位塊與平板之 間的距離。 b)再將被測件轉(zhuǎn)過 180 度后，并在同一剖面上重復(fù)上述測量。 床尾座精度設(shè)計與檢測 11 c)設(shè)測量所得的該剖面上下二對應(yīng)點的讀數(shù)差的最大值為 m,則該剖面的對稱度誤差為： 22?????剖式中： R—— 軸的半徑 ;h—— 槽深； d—— 軸的直徑。 d）沿鍵槽長度方向測量，取長向兩點的最大讀數(shù)差為長向?qū)ΨQ度誤差： f a h??長 低高e) 取 兩個方向誤差的最大值作為該零件的對稱度誤差。 5． 絲桿 表面粗糙度的檢測 將絲桿進行定位 ,測量時 ,將金剛石針尖和被測軸被測軸需進行檢測的各軸段表面接觸 ,當針尖以一定的速度沿著被測表面的微小峰谷 ,使觸針水平移動的同時還沿輪廓的垂直方向上下運動 并經(jīng)過計算加以處理 ,然后對實際輪廓的儀器上的記錄進行分析計算 ,或直接從儀器的指示表中獲得 后與圖紙上零件圖上所標注的粗糙度值進行比較，判斷零件的粗糙度是否合格。 6． 4根據(jù)參考文獻 [10]知絲桿的檢測： （ 1）小徑的測量 用影像法測量： a)把絲桿裝夾在儀器兩頂尖間； b)將顯微鏡立柱傾斜一個螺紋升角 a， 螺紋升角 2?? 式中 n —— 被測螺紋頭數(shù) P —— 被測螺紋螺距（ — 被測螺紋中徑（ c)調(diào)整焦距，使目鏡中觀察到的牙形兩側(cè)的影像都很清晰； d)測量時，使測角目鏡米線中間橫線與小徑處的直線與圓弧的連接點重合，如圖所床尾座精度設(shè)計與檢測 12 示。 并記下橫向讀數(shù)。然后橫向移動工作臺（或立柱），使米字線中間橫線再與相對的另一面小徑處的圓弧起點重合，記下第二次橫向讀數(shù)。 e)兩次讀數(shù)之差，即為被測螺紋的小徑尺寸。 影像法測量小徑 影像法測量 大 徑 影像法測量中徑 （ 2）大徑的測量 用影像法測大徑，如圖所示，測量方法與測小徑相同。 （ 3） 中徑的測量 用影像法測中徑，如圖所示，測量方法與測小徑相同，為了削除安裝時螺紋軸線與橫向移動方向不垂直而引起的測量誤差，應(yīng)對螺紋牙型左、右兩側(cè)各測量一次中徑，取其算 術(shù)平均值作為實際中徑，即 222 2? 左 右 （ 4） 牙型角的測量 絲桿牙型角可用樣板以光隙法測量，也可用游標萬能角度尺直接測量，還可以應(yīng)用萬能或大型工具顯微鏡以影像法測量，其測量方法與圓柱外螺紋牙型角測量 方法相同。 （ 5）螺紋和螺距累積誤差的測量 用螺距儀直接測量 測量方法： a)測量前，先用標準絲桿對螺距儀進行調(diào)整：將螺距儀放在標準絲桿上，根據(jù)所跨螺距數(shù)對好指示表零位。 b)測量時，將調(diào)整好的螺距儀放到絲桿上，指示表上的讀數(shù)，即為 n 個螺距的偏差。 （ 6）螺旋線誤差的測 量 螺旋線誤差的間斷測量可以用萬能工具顯微鏡進行， 測量方法： a)將被測絲桿支承在萬能工具顯微鏡的 V 形架上，絲桿一端套上一多面棱體，用準直光管定位；絲桿另一端套上一平行平晶，用測微表進行軸向定位； 床尾座精度設(shè)計與檢測 13 b)選擇測量點數(shù)和圈數(shù)，被測絲桿在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測量點數(shù)為 8 點，并且通常要測量 3 圈以上； c)計算出被測絲桿的轉(zhuǎn)角和相應(yīng)的軸向距離； d)用分度頭或多面棱體按測點進行分度，絲桿每轉(zhuǎn)過一定的角度，由萬能工具顯微鏡用軸切法或干涉法測出與轉(zhuǎn)過角度相應(yīng)的軸向距離，此距離與理論距離之差，即為該點的螺旋線誤差； e)以螺旋線 誤差為縱坐標，被測絲桿轉(zhuǎn)角為橫坐標，繪出螺旋線誤差曲線； f) 從誤差曲線中，任意 2? 范圍內(nèi)縱坐標的最大幅值，即為螺旋線誤差。 母的精度檢測 2a)確定安全裕度 A 和計量器具不確定度允許值 據(jù) 參考 文獻 [5]表 3全裕度（ A）與計量器具的測量不確定度允許值（ ]查得： T= A= b)選擇計量器具 根據(jù) 參考 文獻 [8]表 5萬能測長儀測量軸承內(nèi)徑） 中查得可用萬能測長儀測量 ： 比較儀的不確定度中屬于 25－ 40尺寸段，查得分度值為 比較儀，其不確定度 U=足要求。 c)確定驗收極限 上驗收極限 =32驗收極限 =32=測設(shè)備：立式光學比較儀 檢測方法： 同絲桿中的 Φ 20法相同， 只要測得零件的尺寸在 間證明即為合格。 面對線垂直度誤差的測量： 采用的量儀 ：平板、導(dǎo)向塊、支承、帶指示計的測架。 使用說明：將被測件置于導(dǎo)向塊內(nèi)（基準由導(dǎo)向塊模擬）。 測量方法：在整個被測表面上進行測量，所得數(shù)值中的最大讀數(shù)差即為垂直度誤差 3．螺母的粗糙度檢測 同絲桿的粗糙度檢測方法一樣用針描法。 4. 4根據(jù)參考文獻 [8]知圓柱內(nèi)螺紋的檢測 （ 1）小徑的測量 床尾座精度設(shè)計與檢測 14 可用能在內(nèi)徑指示表上裝上帶有圓弧的測頭進行測量，其測量尺寸可用環(huán)規(guī)或量塊組合的卡規(guī)口來校準。 （ 2） 大徑的測量 可用帶指示表的內(nèi)徑量表裝上尖形測頭進行測量。 （ 3） 中徑的測量 可用臥式光學 計測量。測量時，先用測鉤測量環(huán)規(guī)，得出動測頭的坐標值1x（從儀器上讀出），然后用被測螺紋代替環(huán)規(guī)，再得出動測頭的坐標值2x， 則 被測螺紋中徑的計算公式為 ? ?2 02 0 1 2c o t , ( )8 s i n / 2 2 2 L D d x ? ? ? ? ? ? ?式中 D—— 已知的環(huán)規(guī)直徑 0d—— 球測頭的直徑 （ 4）內(nèi)螺紋牙型角的檢測 用雙球法測內(nèi)螺紋的牙型角 a）將直徑為2出球心的距離2m； 如圖 所 示 雙球法測量內(nèi)螺紋的牙型角 光滑環(huán)規(guī)測量內(nèi)螺紋中徑 b） 將小球取出，放入直徑為 d 的大球，測出球心至線的距離1m； c） 牙型角的計算公式為1221s i n 2 2 ( ) ? 。 （ 5）內(nèi)螺紋螺距的檢測 用萬能 工具顯微鏡測量內(nèi)螺紋螺距 ： a） 將測量螺距的光學靈敏杠桿安裝在具有垂直標尺的測量裝置上， 如圖所示 b） 測件安裝在儀器工作臺上，把靈敏杠桿測頭伸入螺紋牙凹中，通過縱橫導(dǎo)板的交替移動找到測量截面。這時顯微鏡橫向坐標不再變動，移動縱導(dǎo)板，使測頭和牙側(cè)接觸，并對準顯微鏡米字線刻線，記下 z 軸的讀數(shù) 床尾座精度設(shè)計與檢測 15 c） 移動縱導(dǎo)板將測頭引出，上升到第二牙附近，再作縱向移動，使測頭再和牙側(cè)接觸，并對準米字線 位置，用 移動縱向?qū)О?，重新對一次米字線，讀出第二個測值 d） 兩數(shù)之差即為被測內(nèi)螺紋 的螺距，即 12P z z??尖套筒的檢測 1． Φ 32尺寸檢測 a)確定安全裕度 A 和計量器具不確定度允許值 據(jù) 參考 文獻 [5]表 3全裕度（ A）與計量器具的測量不確定度允許值（ ]查得： T= A= b)選擇計量器具 根據(jù) 參考 文獻 [8]表 5萬能測長儀測量軸承內(nèi)徑） 中查得可用萬能測長儀測量 ： 工件 在 1－ 200尺寸段，查得分度值為 其不確定度 U=足要求。 c)確定驗收極限 上驗收極限 =32驗收極限 =32=量步驟： （ 1）按被測孔徑的尺寸組合量塊，用量塊組調(diào)整儀器零位或用儀器所帶的標準環(huán)調(diào)零； （ 2）將被測工件安裝在工作臺上，并用壓板固定； （ 3）松開測量軸固定螺釘，按上述方法調(diào)整萬能工作臺，使工件處于正確位置，從讀數(shù)顯微鏡中讀數(shù)； （ 4）重復(fù)步驟（ 3），記錄每次測量結(jié)果； （ 5）進行等精度多次測量的人工數(shù)據(jù)處理，判斷被測孔徑的合格性。 2同軸度的檢測 根據(jù) 參考 文獻 [8]表 6尖法測量同軸度） ， 此處 適宜 選擇頂尖法測量同軸度 。 測量步驟： （ 1） 將被測工件或測量心軸裝卡在測量設(shè)備的兩頂尖上； （ 2） 按選定的其準軸線體現(xiàn)方法測量基準要素，并確定基準線的位置； （ 3） 測量實際被測要素各正面輪廓的半徑差值，計算輪廓中心點的坐標； （ 4） 根據(jù)基準軸線的位置及實際被測 軸線上的測量值，確定被測要素的同軸度誤差。 床尾座精度設(shè)計與檢測 16 圓面 Ф60 的圓柱度的檢測 測量時將頂尖套筒放在工作臺上，兩個 V 形塊進行定位，使頂尖套筒中心軸線與圓度儀轉(zhuǎn)軸同 軸，記錄此頂尖套筒軸在回轉(zhuǎn)一周中測量截面上各點的半徑差，通過計算得到該截面的圓柱度誤差，如此測量若干截面，取其中最大的誤差值作為該頂尖套筒的圓柱度誤差。 60E （ 的檢測 此處采用了包容原則，被測軸的尺寸公差 dM= 60dL=最大實體狀態(tài)下給定形狀公差（軸的直線度） t=0，當被測要素時常偏離最大實體狀態(tài)的尺寸時，形狀公差獲得補償，當被測要素尺寸 為最小實體狀態(tài)的尺寸 ，形狀公差（直線度）獲得補償最多，此時形狀公差（軸線的直線度）的最大值可以等于尺寸公差 際尺寸 Φ d 允許的形狀公差 T Φ 60 0 ┆ ┆ Φ ┆ Φ 態(tài)公差 如圖動態(tài)公差圖示， T， t 的動態(tài)公差圖的圖形形狀為直角三角形。遵守邊界最大實體邊界 邊界尺寸為 60 檢測方法：對于此類的要素的孔軸采用包容原則時，應(yīng)該用光滑限量規(guī)通規(guī)模擬體現(xiàn)孔軸的最大實體邊界，用來檢驗該孔軸的實際輪廓是否在最大實體邊界范圍內(nèi)。其符合條件為 Φ 60 Φ ．對 長鍵槽 12 尺寸檢測和槽寬 對稱度 的檢測 其檢測方法同 2 和 3的檢測方法相同 ,此處不再作詳細介紹。 6． 粗糙度的檢測 同絲桿的粗糙度檢測方法一樣用針描法。 7． 對錐孔 進行斜向圓跳動誤差 的檢測 用雙 V 形塊的測量： 床尾座精度設(shè)計與檢測 17 測量步驟： （ 1） 將頂尖套筒裝在導(dǎo)向套筒內(nèi) ，并進行軸向定位 ； （ 2） 將指示表壓縮 2 （ 3） 將被測工件回轉(zhuǎn)一周，讀出指示表的最大變動量，即為單個測 量平面上的斜向圓跳動； （ 4） 按上述方法在若干個截面測量，取各截面跳動量的最大值作為斜向圓跳動誤差； （ 5） 根據(jù)測量結(jié)果判斷零件斜向圓跳動的合格性。 8．對錐孔的錐度 和圓跳動的 檢測 用圓錐量規(guī)檢測 4 號莫氏錐度 ，接觸面應(yīng)不小于 80%以上。 測量步驟： （ 1） 檢驗時，在圓錐塞規(guī)工作表面素線全長上，涂 3極薄的顯示劑； （ 2） 把量規(guī)與被測圓錐對研（來回旋轉(zhuǎn)應(yīng)小于 180о ）； （ 3） 根據(jù)被測圓錐上的著色或量規(guī)上擦掉的痕跡，判斷被測圓錐角的實際值是否合格。 床尾座精度設(shè)計與檢測 18 結(jié)束語 本設(shè)計 主要 說明了 床尾座機械精度設(shè)計 與檢測 的 方法。首先對 床尾座進行了功能和技術(shù)要求進行了分析，并對尾座的使用方法做了簡單的介紹。其次就是對車床尾座進行了精度設(shè)計， 先分析了 尾座的三個主要零件 ： 絲桿、螺母、和頂尖套筒 ，根據(jù)分析情況對它們 進行了 相應(yīng)的精度設(shè)計 。最后 以絲桿、螺母、和頂尖套筒為主，對它們進行了相應(yīng)的檢測，其目的是 確保使車床尾座能滿足機械產(chǎn)品的功能使用要求，并保證可以合理完成可靠性、運動精度的同時 ，增加車床尾座的使用壽命。 床尾座精度設(shè)計與檢測 19 參考 文獻 [1] 李柱．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) [M]． 北京 :中國計量出版社， 1984 [2] 于峰．機械精度設(shè)計與測量技術(shù) [M]． 北京 :北京大學出版社， 2008， 8 [3] 楊沿平．機械精度設(shè)計與檢測技術(shù)基礎(chǔ) [M]． 北京 :機械工業(yè)出版社， 2009， 4 [4] 王伯平．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) (2 版 ) [M]． 北京 :機械工業(yè)出版社， 2004， 4 [5] 徐從清，胡長對 M]． 北京 :中國電力出版社 ,2009,1 [6] 李巖．精密測量技術(shù)（修訂版） [M]． 北京 :中國計量出版社， 2001， 8 [7] 劉品．機械精度設(shè)計 與檢測基礎(chǔ) [M]． 黑龍江 :哈爾濱工業(yè)大學， 2003， 1 [8] 孫開元 ,許愛芬 M]． 北京 :化學工業(yè)出版社 ,2008,2 [9] 陳曉華．機械精度設(shè)計與檢測 [M]． 北京 :中國計量出版社， 2006， 8 [10] 《簡明檢驗工手冊》編寫組 ． 簡明檢驗工手冊 (第 2 版 ) [M]．北京 :機械工業(yè)出版社， 2000， 8 [11] 申王利． 床尾座套筒錐孔軸線與主軸同軸度分析，《工藝與檢測》 [J]． 2004， 1 [12] 田佩林．車窗夾具的對定位誤差分析計算，《機床與液壓》 [J]． 2003， 5 [13] 胡鳳蘭．互換性與測量基礎(chǔ) [M]． 北京 :高等教育出版社， 2005 [14] 周文彬．基于位置敏感探測器的車床尾座位置檢測儀研究 ,《制造技術(shù)與機床》 [J]． 2009， 5 床尾座精度設(shè)計與檢測 20 致謝 回顧這幾個月的畢業(yè)設(shè)計，從一開始時的無從下手，到通過指導(dǎo)老師的建議和閱讀相關(guān)資料，到最后完成這次設(shè)計，在這過程中經(jīng)歷的、收獲的，在我以后的學習和工作將有重要的影響作用。 機械精度 設(shè)計 與檢測 雖然在之前的課程上學過，但沒有像這次畢業(yè)設(shè)計這樣，需要更加的系統(tǒng)化和規(guī)范化。由 于缺少 精度 設(shè)計 與檢測 的經(jīng)驗，在整個 過程中遇到 了 許多的問題， 所幸 在眾多師友的幫助下 得到了 解決。首先要感謝 繩飄 老師對我的指導(dǎo)和督促，繩老師 給我指出了正確的設(shè)計方向，使我加深了對知識的理解 ,同時也避免了在設(shè)計過程中走彎路， 繩 老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計放在 第一位 ，保證 了 按質(zhì)按量的完成；還 要感謝 所有我們的任課老師和機 械 加工廠的老師們，是他們在課堂上的嚴格要求，使我在 機械精度設(shè)計與檢測 等專業(yè)知識上打下了一定的基礎(chǔ)，為這次畢業(yè)設(shè)計積累了很多的經(jīng)驗；還要感謝我們一組的其他 同學，是大家營造了良好的學習環(huán)境，在做設(shè)計的過程中 互幫互助，使我 收獲了很多。 大學生活至此劃上了圓滿的句號，在 南陽理工學院 這塊土地上有眾多莘莘學子辛勤的耕耘，在這塊土地上我 逐漸 成長，我永遠不會忘記 可敬的老師和 可親的同學，我 會 永遠記得這片土地。