机械制造关键技术基础试验参考指导书.doc
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1、工程技术系 机电一体化专业机械制造技术实训指导书编写人:王钧 赵力杰目 录试验一 车刀几何角度测量5试验二 车床三箱结构认识9试验三 滚齿机调整和加工16试验四 机床工艺系统刚度测定22试验五 加工误差统计分析27试验一 车刀几何角度测量 一、试验目标1、加深对刀具几何角度及各参考坐标平面概念了解;2、了解万能量角台工作原理,掌握刀具几何角度测量方法;3、 学会刀具工作图表示方法。二、试验设备1、万能量角台一台。2、测量用车刀若干把。三、试验原理 刀具几何角度测量是使用刀具角度测量仪完成,刀具角度测量仪即万能量角台测量原理图1-1所表示,立柱式万能量角台关键由台座、立柱、垂直升降转动套、水平回
2、转臂、移动刻度盘和指度片等零件组成。松开侧锁紧螺钉,可使垂直升降转动套带动水平回转臂上下移动,松开前锁紧螺钉,可使水1.台座 2.立柱 3.前锁紧杆 4.滑套 5. 侧锁紧螺杆 6.挡片 7.水平转臂 8.挡片 9.移动刻度盘10.指度片 11.紧固螺钉 12.定位销钉图1-1 万能量角台示意图平回转臂和移动刻度盘绕水平轴转动。移动刻度盘可沿着水平回转臂上水平槽水平移动,并依据测量需要紧固在某一确定位置。指度片可绕螺钉销轴转动,其底部靠近被测量表面,指针指示测量角度。用上述这些零件位置变动,即可实现各参考平面内刀具角度测量。测量时,刀具放在台座上,以刀杆一侧靠在两定位销内侧定位。四、试验内容1
3、)测量主偏角 滑套上“0”刻度对准立柱上标定线,测量时只可上下移动,不得转动。转动水平回转臂,使其上“0”刻度线对准滑套上标定线。调整测量指度片,使指度片底面和主切削刃重合,制度片指针所指角度为主偏角。2)测量负偏角方法同上,只是让指度片底面和副切削刃重合,指针所指读数为负偏角。3) 测量前角滑套上“0”刻度对准立柱上标定线后,再把滑套相对于标定线顺时针转动一个主偏角余角,转动水平回转臂,使水平回转臂上“90”刻度线对准滑套上“90” 刻度线,调整指度片,使指度片底面和前刀面重合,制度片指针所指角度为。4)测量后角 方法同上,只是让指度片后侧面和主后面重合,指度片指针所指角度为后角。5)测量刃
4、倾角滑套上“0”刻度对准立柱上标定线后,再把滑套相对于标定线逆时针旋转一个主片角使主刀刃和指度片前侧面靠紧 ,再沿立柱移动滑套,使指度片底侧面和主刀刃贴紧,指度片指针所指角度为。五、试验注意事项1、 调整角度要正确,该靠紧面要全部靠紧。2、 该松零件要放松,该紧固零件要拧紧。3、 注意安全,不要让刀刃碰住身体。六、试验汇报(格式)1、试验目标:2、试验仪器: 3、试验数据: 表1-1 试验数据表车刀名 称车 刀 角 度(以度计)前角 后角主偏角副偏角刃倾角副后角外圆车刀切断刀4、思索题:1)依据测量结果,绘制所测刀具工作图;2) 刀具标注角度参考系有哪些?有何不一样?作用为何?3)法剖面和主剖
5、面有何不一样?法剖面前后角和主剖面前后角关系?4)图示45弯头车刀车外圆和端面时,主副刀刃分别在什么位置? 试验二 车床三箱结构认识一、试验目标1、了解主轴箱、进给箱、溜板箱内部结构,加深对车床感性认识;2、了解主轴箱、进给箱、溜板箱基础组成及传动路线;3、了解主轴箱、进给箱、溜板箱中各操纵机构功效及结构;二、试验设备 CA6140一般车床三、试验原理(一)主轴箱CA6140车床主轴箱是一个比较复杂部件。工件旋转运动和车刀纵横向运动全部是经过主轴箱传输。了解车床传动原理首先应从了解主轴箱传动原理开始。图2-1是主轴箱传动系统图。试验时可将实物和图纸进行对照,加深对主轴箱内部结构了解。2-1 主
6、轴传动系统图1、 卸荷式带轮图2-2所表示,主轴箱动力是主电机经过皮带轮和三角带传给轴并输进主轴箱,为预防轴在三角带张力作用下产生弯曲变形,设计时将皮带轮先经过花键套、滚动轴承和法兰盘安装在箱体上。从而使张力由床身承受,扭矩由花键套传给轴。轴不再因皮带张力而产生弯曲变形,故轴上零件工作条件得到改善。 图2-2 卸荷带轮、双向摩擦离合器、制动器及其操作机构2、 双向多片式摩擦离合器图2-2所表示,双向多片式摩擦离合器安装在轴上。摩擦离合器由内摩擦片2 、外摩擦片3 、止推片4 、压块7 及空套齿轮1和8组成。左离合器传动主轴正转,正转关键用于切削,传输力矩较大,所以片数较多(外摩擦片8片,内摩擦
7、片9片)。右离合器传动主轴反转,关键用于退刀,片数较少(外摩擦片4片,内摩擦片5片)。内摩擦片2 安装在轴花键上,和轴一起旋转。外摩擦片3外圆上有四个相当于键凸起装在齿轮1缺口槽中,外片空套在轴上。当杆9经过销5向左推进压块7时,内片2和外片3相互压紧,于是轴运动便经过内外片之间摩擦力传给齿轮1 ,使主轴正向转动。同理,当压块7向右压时,可使右离合器内外摩擦片压紧,使主轴反向转动。当压块7处于中间位置时,左、右离合器全部处于脱开状态,这时轴即使转动,但离合器不传输运动,主轴处于停止状态。3、变速操纵机构 主轴箱中共有7个滑动齿轮,其中五个用于改变主轴转速,另有两个分别用于车削左右螺纹及正常螺距
8、、扩大螺距变换。在主轴箱中共有三套操纵机构操纵这些滑动齿轮。它们分别是:(1) 轴和轴 上滑动齿轮操纵机构(图2-3); (2)轴和轴 上滑动齿轮操纵机构(图2-4); (3)轴和轴 上滑动齿轮操纵机构。 图2-3 轴和轴上滑动齿轮操作机构图2-4 轴和轴上滑动齿轮操作机构4、 主轴箱中各传动链润滑主轴箱和进给箱润滑是有专门润滑系统供油。装在左床腿上润滑油泵是由电机经三角带传动,油泵转动后,就使装载左床腿内润滑油经粗虑油器及油泵,由油管流到细虑油器中,然后再由油管流到分油器内,于是润滑油便经过分油器油孔和各分支油管对传动件和操纵机构进行润滑。图2-5 CA6140型一般车床进给箱(二)进给箱
9、进给箱是调整车刀进给速度专门部件。主轴转速确定以后,当需要和主轴转速相适配进给速度时,经过调整进给箱里变速机构来实现。图2-5是进给箱装配图。图2-6 基础组操作机构立体图图2-6 基础组操作机构立体图进给箱里有三套操纵机构,它们分别是:基础组操纵机构(图2-6)、增倍组操纵机构、螺纹种类变换及丝杠、光杠传动操纵机构。这些机构操纵手柄全部设在进给箱正面。图2-7 进给箱传动操作机构图。图2-7 进给箱传动操作机构图(三)溜板箱 溜板箱作用是将丝杠或光杠旋转运动转换为刀具纵向或横向直线运动。溜板箱内有纵向或横向机动进给操纵机构及刀架快速移动机构、换向机构、丝杠开合螺母机构、过载保护机构等。可分别
10、观察认识。图2-8 溜板箱传动系统图图2-9 溜板箱操作机构立体图四、试验内容1、 打开主轴箱盖,观察双向多片式摩擦差离合器、制动器结构形式,了解工作原理。2、对照图纸,分辨每根传动轴轴号,观察它们传动次序。3、观察变速机构,了解滑动齿轮作用和操纵机构工作原理。4、分别观察主轴高速正转、低速正转和反转时传动路线,统计传动时经过轴、齿轮。5、打开变速箱盖,观察内部结构,了解传动路线,变速原理。6、打开溜板箱盖,观察内部结构,了解光杠、丝杠运动传输原理,怎样实现纵向进给和横向进给。7、将机床按原状重新装好。五、试验注意事项1、试验前先切断总电源,并挂“不得送电”警示标志。2、拆装机床时注意安全,以
11、免身体受伤。3、搬运零件时轻拿轻放,以免零件受损。4、不要让任何物品掉进箱体内。5、观察床头箱时不要用脚踩导轨等精密部件。6、操作时,不可强硬操作。六、试验汇报1、 试验设备:2、 主轴箱传动纪录:输出转速经过传动轴经过传动齿轮总传动比正转10正转500反转14反转1580正转450正转1400 3、思索题:1)主轴箱、进给箱、溜板箱作用?2)主轴箱里有多少个滑动齿轮?靠它们可改变多少种转速?3)CA6140三箱共有多个离合器?其结构特点及作用?4)进给箱三套操纵机构是控制哪些零件?其作用是什么?5)溜板箱纵横向传动怎样实现? 试验三 滚齿机调整和加工一、试验目标:1、了解机床总布局、关键组成
12、部分、各操纵机构功用。2、分析Y3150E型滚齿机传动系统,掌握各传动链相互依靠和制约关系。3、了解滚刀结构,掌握滚齿时切削用量选择方法和调整步骤。4、了解齿坯定位、装卡方法,掌握挂轮计算、安装方法、介轮使用。5、了解相关齿轮检验项目、精度要求及使用工具。二、试验设备:1、Y3150E滚齿轮机一台。2、滚刀一把。3、石蜡齿坯一个。4、千分表、磁性表等各一只。5、齿厚测量卡尺一把(或公法线长度测量千分尺一把)6、300mm卡尺一把三、试验原理及内容1、主轴转速选择及调整: 切削速度可依据下面公式计算: 转分其中:为滚刀直径(毫米),n刀为主轴转速(转/分)。表3-1 高速钢滚刀切削速度加工材料切
13、削速度(米分)铸钢16202025钢(极限强度60Kg/mm2)25-2830-35钢(极限强度60Kg/mm2)20252530青铜2550塑料2550选择切削速度时应注意以下几点:(1)粗切通常低切削速度大走刀量;精切通常见高切削速度,小走刀量。(2)被加工齿轮齿数较少时应选择V切低部分。 V切确定后即可依据下面公式计算主轴转速: 转/分若计算结果不是机床九级转速中一级,则应选择和计算结果最相近一级主轴转速。(滚刀主轴转数:40、50、63、100、125、200、250rpm)2、分齿挂轮计算和调整,分齿挂轮按下面公式计算: 上式中K为滚刀头数;Z为工件齿数。加工直齿圆柱齿轮时,应在轴I
14、X上装短齿离合器M1;加工斜齿圆柱齿轮时,应在轴IX上装上长齿离合器M2;因为使用差动机构,所以轴IX旋转方向改变了,这时分齿挂轮应按图3-1搭配。3、轴向进给量调整:轴向进给量通常在0.53mm/转范围选择。依据刀具和工件材料按金属切削手册选定轴向进给量。然后可按表3-2调整轴向进给量。4、差动挂轮计算和调整:差动挂轮计算按下面公式其正负号按表3-3确定,差动挂轮按图3-2搭配。应尤其注意在切削过程中手柄2只能处于接通“轴向”位置,采取数次走刀切削斜齿轮,在整个切齿工作未完成前不能改变手柄2位置。5、刀架工作行程挡块位置调整刀架行程最终位置均应超出被切齿轮端面合适距离,应在此条件下调整刀架工
15、作行程挡块位置,当逆铣时,刀架工作行程挡块应使用上面一个挡块,顺铣时,应使用下面一个挡块。6、工件和滚刀安装:1)工件安装:对于直径较小工件,可直接装在本机床所附工件心轴上(该心轴直径30mm)当使用工件心轴加工时,必需用立柱上轴承套支住心轴上端,以提升心轴刚度,当加工工件尺寸较大时,将工件安装在工件胎具上。图3-1 加工斜齿圆柱齿轮时分齿挂轮搭配 滚刀旋向右旋滚刀左旋滚刀分齿挂轮搭配工作台旋转方向 图3-2 滚切斜齿圆柱齿轮差动挂轮搭配 表3-2 轴向进给量调整(2)滚刀安装:安装前应将滚刀孔和端面、间隔环端面、主轴锥孔及在滚刀心轴上脏物、毛刺等清除洁净、并确保清洁。滚刀安装角即为滚刀轴心线
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