CA6140主軸徑向跳動(dòng)分析報(bào)告

....20/20摘要CA6140普通車(chē)床是在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，是最常見(jiàn)的車(chē)床之一。是我國(guó)在C620-1的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)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(jìn)、操作方便、外觀美觀和精度較高。其主要用于加工軸、盤(pán)、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件。機(jī)床的加工精度是衡量機(jī)床性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，影響機(jī)床加工精度的因素很多，有機(jī)床本身的精度影響，還有因機(jī)床與工藝系統(tǒng)變形、加工中產(chǎn)生震動(dòng)、機(jī)床的磨損以與刀具磨損等因素的影響。在這些因素之中，機(jī)床本身的精度是一個(gè)重要的因素。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，同時(shí)，使自己對(duì)本專(zhuān)業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的，培養(yǎng)和提高了綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以與培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。關(guān)鍵詞：CA6140車(chē)床幾何精度工作精度檢驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)量方法畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要 1目錄 21.引言 32.CA6140普通機(jī)床的基本知識(shí) 42.1機(jī)床CA6140的組成 42.2機(jī)床CA6140的特點(diǎn)52.3機(jī)床CA6140故障的基本概念 62.4機(jī)床常見(jiàn)的精度檢驗(yàn)類(lèi)型 73.機(jī)床精度檢驗(yàn)的基本要求 103.1在精度檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)掌握以下原則 103.2機(jī)床精度檢驗(yàn)的一般方法 103.3機(jī)床的常見(jiàn)精度檢驗(yàn)方法 134.機(jī)床（）分析與維修 174.1（）結(jié)構(gòu)和工作原理 17總結(jié) 22致 23參考文獻(xiàn) 241.引言伴隨著世界的不斷進(jìn)步，科技的不斷發(fā)展，數(shù)字化機(jī)械設(shè)備風(fēng)靡全球，不斷占領(lǐng)時(shí)常，尤其是金屬切削中的數(shù)控機(jī)床已成為時(shí)代的先驅(qū)，引領(lǐng)潮流。但有著悠久力士的普通車(chē)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?。?chē)床在機(jī)械加工領(lǐng)域中是極為普遍的機(jī)械設(shè)備之一，車(chē)削加工時(shí)，車(chē)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(jìn)行各項(xiàng)的切削加工，車(chē)床本身的精度一般來(lái)說(shuō)是其中最重要的因素；它決定加工精度的運(yùn)動(dòng)件在低速空轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)精度；決定加工精度的零件、部件之間與其運(yùn)動(dòng)軌跡之間的相對(duì)位置精度。機(jī)床的幾何精度是保證加工精度的最基本條件。例如：車(chē)端面時(shí)的平面度和垂直度,主要決定于中拖板移動(dòng)對(duì)主軸軸線的垂直度;車(chē)削圓柱面時(shí)，圓柱度主要決定于工件回轉(zhuǎn)軸線的穩(wěn)定性，車(chē)刀刀尖移動(dòng)軌跡的直線度以與與工件回轉(zhuǎn)軸線的平行度，就是說(shuō)主要決定于車(chē)床主軸與刀架的運(yùn)動(dòng)，包括主軸與刀架移動(dòng)的平行度。因此，掌握和研究車(chē)床精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)方法，探討機(jī)床誤差對(duì)加工質(zhì)量的影響是極其重要的。CA6140的主軸箱是機(jī)床的動(dòng)力源將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給機(jī)床主軸的基本環(huán)節(jié)，其機(jī)構(gòu)復(fù)雜而巧妙，其幾何精度的偏差直接影響到車(chē)床零件加工的質(zhì)量，是車(chē)床性能的一個(gè)重要指標(biāo)。本人以嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的認(rèn)真態(tài)度進(jìn)行了此次設(shè)計(jì)，但由于知識(shí)水平與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限。在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤、缺點(diǎn)和疏漏，誠(chéng)請(qǐng)各位評(píng)審老師提出批評(píng)和指正。2.CA6140普通車(chē)床的基本知識(shí)2.1機(jī)床CA6140的主要組成部分CA6140型臥式車(chē)床屬于通用的中型車(chē)床。其外形與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(chē)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(jìn)給箱；11-掛輪主軸變速箱主軸變速箱主要是安裝主軸與主軸變速機(jī)構(gòu)。變速箱有變速齒輪，可以改變主軸轉(zhuǎn)速。通過(guò)操作變速機(jī)構(gòu)，可使主軸獲得各擋轉(zhuǎn)速。主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過(guò)傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)掛輪旋轉(zhuǎn)，將運(yùn)動(dòng)傳至進(jìn)給箱。進(jìn)給箱利用部齒輪機(jī)構(gòu)，按所需進(jìn)給量或螺距進(jìn)行調(diào)整，把主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給光杠或絲杠以得到不同的進(jìn)給速度或切削不同螺距的螺紋。溜板箱（拖板箱）通過(guò)箱的齒輪變換，將光杠傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)檐?chē)刀的縱向或橫向直線運(yùn)動(dòng)；也可操縱對(duì)開(kāi)螺母，使絲杠帶動(dòng)車(chē)刀做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便車(chē)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(dǎo)軌縱向移動(dòng)，從而帶動(dòng)刀具縱向移動(dòng)，用來(lái)車(chē)外圓、鏜孔等。而中滑板相對(duì)于縱滑板作橫向移動(dòng)，用來(lái)帶動(dòng)刀具加工斷面、切斷、切槽等。小滑板可相對(duì)中滑板改變角度后帶動(dòng)刀具斜進(jìn)給，用來(lái)車(chē)削外短錐面。尾座尾座可沿其導(dǎo)軌縱向調(diào)整位置，其上可安裝頂尖支撐長(zhǎng)工件的后段以加工長(zhǎng)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(jī)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(jī)床的各部件，并保證它們之間具有要求的相互準(zhǔn)確位置。床身上面有縱向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和尾座縱向調(diào)整移動(dòng)的導(dǎo)軌。2.2普通車(chē)床的特點(diǎn)車(chē)床是用車(chē)刀進(jìn)行切削加工的機(jī)床，主要用于加工零件的各種回轉(zhuǎn)表面，如外圓柱表面、外圓錐表面、成形回轉(zhuǎn)表面以與回轉(zhuǎn)體的端面等。在車(chē)床上，除使用車(chē)刀進(jìn)行加工外，還可以使用各種孔加工刀具（如鉆頭、絞刀等）進(jìn)行加工或者使用鏜刀加工較大的孔表面。主運(yùn)動(dòng)是車(chē)床速度最高、消耗功率最大的運(yùn)動(dòng)。主要傳動(dòng)鏈的兩個(gè)末端件是主動(dòng)機(jī)與主軸，它的功用是把動(dòng)力源的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力傳給主軸，是主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)，并把滿(mǎn)足臥式車(chē)床主軸變速的換向的要求。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是維持切削持續(xù)下去的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動(dòng)的傳動(dòng)鏈。在切削圓柱面和端面時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)峭饴?lián)系傳動(dòng)鏈。進(jìn)給量以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動(dòng)量計(jì)算。臥式車(chē)床在車(chē)削螺紋時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)是聯(lián)系傳動(dòng)鏈。主軸每轉(zhuǎn)刀架當(dāng)作傳動(dòng)鏈的兩個(gè)末端。2.3.1普通車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)（1）對(duì)零件的適應(yīng)性強(qiáng)；（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(jì)效益；2.3.2普通車(chē)床的缺點(diǎn)（1）適合小批量加工；（2）對(duì)操作、維修人員的技術(shù)要求較高；（3）普通車(chē)床需手工測(cè)量，測(cè)量誤差較大。2.3機(jī)床CA6140精度檢驗(yàn)的基本概念機(jī)床CA6140在機(jī)械行業(yè)中是普遍的機(jī)械設(shè)備之一，雖然現(xiàn)今的社會(huì)數(shù)控機(jī)床發(fā)展迅猛，但是機(jī)床CA6140依舊是機(jī)械加工中的應(yīng)用非常廣泛。在車(chē)削加工中，車(chē)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(jìn)行各項(xiàng)切削加工，車(chē)床本身的精度一般來(lái)說(shuō)是七中最重要的因素。為使車(chē)床精度達(dá)標(biāo)，就得檢查各部件的精度。車(chē)床運(yùn)行中，根據(jù)設(shè)備的工作現(xiàn)象，在掌握車(chē)床系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對(duì)現(xiàn)行的狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測(cè)手段，查明影響精度的部位和原因，提出有效的維修對(duì)策。2.4機(jī)床CA6140常見(jiàn)的精度檢驗(yàn)類(lèi)型車(chē)床檢驗(yàn)精度一共有十八項(xiàng)，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、孔定位錐面跳動(dòng)（0.008）3、機(jī)床導(dǎo)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(dòng)對(duì)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(dòng)對(duì)主軸的垂直度(0.02/300)，6、主軸的軸向竄動(dòng)（0.005），7、尾座軸線相對(duì)于主軸軸線的同軸度水平方向（0.02/1000）和垂直方向<0.04（只允許尾座方向高），8、刀架移動(dòng)對(duì)尾座套筒軸線的平行度水平方向（0.015/100)和垂直方向(0.015/100)，9、小刀架移動(dòng)對(duì)主軸軸線的平行度水平方向（0.02）和垂直方向(0.02/100），10、主軸頂尖的跳動(dòng)（0.01），11、還有機(jī)床導(dǎo)軌的千米也就是尾座導(dǎo)軌相對(duì)于拖板導(dǎo)軌的平行度水平和垂直兩個(gè)方向的（0.02/1000）所有精度水平方向上的必須是向刀架方向傾斜的，垂直方向上的都必須是太頭的或者說(shuō)是往上傾斜的，導(dǎo)軌縱向水平必須是凸起的，也就是在坐標(biāo)紙上畫(huà)出的曲線誤差值必須是正數(shù)；這些所有精度都是為了保證機(jī)床加工出的工件圓度、圓柱度和表面粗糙度的。3.CA6140機(jī)床精度檢驗(yàn)的基本要求3.1在故障診斷時(shí)應(yīng)掌握以下原則機(jī)床幾何精度檢驗(yàn)，又稱(chēng)靜態(tài)精度檢驗(yàn)，指機(jī)床在不運(yùn)動(dòng)（如主軸的不轉(zhuǎn)、工作臺(tái)不移動(dòng)等）或運(yùn)動(dòng)速度較低的時(shí)的精度，它規(guī)定決定加工精度的各主要零部件間以與這些部件的運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)運(yùn)動(dòng)的允差，同時(shí)也是是綜合反映機(jī)床關(guān)鍵零部件組裝后的綜合幾何形狀誤差。幾何精度檢測(cè)必須要在地基完全穩(wěn)定、CA6140機(jī)床地腳螺栓處于壓緊狀態(tài)下進(jìn)行。機(jī)床考慮到地基可能隨時(shí)間而變化，一般要求機(jī)床使用半年后，再?gòu)?fù)校一次幾何精度。在幾何精度檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意測(cè)量方法與測(cè)量工具應(yīng)用不當(dāng)所引起的誤差。在檢測(cè)時(shí)，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，即機(jī)床接通電源后，在預(yù)熱狀態(tài)下，機(jī)床各坐標(biāo)軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次，機(jī)床主軸按中等的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)十多分鐘后進(jìn)行。常用的檢測(cè)工具有精密水平儀、精密方箱、平尺、平行光管、千分表、測(cè)微儀與高精度主軸心棒等。檢測(cè)工具的精度必須比所測(cè)的幾何精度高一個(gè)等級(jí)。3.2普通機(jī)床精度檢驗(yàn)的一般方法機(jī)床故障診斷一般包括三個(gè)步驟；第一個(gè)步驟是故障檢查。這是對(duì)機(jī)床進(jìn)行測(cè)試，檢查是否存在故障。第二個(gè)步驟是故障判定與隔離。這個(gè)步驟是要判斷故障的性質(zhì)，以縮小產(chǎn)生故障的圍，分離出故障的部件或模塊。第三個(gè)步驟是故障定位。將故障定位到產(chǎn)生故障的零部件上，然后調(diào)校零部件，按照國(guó)標(biāo)的參數(shù)調(diào)整修復(fù)。3.2.1研點(diǎn)法 用平尺檢測(cè)導(dǎo)軌直線度誤差時(shí)，在被檢測(cè)導(dǎo)軌表面均勻涂上一層很薄的紅丹油，將平尺覆蓋在被檢導(dǎo)軌表面，用適當(dāng)?shù)膲毫ψ鞫叹嚯x的往復(fù)移動(dòng)進(jìn)行研點(diǎn)，然后取下平尺，觀察被檢測(cè)導(dǎo)軌表面的研點(diǎn)分布情況與研點(diǎn)最疏處的密度。研點(diǎn)在導(dǎo)軌全場(chǎng)上均勻分布，則表示導(dǎo)軌的直線度誤差已達(dá)到平尺的相應(yīng)精度要求。這種方法叫研點(diǎn)法。研點(diǎn)法所用的平尺是一根標(biāo)準(zhǔn)平直尺，其精度等級(jí)則根據(jù)被檢測(cè)導(dǎo)軌的精度要求來(lái)選擇，一般不會(huì)低于6級(jí)。長(zhǎng)度不短于被檢測(cè)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度（在精度要求較低的情況下，平尺長(zhǎng)度可比導(dǎo)軌短四分之一）。3.2.2 線值測(cè)量法 利用拉緊后的鋼絲作為理想的直線，直接測(cè)量導(dǎo)軌上各段組成面的直線度誤差線值。像用平尺拉表面比較法一樣 這種方法只可檢測(cè)水平面的直線度誤差。在床身導(dǎo)軌上放一個(gè)長(zhǎng)度為500mm的墊鐵，墊鐵上安裝一個(gè)帶有刻度的讀數(shù)顯微鏡，顯微鏡的鏡頭應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鋼絲并必須垂直放置。在導(dǎo)軌兩端，各固定一個(gè)小滑輪，用一根直徑小于0.3mm的鋼絲，一端固定在小滑輪上，另一端用重錘吊著。重錘的重量應(yīng)為鋼絲拉斷力的30%-80%。然后調(diào)整鋼絲的兩端，使顯微鏡在導(dǎo)軌兩端時(shí)，鋼絲與鏡頭上的刻線相重合。記下顯微鏡上可動(dòng)分劃扳手輪上的度數(shù)。3.2.3檢視法憑借個(gè)人的感覺(jué)（耳聽(tīng)、目測(cè)）或借助簡(jiǎn)單工具、標(biāo)準(zhǔn)塊等進(jìn)行檢驗(yàn)、比較和判斷主軸的實(shí)效形式。3.2.4超聲波檢驗(yàn)法利用主軸的壓電效應(yīng)產(chǎn)生的超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)遇到裂紋，夾渣或縮孔的界面會(huì)反射在檢測(cè)儀的光頻上，從而確定其缺陷的位置、大小和性質(zhì)。3.2.5測(cè)量法利用萬(wàn)用表、相序表、示波器、頻譜分析儀、振動(dòng)檢測(cè)儀等儀器，對(duì)故障疑點(diǎn)進(jìn)行波形測(cè)量，將測(cè)量值與正常值進(jìn)行比較，分析故障所在的位置。主軸零件的檢驗(yàn)方法3.3機(jī)床導(dǎo)軌直線度常見(jiàn)精度檢驗(yàn)方法3.3.1導(dǎo)軌的基本知識(shí)支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件沿著一定軌跡運(yùn)動(dòng)的零件稱(chēng)為導(dǎo)軌副，也常簡(jiǎn)稱(chēng)為導(dǎo)軌。運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)軌跡有直線、圓或曲線，滾動(dòng)圓導(dǎo)軌可歸人滾動(dòng)推力軸承，曲線導(dǎo)軌在機(jī)械中極少應(yīng)用。導(dǎo)軌在機(jī)器中是個(gè)十分重要的部件，在機(jī)床中尤為重要。機(jī)床的加工精度與導(dǎo)軌精度有直接的聯(lián)系，小批量生產(chǎn)的精密機(jī)床，導(dǎo)軌的加工工作量占整個(gè)機(jī)床加工工作量的40％左右。而且，導(dǎo)軌一旦損壞，維修十分困難。按運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，所謂導(dǎo)軌就是將運(yùn)動(dòng)構(gòu)件約束到只有一個(gè)自由度的裝置。導(dǎo)軌副中設(shè)在支承構(gòu)件上的導(dǎo)軌面為承導(dǎo)面，稱(chēng)為靜導(dǎo)軌，它比較長(zhǎng)；另一個(gè)導(dǎo)軌面設(shè)在運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上，稱(chēng)為動(dòng)導(dǎo)軌，它比較短。具有動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件常稱(chēng)為工作臺(tái)、滑臺(tái)、常用導(dǎo)軌面有平面和圓弧面。圓弧導(dǎo)軌面構(gòu)成圓柱形導(dǎo)軌；不同的平導(dǎo)軌面組合，構(gòu)成矩形導(dǎo)軌面間的摩擦為滑動(dòng)摩擦者稱(chēng)為滑動(dòng)導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面間置人滾動(dòng)元件，使摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦者稱(chēng)為滾動(dòng)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌有閉式和開(kāi)式之分，閉式導(dǎo)軌可以承受傾覆力矩，而開(kāi)式導(dǎo)軌則不能。3.3.2導(dǎo)軌的基本要求1．導(dǎo)軌的基本要求(1)導(dǎo)向精度導(dǎo)向精度是指運(yùn)動(dòng)構(gòu)件沿導(dǎo)軌承導(dǎo)面運(yùn)動(dòng)時(shí)其運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確程度。影響導(dǎo)向精度的主要因素有導(dǎo)軌承導(dǎo)面的幾何精度、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、導(dǎo)軌副的接觸精度、表面粗糙度、導(dǎo)軌和支承件的剛度、導(dǎo)軌副的油膜厚度與油膜剛度，以與導(dǎo)軌和支承件的熱變形等。直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的幾何精度一般包括：垂直平面和水平平面的直線度；兩條導(dǎo)軌面間的平行度。導(dǎo)軌幾何精度可以用導(dǎo)軌全長(zhǎng)上的誤差或單位長(zhǎng)度上的誤差表示。(2)精度保持性精度保持性是指導(dǎo)軌工作過(guò)程中保持原有幾何精度的能力。導(dǎo)軌的精度保持性主要取決于導(dǎo)軌的耐磨性與其尺寸穩(wěn)定性。耐磨性與導(dǎo)軌副的材料匹配、受力、加工精度、潤(rùn)滑方式和防護(hù)裝置的性能等因素有關(guān)，另外，導(dǎo)軌與其支承件的殘余應(yīng)力也會(huì)影響導(dǎo)軌的精度保持性。(3)運(yùn)動(dòng)靈敏度和定位精度運(yùn)動(dòng)靈敏度是指運(yùn)動(dòng)構(gòu)件能實(shí)現(xiàn)的最小行程；定位精度是指運(yùn)動(dòng)構(gòu)件能按要求停止在指定位置的能力。運(yùn)動(dòng)靈敏度和定位精度與導(dǎo)軌類(lèi)型、摩擦特性、運(yùn)動(dòng)速度、傳動(dòng)剛度、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件質(zhì)量等因素有關(guān)。(4)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性是指導(dǎo)軌在低速運(yùn)動(dòng)或微量移動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的性能。平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌副材料的匹配、潤(rùn)滑狀況、潤(rùn)滑劑性質(zhì)與導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)之傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度等因素有關(guān)。(5)抗振性與穩(wěn)定性抗振性是指導(dǎo)軌副承受受迫振動(dòng)和沖擊的能力，而穩(wěn)定性是指在給定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下不出現(xiàn)自激振動(dòng)的性能。(6)剛度導(dǎo)軌抵抗受力變形的能力。變形將影響構(gòu)件之間的相對(duì)位置和導(dǎo)向精度，這對(duì)于精密機(jī)械與儀器尤為重要。導(dǎo)軌變形包括導(dǎo)軌本體變形和導(dǎo)軌副接觸變形，兩者均應(yīng)考慮。(7)結(jié)構(gòu)工藝性結(jié)構(gòu)工藝性是指導(dǎo)軌副(包括導(dǎo)軌副所在構(gòu)件)加工的難易程度。在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)盡量做到制造和維修方便，成本低廉。2．導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的主要容導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的主要容有：①根據(jù)導(dǎo)軌工作條件、承載特性，選擇導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、截面形狀與其組合形式。②進(jìn)行導(dǎo)軌的力學(xué)計(jì)算，確定結(jié)構(gòu)尺寸。③確定導(dǎo)軌副的間隙、公差和加工精度。④選擇導(dǎo)軌材料、摩擦面硬度匹配和表面精加工和熱處理方法。⑤選擇導(dǎo)軌的預(yù)緊載荷，設(shè)計(jì)預(yù)緊載荷的加載方法與裝置。⑥選擇導(dǎo)軌面磨損后的補(bǔ)償方式和調(diào)整裝置。⑦選擇導(dǎo)軌的潤(rùn)滑方式，設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)和防護(hù)裝置。3．精密導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)原則對(duì)幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度和定位精度要求都較高的精密導(dǎo)軌(如數(shù)控機(jī)床和測(cè)量機(jī)的導(dǎo)軌)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下一些原則：(1)誤差補(bǔ)償原則滿(mǎn)足下列三項(xiàng)要求，以使導(dǎo)軌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)誤差相互補(bǔ)償：①導(dǎo)軌間必須設(shè)置中間彈性環(huán)節(jié)，如滾動(dòng)體塑料帶(片)或流體膜等。②導(dǎo)軌間要有足夠的預(yù)緊力，以便補(bǔ)償接觸誤差。③導(dǎo)軌的制造誤差應(yīng)小于中間彈性體(元件)的變形量。(2)精度互不干涉原則制造和使用時(shí)導(dǎo)軌的各項(xiàng)精度互不影響才易得到較高的精度。如：矩形導(dǎo)軌的直線性與側(cè)面導(dǎo)軌的直線性在制造時(shí)互不影響；平—V導(dǎo)軌組合導(dǎo)軌橫向尺寸的變化不會(huì)影響導(dǎo)軌的工作精度。(3)動(dòng)、靜摩擦因數(shù)接近原則設(shè)計(jì)導(dǎo)軌副時(shí)應(yīng)使導(dǎo)軌接觸面的動(dòng)、靜摩擦因數(shù)盡量接近，以便獲得高的重復(fù)定位精度和低速平穩(wěn)性，滾動(dòng)導(dǎo)軌、鑲裝塑料板或貼塑料片的普通滑動(dòng)導(dǎo)軌，摩擦因數(shù)小且靜、動(dòng)摩擦因數(shù)接近。(4)導(dǎo)軌副自動(dòng)貼合原則要使導(dǎo)軌精度高，必須使導(dǎo)軌副有自動(dòng)貼合的特性。水平導(dǎo)軌可以靠運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的重量來(lái)貼合；其他導(dǎo)軌必須附加彈簧力或者滾輪壓力使其貼合。(5)全部接觸原則固定導(dǎo)軌的長(zhǎng)度必須保證動(dòng)導(dǎo)軌在最大行程的兩個(gè)極限位置，與固定導(dǎo)軌全長(zhǎng)接觸(不會(huì)超出固定導(dǎo)軌)，以保證在接觸過(guò)程中導(dǎo)軌副始終全部接觸。(6)補(bǔ)償力變形和熱變形原則導(dǎo)軌與其支承件受力或溫度變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形，設(shè)計(jì)導(dǎo)軌與其支承件時(shí)，力求使其變形后成為要求的形狀。如龍門(mén)式機(jī)床的橫梁導(dǎo)軌，將其制成中凸形，以補(bǔ)償主軸箱(或刀架)重量造成的彎曲變形。2.床身導(dǎo)軌在垂直平面的直線度（1）在500～1000長(zhǎng)度只許凸起0.02任意250mm長(zhǎng)度上局部公差為0.0075（2）測(cè)量方法：將水平儀縱向放在溜板上靠近前導(dǎo)軌上（如圖示）從刀架處于主軸箱一端的極限位置開(kāi)始從左等距離向右，依次記錄溜板在每一位置時(shí)水平儀的讀數(shù)。（3）注意事項(xiàng)：等距離：近似等于規(guī)定的局部誤差長(zhǎng)度：250mm。正負(fù)值：習(xí)慣上把氣泡移動(dòng)方向與溜板移動(dòng)方向一樣時(shí)為正值；相反為負(fù)值。導(dǎo)軌在垂直平面的直線度曲線：溜板在起始位置時(shí)的水平儀讀數(shù)為起點(diǎn)，從坐標(biāo)原點(diǎn)起作一析線段，其后每次讀數(shù)都應(yīng)以前一讀數(shù)的析段的終點(diǎn)作為起點(diǎn)。全長(zhǎng)的直線度誤差：曲線相對(duì)其兩端連線的最大坐標(biāo)值。導(dǎo)軌的局部誤差：曲線上任一局部測(cè)量長(zhǎng)度的兩端相對(duì)曲線兩端點(diǎn)連線的坐標(biāo)差值2、橫刀架橫向移動(dòng)主軸軸線的垂直度如圖所示：（1）允差偏差方向α≥90°。（即可凹）（2）測(cè)量方法：將檢驗(yàn)平盤(pán)固定在主軸上，千分表固定在中拖板上，移動(dòng)中拖板進(jìn)行檢驗(yàn)，然后將主軸旋轉(zhuǎn)180°，再測(cè)一次，兩次測(cè)量結(jié)果的代數(shù)和之差。（3）注意事項(xiàng)：旋轉(zhuǎn)180°：減少原平盤(pán)表面的平面度誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。偏差方向α≥90°：即是凹，在車(chē)端面時(shí)，保證工件端面的平面度和垂直度。（4）附加測(cè)量方法：用水平儀的直角邊的一面為基準(zhǔn)，即是把水平儀放置導(dǎo)軌上，千分表裝在中拖板上，在縱向測(cè)量水平儀一底面的左右兩邊的讀數(shù)相等。如不等則調(diào)整水平儀左右兩邊位置直到相等，然后橫向測(cè)量的千分表的最大代數(shù)差值。（5）中拖板移動(dòng)對(duì)主軸軸線的垂直度對(duì)加工質(zhì)量的影響。車(chē)端面時(shí)對(duì)工件端面的平面度和垂直度受影響4.機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)的精度檢驗(yàn)機(jī)床主軸裝置是影響機(jī)床加工精度程度與工作效率的至關(guān)重要的部分，與時(shí)的對(duì)主軸裝置的進(jìn)行診斷與修復(fù)對(duì)于用好機(jī)床有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。4.1主軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理4.1.1主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主軸是機(jī)器中最常見(jiàn)的一種零件。它是旋轉(zhuǎn)類(lèi)零件，主要由外圓柱面、外圓錐面、螺紋、花鍵和橫向孔等組成。4.1.2主軸的工作原理主軸是機(jī)床的執(zhí)行件，它主要起支撐傳動(dòng)件和傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用；在工作時(shí)，由它帶動(dòng)工件直接參加表面成形運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，主軸還保證工件對(duì)機(jī)床其他部件有正確的相對(duì)位置。因此，主軸部件的工作性能對(duì)加工質(zhì)量和機(jī)床的生產(chǎn)率有重要影響。此外，主軸的傳動(dòng)方式是皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)結(jié)合的。各種車(chē)床主軸部件的結(jié)果雖有差別，單他們的基本用途是一致的，在結(jié)構(gòu)和要求方面也是一樣的。在工作性能上都要求與本機(jī)床使用性能相適應(yīng)的旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫性和耐磨性等。車(chē)床的類(lèi)型不同，主軸工作條件不同，只是解決問(wèn)題的重點(diǎn)不同而已。4.1主軸的工作條件與技術(shù)要求1..承受摩擦與磨損機(jī)床主軸的某些部位承受著不同程度的摩擦，特別是軸頸部位，因?yàn)檩S頸與某些軸承配合時(shí)，摩擦較大所以此部位應(yīng)具有較高的硬度儀增強(qiáng)耐磨性。但是某些部位的軸頸與滾動(dòng)軸承相配合摩擦不大，所以就不需要大的硬度。2.工作中時(shí)承受載荷機(jī)床主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要承受多種載荷的作用，如彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等。所以要求主軸具有抵抗各種載荷的能力。當(dāng)主軸載荷較大、轉(zhuǎn)速又高時(shí)，主軸還承受著很高的變交應(yīng)力。因此要求主軸具有較高的疲勞強(qiáng)度和綜合力學(xué)性能即可。（1）、支承軸頸的技術(shù)要求主軸兩支承軸頸A、B的圓度允差0.005毫米，徑向跳動(dòng)允差0.005毫米，兩支承軸頸的1：12錐面接觸率＞70%，表面粗糙度Ra0.4um。支承軸頸直徑按IT5-7級(jí)精度制造。主軸外圓的圓度要求，對(duì)于一般精度的機(jī)床，其允差通常不超過(guò)尺寸公差的50％，對(duì)于提高精度的機(jī)床，則不超過(guò)25%，對(duì)于高精度的機(jī)床，則應(yīng)在5～10％之間。（2）、錐孔的技術(shù)要求主軸錐孔（莫氏6號(hào)）對(duì)支承軸頸A、B的跳動(dòng)，近軸端允差0.005mm，離軸端300mm處允差0.01毫米，錐面的接觸率＞70％，表面粗糙度Ra0.4um，硬度要求HRC48。（3）、短錐的技術(shù)要求短錐對(duì)主軸支承軸頸A、B的徑向跳動(dòng)允差0.008mm，端面D對(duì)軸頸A、B的端面跳動(dòng)允差0.008mm，錐面與端面的粗糙度均為Ra0.8um。（4）、空套齒輪軸頸的技術(shù)要求空套齒輪的軸頸對(duì)支承軸頸A、B的徑向跳動(dòng)允差為0.015毫米。（5）、螺紋的技術(shù)要求這是用于限制與之配合的壓緊螺母的端面跳動(dòng)量所必須的要求。因此在加工主軸螺紋時(shí)，必須控制螺紋表面軸心線與支承軸頸軸心線的同軸度，一般規(guī)定不超過(guò)0.025mm。從上述分析可以看出，主軸的主要加工表面是兩個(gè)支承軸頸、錐孔、前端短錐面與其端面、以與裝齒輪的各個(gè)軸頸等。而保證支承軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度、兩個(gè)支承軸頸之間的同軸度、支承軸頸與其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，則是主軸加工的關(guān)鍵。4.2主軸的基本要求1.旋轉(zhuǎn)精度主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指主軸前端夾持工件和刀具部分的徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)的大小。旋轉(zhuǎn)精度通常是在車(chē)床不受任何荷載的情況下，用手動(dòng)和轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)主軸來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。CA6140的主軸旋轉(zhuǎn)精度已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GC2-60）作了規(guī)定，那么就應(yīng)該根據(jù)零件的加工精度而定。2.耐磨性為了長(zhǎng)期地保持主軸部件的原始制造精度，主軸的前端部和錐孔與滑動(dòng)軸承配合的軸頸，以與移動(dòng)式主軸的工作表面等，都必須非常耐磨。除必須保證其耐磨外，在結(jié)構(gòu)上還應(yīng)該具有調(diào)整的可能，以便進(jìn)行與時(shí)調(diào)整。綜上所述,對(duì)主軸部件的工作性能的基本要求，可以歸結(jié)為：在保證一定的載荷和轉(zhuǎn)速下，主軸能帶動(dòng)工件或刀具準(zhǔn)確地、平穩(wěn)的繞其軸心線旋轉(zhuǎn)，并長(zhǎng)期保持這一性能。主軸部位軸承軸頸卡盤(pán)定心直徑定位軸肩錐孔項(xiàng)目配合精度gc1/gd1Gd1軸跳到0.0020.0030.0050.005幾何精度形狀25%的直徑公差0.005端部0.002300處0.005表面光潔度9,1088，接觸面積>70%7注：1.單位為毫米。2.光潔度欄8為光潔度標(biāo)準(zhǔn)4.3主軸的加工精度與誤差分析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(shí)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(shí)際加工不可能做得與理想零件完全一致，總會(huì)有大小不同的偏差，零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度，稱(chēng)為加工誤差。4.3.2原始誤差由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)工藝系統(tǒng))會(huì)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(huì)以各種不同的方式(或擴(kuò)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、工件應(yīng)力重新分布引起的變形以與原理誤差、調(diào)整誤差、測(cè)量誤差等。4.4車(chē)床主軸錐孔軸線的徑向跳動(dòng)和主軸的軸向竄動(dòng)檢驗(yàn)4.4.1CA6140車(chē)床主軸錐孔軸線的徑向跳動(dòng)a)靠近主軸端面，允差：0.01b)距主軸端面或不超過(guò)300，允差：0.02（1）測(cè)量方法：在主軸錐孔中扦入一檢驗(yàn)棒，將千分表固定在機(jī)床上，使其測(cè)頭觸與檢驗(yàn)的圓柱面，旋轉(zhuǎn)主軸，分別在a和b處檢驗(yàn)，千分表的讀數(shù)差值。（2）注意事項(xiàng)：相對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)90°檢驗(yàn)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(dòng)對(duì)加工質(zhì)量的影響：兩尖頂支承工件車(chē)削外圓時(shí)：a.圓度b.加工表面與中心孔的同軸度。c.多次裝夾時(shí)對(duì)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(dòng)α）主軸的軸向竄動(dòng)允差：0.01（1）主軸軸向竄動(dòng)的測(cè)量方法（如上圖所示）在主軸錐孔中扦入一短檢驗(yàn)棒，棒端部中心孔放一鋼球，千分表的平測(cè)頭頂在鋼球上，旋轉(zhuǎn)主軸進(jìn)行檢驗(yàn)，千分表讀數(shù)的最大差值，就是竄動(dòng)量。（2）注意事項(xiàng)：千分表的平測(cè)頭：如果不是則影響測(cè)量數(shù)值。對(duì)測(cè)量珠拖加壓力F：防止鋼珠掉落。4.4.3精度檢驗(yàn)后的調(diào)整1.提高回轉(zhuǎn)精度的措施選擇和機(jī)床精度、主軸的等級(jí)精度相應(yīng)的精度等級(jí)的軸承、齒輪等部件。根據(jù)主軸的工作條件選擇適當(dāng)?shù)呐浜?。?duì)滾動(dòng)軸承經(jīng)行預(yù)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(shí)候注意其精度的保證。4.提高位置精度的措施在裝配時(shí)，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(chē)和精磨的時(shí)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(shí)候要裝夾要保證在同一條直線上；b.在其他機(jī)床上也一樣，保證在同一軸線，還需要加工到其裝配的精度?？偨Y(jié)本論文主要從CA6140普通車(chē)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)點(diǎn)、工作原理出發(fā)，介紹了數(shù)控機(jī)床故障診斷基本方法、故障特點(diǎn)、類(lèi)型和數(shù)控機(jī)床參數(shù)故障的維護(hù)。在數(shù)控機(jī)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(duì)數(shù)控機(jī)床故障與時(shí)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(dòng)作順序，針對(duì)故障現(xiàn)象，作出準(zhǔn)確判斷；其次要熟練運(yùn)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(cè)PC的運(yùn)行