机械制造装备实验指导书实验一CA6140车床结构剖析一、实验目的1. 了解机床的用途，总体布局，以及机床的主要技术性能2. 对照机床传动系统图，分析机床的传动路线3. 了解和分析机床主要零部件的构造和工作原理二、实验原理及方法本实验是利用现场CA6140普通车床讲解机床的主要结构部件及主要技术性能机床的传动系统主要方法是打开主轴箱，溜板箱、小刀架以及尾座，以实物进行观察，并让同学们自己动手拆卸一些部件，组装三、CA6140型普通车床用途及布局CA6140车床是普通精度级车床万能性较大适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件等回转体表面及各种常用的公制、模数、英制和节径螺蚊CA6140车床的总体布局如图1—1所不图1—1CA6140型普通车床外行图1.主轴箱2.横溜板3.尾座4.床身5.右床座6.溜板箱7左床座.8进给箱.2.CA6140型普通车床的主要技术性能 床面上最大工件回转直径D=400豪米床鞍上最大工件回转直径D=210毫米最大工件长度1000毫米最大车削长度900毫米主轴内孔直径48毫米主轴前端锥度莫氏6号主轴转速正转Z=24级n=10—1400转/分反转Z=12级n=14—1580转/分进给量：S纵=0.028—6.33毫米/转S横=0.55纵溜板箱及刀架纵向快移速度V快=4米/分车削螺纹范围：公制螺纹44种S=1—192毫米英制螺纹20种a=2—24扣/英寸模数螺纹39种m=0.25—48毫米径节螺纹37种D=1—96牙/英寸主电动机7.5千瓦1450转/分溜板箱快速电机370瓦2600转/分3.机床的传动系统图1—2是CA6140型普通车床的传动系统图。
主轴箱中有双向多片式摩擦离合器、制动器及操纵机构双向摩擦离合器装在轴1上，内摩擦片装在轴1的花键上，与轴11上当向上扳动操纵轴上的手柄时，杆向外移动，齿扇顺时针方向转动，齿条通过拨叉使滑套向右移动将元宝销（杠杆）的右端压下，由于元宝销是用销钉装在轴1上的，所以此时元宝销顺时针摆动，推动装在轴1内孔中的杆向左移动，杆9通过销子带动压块向左压，左离合器压紧，主轴正转同理向下板动手柄21时，右离合器压紧，主轴反转当手柄处于中间位置时，离合器脱开，制动器制动，主轴停止转动四、实验仪器及材料1.CA6140普通车床一台2. 三爪卡盘和四爪卡盘各一个3. 卡盘搬手和刀台搬手各一个54.尾座用钻卡子一个图1—2CA6140型普通车床传动系统五、实验步骤1. 打开主轴箱的箱盖，观看主轴箱内的各传动轴的基本结构与其运动的关系2. 观查卡盘的结构（三爪卡盘和四爪卡盘）3. 进给箱的结构观查进给箱中进给运动传动链中的传动比变换装置（变速装置，变速机构），它的功用是改变被加工螺纹的螺距或机动进给的进给量4. 溜板箱在溜板箱上装有小刀架，可同时安装四把刀溜板箱的功用是把进给箱传来的运动传给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或车螺纹。
5. 尾架（尾座），它的功用是用后顶尖支承工件六、分析整理实验数据，写出实验报告七、思考题1. 在实验过程中，传动主轴应该是第几根轴？第一根轴上有摩擦离合器，它是怎样工作的？2. 机床的主要组成部件有几个？3. 尾座的功用有哪些？实验二主轴回转精度测量一、实验目的1 .初步掌握主轴回转精度的测量原理和方法2 .了解实验数据的处理方法和主轴回转误差的评定方法3 .作出车床主轴回转运动误差图象，评定主轴回转精度的高低二、实验原理及方法本实验采用单向测量法，用时间记录（直角坐标系统）经人工采样，数据处理，用圆图象来表示回转运动误差单向测量法原理如图3-1所示在车床主轴锥孔中安装一个可调整球心位置的基准球，另在水平方向，通过主轴中心安装一只非接触的位移传感器当忽略基准球的形状误差时，由传感器所获得的信号为x=ECOS图31回转运动误差图costecost它由两个部分组成，即式中的ecoswt一基准球安装偏心在水平方向的分量，是属于确定性信号ecost一瞬时回转中心的径向漂移在水平方向的分量，是属于非确定信号当令ecost=0时，则X=cost此时，传感器的信号反映了主轴的回转误差要使ecoswt=0,可采用电气滤波，反向测量方法，本实验采用摆动装置调整基准球的安装偏心，使偏心量e尽可能趋近了零。
三、实验仪器及材料1 .DGC-6PG/A电感式传感器2 .DGB-4电感测微仪3 .DWY」Z型电容式位移震动测量仪4 .SC-16型光线示波器5 .摆动装置（由基准球和调整盘组成），基准球（直径，圆度，光洁度）调整盘：由两个圆盘组成，中间用八个螺钉连接，调整螺钉可以调整基准球的偏心量6 .DGG-6PG/A及BGB-4电感测微仪，用以调整基准球的偏心量e,使偏心量趋近于零四、实验步骤1 .将摆动装置的锥柄插入主轴锥孔内2 .按方框图联接各仪器，待检查无误后方可接通电源3 .调整摆动盘的螺钉，通过DGG-6PG/A和DGB-4的观察，使基准球的偏心量e尽可能趋近于零图3—2实验方框图4 .安装传感器2,并调整传感器2与标准圆球之间的距离，达到仪器所要求的原始间隙5 .开动机床，转速n=10—1400转6 .用SG-16型光线示波器记录波形五、分析整理实验数据，写出实验报告如下图3—3为光线示波器记录的误差曲线示例，取8—10圈误差信号进行人工采样，每圈取12等间距采样点，作零线0—0,测出各采样点的误差值Xi,并计算出各采样点的8圈误差平均值，填入表1,图3—4为对误差曲线的采样示例。
图3—4误差曲线的采样在极坐标纸上取30为一间距，将一圈等分为12份，取基圆，以基圆为基准零线，将采样值点在基圆上下标出，由于各圈的误差不重合，可得到总误差运动图象，如图3-5-a所示，由各采样点的平均值作图，可得到平均误差运动图象，如图3-5-b所示a图3—5误差运动图b9I.径向误差运动值首先在圆图象上找出最小间距中心MRS这是两个包含总误差运动圆图象的同心圆的半径差具有最小值时的共同圆心采用试凑法找两个同心圆，每个圆都与圆图象有两个切点，且内外圆的切点交错排列以MRS为圆心，这两个包容误差运动圆图象的同心圆的半径差为径向误差运动值n.随机误差运动值沿通过极坐标中心的半径方向测量的总误差运动圆图象的最大，宽度为随机误差运动值表3-1转序采样点、、值InmIVVVIw皿平均值XiX2X3111111X该二误差运动值如图3—6所示径向误差运动MRSPC随机误差运动值实验结果分析：(1)评定主轴回转精度的等级，(按下表进行评定)等级0234567780.512510152040(2)找出制造装配等因素和回转误差的关系3)提出主轴部件设计制造改造的意见六、思考题1 .回转精度的测试原理和方法是什么?2 .实验中采用哪些主要仪器？实验三机床几何精度检验一．实验目的1 ．通过对车床几何精度的检验，熟悉机床几何精度检验的内容、原理、方法、步骤和仪器的使用，以及实验数据处理方法。
2．了解机床几何精度与加工精度和机床设计的关系二．实验原理及方法机床几何精度检验是机床精度检验的内容之一它包括检查机床上安装工件或刀具的主要基面的几何精度；机床上主要部件运动轨迹的精度；各基面间以及各基面与主要部件运动方向间的相互位置精度等具体的包括机床导轨不直度，不平行度，不垂直度，工作台面不平度机床各部件之间的不垂直度、不平行度、不同轴度和机床部件的运动精度以上各项都是检验实际形状（或位置）对理想形状（或位置）的变动量，而且在确定理想形状的位置时，应该使理想形状与实际形状相接触并使二者之间的最大距离为最小工件加工后的几何形状和尺寸能否达到一定的精度要求，最基本的决定条件之一是机床的几何精度必须符合要求，所以机床在制造、装配完成后和每次大修后都需经过几何精度的检验检验方法采用光学仪器（自准直仪、框式水平仪）测量法和打表法2 ．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，玻璃管中的液面总是处于水平，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。
水平仪的刻度伯:为0002/1000,它表示将该水平仪放在1米长的平尺表面上，在平尺右端垫起002mm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如果我们在实验中，框式水平仪不是放在1米的平尺上，而是放在200mm的平板上，那么△H为多少呢？Tga=AH/200△H=200Xtga=0.004mm水平仪读数的符号，习惯上规定：气泡移动方向和水平移动方向相同时读图1水平以仪测量升落差的原理图3 .自准直仪的结构及工作原理自准直仪简称平行光管，是一种高精度的测量管它受外界气温及振动影响较小，测量精度比水平仪高，它能检验导轨在水平面内和垂直面内的不直度结构如图2所示，它是由物镜、自准测微目镜及照明器三部分组成，反射镜自准直仪的一个必备噌件1—反光镜2—物镜3—直角棱镜组4—十字分划板5—光源6—角度分划板7— 读数鼓轮8—目镜读数时，转动读数鼓论，使角度分划板水平线对准十字线，从固定套管上读出分值，从刻度管上读出秒值，记为a继续转动读数鼓路轮，角度分划板的水平线对准反射十字线的水平线，读数角度，记为al,以后移动过桥，每次只对准反射十字线，读出相应的角度a1当检验导轨在水平面内的不直度时，将目镜旋转90°即可。
三．实验仪器及材料1． ．CA6140普通车床一台2． ．框式水平仪3． 自准直仪（平行光管）4． 圆拄检棒、圆锥检棒各一只5． 千分表及表架四．实验步骤1． ．检验溜板移动在垂直平面内的不直度2． ．检验溜板移动在水平面内的不直度3． 主轴锥孔中心线的径向跳动4． 检验溜板移动对主轴中心线的不平行度5． 主轴锥孔中心线和尾架套筒锥孔中心线对溜板移动的不等高度6． 主轴轴肩支承面的跳动7． 主轴空心轴颈的径向跳动五.实验数据整理，实验报告：班姓名年。