CA6140尾座的修理课程设计

课程设计
课程设备大修与修理工艺课程设计题目C6140车床尾座修理系部机械工程系
班级设备1032
CA6140尾座修理
目录
《设备大修与修理工艺课程设计》任务书 (3)
内容摘要 (6)
关键字 (6)
绪论 (7)
正文
1.尾座部件常见的失效形式及产生原因 (9)
2.尾座预检 (10)
3. CA6140尾座大修方案拟定、可行性探讨 (14)
4.尾座部件的拆卸 (15)
5.尾座部件修理工艺 (16)
6.尾座的安装 (23)
7.安装尾座时精度检验及记录表 (25)
8.尾座安装后的试车检验、验收 (38)
9.心得体会 (41)
致谢 (41)
参考文献 (42)
《设备大修与修理工艺课程设计》任务书一、课程设计的目的
课程设计是本课程教学内容的重要组成部分，其主要任务是使学生将所学的理论知识与生产实践相结合。

通过了解设备修理前的技术状况，分析设备故障原因，拟定设备修理方案，编制设备修理技术文件，编写修理工艺、刮研工艺，确定修换零件，测绘必须修换的零件并绘制其工作图等环节的训练，使学生初步掌握故障分析、零件测绘、修理工艺编制的基本方法，学会使用各种技术文件、手册、测绘工具并能绘制零件工作图。

二、课程设计的内容
1、根据预检情况，分析所选择零、部件故障形式、产生原因
2、编写拆卸工艺
3、机床精度检测
4、拟定修理方案，编写修理工艺
5、装配工艺编制
6、编写大修理试车验收程序
7、分析机床常见故障及消除方法
三、课程设计题目、主要技术参数
（一）、题目：CA6140(或C6136、C620)卧式车床大修工艺编制
⑴CA6140(或C6136、C620)导轨修理
⑵CA6140(或C6136、C620)主轴修理
⑶CA6140(或C6136、C620)Ⅰ轴修理
⑷CA6140(或C6136、C620)主轴箱修理
⑸CA6140(或C6136、C620)尾架修理
⑹CA6140(或C6136、C620)床鞍、中滑板修理
（二）机床主要技术性能：
1、该机床已运行五年，主轴旋转精度明显下降，圆跳动超出国家标准一倍。

主轴锥孔孔口磨损严重。

主轴前轴承磨损严重，主轴箱后轴承孔磨损严重。

2、尾架中心低于主轴中心0.06mm，套筒顶尖已磨损，外圆出现圆度及圆柱度误差。

3、机床加工零件粗糙度、精度有所下降。

三、课程设计说明书内容
1封面
2目录
3课程设计的目的
4课程设计题目、主要技术参数
5分析所选择零、部件故障形式、产生原因
6大修方案拟定、可行性探讨
7编写拆卸工艺
8机床精度检测记录
9编写修理工艺
10装配工艺编制
11编写大修理试车验收程序
12修后验收记录
13结论
14心得体会
15参考资料
四、设计完成工作量：
1、整机和部件的拆卸程序、方法。

2、机床检测记录
3、CA6140(或C6136、C620)卧式车床修理工艺
4、总装配工艺，应达到的技术要求以及检查测量方法
5、总装配后试车程序、规范及应达到的技术条件五：设计进度：
总设计时间为一周
1、整机和部件的拆卸程序、方法一天
2、机床检测记录一天
3、CA6140(C6136、C620)卧式车床维修工艺一天
4、CA6140(C6136、C620)总装配的程序和装配工艺一天
5、绘图、整理论文一天
六：考核方法
考核根据学生平时学习态度（含出勤率）、设计完成情况确定优、良、中、及格、不及格。

CA6140车床尾座修理
摘要：机床尾座是车床一大部件，他不仅是在加工长的轴类零件时，作支承用；而且在尾座套筒中装夹上镗刀、钻头等工具扩大了机床的加工工艺范围，本文着重研究和探讨关于机床尾座的修理。

具体从尾座部件常见的失效形式、拆卸尾座前检验尾座部件几何精度注意哪些问题、尾座部件的拆卸、尾座部件的测绘、尾座部件修理的重点在哪里、尾座部件修理具体的修理方法、用尺寸链怎么修理尾座部件、修理后尾座部件的零件精度的检验、尾座的安装、安装尾座时精度检验及注意事项、尾座安装后的试车检验、尾座修理验收等方面进行论述尾座的修理。

关键词： CA6140尾座修理尺寸链修理精度检验尾座修理工艺
绪论：本课程设计是《机械设备修理工艺学》教学内容的重要组成部分，本文主要目的是利用所学的理论知识与生产实践相结合来修理CA6140的尾座修理。

作者通过了解设备修理前的技术状况，分析设备故障原因，拟定设备修理方案，编制设备修理技术文件，编写修理工艺、刮研工艺，确定修换零件，测绘必须修换的零件、并绘制其工作图等，初步掌握故障分析、零件测绘、修理工艺编制的基本方法，学会使用各种技术文件、手册、测绘工具并能绘制零件工作图。

机床尾座是车床一大部件，他不仅是在加工长的轴类零件时，作支承之用；而且在尾座套筒中装夹上镗刀、钻头圆板牙、等工具扩大了机床的加工工艺范围。

所以机床尾座是机床上重要的部件，本文着重研究和探讨关于机床尾座的修理。

绪论图-1 CA6140车床图表
绪论-1 CA6140主要技术规格
1、尾座部件常见的失效形式及产生原因
1.1失效形式:尾座的主要作用是支承工件或在尾座顶尖套筒中装上钻头、铰刀、圆板牙等刀具来加工工件。

所以尾座部件的主要失效形式是尾座体孔及顶尖套筒的磨损、尾座底板导轨面磨损、尾座丝杠及螺母磨损等。

这些零件的失效使车床车削零件产生圆柱度误差，在大修理时应当视各零件磨损的程度，采取不同的修理方案。

1.2产生原因：
修复尾座部件时的重点是修复尾座体的轴孔。

尾座体轴孔磨损的情况，孔径成椭圆形，孔的前端成喇叭形。

这是由于尾座顶尖套筒承受切削载荷及经常处于加紧状态下所引起的变形和磨损。

2、尾座预检
2.1主轴和尾座套筒轴孔对溜板移动的不等高度
2.1.1精度要求： 检验时,先安装、校正主轴箱部件和精度。

按照主轴箱主轴轴线在车身导轨上的实际高度，去测量主轴轴孔与尾座套筒轴孔的同轴度误差，允差0.06㎜，只允许尾座比主轴高。

2.1.2检验工具：千分尺、磁性表架和检验芯棒
2.1.3检验方法：如图2-1所示，将检验芯棒顶在床头和尾座两顶尖上，把千分尺通过磁性表架安装在溜板（或刀架）上，使千分表表头在垂直平面内触及检验芯棒表面，然后移动溜板至行程两端，移动横拖板，记录千分表在行程两端大的最大读数与最小读数的差值，即为床头和尾座两顶尖的不等高度。

图1-1 尾座实体图
图2-1主轴和尾架套筒锥孔轴线对溜板移动的不等高度测量示意图
2.2尾座移动对溜板移动的平行度检验
2.2.1精度要求：平行度允差（上母线和侧母线）0.03㎜/m
2.2.2检验工具：千分表（2个）、磁性表架
2.2.3检验方法：
将尾座套筒伸出后，按正常工作状态锁紧，同时使尾座尽可能的靠近
溜板，把安装在溜板上的第二个千分表相当于尾座的端面调整为零，
第一支千分表沿垂直方向或者水平方向触及尾座套筒的表面，图2-2
所示。

溜板移动时也要手动移动尾座直至第二只千分表读数为零，使
尾座与溜板相对距离保持不变。

按此法使溜板和尾座全行程移动，只
要第二个千分表的读数始终为零，则第一个千分表相应指示出平行度
误差；或沿行程在每隔200㎜处记录读数，千分表读数的最大差值为
平行度误差。

图2-2 尾架移动对溜板箱移动平行度误差测量
2.3溜板移动对尾座顶尖套筒锥孔轴线的平行度
2.3.1精度要求：允差（检测芯棒上母线和侧母线）0.03mm/300mm
2.3.2检验工具：千分表、磁性表架和检验芯棒
2.3.3检验方法：
图2-3所示，尾座套筒不伸出并按正常状态锁紧；将检验芯棒插在尾座套筒孔内，千分表通过磁性表架安装在溜板（或刀架）上，然后（1）把千分表表头在垂直平面内触及芯棒表面，移动溜板，记录千分表的最大读数差值及方向：取下芯棒，旋转检验芯棒180°后重新插入尾座套筒轴孔，重复测量一次，取两次读数的算术平均值作为在垂直平面内主轴套筒轴孔轴线对溜板移动的平面度误差。

（2）把千分表表头在水平面内触及检验芯棒表面，按上述（1）的方法重复测量一次，即得在水平面内尾座套筒轴孔轴线对溜板移动的平行度误差。

图2-3 溜板移动对尾架套筒锥孔轴线平行度误差测量示意图
2.4溜板移动对尾座顶尖套筒伸出方向的平行度
2.4.1精度：
允差（尾座顶尖套筒上母线）0.015mm/100mm，顶尖套筒筒端部只允许
向上偏；
允差（尾座顶尖套筒侧母线）0.01mm/100mm，顶尖套筒端部只允许向
操作者偏。

2.4.2检验工具：千分表、磁性表架
2.4.3检验方法:
图2-4所示，将尾座套筒伸出有效长度后，按正常工作状态锁紧。

千分表通过磁性表架安装在溜板（或刀架上），然后（1）使千分表表头在垂直平面内触及尾座套筒表面，移动溜板，记录千分表的最大读数差值及方向，即得在垂直平面内尾座套筒轴线对溜板移动的平行度误差；（2）使千分表表头在水平面内触及尾座套筒表面，按上述（1）的方法重新测试一遍，即得溜板移动对尾座顶尖套筒伸出
方向的平行度。

图2-4图溜板移动对尾座顶尖套筒伸出方向的平行度
2.5拆卸尾座前检验尾座部件几何精度注意哪些问题
2.5.1检验时尾座的位置，由于一般采用尾座加工工件时，大多数处于床身中部及接近主轴一端，所以检验位置可以固定在大约等于最大工件长度的1/2处。

2.5.2检验精度将受到尾座顶尖套筒的加紧力大小不同的影响，检验时应该夹紧。

2.5.3在校正尾座时，希望尾座顶尖套筒的偏差方向向上偏和前偏。

其目的是部分补偿工件的重量、切削力引起的弹性变形等，使被加工工件产生正锥的趋势，而防止出废品。

2.5.4如溜板移动对尾座套筒伸出方向的平行度已处于合格的下偏差，而溜板移动对尾座顶尖套筒轴孔轴线的平行度仍然不能达到允差要求时，可以采用研磨棒研磨改锥孔。

2.5.5在检验上述精度时，要设法消除检验心轴的精度误差，一般采用的方法是将检验心轴多装几次并回转一定位置，看它的测量数值是否稳定一致。

如检验心轴误差无法消除时，往往取其相对180°两次测量偏差的平均值。

3.CA6140尾座大修方案拟定、可行性探讨
3.1 CA6140尾座大修方案的拟定
床身尾座的修复方案是由尾座的损伤程度、生产现场的技术条件及尾座材质的情况确定的。

尾座体为铸铁，尾座体损坏可以采用焊接、金属扣合法、镶加零件修复法（用镶加加强板）、局部修换法、粘接修复法进行修复。

尾座套筒表面的大面积轻微损伤，可用刮削、磨削等方法修复；尾座表面的局部损伤可用焊补、粘补、涂镀等方法修复。

尾座套筒锥度磨损可以采用刷镀、电镀或镶套的方法然后用精膛的方法修复。

在机床尾座的大修理中，经常遇到的是尾座套筒磨损以及莫氏锥孔磨损的情况。

1）确定尾座套筒的修复加工方法。

当床身尾座磨损后，可选用的修复方法有几种，选用时应考虑各种方法的可行性和经济性。

对于尾座套筒磨损轻微多采用先电镀或刷镀后磨削加工至指定尺寸精度的方法修复；对于磨损较重的尾座套筒表面可用堆焊后磨削加工至指定尺寸精度的方法修复；对于莫氏锥度磨损可以再验证套筒刚度的情况下，用膛床膛掉锥度，然后用镶套的方法装入后，精膛至莫氏5号锥度；当尾座套筒内部锥度较长且磨损量不大时，往往也采用电镀修复然后精膛修复方法。

对于C6136型车床的床身尾座一般采用磨削的方法修复。

2）确定尾座修复基准。

经过一个大修理周期的使用，尾座受到不同程度的磨损
使其原加工基准失去精度，因此需要重新选择基准。

在选择床身尾座的修复基准时，通常选择磨损较轻，或在加工中一次装夹加工出而又没有磨损的非重要安装表面作为尾座测量基准。

在车床尾座的修理中可以选择尾座套筒的轴线或尾座上磨损较轻的面作为尾座修复时的测量基准。

3）确定尺寸链中补偿环位置的方法。

尾座表面加工后，必然使在尾座面安装的各部件间的尺寸链发生了变化，这种变化会影响车床运动关系和加工精度，因此必须采取措施予以恢复。

恢复尺寸链通常采用增设补偿环法，补偿环的位置可选择在固定尾座面上，也可选择在移动尾座面上。

为了减少工作量通常将补偿环选择在较短的相对移动的尾座面上。

3.2CA6140尾座大修方案可行性探讨
主要考虑修理的经济性、装备技术改造升级大趋势的要求、现有的修理技术条件（装备）、修理操作工的技术能力、是否有利于修理后提高生产率等方面考虑。

4.尾座部件的拆卸
拆卸工艺卡
工厂 拆卸工艺卡
车间名称 工段 班组 1-后顶尖 2-尾架体 3-尾架顶尖套 4、8-手柄 5-丝杠 6、10-螺母 7-轴承座 9-手轮 11、13、15、18-螺栓 12-拉杆 14-压板 16-底板 17-平键 19、20-套筒 21、23-调整螺栓 22-双头螺母 图4-1 C6136车床尾座部件图
5、尾座部件修理工艺5.1尾座修理总述
尾座部件修理时，一般都是先修复尾座体轴孔的精度，然后根据轴孔修复后的实际尺寸单配尾座顶尖套筒。

如轴孔的磨损比较轻微，可用刮研的方法进行研磨修正。

轴孔磨损严重时，应在修膛后在进行研磨修正，修膛余量严格控制在最小范围内，避免影响尾座部件的刚度。

5.2尾座顶尖套筒的修理
尾座顶尖套筒磨损严重时，可新制顶尖套筒，并增大外径尺寸，达到与尾座轴孔的单配要求。

也可在原尾座顶尖套筒外径上镀铬，以增大尺寸，达到与轴孔的配合要求。

5.2.1镀铬修复工艺如下：
(1)镶键在键槽中镶入键，作为加工工艺支承用，镶键不能过紧或者过松，
以轻度敲入为宜，键要高出外径0.5㎜；
（2）两端镶堵塞(闷头）镶堵塞的松紧度仍以轻度敲入为宜。

校正外径后，两端钻中心孔，使外径的径向圆跳动误差不超过0.02㎜；
(3)磨小外径目的是保持镀铬层的厚度，一般镀铬层厚度为0.1~0.15㎜，
所以外径的磨小量要依修复后的尾座轴孔实际尺寸而定；
（4）外径镀铬保证磨削余量；
（5）精磨外圆精磨后的外径的磨小量要依据修复后的轴孔达到配合，如轴孔仍有微量直线度误差，则它们的最大配合间隙不得超过0.02㎜。

5.3尾座底板的修理
底板V形尾座平面3、4和平面尾座平面5表面都涂上一层薄薄的红丹粉，与床身的V形尾座和平面尾座配研铲刮，完成后，在平板上配研刮底板平面2。

铲刮平面2应与底板的V形尾座平面3、4和平面尾座平面5平行。

为测量上下平面平行度的示意图。

床鞍上的中滑板安置一指示表，触头触及底板平面2，移动表针的变换值就是上下平面的平行度误差，允差为0.02mm。

将指示表换成千分靠表，触头触及底板键槽平面6，中滑板横向移动，表的指针变化值，就是底板V形尾座平面3、4与键槽侧面6的垂直度误差，根据这个值铲刮键槽侧面6。

然后在铲刮对侧面，两侧面保持平行。

铲刮完成后，在修理尾座体的方形槽的两侧面。

如图5-3
图5-3
5．4尾座体的修理
1)首先加工锥形研磨棒、锥形堵头、圆柱堵头和研磨尾座孔用的研磨棒各一根。

2)尾座体的修理。

将尾座体安装在方形工作台侧面（借助摇臂钻床的方形工作台）或一个支承架上，使尾座体中心孔中心线处于水平面垂直状态。

研磨棒小圆柱上套一钢管，用螺钉紧固，钢管另一孔中插入一根铁棒作为扳手。

研磨棒外圆有一条深2mm、宽3mm的螺纹槽，其目的是在研磨过程中储存研磨粉。

在研磨前，用内径千分尺或内径比较仪测量孔的圆度、锥度并观察孔表面拉伤情况，确定研磨粉的大、小号。

首先在研磨棒上涂上一层薄薄的润滑油调和的研磨粉，将研磨棒插入孔中，一面旋转研磨棒一面往孔里插入，然后上下旋转，往复进行，同时在研磨中加研磨粉。

直到孔的圆度、锥度及划痕完全消除为止，在研磨完成后，用航空汽油清洗清洗干净孔中的研磨粉。

3）尾座体底面的修理。

将尾座体安放在平板上配研刮平面“1”，套筒插入一根带椎体的圆柱检验棒。

以此测量尾座体中心线与底板面“1”是否等高。

键槽的修理，待V形底板铲刮后，在对尾座体键槽进行修理。

5.5 丝杠螺母副及锁紧装置的修理：
尾座丝杠螺母磨损后一般采取更换新的丝杠螺母副，也可修丝杠配螺母；尾座顶尖套筒修理后，必须相应修刮禁锢块，使禁锢块圆弧面与尾座顶尖套筒弧面接触良好。

5.6用尺寸链怎么修理尾座部件
5.6.1修理尺寸链的分析方法
分析修理尺寸链，首先要研究所修理设备的装配图及其装配特点。

根据设备各零件表面间存在的关系，或部件之间的相互尺寸关系，找出全部尺寸链。

分析设备尺寸链应从最基本的尺寸链保证设备工作精度的尺寸链开始。

最简单的方法是利用设备的精度检验标准，找出以此标准允许的误差作为封闭环的各修理尺寸链，然后根据各部件的装配技术要求，查明其他装配尺寸链。

根据精度检验标准所规定的各项目公差和其他装配技术要求，就可以确定有关修理尺寸链的封闭环及其公差。

为查找尺寸链方便，应将所查明的尺寸链关系分别标明在设备的总装配图。

根据设备在使用和修理过程中产生过大偏差的一般规律，可以尺寸链分为三类:
(1)精度显然不会改变的尺寸链
(2)精度可能受到破坏的尺寸链
(3)精度肯定不合乎要求的尺寸链
修理时第一类尺寸链不要考虑。

对第二类，尺寸链需经过拆卸前后和拆卸过程中的严格检查，才能确定其他是否需要修理。

第三类尺寸链必须修复。

对所需要修理的尺寸链，应充分研究它们的结构特点，合理选择计算尺寸链的方法，使修理工作合理可靠。

5.6.2修理基准的选择
1.基准不变组合修理法
在修复尺寸链时的精度时，只选用一个基准面，而所有作用面的修理，都以此面为基准，这样可以减少基准误差和尺寸链各组成环累积误差的影响，还可以使各组成环的修理公差大到接近封闭环的公差。

按基准不变组合法选择修理基准时，最好使修理基准与设计基准相重合，以便根据尺寸链的关系检查精度。

当尺寸链的设计基准不具备作为修理基准所要求的条件时，则应按修理要求的条件另行选择选择。

由于修理基准不是组成封闭环的一个作用面，因此修理路线是由所选的修理基准出发，分两支组成沿尺寸链各环伸展至封闭环，每支组成的修理公差近似为封闭环的½。

两支组成环通常应避免同时修理。

在第一支组成环修复后，根据实际偏差，换算第二支组成环的公差带和中心坐标，这样可以把组成环的修理公差放大近似封闭环的公差。

要注意的是：利用这种组成环修理尺寸链时，必须按尺寸链各环的排列顺序关系逐步修理，根据上一环的实际偏差修正下一环的公差带和中心坐标，以利于对封闭环精度的控制。

根据基准不变组合原则选择刮削修理时基准的条件是：
（1）选择在整个尺寸链中具有高精度又便于精度测量的作用面为修理基准面，保证在这个基准面上任何位置测量时产生的误差均不超出封闭环允
许大的误差，并能满足各组成环所需要的精度
（2）选择尺寸链中具有高精度、无磨损和变形、不需要修理的主要作用面为基准面为基准面，以避免对此基准面进行不必要的修理。

（3）修理基准面选择在尺寸链中刚好的零件上，以避免因外界影响而变形，保证修理精度在整个修理过程中能够保持稳定。

（4）并联或串联尺寸链的修理基准面，最好选定几个尺寸链的公共面上，以保证有关尺寸链的相对精度。

（5）选择修理工作量最大的作用面（修刮的面积最大，形状复杂或所处的位置不易加工）为修理基准面，用修复尺寸链中作用面的办法，达到对此
基准面的相对精度要求。

这样，在开始修刮基准面时，可不考虑对其他
作用面的相对要求，简化了对基准面的修理工作，也减少了整个尺寸链
的修理工作量。

（6）选用原来的加工基准作为修理基准，对于装配关系复杂的零件（如床身、箱体等容易保持原有的装配关系）
（7）根据修理程序与装配程序一致的原则，应将修理基准在开始装配的作用面上。

2.基准变换组合修理法
有些修理尺寸链，单个修理基准很不方面，必须采用多基准修理。

由此便提出了基准变换的问题，基准变换组合法分多基准串联组合法和多基准面并联组合法。

（1）多基准串联组合法沿着尺寸链的排列顺序关系，以前一环的末面作为下一环的基准面。

（2）多基准面并联组合法在修理尺寸链中，大部分组成环能够共用一个修理基准面，但当其中一环或几环需要的精度较高，或由于测量不方便，
改变修理基准。

单独控制较容易掌握时，除了选定的修理基准面外，还
可以选择其他一些作用面为修理基准面，以控制配合精度较高的各环或
便于修刮时测量。

5.6.3修理程序的安排
在设备修理的过程中，修理尺寸链的关系和精度经过分析和计算确定后，正确安排修理程序，对于保障尺寸链的精度能起到很大作用。

当尺寸链各环的排列顺序和装配顺序一致时，零件的刮研修理顺序按照装配的顺序依次修理。

这样既可以根据尺寸联锁关系，用前环修复的实际误差，修正下一
环公差的中心坐标，又便于随时装配随时校正装配误差对封闭环精度的实际影响。

尺寸链并联时，修理工作从公共环开始，分别沿两支尺寸链按顺序进行。

对于几个有相对位置精度要求的作用面，要从保证精度、减少修理工作量等方面考虑修理的先后顺序。

一般应遵循如下原则。

（1）先刮大面，后修小面
（2）先刮复杂面，在修简单面
（3）加工困难的作用面先修，加工容易的作用面后修
（4）技术要求较高的作用面先修，技术要求低的作用面后修
当两相配件配刮，确定修理次序应按下面的条件进行：
（1）大的作用面先刮
（2）大工件先刮，小工件后配
（3）刚性好的工件先刮，精度稳定，修配的精度容易保证
（4）便于用标准工具或机床加工的作用面先修
5.6.4尾座尺寸链修理具体方式
修复车床主轴轴线与尾座顶尖套筒轴线高度方向尺寸链的方法有两种：一种是修刮主轴箱底面，将主轴轴线高度尺寸作为修配环，因主轴箱重量大难以翻转，修刮十分困难，较少采用。

另一种是增加尾架垫板高度，即把尾座垫板厚度尺寸作为修配环。

后者简单易行，并可多次使用。

在生产实际中，一般在尾座垫板底面粘贴一层铸铁板或聚四氟乙烯胶带，然后与床身导轨配刮。

如图4-76
修理车床实测：车床装配前后轴线等高，A0=0+0.06，A1=202，A2= 46，A3=156，。