機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(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)實(shí)驗(yàn)一 Y3180H滾齒機(jī)調(diào)整實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、鞏固和加深理解課堂所學(xué)的表面成形運(yùn)動(dòng)分析方法及增加對(duì)滾齒機(jī)的感性認(rèn)識(shí)。2、了解滾齒機(jī)的工作原理及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，初步掌握滾齒機(jī)的調(diào)整計(jì)算及學(xué)習(xí)具體的調(diào)整方法。二、實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容 1、了解滾齒機(jī)的布局、運(yùn)動(dòng)、用途及其主要技術(shù)性能；2、了解滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，明確各個(gè)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線及調(diào)整環(huán)節(jié)；3、根據(jù)所加工的齒輪尺寸參數(shù)，完成調(diào)整計(jì)算工作；4、了解機(jī)床的調(diào)整步驟和方法，完成加工齒輪的部分調(diào)整操作。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1、Y3180H主要技術(shù)參數(shù)最大工件直徑

2、用支承座時(shí)：550mm不用支承座時(shí)：800mm最大加工模數(shù)：10mm最大加工寬度：300mm刀架最大垂直移動(dòng)行程：350mm工作臺(tái)直徑：650mm滾刀主軸轉(zhuǎn)速（八級(jí)）：40-200rpm軸向進(jìn)給速度（十二級(jí)）：0.4-4mm/工件每轉(zhuǎn)）主電機(jī)功率：5.5kw滾齒精度在正常使用情況下可達(dá)七級(jí)精度。2、傳動(dòng)系統(tǒng)參見教材附圖：Y3180H滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖其合成機(jī)構(gòu)采用錐齒輪合成機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)系統(tǒng)與Y3150E滾齒機(jī)相似。四、實(shí)驗(yàn)原理：用范成原理滾切直齒或斜齒園柱齒輪及蝸輪。1、傳動(dòng)鏈的調(diào)整計(jì)算主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈末端件：主電機(jī)滾刀計(jì)算位移：n電rpm（電機(jī)）nrpm（滾刀）根據(jù)滾刀直徑d及所須切削速度v（米/分

3、），求得滾刀主軸轉(zhuǎn)速該機(jī)床共有八種主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)所求得的n，可選用相近的主軸轉(zhuǎn)速，并按機(jī)床所附的速度掛輪圖表，確定應(yīng)采用的掛輪A，B的齒數(shù)。范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈末端件：滾刀工件計(jì)算位移：Z工/K轉(zhuǎn)（滾刀）1轉(zhuǎn)（工件）換置公式：當(dāng)820時(shí)，e=48，f=24當(dāng)21142時(shí)，e=36，f=36當(dāng)143時(shí)，e=24，f=48根據(jù)滾刀頭數(shù)K，工件齒數(shù)Z工確定ux的精確數(shù)值。軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈末端件：工作臺(tái)刀架計(jì)算位移：1轉(zhuǎn)（工作臺(tái)）Smm（刀架軸向移動(dòng)）該機(jī)床共有十二種軸向進(jìn)給速度，根據(jù)所須的軸向進(jìn)給速度，按機(jī)床進(jìn)給箱變速手柄位置及掛輪圖表，確定變速手柄位置及a1，b1掛輪齒數(shù)。差動(dòng)傳動(dòng)鏈末端件：刀架工件計(jì)算位

4、移：Tmm（刀架軸向移動(dòng)）1轉(zhuǎn)（工件）換置公式：根據(jù)工件法向模數(shù)mn，螺旋角及滾刀頭數(shù)k，確定uy的精確數(shù)值。2、配換掛輪的選擇計(jì)算范成運(yùn)動(dòng)及差動(dòng)傳動(dòng)鏈中的掛輪傳動(dòng)比ux及uy必須精確計(jì)算選擇掛輪齒數(shù)來滿足ux、uy數(shù)值，否則會(huì)直接影響齒輪加工精度，關(guān)于配換掛輪齒數(shù)的精確計(jì)算方法可參看機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)I（上冊(cè)）第434頁(yè)所介紹的“對(duì)數(shù)法及其用表”Y3180H滾齒機(jī)所具備的掛輪，有以下幾種齒數(shù)：20（二片），23,24,25,26,30,32,33,34,35,37,40,41,43,45,46,47,48,50,52,53,55,56,57,58,59,60（二片），61,62,65,67,70,

5、71,73,74,75,77,79,80,82,83,85,86,89,90,92,94,95,97,98,100。3、滾刀的安裝及掛輪架是否應(yīng)用惰輪，用下表表示：工件齒向滾刀旋向滾刀和工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向及滾刀的按裝角度惰輪備注范成運(yùn)動(dòng)掛輪架軸向進(jìn)給掛輪架差動(dòng)掛輪架順銑逆銑直齒左旋-+-+表示必須用惰輪-表示不用惰輪右旋+-+左旋左旋+-右旋-+右旋左旋+-+右旋-+-五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求加工的齒輪各尺寸參數(shù)及滾刀各參數(shù)完成各條傳動(dòng)鏈的調(diào)整計(jì)算，確定掛輪齒數(shù)；2、了解機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)及操縱機(jī)構(gòu)；3、安裝各條傳動(dòng)鏈的配換掛輪及確定各變速手柄位置；4、安裝工件毛坯；5、安裝滾刀，調(diào)整滾刀

6、的安裝角度及軸向?qū)χ形恢茫?、開動(dòng)機(jī)床、手搖工作臺(tái)使工件與滾刀剛接觸為止。對(duì)滾一圈后，停車，檢查工作表面切出痕跡的齒數(shù)是否正確（注意：手動(dòng)工作臺(tái)前，必須先用液壓快速驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)）。7、調(diào)整吃刀深度，接通軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈，開車切削；8、加工完畢后，使工件與滾刀退離，再用手動(dòng)或啟動(dòng)快速電機(jī)使刀架上升退出工件；9、測(cè)量公式法線長(zhǎng)度，計(jì)算精加工吃刀量t；式中：L1測(cè)得的公法線長(zhǎng)度L要求的公法線長(zhǎng)度壓力角10、移動(dòng)工作臺(tái)，作精加工吃刀，進(jìn)行精加工；11、加工完畢后，停車，退出刀架，檢查工件尺寸；12、卸下工件，滾刀及全部掛輪，清理機(jī)床。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容及要求1、機(jī)床的調(diào)整計(jì)算：4個(gè)傳動(dòng)鏈掛輪的計(jì)算；2、

7、要求：查掛輪表；3、思考題：1）如何確定范成運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向？用什么方法改變其旋轉(zhuǎn)方向？如果轉(zhuǎn)向搞反了，加工工件會(huì)產(chǎn)生什么后果？在加工斜齒輪時(shí)，如何確定工作臺(tái)附加運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向？用什么方法改變附加運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向？2）加工斜齒輪時(shí)，為什么手柄必須使進(jìn)給蝸桿處于接合狀態(tài)？如果進(jìn)給蝸桿脫開會(huì)產(chǎn)生什么問題？加工什么零件時(shí)，進(jìn)給蝸桿必須脫開？用快速電機(jī)或用手動(dòng)使刀架軸向進(jìn)給時(shí)，為什么手柄必須處于空位？3）加工一斜齒輪機(jī)床的調(diào)整齒數(shù)63法向模數(shù)mn=3螺旋角=20°右旋選用滾刀：直徑D=70頭數(shù)K=1螺旋升角W=4°右旋七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)注意所配置掛輪的精度。實(shí)驗(yàn)二 普通車床幾何精度檢驗(yàn)實(shí)

8、驗(yàn)一、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。二、實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容根據(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)精度來表示：第一項(xiàng)：溜板移動(dòng)在垂直平面內(nèi)的不直度，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

9、的全行程檢驗(yàn)，見圖一。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500mm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“”）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（

10、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)距離全為最遠(yuǎn)，即為溜板在全行程內(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m1>m2，則m1即為1000mm行程內(nèi)的不直度誤差。圖二溜板移動(dòng)的

11、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)的不直度。檢驗(yàn)

12、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)。在溜板的全行程上進(jìn)行檢驗(yàn)，見圖四。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行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)一周過程中的最大徑向跳動(dòng)量，這項(xiàng)誤差主要來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)

13、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)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)，見圖五。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°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

14、：a處0.01b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)方向來表示，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

15、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）三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具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：(mm)如果氣泡移動(dòng)n格，則溜板二端高差=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。四、實(shí)驗(yàn)原理見項(xiàng)目二。五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1、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