机械设备修理精度检验课件.ppt
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1、机械设备修理工艺学,主编晏初宏,第六章机械设备修理精度检验,第一节机械设备修理精度检验概述第二节机械设备几何精度的检验方法第三节装配质量的检验和机床试验第四节机床的特殊检验第五节机床大修质量检验通用技术要求,第一节机械设备修理精度检验概述,一、修理精度标准为了掌握设备的实际技术状态而进行的检验和测量工作称为设备检验,它包括设备到货或安装检验、预防维修检验、修后验收检验、设备保管期内的检验等。设备的种类繁多,各种设备均有各自的验收标准和检验方法,其中金属切削机床的精度检验应用最广。二、检验方法和检验工具的应用检验机床精度时,可以用检验其是否超过规定的允许偏差的方法(如用极限量规检验),或者用实测
2、误差值的方法。一般多采用实测误差法。1)分度值、示值范围、测量范围、测量力等应符合被测对象的需要。,第一节机械设备修理精度检验概述,2)示值误差、示值稳定性、灵敏度等应符合测量精度要求。3)量具和量仪应适应被测对象的结构特点和环境条件,不应片面追求高精度。1)要按各种量具和量仪说明书的要求和具体测量对象实行正确地操作。2)采取措施减小测量误差,主要是减小系统误差和剔除粗大误差。设法减少和消除测量装置由于加工、装配和使用中安装不当造成的轴线倾斜。注意使其符合阿贝原则。测量前校正量具和量仪的零位,或在测量后的数据处理中将零位误差剔除。,第一节机械设备修理精度检验概述,注意安装量具和量仪表面由于尺寸
3、、位置的限制和表面不清洁造成的安装误差。精密测量时,按量具和量仪检定的修正表或修正曲线将数据加以修正。测量前使量具和量仪与被测机床等温,检验时防止光线、辐射热的影响。检验时间较长时,注意环境温度的变化。采用重复测量的方法,相应读数出现异常,应找出原因并消除,重新检验。有些移动的测量,记录数据后,移回初始位置,量仪应回零位(或相差在允许范围内),否则重新测量。有时还用两次读数法,将往返测量中相应两次读数取平均值,可减小测量误差。,第一节机械设备修理精度检验概述,3)在选择测量方法时,根据测量特点选择测量方法,减少其他误差对本项误差的影响。4)精度检验标准中已规定了精度检验方法、测量基准、量具和量
4、仪、测量应取的数据及处理方法、误差折算方法、减小测量误差的方法等,则应按标准规定来进行。三、机床精度检验中误差的特点机床在生产或修理中,为了控制其几何误差,除执行相应的尺寸公差与配合、形状和位置公差、表面粗糙度等国家标准外,还要对相互运动件的运动精度规定相应的公差。1.试件和机床上固定件的公差(1)尺寸公差主要用于试件尺寸、机床上与刀具或检具安装连接部位的配合公差,尺寸公差用长度单位表示。,第一节机械设备修理精度检验概述,(2)形状公差是限制被测几何形状对理论几何形状的允许偏差。(3)部件间的位置公差位置公差是限制一个部件对于一条直线、一个平面或另一个部件的位置所允许的极限偏差,用长度单位或角
5、度单位表示。2.适用于部件位移和运动精度的公差(1)定位公差是限制移动部件上的一个点在移动后偏离其应达到位置的允许偏差。(2)运动轨迹形状公差是限制一个点的实际运动轨迹相对于理论运动轨迹的偏差。(3)直线运动方向公差是限制运动部件上一个点的轨迹方向与规定轨迹方向之间的允许偏差。3.综合公差,第一节机械设备修理精度检验概述,4.局部公差四、机床精度检验前的准备工作机床检验前,首先做好安装和调平工作。按机床使用说明书的要求,将机床安装在符合要求的基础上并调平,调平按使用说明书规定的项目和要求进行。调平的目的不是为了取得机床零部件处于理想水平或垂直位置,而是为了得到机床的静态稳定性,以利于检验时的测
6、量,特别是那些与零部件直线度有关的测量。如卧式车床,首先进行初步调平,获得机床的静态稳定性,然后按GB/T 40232000检验项目G1,达到纵向导轨在垂直平面内的直线度和横向导轨的平行度的要求,即基础件必须先达到精度要求。这样其他项目的检验才是有效的。,第二节机械设备几何精度的检验方法,一、主轴旋转精度检验旋转精度包括径向圆跳动、周期性轴向窜动和端面圆跳动。1.径向圆跳动,图6-1外表面径向圆跳动的检验,1)外表面径向圆跳动的检验如图6-1所示。,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-2内表面径向圆跳动的检验,2)内表面径向圆跳动的检验如图6-2所示。2.周期性轴向窜动,第二节机械设备几何
7、精度的检验方法,图6-3周期性轴向窜动,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-4周期性轴向窜动的检验,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-5加轴向力和安放指示器的装置,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-6车床主轴周期性轴向窜动的检验,3.端面圆跳动,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-7端面圆跳动的检验,二、导轨直线度检验,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-8导轨的直线度,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-9水平仪读数的几何意义,1.水平仪检验法(1)水平仪读数的几何意义,第二节机械设备几何精度的检验方法,(2)水平仪的读数方法水平仪的读数方法有绝对读数法和相对读数
8、法两种。(3)水平仪测量中应遵循的几项原则1)基准:测量直线度时作为依据的理想直线称“测量基准”。以曲线两端连线为评定基准。按最小条件确定的理想直线作评定基准。2)计量方向不变的原则:一般测量基准和评定基准不重合,理论上计量方向应垂直于评定基准,但实际采取“计量方向不变”的原则来处理,即垂直于测量基准(x轴)。3)有限点测量原则:测量直线度误差一般不做连续测量,仅测量等距分布的若干点,并根据这些点的测量结果来评定全表面的直线度误差。,第二节机械设备几何精度的检验方法,4)节距测量法原理:由于测量时是以假想的理想直线做为测量基准,桥板或其他移动部件在每档移过的距离应和跨距相等。(4)直线度误差的
9、图解法用水平仪只能检测导轨在垂直平面内的直线度。,b601.tif,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-10误差曲线,第二节机械设备几何精度的检验方法,b602.tif,2.自准直仪测量法,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-11用自准直仪测量导轨直线度1调节支架2自准直仪本体3反射镜4反射镜垫铁,第二节机械设备几何精度的检验方法,b603.tif,1)由前向后读数按顺序填入第二行。2)由后向前读数按顺序填入第三行。3)计算两组读数平均值填入第四行。,第二节机械设备几何精度的检验方法,4)由于测量的目的只是为了求出各档之间倾斜度的相对变化,所以为了简化读数,可以在各档原始读数之上同时减
10、去任意一个数。5)求出各测量点的绝对高度值(即纵坐标值),原点为零,加上第五行第一个测量点的数据-7,得-7填在下格,-7加第二个测量点的数据-4.5得-11.5也填入下格,以此类推,形成第六行。6)求出各点的旋转量填入第七行。7)各点对应相加后填入第八行,相加后的第十一个数据应为零。,第二节机械设备几何精度的检验方法,表6-4导轨直线度误差数据表(单位:m),第二节机械设备几何精度的检验方法,表6-4导轨直线度误差数据表(单位:m),第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-12误差曲线a)误差曲线b)旋转后的误差曲线,第二节机械设备几何精度的检验方法,表6-5导轨弯曲方向的确定,第二节机械设
11、备几何精度的检验方法,表6-5导轨弯曲方向的确定,第二节机械设备几何精度的检验方法,3.其他检验方法(1)研点法用精度等级与被检验导轨精度要求相适应的平尺,在涂有均匀薄层红丹油的被检验导轨上拖研,如图6-13所示。,图6-13平尺研点检查导轨直线度,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-14导轨专用检具,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-15用平尺检验直线度1被检验表面2调整块3平尺4浮动架5导向用平尺,第二节机械设备几何精度的检验方法,(2)平尺拉表法如图6-15所示,调整块应尽可能放在平尺最佳支承处,使浮动架沿平尺移动进行测量,浮动架下端靠在被检验表面上,另一端装一指示器(常为百分
12、表),其测头触及平尺。(3)钢丝和显微镜检查法如图6-17所示,用钢丝和显微镜检查导轨在水平面内的直线度。,图6-16平尺拉表法a)测量导轨在垂直平面内的直线度b)测量导轨在水平面内的直线度,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-17钢丝和显微镜测量导轨直线度1重锤2钢丝3读数显微镜4显微镜支架5垫铁6导轨7滑轮,三、平面度检验方法,第二节机械设备几何精度的检验方法,在测量范围内,被检验面上的各点,到平行于该面总轨迹的基准平面的垂直距离的变化,小于规定值时,则该面是平的。基准平面可用一平板或用移动平尺所得的一组直线来表示,也可用水平仪或光束来表示。(1)平板研点法对于小尺寸较精密的平面,用平
13、板在均匀涂以红丹油的被检验面上拖研,研点分布均匀,每刮方接触点达到规定数值时为合格。(2)用移动平尺所得的一组直线来检验在被检验平面上选择a、b、c三点作为基准点,如图6-18所示。(3)用水平仪检验如图6-19所示,由两条直线Omx和OOy确定测量基准面,O、m、和O是被检验平面上的三点。,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-18用平尺检验平面度,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-19用水平仪检验平面度,(4)用光学方法测量构成测量基准面的Ox和Oy与方法(3)相同,,第二节机械设备几何精度的检验方法,只是由望远镜的光轴确定,其他与检验直线度的方法相同。四、平行度、等距度、重合度的
14、检验方法1.线和面的平行度(1)两平面的平行度检验如图6-21所示,指示器装在带有水平基准面的支架上,并在其中一个平面上,按所规定的范围移动,测头沿第二个平面滑动。,图6-20消除轴线不重合影响,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-21两平面的平行度检验,(2)两轴线平行度的检验两轴线平行度的检验应在两个平面内进,第二节机械设备几何精度的检验方法,行。1)在第一平面内检验如图6-22所示。2)在第二平面内检验如图6-23所示。,图6-22在第一平面内检验,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-23在第二平面内检验,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-24轴线对平面的平行度检验,(3)
15、轴线对平面的平行度检验如图6-24所示,,第二节机械设备几何精度的检验方法,指示器装在带有水平基准面的支架上,支架沿该平面规定范围移动。(4)轴线对两平面交线的平行度检验如图6-25所示,检验时,需以相应的基准座放在两平面上。(5)两平面交线对第三平面的平行度检验如图所示,检验时,需以相应的基准座放在两平面上。,图6-25轴线对两平面交线的平行度检验,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-26两平面交线对第三平面的平行度检验,(6)分别由两平面的交线形成的两直线间的平行度的检验图6-27a,第二节机械设备几何精度的检验方法,所示为用指示器检查,适于两直线较近的情况,指示器支架应具有足够的刚性
16、,应在两相互垂直的平面内检查。,图6-27分别由两平面的交线形成的两直线间的平行度的检验,2.运动的平行度3.等距度,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-28用检具表面代替T形槽侧面,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-29等距度检验,4.重合度,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-30重合度检验,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-31导轨平行度拉表检查a)车床b)牛头刨床滑枕c)横梁d)矩形导轨e)燕尾导轨f)龙门刨床床身导轨g)车床床身导轨,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-32用千分尺测量导轨平行度,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-33用桥板水平仪检查导轨
17、平行度,5.导轨平行度的有关检验方法实例,第二节机械设备几何精度的检验方法,1)拉表检查法,如图6-31所示。2)千分尺测量法,如图6-32所示。3)桥板水平仪检查法,如图6-33所示(检查导轨在垂直平面内的平行度)。,图6-34几种检验桥板式样,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-35主轴套筒移动对主轴轴线平行度的检验方法1工作台2表架3指示计4检验棒,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-36检查单导轨的扭曲度,第二节机械设备几何精度的检验方法,五、垂直度检验方法1.直线和平面的垂直度,图6-37借助旋转表杆检查垂直度,第二节机械设备几何精度的检验方法,1)两平面间的垂直度检验如图6
18、-38所示。2)两轴线间的垂直度检验如图6-39所示。,图6-38两平面间的垂直度检验,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-39两轴线间的垂直度检验,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-40轴线和平面的垂直度检验,3)轴线和平面的垂直度检验如图6-40所示。,第二节机械设备几何精度的检验方法,4)一轴线对两平面交线的垂直度检验如图6-41所示。5)两平面交线对平面的垂直度检验如图6-42所示。6)分别由两平面的交线形成的两直线间的垂直度检验如图6-43所示。2.运动的垂直度,图6-41轴线对两平面交线垂直度检验a)固定轴线b)旋转轴线,第二节机械设备几何精度的检验方法,图6-42两平面
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