CA6140车床各项精度检验总结

下面以CA6140型卧式车床为例,介绍其总装配方法及其工艺要点:

(1)床身导轨

床身导轨是床鞍移动的导向面,是保证刀具移动直线性的关键,图7-53所示为卧式车床床身导轨的截面图,其中2、6、7为床鞍用导轨，3、4、5为尾座用导轨，1、8为压板用导轨。

床身与床脚用螺钉连接，床身是车床的基础，也是车床总装配的基准部件。床身导轨精加工往往也是在床身与床脚结合后再进行，以消除连接时变形造成的误差，床身最终应达到的要求如下：

1）床身导轨的几何精度

①床鞍导轨的直线度在竖直平面内，全长上为0．03mm，在任意500mm 测量长度上为0．015mm，只许凸；在水平面内，全长上为0．025mm。

②床鞍导轨的平行度（床身导轨的扭曲度）全长上为0．04mm。

③床鞍导轨与尾座导轨的平行度在竖直平面与水平面均为全长上0．04mm，任意500mm测量长度上为0．03mm。

④床鞍导轨对床身齿条安装面的平行度全长上为0．03mm,在任意500mm测量长度上为0．02mm,只许床头处厚。

2）接触精度

刮削导轨每25mm×25mm范围内接触点应大于10点，磨削导轨则以接触面积大小来评定接触精度的高低。

3）表面粗糙度

刮削导轨表面粗糙度一般在Ra1．6μm以下；磨削导轨表面粗糙度值在Ra0．8μm以下。

4）硬度

一般导轨表面硬度应在170HB以上，并且在全长范围内硬度一致；与之相配合件的硬度应比导轨硬度稍低。

5）导轨几何形状的稳定性

导轨在使用中应不变形。除采用刚度大的结构外，还应进行良好的时效处理，以消除内应力，减少装配和使用中的变形。

（2）床身与床脚结合的装配工艺

1）床身装到床脚上，先将各结合面的毛刺清除并倒角。在床身、床脚连接螺钉上垫等高垫圈，以保证结合面平整贴合，防止床身紧固时产生变形。同时在结合面间加入1～2mm 厚纸垫，以防止漏油。

2）当床身导轨精度由磨削来达到时，可将已磨好的床身部件直接置于可调的机床调整垫铁上，用水平仪指示读数来调整各垫铁使床身平导轨面处于自然水平位置，用桥板和水平仪指示读数将床鞍用导轨的扭曲误差调整至最小值。

3）床身导轨刮起削是单件小批生产或机修中常用的方法，刮削前应将可调垫铁置于床脚地脚螺钉附近，用水平仪调整床身处于水平位置，使各垫铁均匀受力，床身放置稳定后即可开始刮削。刮削时按下列步骤进行：

①选择刮削量最大，导轨中最重要的和精度最高的床鞍用导轨6﹑7作为刮削基础（见图7-53）。用角度平尺或桥形平尺研点，凹V行部等边垫铁和水平仪测量导轨再竖直面上的自直线度并绘导轨曲线度。对于精密车床刮研时，还需用光学平直仪导轨再水平面内的直线度误差。待刮削至导轨直线度，接触研点数和表面粗糙度均符合要求为止。

②以6﹑7面为基础，用平直研点刮平面导轨面2。要保证其直线度及与基准导轨面6﹑7的平面度要求。

③测量导轨再竖直平面内直线度及床鞍导轨平行度（扭曲），方法如图7-54所示，使

检验桥板沿导轨全长移动，一般测五点，得五个水平仪读数。横向水平仪读数为导轨平行度误差；纵向水平仪用于测量直线度，但直线测量时每次桥板移动量必须首尾相连，才能根据读数画出导轨曲线图并计算误差值。

④测量床鞍导轨水平面内的直线度，可以用光学平直仪精确地测得，但一般生产单位也可采用圆柱检验心轴作为基准进行测量，如图7-55所示。移动桥板，百分表再导轨全长上进行读数。由于导轨平行度误差会对测量带来影响，建议再测量时桥板上横向放置以水平仪，再对百分表读数的同时读取水平仪的变化值，以消除导轨平行度误差的影响。全长上最大的读数与最小的读数之差，为导轨再水平面内直线度误差。

⑤以床鞍导轨为基准刮削尾座导轨3﹑4﹑5面（图7-53），使其达到自身形状精度要求和对床鞍导轨的平行度要求。检验方法如图7-56所示，将桥板横跨在床鞍导轨上，百分表座固定再桥板上，百分表触头触及尾座导轨面3﹑4或5。沿导轨在全长上移动桥板进行测量，百分表读数差即为平行度误差值。用平尺研点修刮尾座导轨面至精度要求。

⑥刮削压板导轨面1，8（图7-53），要求达到与床鞍导轨的平行度及自身形状精度。测量方法如图7-57所示。用平直研点修刮至要求。

（3）床鞍配刮与床身装配工艺床鞍部件是保证刀架直线运动的关键。床鞍上，下导轨面分别与床身导轨和刀架下滑座导轨配刮完成。

1)配刮横向燕尾导轨

①将床鞍放在床身导轨上，可减消刮削时床鞍变形。以刀架下滑座的表面2﹑3为基准，配刮床鞍横向燕尾导轨表面5﹑6，如图7-58所示。推研时，手握固定于下滑座中心的工艺心棒，以保证安全，防止挤住手指。表面5﹑6刮削后应满足对横丝杠A孔轴线的平行度要求，其误差在全长上不大于0.02mm，测量方法如图7-59所示，在A孔中插入检验心轴，百分表座固定在角度平尺上，分别在心轴上素线上及侧素线上测量其平行度误差。

②修刮燕尾导轨面7，保证其于平面6的平行度，以保证刀架横向移动的顺利。可用角度平尺或下滑座为研具刮研。用图7-60所示的方法检查；将测量圆柱放在燕尾导轨两端，用千分尺分别在两端测量，两次测得的读数差就示平行度误差，在全长上不大于0.02mm。

2)配镶条（见图7-61）配镶条的目的是使刀架横向进给时有适合的间隙，并能在使用过程中不断调整间隙，保证机床有足够的使用寿命。镶条应按床鞍上导轨面和下滑座配刮，使刀架下滑座在床鞍燕尾导轨全长上移动时，无轻重或松紧不均匀的现象，并保证大端有10~15mm的调整余量。燕尾导轨于刀架上滑座配合表面之间用0.003mm塞尺检查，插入不大于20mm。

3)配刮床鞍下导轨面以床身导轨为基准﹑刮研床鞍与床身配合的表面至接触点为10-12点/25mm﹡25mm，并按图7-62所示检查床鞍上﹑下导轨的垂直度。测量时，线纵向移动床鞍，床头方向放置90°角尺，一个边与床鞍移动方向平行。然后将百分表移放在刀架下滑座上，沿燕尾导轨全长上移动，百分表读数的最大差值，就是床鞍上，下导轨面垂直度误差。当超过公差要求时，可刮研床鞍与床身结合的下导轨面，直至合格为止。

本项精度要求为0.02mm/300mm，只许导轨远端偏向床头，以便在车削端面时形成中凹的趋势。

刮研床鞍下导轨面到达垂直度要求的同时，还要使溜板箱安装面满足以下两项要求：

①横向应与进给箱﹑托架安装面垂直，其测量方法如图7-63所示。在床身进给箱安装面上用夹板夹持一90°角尺，在90°角尺处于水平状态的上平面上移动百分表检查溜板箱安装面的位置精度；也可以用框式水平仪分别紧贴进给箱安装面和溜板箱安装面，读取水平仪水泡示值之差来决定。要求公差为0.03mm/100mm

②纵向与床身导轨平行，测量方法如图7-64所示。将百分表固定在床身上（一般用磁力表架吸附在齿条安装面上），纵向移动床鞍，在溜板箱安装面全长上百分表读数的最大差值不得超过0.06mm。

4)床鞍与床身装配床鞍与床身的装配，主要是修刮床鞍两侧压板安装面及配刮床鞍压板，以达到床鞍与床身导轨在全长上能均匀结合，平稳的移动。

按图7-65所示，装上两侧压板并调整到适当的配合，推研床鞍，按接触情况刮研两侧压板，要求接触点为6~8点/25mm*25mm。全部螺钉调整紧固后，用200~300N力推动床鞍在导轨全长上移动应无阻带现象；用0.03mm塞尺检查滑动面的紧密程度，允许插入深度不大于20mm。

（4）溜板箱安装工艺溜板箱安装在总装配过程中起重要作用。其安装位置直接影响丝杠﹑螺母能否正确齿合，进给能否平稳进行，它还是确定进给箱合丝杠后支架安装位置的基准。确定溜板箱位置应按下列步骤进行：

1)校正开合螺母中心线与床身导轨的平行度如图7-66所示，在溜板箱的开合螺母体内加紧一检验心轴3，在床身检验桥板上紧固丝杠中心测量工具2。分别在开合螺母左﹑右两端校正校验心轴上素和测素线与床身导轨的平行度，其误差值应在0.15mm以内。

2)溜板箱左右位置的确定左右移动溜板箱，使中滑板横向进给转动齿轮副和合适的齿侧间隙，如图7-67所示。测量齿侧间隙右三种方法：

①将一张厚度为0.08mm的纸放在齿轮齿合处，转动齿轮若印痕呈现将断与不断的状态既为正常侧隙。

②用一根直径小于0.5mm的熔断丝（俗称电工保险丝）放在齿轮齿合处，转动齿轮碾压后用外径千分尺测量碾压后的厚度值。

③摇动横向进给手轮,以其空转量不超过1/30转来检查。

3)溜板箱的最后定位溜板箱预装精度校正后，应等到进给箱和丝杠后支架的位置校正后才能转﹑铰溜板箱定位销孔，配座定位锥销实现最后定位。

5）安装齿条溜板箱位置校正后，则可安装床身齿条，安装时主要保证纵走刀小齿轮与齿条的啮合间隙和啮合接触区。正常啮合侧隙为0.08mm；啮合接触区位于齿宽的中部。测量啮合侧隙的方法与横走刀齿轮副侧隙检验方法相同；测量接触区可采用红丹或蓝油涂色法来确定。最后确定齿条的安装位置及其高度尺寸。

由于齿条制造工艺所限，车床齿条常由几根齿块拼接装配而成。为保证两相邻齿条接合处的齿距精度，安装时，应采用标准齿条块来进行跨接校正，如图7-68所示。校正时，在两根相接齿条的结合端面之间，须留有0.5mm左右的间隙。

齿条安装后，必须在床鞍行程的全长上检查纵走刀小齿轮与齿条的啮合间隙及接触区，间隙要均匀一致。齿条位置调好后，每快齿条板都配有两个定位销，以确定其安装位置。

（6）装进给箱和丝杠后托架安装进给箱和丝杠后托架主要应保证进给箱﹑溜板箱﹑丝杠后托架上所安装的托架﹑光杠三孔的同轴度，并保证丝杠与床身导轨的平行度。安装时，先按图7-69所示进行测量调整，即在进给箱﹑溜板箱﹑后托架的丝杠支撑孔中，各装入一根配合间隙不大于0.005mm的检验心轴Ⅰ﹑Ⅱ﹑Ⅲ，三根检验心轴外伸测量端的外径相等。溜板箱用心轴有两种：一种其外径尺寸与开合螺母体外径相等，它在开合螺母未装入时使用，另一种是具有与丝杠中径尺寸一样的螺纹，卡在开合螺母中使用。前者测量可靠；后者测量误差较大，但如掌握得当，更能直接反映开合螺母的实际捏合中心位置。

首先用图7-66所示的专用测量工具，检查进给箱和后托架丝杠孔的中心线相对于床身导轨的平行度，其允差上母线为0.02/100，只许前端向上偏；侧母线为0.01/100，只许前端向床身方向偏。若超差，则通过刮削进给箱和后托架与床身的结合面来调整。

其次，调整进给箱﹑溜板箱和后托架三者丝杠安装孔的同轴度。其调整方法是以溜板箱

上开合螺母孔中心线为基准，通过抬高或降低进给箱和后托架丝杠支撑孔的中心线，使丝杠三处支撑孔同轴，其测量如图7-69所示，上素线测量误差不大于0.01/100。横向则采用平行移出或推进溜板箱的方法，使开合螺母中心线与进给箱子﹑后托架中心线同轴﹑其侧素线测量误差不大于0.01/100。

最后，在进给箱﹑溜板箱﹑后托架的光杠支撑孔中，各装入一根配合间隙不大于0.005mm 的检验心轴，三根检验心轴外身测量端的外径相等。用测量丝杠三孔同轴度相同的方法测量和调整进度箱﹑溜板箱和后托架三者光杠安装孔的同轴度，要求上素线和侧素线均不得大于0.10/100。注意再调整光杠三孔同轴度时，不得破坏以调整好的丝杠的三孔同轴度，待丝杠﹑光杠三孔同轴度都调整好后，应将同轴度误差全面检查一遍。

调整合格后，进给箱﹑溜板箱和后托架即配作定位销，并予以固定，以确保调整好的位置不变。

（7）主轴箱的安装主轴箱是以其底平面和凸块侧面与床身主轴箱安装面接触来保证正确安装位置的。主轴箱底平面是用来控制主轴轴线与床身导轨在竖直平面内的平行度；凸块侧面是控制主轴轴线在水平面内与床身导轨的平行度。安装时，按图7-70所示进行测量和调整。主轴孔中插入检验心轴，百分表座固定在刀架下滑座上，分别在上母线和侧母线上测量，百分表在全长（300mm）范围内读数差就是平行度误差值。

安装要求：上素线为0.03/300，只许检验心轴外端间上抬起（俗称抬头），若超差可刮削主轴箱底平面；侧素线为0.015/300，只许检验心轴偏向操作者方向（俗称里勾），超差时，通过刮削凸块侧面来满足要求。

测量和调整时应注意以下几点：

1)检验心轴在插入主轴锥孔前应先检查其锥面配合精度，要求与心轴接触点在50%以上且大端接触点多。

2)要消除检验心轴本身误差对测量的影响，测量时旋转主轴180°后做两次测量，两次测量以后结果的代数和之半就是平行度误差。

3)超差时，只能通过刮削主轴箱相应接触面来修正，决不能图方便刮削床身相应的连接面（因为床身连接面是装配的基准面）。

4)在确定主轴中心线相对于床身导轨的高度时，应预留出尾座的高度调整余量，以避免调整尾座时因余量不足而重新要下降主轴箱的安装高度。

（8）尾座的安装工艺尾座的安装分两步进行。

1)调整尾座的安放位置以床身上尾座导轨为基准，配刮尾座底板，使其达到装配质量技术要求中规定的刮研点数。

将尾座部件装在床身上，按图7-71所示测量尾座的两项精度；

①床鞍移动轨迹对尾座套筒伸出部分轴线的平行度测量方法是：使顶尖套伸出尾座体100mm，并与尾座体锁紧。移动床鞍使固定在其上的百分表触头分别触于顶尖套的上素线和侧素线上，百分表在100mm内读数差，即为平行度误差，如图7-71a所示。该项精度要求是；上素线允差为0.01/100；侧素线允差为0.03/100（以上均指顶尖套的远端处）。

②床鞍移动轨迹对尾座套筒锥孔中心线的平行度在尾座套筒内插入一根检验心轴（测量长度300mm），尾座套筒退回尾座体内并锁紧。然后移动床鞍，使固定在床鞍上的百分表分别触于检验心轴的上素线和侧素线。百分表在300mm长度范围内的读数差，即为顶尖套筒锥孔中心线相对与床身导轨平行度误差，如图7-71b所示。其要求为：上素线允差0.03/300；侧素线允差0.03/300。为了消除检验心轴本身误差对测量的影响，一次检验后，将检验心轴退出，转180°后再插入，重新检验一次，两次测量结果的代数和之半，即为该项实际误差值。

校正尾座精度时，可以刮研底板的下导轨面或尾座与底板的连接面，或在配刮尾座底板

时同时进行上述测量，根据测量结果，有针对性的修刮尾座底板的下导轨面，这样不但保证了它与床身导轨的配合，而且达到了以上规定的平行度要求。

2)调整主轴锥孔中心线和尾座套筒锥孔中心线对床身导轨的等距离其测量方法如图7-72a所示，在主轴箱主轴锥孔内紧密插入一个顶尖，并校正其与主轴轴线的同轴度。在尾座套筒锥孔内，同样装入一个顶尖，两顶尖间顶入一根长度为1500mm的标准圆柱检验芯棒。将百分表座固定在床鞍上，先将百分表测头触在芯轴的侧素线上，在尾座底板上横向移动尾座体，校正心轴在水平平面内与床身导轨平行。再将测头触与检验芯轴的上素线，百分表在心轴两端的读数差，即为主轴锥孔中心线与尾座套筒锥孔中心线对床身导轨的等距离误差。为了消除顶尖套中顶尖本身误差对测量的影响，一次检验后，将顶尖退出，转过180°后重新检验一次，两次测量结果代数和的一半，即为其误差值。

图7-72b为另一种测量方法，即分别在主轴箱主轴锥孔和尾座套筒锥孔中塞入两测量部分圆柱直径相等的心轴，将百分表固定在床鞍上移动床鞍分别测量主轴和尾座锥孔的上素线，在根据两检验心轴测量部分的直径实际尺寸和百分表的读数，经计算求得实际误差值。在测量之前，同样也要校正两检验心轴在水平面内与床身导轨的平行度。

等距离允差为0.06mm，只许尾座高于主轴箱，为了弥补使用中的磨损，应尽量接近允差只。若超差则通过修刮尾座底板与尾座的连接面来调整。修刮后要求尾座体与尾座底板之间的接触面用0.03mm塞尺检查时不得插入。用手扳动时不得出现左右摇晃现象。

（9）安装丝杠﹑光杠和操纵杆溜板箱﹑进给箱﹑后支架的三支撑孔同轴度校正后，就能装入丝杠﹑光杠和操纵杆。

1)丝杠装入后应检验以下精度。

①测量丝杠两轴承中心线与开合螺母中心线对床身导轨的等距离测量方法如图7-73所示，用图7-66所示的专用测量工具在丝杠两端和中间共三处测量。三个位置中对导轨相对距离的最大差值，就是等距度误差。测量时，开合螺母应处于闭合状态，这样可以排除丝杠因重力下垂﹑自身弯曲等因素对测量数值的影响。溜板箱应置于床身全长的中部，以防止丝杠挠度对测量的影响。精度要求：在丝杠素线上测量允差为0.15mm；在丝杠侧素线上测量允差为0.15mm。

②测量丝杠的轴向窜动测量方法如图7-73所示，在丝杠后端的中心孔内，用黄油紧密粘住一个钢球，选择钢球直径时应注意要求球面微露出中心孔端面，但大部分仍埋入中心孔内，用平头百分表顶在钢球上。合上开合螺母，使丝杠转动进行测量，百分表的读数差就是丝杠轴向窜动误差，其允差值最大不应超过0.015mm。

2)安装操纵杆支架﹑操纵杆及操纵手柄。操纵杆对床身导轨在水平面合竖直面内的平行度是以溜板箱中操纵杆支撑孔为基准的，通过调整前支架的高低位置和修刮前支架与床身的结合面来达到。其检验方法与图7-73检验丝杠的等距度方法相似，检验装置见图7-66。后支架中操纵杆中心位置的误差变化，可用增大后支架操纵杆支撑孔与操纵杆直径的间隙来补偿。

3)安装光杆。插入光杠后用手慢慢转动，感到施力均匀，无阻滞现象后即认为合适，否则可能是光杠弯曲，需经娇直后装入。

4)全部达到要求后，即可进行钻铰定位销孔进行定位，打入定位销后，再将上述精度全部复查一遍。

(10)安装刀架刀架是安装刀具和直接承受切削力的部件,在装配中应注意以下几点:

1)刀架移动导轨应保持直线性。

2)刀架移动时应保持平稳﹑无阻滞﹑滑动面无过大的间隙（0.04mm塞尺不得塞入）。

3)四方刀架的重复定位精度应长期保持在0.02mm左右。

4)丝杠螺母的同轴度﹑丝杠与滑动导轨面的平行度都不得超出规定数值。

5)各连接面应保持有足够的接触刚度。

由于刀架是作为一个部件完成的，所以在机床总装配时，一般只作以下两项工作：

①装入刀架丝杠（横丝杠），调整丝杠与螺母的间隙刀架下滑座的丝杠间隙调整方法如图7-74所示，先将左端螺母1的螺钉拧松，然后用中间的螺钉将槭块拉上，调整至手柄反向时空程量不超1/20转，且丝杠在各部位旋转灵活准确时，再将左端螺母1的螺母拧紧。

②小刀架部件装配在刀架下滑座上，按图7-75所示的方法测量小刀架移动轨迹对主轴中心线的平行度。

测量时，先横向移动刀架，使百分表触及主轴锥孔中插入的检验心轴上素线，再纵向移动小刀架进行测量，误差不超过0.03/100。若超差通过刮削小刀架滑板与刀架下滑座的结合面来调整。

上述精度合格后，将百分表触及检验心轴侧素线，用同样的方法进行测量，回转安装在刀架下滑座上的小刀架滑板位置，直至测值读数误差为零时，固定小刀架滑板，在刀架下滑座圆刻度零线处相对在小刀架滑板上刻制零线，以作标识。

（11）其他安装

1)挂轮架安装交换齿轮要配合良好﹑且固定可靠。并把车削米制﹑英制螺纹，普通走刀等挂轮基本备齐。

2)电动机﹑V带电动机V带的松紧刻通过调节电动机底座的安装倾斜度来实现,一般机床安装完毕后在空运转实验时,V带可调的松些,以便出意外故障时发生打滑,避免事故发生;待到切削实验时再适度张紧V带以便传递驱动力矩.安装时,应观察各条V带应能同时起作用,如V带长度不一致时应进行选配。

3)润滑系统各油路通畅,润滑部位有明显标记,用油绳润滑处应备齐油绳。

4)防护部分各防护罩齐全﹑安装美观可靠，床鞍两端刮屑油毡高度合适。

5)冷却系统冷却管路连接可靠，接头不漏水﹑不松脱，水泵与床腿紧固牢靠。

6)照明系统工作灯固定牢靠。

7)机床标牌包括机床铭牌﹑厂家标记﹑操作铭牌等。