c6車床尾座精度設(shè)計與檢測

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1、 南 陽 理 工 學(xué) 院 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 學(xué)院（系）： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 繩 飄 完成日期 年 月 南陽理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） C616車床尾座精度設(shè)計與檢測 C616 Lathe Tailstock Precisi

2、on Design and Testing 總計： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 頁 表 格： 個 插 圖 ： 幅 南 陽 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） C616車床尾座精度設(shè)計與檢測 C616 Lathe Tailstock Precision Design and Testing 學(xué) 院（系）： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造

3、及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 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(xué)院 Nanyang Institute of Technology C616車床尾座精度設(shè)計與檢測 機(jī)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

4、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(yán)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C616車床尾座各零件的作用和特點(diǎn)，按照尺寸精度設(shè)計的內(nèi)容對各零件間相互關(guān)系進(jìn)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 C616 Lathe Tailstock Precision Design and Testing Mechanical Design ,Manufacturing and Automation M

5、ajor ZHANG Cai－qian Abstract: The role of lathe tailstock came to work mainly roof top, and bear the cutting force, tailstock spindle top and top with strict concentricity requirements, but in the process of machining and assembly errors will be inevitable if the error is too large will affect th

6、e quality of lathe machining parts. In this paper, c616 Lathe Tailstock the role and characteristics of various parts, in accordance with the dimensional accuracy of the contents of the design interactions between the various parts were precision design of the corresponding parts of the design speci

7、fic detection method. Lathe tailstock to ensure conditions of use can satisfy the requirement. Key words: lathe tailstock; precision design; testing 目 錄 1 引言 1 2 C616車床尾座精度設(shè)計 1 2.1 車床尾座零件的分析 2 2.1.1 絲桿 2 2.1.2 螺母 2 2.1.3頂尖套筒 3 2.2 公差與配合的選用 3 3 C616車床尾座精度檢測 6 3.1 絲桿的精度檢測 6

8、3.2 螺母的精度檢測 11 3.3 頂尖套筒的檢測 12 3.4 其他工件的檢測 14 結(jié)束語 14 參考文獻(xiàn) 15 致謝 16 1 引言 機(jī)械產(chǎn)品的精度和使用性能在很大程度上取決于機(jī)械零部件的精度及零部件之間結(jié)合的正確性。機(jī)械零件的精度是零件的主要指標(biāo)之一。因此，零件精度設(shè)計在機(jī)械設(shè)計中占有重要地位。機(jī)械零件精度設(shè)計就是根據(jù)零件在機(jī)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。[1-5] C616型車床尾座屬于中等精度，多小批量生產(chǎn)

9、。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(yán)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(jī)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(yùn)動精度等方面的設(shè)計以后，還須進(jìn)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?！皺z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 C616車床尾座精度設(shè)計 2.1 C616車床尾座

10、的分析 1．功能的分析 C616車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C616車床屬中等精度、多屬小批量生產(chǎn)的機(jī)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(yán)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

11、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C6132車床尾座有關(guān)部位的配合選擇。 車床尾座裝配圖 2.2公差與配合的選用 1選擇基準(zhǔn)制[1-7] （1）頂尖套筒3的外圓柱面與尾座體2上Φ60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2上孔的基本偏差代號為H。 （2）螺母6與套筒3上Ф32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(biāo)準(zhǔn)，為基軸制配合，偏差帶號

12、為h。 （4）定位塊4與尾座體Ф10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Φ60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Ф20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Ф18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Ф18

13、各Ф35兩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[1-7] （1）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用）,又考慮工藝等價原則，選擇尾座體2上孔的公差等級為IT6，頂尖套筒3外圓柱面公差等級為IT5。 （2）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），又因它是普通機(jī)床的主要配合部位，應(yīng)選擇套筒孔公差等級為IT7，螺母6外圓柱面公差

14、等級為IT6。 （3）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），此處配合僅起導(dǎo)向作用，不影響機(jī)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IT9，套筒3的上長槽的公差等級為IT10。 （4）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），此處要求的精度不高，尾座體2上的孔的公差等級為IT9，定位塊的公差等級為IT8。 （5）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），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Φ60孔公差等

15、級為IT6，后端蓋8凸肩公差等級為IT5。 （6）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），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IT7，考慮加工孔、軸的工藝等價性，選用絲桿軸頸為IT6。 （7）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇手輪Ф18孔的公差等級為IT7，絲桿的公差等級為IT6。 （8）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），以及考慮加工高精度孔與軸的工

16、藝等價原則，選擇扳手Ф19孔的公差等級為IT7，偏心軸的公差等級為IT6。 （9）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇尾座體Ф18和Ф35孔的公差等級為IT8，偏心軸的公差等級為IT7。 （10）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表3-7（各個公差等級的應(yīng)用范圍）和3-8（配合尺寸5-12級的應(yīng)用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇尾座體Ф26孔的公差等級為IT8，偏心軸的公差等級為IT7。 3 選擇配合[1-7] （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

17、面與尾座體上Φ60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(xiàn)[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Φ60孔的配合為Φ60H6/h5。 （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(xiàn)[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Φ32的配

18、合為Φ32H7/h6。 （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(xiàn)[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Φ12D10/h9。 （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Ф10孔內(nèi)稍作回轉(zhuǎn)，應(yīng)有一定的間隙。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]，選擇軸的基本偏差代號為h。 故定位塊與尾座體Ф10孔的配合為Φ10H9/h8。 （5）后蓋8要求可沿徑向挪動，以補(bǔ)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/h5，故這里孔的公差帶仍用Φ

19、60H6。又因配合長度很短，裝配時，此間隙可使后蓋竄動，以補(bǔ)償偏心誤差，使絲杠軸能夠靈活轉(zhuǎn)動。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]，選擇后蓋凸肩的基本偏差代號為js。 故后端蓋8凸肩與尾座體2上Φ60的配合為Φ60H6/js5。 （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(xiàn)[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Φ20H7/g6。 （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(xiàn)[9]，選擇絲桿的基本偏差代號為js。 故絲桿5軸端與手輪9上Ф18孔的配合為Φ18H7/js6

20、 （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(xiàn)[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Φ19的配合為Φ19H7/g6 （9）偏心軸要能順利回轉(zhuǎn)，同時補(bǔ)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(xiàn)[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Ф18和Ф35兩支承的配合為Ф18 H8/d7和Ф35 H8/d7。 （10）此處的功能同（9），故偏心軸10偏心圓

21、柱面與拉緊螺釘12的配合為Ф26 H8/d7。 依據(jù)上述方法 （11）杠桿14上Ф10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Ф10H7/js6。 （12）壓板18上Ф18孔與壓塊17的配合，要求同（11），選Ф18H7/js6。 （13）底板13上Ф32孔與件拉緊螺釘?shù)呐浜希笤谟袡M向推力時不松動，裝配時可用錘擊，選Ф32H7/n6。 （14）夾緊套20與尾座體2上Ф32孔的配合，當(dāng)扳手松開后，夾緊套應(yīng)能很容易地退出，不與套筒3接觸，故應(yīng)選用間隙較大的配合Ф32H8/e7。 （15）小扳手21上Ф16孔與螺桿的配合，

22、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Φ16H7/h6。 2.3 零部件精度的確定 2.3.1 絲桿 1.一般車床尾座絲桿只用作推動頂尖與套筒作軸向滑動，對傳動精度要求不高，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GB5796.4–1996《梯形螺紋公差》規(guī)定公差。[1-3] 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0.25，直徑公差及表面粗糙度Ra值見圖標(biāo)注。[5-7] 2．半圓鍵軸槽寬公差帶按一般聯(lián)結(jié)取N9，對稱度公差取12 (精度8級)。[1-6] 絲桿 2

23、.3.2 螺母 1．和絲桿一樣按GB5796.4–1996規(guī)定公差，從表5-3中按中等精度和中等旋合長度N查得中徑公差帶為7H，直徑公差及表面粗糙度Ra值見圖標(biāo)注。[5-7] 螺母 2.Ф58臺肩面為螺母安裝基準(zhǔn)，故應(yīng)以Ф32h6的軸線為基準(zhǔn)規(guī)定垂直度公差，可用端面圓跳動代替，公差值取30 （精度7級）。[1-6] 2.3.3 頂尖套筒 1．頂尖套筒外徑與尾座體上Ф60孔的配合要求很嚴(yán)，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(biāo)注Ф60h5）外，還對圓柱度作進(jìn)一步要求，采用7級公差，查表知為8 。[1-3] 2．Ф32H7孔是螺母6的定位孔。由于絲桿還通過后

24、蓋8聯(lián)接在尾座體2上，故套筒上Ф32H7孔對其與尾座體孔配合的Ф60 h5外圓柱面，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 。[5-7] 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Ra值取0.8 。莫氏錐度孔與 Ф60h5軸線同軸，取同軸度公差為5級，公差值8 ?？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 ，由于軸線可能歪斜，在離端部300mm處檢測徑向圓跳動值不得大于20 。[9] 4．定位槽寬按表6-

25、3，選用“較松聯(lián)結(jié)”，公差帶為12D10。對稱度公差為20 （精度8級）。[5-7] 5．表面粗糙度要求Ф60 h5外圓柱面及頂尖的4號莫氏錐孔要求高，Ra值取0.8 ，其次為安裝螺母的Ф32H7孔表面，Ra值取1.6 。[9] 3 c616車床尾座精度檢測 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(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)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(jìn)生產(chǎn)工藝過程、預(yù)防

26、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。 3.1 絲桿的精度檢測 1.Φ20g6的尺寸檢測 a)確定安全裕度A和計量器具不確定度允許值U1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表3-9[安全裕度（A）與計量器具的測量不確定度允許值（U1）]查得： T=0.013mm A=0.0013mm U1=0.0012mm b)選擇計量器具 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表3-11（比較儀的不確定度）中查得工件尺寸20mm屬于0－25mm的尺寸段，又查得分度值為0.001mm的比較儀，其不確定度U=0.0010mm< U1=0.001

27、2mm滿足要求。 c)確定驗收極限 上驗收極限=20-A=19.9987mm 下驗收極限=20-T+A=19.9883mm 檢測設(shè)備：立式光學(xué)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(jìn)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19.9883到19.9987之間證

28、明即為合格。 2.Φ18js6的尺寸檢測 a)確定安全裕度A和計量器具不確定度允許值U1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表3-9[安全裕度（A）與計量器具的測量不確定度允許值（U1）]查得： T=0.011mm A=0.0011mm U1=0.0017mm b)選擇計量器具 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表3-11（比較儀的不確定度）中查得工件尺寸18mm屬于0－25mm的尺寸段，又查得分度值為0.001mm的比較儀，其不確定度U=0.0010mm< U1=0.0017mm滿足要求。 c)確定驗收極限 上驗收極限=18-A=17.9989mm 下驗收極限=18-T+A

29、=17.9901mm 檢測設(shè)備：立式光學(xué)比較儀 檢測方法：同上。 只要測得零件的尺寸在17.9989到17.9901之間證明即為合格。 3．Φ18上鍵槽寬5N9的尺寸檢測 a)確定安全裕度A和計量器具不確定度允許值U1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表3-9[安全裕度（A）與計量器具的測量不確定度允許值（U1）]查得： T=0.03mm A=0.003mm U1=0.0027mm b)選擇計量器具 根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表5-17（用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1－200mm的尺寸段，查得分度值為0.001mm，其不確定度U=0

30、.001mm< U1=0.0027mm滿足要求。 c)確定驗收極限 上驗收極限=5-A=4.997mm 下驗收極限=5-T+A=4.973mm 測量步驟： （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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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4.993到4.997之間證明即為合格。 4．Φ18 js6鍵槽對稱度為0

31、.012的檢測 根據(jù)參考文獻(xiàn)[10]表13-13（對稱度誤差的檢測）用V形塊和定位塊測量面對線對稱度誤差的方法。 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(zhǔn)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。 c)設(shè)測量所得的該剖面上下二對應(yīng)點(diǎn)的讀數(shù)差的最大值為m,則該剖面的對稱度誤差為： 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(diǎn)的最大讀數(shù)差

32、為長向?qū)ΨQ度誤差： 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(jìn)行定位,測量時,將金剛石針尖和被測軸被測軸需進(jìn)行檢測的各軸段表面接觸,當(dāng)針尖以一定的速度沿著被測表面的微小峰谷,使觸針?biāo)揭苿拥耐瑫r還沿輪廓的垂直方向上下運(yùn)動.觸針的上下運(yùn)動通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號,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(jìn)行分析計算,或直接從儀器的指示表中獲得Ra值，然后與圖紙上零件圖上所標(biāo)注的粗糙度值進(jìn)行比較，判斷零件的粗糙度是否合格。 6．Tr18×4LH-

33、7h螺紋的檢測 根據(jù)參考文獻(xiàn)[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a按下式計算： 式中 n ——被測螺紋頭數(shù) P ——被測螺紋螺距（mm） d2 ——被測螺紋中徑（mm） 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(diǎn)重合，如圖所示。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(diǎn)重合，記下第二次橫向讀數(shù)。 e)兩次

34、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 （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(biāo)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

35、）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(biāo)準(zhǔn)絲桿對螺距儀進(jìn)行調(diào)整：將螺距儀放在標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(zhǔn)直光管定位；絲桿另一端套上一平行平晶，用測微表進(jìn)行軸向定位； b)選擇測量點(diǎn)數(shù)和圈數(shù)，被測絲桿在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測量點(diǎn)數(shù)為8點(diǎn)，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

36、離； d)用分度頭或多面棱體按測點(diǎn)進(jìn)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(diǎn)的螺旋線誤差； e)以螺旋線誤差為縱坐標(biāo)，被測絲桿轉(zhuǎn)角為橫坐標(biāo)，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(biāo)的最大幅值，即為螺旋線誤差。 3.2 螺母的精度檢測 1.Φ32h6的尺寸檢測 a)確定安全裕度A和計量器具不確定度允許值U1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表3-9[安全裕度（A）與計量器具的測量不確定度允許值（U1）]查得： T=0.016mm A=0.0016mm U1=0

37、.0014mm b)選擇計量器具 根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表5-17（用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25－40mm的尺寸段，查得分度值為0.001mm的比較儀，其不確定度U=0.0010mm< U1=0.0014mm滿足要求。 c)確定驗收極限 上驗收極限=32-A=31.9984mm 下驗收極限=32-T+A=31.9856mm 檢測設(shè)備：立式光學(xué)比較儀 檢測方法：同絲桿中的Φ20g6的尺寸檢測方法相同，只要測得零件的尺寸在31.9984到31.9856之間證明即為合格。 2.垂直度的檢測 面對線垂直度誤差的測量： 采用的量儀：平板、

38、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(zhǔn)由導(dǎo)向塊模擬）。 測量方法：在整個被測表面上進(jìn)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. Tr18×4LH-7H螺紋的檢測 根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]知圓柱內(nèi)螺紋的檢測 （1）小徑的測量 可用能在內(nèi)徑指示表上裝上帶有圓弧的測頭進(jìn)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(zhǔn)。 （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(jìn)行測量。 （3）中徑的測量 可用臥式光學(xué)計測量。測量時，先用測鉤測量環(huán)規(guī)，得出動測頭的坐標(biāo)值（從儀器上讀出），然

39、后用被測螺紋代替環(huán)規(guī)，再得出動測頭的坐標(biāo)值，則被測螺紋中徑的計算公式為 式中 D——已知的環(huán)規(guī)直徑 ——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）將直徑為的小球放入開槽內(nèi)，測出球心的距離；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，放入直徑為的大球，測出球心至線的距離； c）牙型角的計算公式為。 （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(xué)靈敏杠桿安裝在具有垂直標(biāo)尺的測量裝置上，如圖所示 b）測件安裝

40、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(biāo)不再變動，移動縱導(dǎo)板，使測頭和牙側(cè)接觸，并對準(zhǔn)顯微鏡米字線刻線，記下z軸的讀數(shù)z1； 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(zhǔn)米字線位置，用z軸上微動手扭找一下接觸時的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，并移動縱向?qū)О?，重新對一次米字線，讀出第二個測值z2； d）兩數(shù)之差即為被測內(nèi)螺紋的螺距，即 3.3 頂尖套筒的檢測 1．Φ32H7的尺寸檢測 a)確定安全裕度A和計量器具不確定度允許值U1 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表3-9[安全裕度（A）與計量器具的測量不確定度允許值

41、（U1）]查得： T=0.025mm A=0.0025mm U1=0.0023mm b)選擇計量器具 根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表5-17（用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1－200mm的尺寸段，查得分度值為0.001mm，其不確定度U=0.001mm< U1=0.0023mm滿足要求。 c)確定驗收極限 上驗收極限=32-A=31.9975mm 下驗收極限=32-T+A=31.9775mm 測量步驟： （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(biāo)準(zhǔn)環(huán)調(diào)零； （2）將被測工件安裝在工作臺上，并用壓板固定

42、； （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(jìn)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.Φ32H7孔同軸度的檢測 根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表6-46（頂尖法測量同軸度），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(zhǔn)軸線體現(xiàn)方法測量基準(zhǔn)要素，并確定基準(zhǔn)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(diǎn)的坐標(biāo)； （4）根據(jù)基準(zhǔn)軸線的位置及實際被測軸線上的測量值，確定被測要素的

43、同軸度誤差。 3.頂尖套筒外圓面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(jìn)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(diǎn)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。 4.對Ф60h5（）的檢測 此處采用了包容原則，被測軸的尺寸公差Ts=0.013mm，dM=dmax=Φ60mm，dL=dmin=Φ59.987mm；在最大實體狀態(tài)下給定形狀公差（軸的直線度）t=0，當(dāng)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(bǔ)償，當(dāng)被測要素尺寸為最小實體狀態(tài)的尺寸Φ59.9

44、87mm時，形狀公差（直線度）獲得補(bǔ)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Ts，即tmax=0.013mm。 實際尺寸 Φd 允許的形狀公差 T Φ60 0 ┆ ┆ Φ59.99 0.01 ┆ ┆ Φ59.987 0.013 動態(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MMB，其邊界尺寸為dM=Φ60mm。 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

45、dfe≤Φ60mm且da≥Φ59.987mm 5．對長鍵槽12D10的尺寸檢測和槽寬對稱度的檢測 其檢測方法同2.1中2和3的檢測方法相同,此處不再作詳細(xì)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(jìn)行斜向圓跳動誤差的檢測 用雙V形塊的測量： 測量步驟： （1）將頂尖套筒裝在導(dǎo)向套筒內(nèi)，并進(jìn)行軸向定位； （2）將指示表壓縮2-3圈； （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。

46、 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3-4條極薄的顯示劑； （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。 結(jié)束語 本設(shè)計主要說明了c616車床尾座機(jī)械精度設(shè)計與檢測的方法。首先對c616車床尾座進(jìn)行了功能和技術(shù)要求進(jìn)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(jìn)行了精度設(shè)計，先分析了尾座的三個主要零件

47、：絲桿、螺母、和頂尖套筒，根據(jù)分析情況對它們進(jìn)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(jìn)行了相應(yīng)的檢測，其目的是確保使車床尾座能滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能使用要求，并保證可以合理完成可靠性、運(yùn)動精度的同時，增加車床尾座的使用壽命。 參考文獻(xiàn) [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(jī)械精度設(shè)計與測量技術(shù)[M]．北京:北京大學(xué)出版社，2008，8 [3] 楊沿平．機(jī)械精度設(shè)計與檢測技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京:機(jī)械工業(yè)

48、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(jī)械工業(yè)出版社，2004，4 [5] 徐從清，胡長對.互換性與測量技術(shù)[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(jī)械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ)[M]．黑龍江:哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2003，1 [8] 孫開元,許愛芬.機(jī)械制圖與公差測量速查手冊[M]．北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008,2 [9] 陳曉華．機(jī)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

49、版) [M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000，8 [11] 申王利．MJ-50CNC機(jī)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(jī)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(jī)床》[J]．2009，5 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

50、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(xué)習(xí)和工作將有重要的影響作用。 機(jī)械精度設(shè)計與檢測雖然在之前的課程上學(xué)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(jī)械加工廠的老師們，是他們在課堂上的嚴(yán)格要求，使我在機(jī)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(xué)，是大家營造了良好的學(xué)習(xí)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(xué)生活至此劃上了圓滿的句號，在南陽理工學(xué)院這塊土地上有眾多莘莘學(xué)子辛勤的耕耘，在這塊土地上我逐漸成長，我永遠(yuǎn)不會忘記可敬的老師和可親的同學(xué)，我會永遠(yuǎn)記得這片土地。