《机床机械零部件检测维修与调整》教案一Word格式文档下载.docx
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如图1-1所示为车床尾座，认真分析其装配关系，并将车床尾座中的各个零件拆卸下来，为维修和保养做好准备。
【任务分析】
拆卸是机械设备维修工作的一个重要环节，如果拆卸不当，会造成设备的损坏及精度下屺使得设备重新装配后再也无法正常运行，甚至无法修复而带来报废损失。
如何进行机械零件的拆卸呢？
从何处着手？
在进行拆卸前应该首先对拆卸过程进行一个总体的规划。
制定1个初步的拆卸路线图，明确先拆哪里，后拆哪里，这样才能少走弯路。
本任务将以车床尾座的拆卸实训为例字，阐述机械零部件拆卸的基本方法及基本要领。
【相关知识】
一、尾座的基本结构、作用及精度要求
尾座结构如图1-1所示。
它主要由四大部分组成：
一是顶尖套锁紧装置（零件12、13、15、16）；
二是顶尖套及其驱动机构（零件1、2、17、18、20）；
三是尾座紧固机构（零件3、6、7、8、9、10、19）；
四是尾座基体零件4、5、11）每一个部分相对独立。
尾座的装配图如图1-2所示，其装配关系为：
1）尾座底板16装在车床床身的导轨上，这样尾座可以沿床身导轨纵向移动。
2）尾座在导轨上的位置调整妥当后可用紧固手柄8夹紧，当紧固手柄8向后推动时通过偏心轴及拉杆，就可将尾座夹紧在床身导轨上。
有时为了将尾座紧固得更牢靠些，可拧紧螺母10,这时螺母10通过螺钉U及压板14使尾座牢固地夹紧在床身。
3）后顶尖1安装在尾座顶尖套3的锥孔中，尾座顶尖套装在尾座体2的孔中，并由平键H导向，使它只能轴向移动，不能转动。
4）摇动手轮9可使尾座顶尖套3纵向移动，当尾座顶尖套移到所需位置时，可用手柄4转动嫌杆IS以拉紧套筒开合螺母19和20，使之夹紧尾座顶尖套3。
5）在卧式车床上，也可将钻头、铰刀等孔加工刀具装在尾座顶尖套的锥孔中，这时转动手轮9，借助于丝杠5和螺母6的传动，就可使尾座顶尖套3带动钻头等孔加工刀具纵向移动，进行孔加工。
6）调整螺栓21和23用于调整尾座体2的横向位置，也就是调整后顶尖中心线在水平面内的位置。
如果它与主轴中心线重合，可以车削圆柱面；
如果它与主轴中心线不重合，工件由前后顶尖支撑，就可以车削锥度较小的锥面。
车床尾座的作用是用于钻孔、铰孔加工中的辅助支撑。
为了保证尾座顶尖套伸缩精度，应保证尾座顶尖套与尾座体之间的配合间隙在合理的范围内，保证顶尖套在尾座体孔内伸缩灵活且不松动。
此外，还要保证顶尖套在伸缩行程范围内其中心线对于床身导轨的平行度要求。
为了保证整个部件的精度，主要零件的性能要求较髙，见表1-1。
二、设备拆卸的一般原则
拆卸工作简单地来讲就是能够正确解除零部件在机器中相互的约束与固定形式，把零部件有条不紊地分解出来。
1、拆卸前的准备
拆卸前必须首先声清楚设备的结构、性能，掌握各个零部件的结构特点、装配关系以及定位销、弹賛垫圈、锁紧螺母与顶丝的位置及退出方向，以便正确进行拆卸。
2、拆卸程序及要求
机件的拆卸程序与装配程序相反。
一般先拆外部附件，再拆零件，并按部件分类并放置，不能就地乱扔乱放。
对可以继续使用的零件更应保管好，精密零件要单独存放，丝杠与长度大的轴类零件应悬挂起来，以免变形。
螺钉、垫圈等标准件可集中放在专用箱内。
3、选择合适的拆卸方法，正确使用拆卸工具
具体如下：
1）如果用锤子敲击零件,应该在零件上垫好衬垫，或者用铜锤谨慎敲打，绝不允许用锤子直接猛敲狠打，更不允许敲打零件的工作表面，以免损坏零件。
2）直接拆卸轴孔装配件时，通常要坚持用多大力装配就应该基本上用多大力拆卸的原则。
如果出现异常情况，就要查找原因，防止在拆卸中将零件拉伤，甚至损坏。
3）热装零件要利用加热来拆卸。
4）一般情况下不允许进行破坏性拆卸。
当决定采用破坏性拆卸时，必须在拆卸过程中采取保证其他零件不受损坏的有效措施。
4、做好标记，保证装配关系
对装配精度影响较大的关键件，为保证重新装配后仍能保持原有的装配关系和配合位置’在不彩响零件完整和不损伤的前提下，拆前应做好打印记夸工作。
5、坚持拆卸服务于装配的原则
如被拆机件的技术资料不全，拆卸中必须对拆卸过程进行记载，必要时还要画出装配关系因.装配时，遵照“先拆后装”的原则装配。
三、常用拆卸工具
1、通用拆卸工具
通用拆卸工具主要有钳类工具、扳手类工具、蜾钉旋具、锤子等。
2、电动工具
手电钻（见图1-9a）是一种操作简单、使用灵活、携带方便的电动钻孔工具，多用于装配和修理工作。
电磨头（见图1-9b）是一种高速磨削工具，适用于零件的修理、修磨和除锈。
当用布砂轮代替砂轮使用时，则可进行抛光作业。
3、风动工具
风动工具是一种以压缩空气为动力源的气动工具’通过压缩空气驱动钻头、砂轮及史头旋转而工作。
其具有体积小、质量轻、操作简便及便于携带的特点，且较电动工具更安全。
常用风动工具有风动砂轮（见图1-10），用来淸理工件的飞边、毛刺、去除材料多余的部分；
风钻，用来钻削工件上的小孔。
【任务实施】
一、工作准备
1、场地
实训车间。
2、机械部件
C620型普通车床尾座。
3、工具
钳桌、台虎钳、通用拆装工具，每组一套。
二、拆卸步骤
对于尾座，可以制定出好几种可行的拆卸方案，表1-2是其中的一种。
三、拆卸注意事项
拆卸尾座需注意的工作要点及基本要求如下：
1、做好拆卸前的准备工作
例如，工具的准备、辅助材料的准备（如清洗润滑材料）、场地准备等。
2、最为关键是要做好技术准备
即拆卸前要了解尾座机件的基本结构，按其结构原理理顺拆卸步骤，正确拆卸功能零部件。
明确主要的基准面、基准零件及定位方法。
3、整齐摆放、及时标记
拆下的零部件要整齐、顺序地放置，必要时还应在零部件上打上记号。
4、正确使用工具
严格按操作规范进行拆卸，正确使用各种拆卸工具。
5、避免损伤
尽可能避免零件在拆卸过程中受损伤。
练习题
1、车床尾座主要零部件的工作条件、性能要求、材料和毛坯生产方法是什么?
2、简述尾座的基本结构、工作原理和装配关系。
3、简述尾座拆卸的基本工艺线路。
任务2测绘尾座顶尖套
1、能够应用基本量具进行零件测绘并绘制草图
2、能够合理地选择零件的技术参教并应用
3、能够正确绘制完整的机械零件工程图
1、零件尺寸的测量工具及量具
2、常用测量方法
1、确定测量尺寸的基本方法
顶尖套（也叫套筒）是尾座的一个重要零件，如图1-11所示，现发现顶尖套受损严重（如弯曲变形、锥孔变形等），需要重新制作一个，请测绘该零件。
零件修复是机械设备维护与维修工作中常见的环节，而零件测绘则是对被修复零件的再设计。
因此，对修复零件测绘的好坏，直接影响到设备维护及维修质量的好坏。
本任务将对如何正确地测绘设备零件等内容作相应的阐述，并以车床尾座的顶尖套测绘作为实例，使学习者能系统全面地掌握零件测绘的工作过程。
一、零件尺寸的测量
1、测量工具及量具
常用的测量工具和量具有螺旋千分尺（见图1-12a）、游标卡尺（见图1-12b）、外卡钳（见图1-12c）、内卡钳（见图1-12d）、圆角规（见图1-12e）、螺纹规（见图l-12f）、钢直尺（见图1-12g）等。
1）测量直线尺寸
测量直线尺寸可用钢直尺、游标卡尽等量具来测量，方法如图1-13所示。
2）测量深度
深度可以用游标卡尺进行测量，方法如图1-14所示。
3）测量回转面的直径
测量回转面的直径尺寸（内径、外径），可用游标卡尺、千分尺及卡钳等工具、量具配合测量，方法如围1-15所示。
4）测量内孔直径
内孔直径也可以用游标卡尺测量，方法如图1-16所示。
5）测量阶梯孔的直径
可借助卡钳等丁具与钢直尺配合测量阶梯孔，方法如图1-17所示。
6）测量壁厚
借助卡钳等工具与钢直尺配合测量零件壁厚，方法如图1-18所示，其中，h=L-Ll。
7）测量圆角
测量圆角的方法如图1-19所示，选择合适的圆角规卡在零件被测的位置，被测位置与圆角规的圆角弧线相吻合时，表示所测的圆角与圆角规的圆角一样。
8）测量螺纹螺距
测量螺纹螺距的方法如图1-20所示，一般先用螺纹规测量螺纹螺距，然后用游标卡尺测量大径，再査表核对螺纹标准值。
3、确定测量尺寸的基本方法
由于被测董的零件可能已变形或损坏、测童工具本身有误差、测量操作存在误差等原因，造成了良接测量出来的尺寸并不一定正确反映零件设计者的意图。
因此，测绘时，应该根据实际情况对所测得的尺寸进行评估，看看是否需要调整。
1）基本尺寸的确定
（1）非配合尺寸。
一般使用钢直尺或游标卡尺进行测量，测童后的尺寸应按标准值取粮6取整尺寸时，应确认尺寸没有其他限制，即应为自由尺寸。
将测量值取整成标准尺寸系列值时，按附录表1的系列值选取。
例如，测量值为101,査表后取整到100,如果测量值为99，也应取整到100。
（2）配合尺寸。
可用钢直尺、游标卡尺、千分尺等量具进行测量，并根据测量值来确定配合尺寸的基本尺寸。
基本尺寸应为整数，一般为标准长度值。
当测量值与附录表1中某值接近时，选用标准值。
如测量值与标准长度值有较大出入时，该尺寸可按非标准值取值。
此时，若未明确原设计意图时，将尺寸取整即可（一般为整数，可保留非标准值）。
2）公差的确定
对于尺寸精度要求比较高的尺寸，必须标注公差。
标注公差的主要目的是明确加工时尺寸的变动范围，以便制造过程中更好地控制尺寸的精度。
确定尺寸公差的方法主要有两种，即类比法和再设计法。
（1）类比法找相间或类似的零件或机构，直接借鉴其配合公差的数值，这种方法简单实用。
（2）再设计法。
其设计步骤如下：
①确定配合制。
一般选用基孔制，也可酌情选用基轴制。
②确定配合。
有相对运动（滑动与转动）的配合一般选择间隙配合；
无相对运动，且有定心要求或需依靠摩擦传递运动的配合一般选择过盈配合；
无相对运动，且需经常拆装的配合一般选择过渡配合。
确定公差配合时，应尽可能按国标规定的推荐顺序选用，一般首选优先配合。
③选择公差等级。
公差等级反映了尺寸的精确程度，一般在保证零件使用的条件下，应尽量选择比较低的标准公差等级，即标准公差等级数较大，公差值较大，这样可减少零件的制造成本。
公差等级越髙，加工越困难。
一般孔的加工比轴难，故标准公差等级高于IT8时，在基本尺寸小于500mm的配合中，应选择孔的标准公差等级比轴低一级，如轴为6级时，孔则应为7级。
标准公差等级低时，轴、孔的配合可选择相同的标准公差等级。
选取公差等级可以参考附录表2，各公差等级的公差值可以参考附录表3。
④查取公差值。
根据配合及公差等级，就可以查取出尺寸的上偏差和下偏差。
1、工作场地、机械部件、量具及工具
1）场地
2）机械部件
C620型普通车床尾座顶尖、顶尖套等相关零件。
3）量具及工具
钢直尺、游标卡尺、内卡饼、外卡钳、圆角规、螺纹规、带莫氏锥度的检验棒、检测平台等，每组一套。
2、作业前准备
1）将拆卸的零件分类放置。
2）清洗需要测量的所有零件。
二、实施步骤
1、结构分析
尾座是装夹顶尖或钻头、钻夹头的装置，从图1-11可知，顶尖套与顶尖、效杠媒母有配合或连接。
顶尖套各部位的结构如图1-22所示，通过对其装配关系的分析：
1）顶尖套为典型的轴套类零件，基本形状是回转体，顶尖套的外圆与屋座汰拍合并有一定的相对运动（见图1-22e处）。
2）顶尖套外圆的前下段开有一长槽，装配时有一定位键卡在槽内，在顶尖套做轴向运动时起导向作用并阻止顶尖套的转动（见图1-22a处）。
3）顶尖套的内圆孔结构为：
前段为内倒锥孔，后部为阶梯直通内孔，用以装配丝杠和螺旋螺母（见图1-22b处）。
4）顶尖套的后端有若干个一定深度的螺纹孔及定位孔，用于与套筒端盖的连接和定位（见图1-22c处）。
5）顶尖套后端的外圆上方分别有一截面方圆弧状的长凹槽和一小销孔，其中，长凹槽为润滑油道，销孔内插入一小圆销至螺母处，防止螺母相对顶尖套转动（见图1-22d处）。
从零件的结构特征看，外圆及内锥孔处为关键配合的工作面，而螺旋螺母装配孔、导向槽的位置等处则次之。
在测绘前应充分了解被测零件的重要部位，对相应的尺寸在测量时要加以关注。
尾座顶尖套零件的重要工作面见表1-3。
表1-3尾座顶尖套零件重要工作面
序号
工作面
尺寸
尺寸公差有否
形位公差有否
1
外圆
Φ70
有
内锥孔
4号莫氏
控制大端
3
螺母装配孔
Φ42
4
导向槽
宽12
2、绘制零件草图
1）确定表达零件方案
主视图是零件图形的核心，表达方案应把主视图的选择放在首位。
从结构分析可知：
该零件为轴套类结构，其工作位置和零件的加工位置相一致，可选择按零件安放位置原则确定主视图。
确定主视图后，再根据其结构特征及装配关系要求配上一定的辅助视图即可，如图1-23所示。
2）目测比例，徒手详细画出图形
过程和画标准图基本相同，即先布图、画图框和标题栏，再用H或2H铅笔画底稿，线条应轻、细。
零件上的细小结构（如倒角、退刀槽等）都必须详细画出，而零件上的损坏、缺陷处则应省略，最后检査无误后再加粗。
3）注上尺寸线及尺寸界线
在草图上标注上要测量的尺寸的尺寸线、尺寸界线，如图1-23所示。
3、测量尺寸
对应每一条尺寸线，对零件的各个部位进行测量，并标注到草图上，具体测量方法可参照本任务的相关知识。
4、基本参数及技术要求的确定
在测量了零件的基本尺寸后，应该进一步确定重要部位的尺寸公差，并提出技术要求。
通过对零件的结构特征分析可知：
顶尖套的外圆及内锥孔处为关键配合的工作面，而螺母装配孔、导向槽的位置、总长等处则次之。
1）确定顶尖套外圆的尺寸及尺寸公差
通过测量并圆整，已知外圆尺寸为少Φ70mm。
由于套筒与尾座体之间要相对滑动，所以应该采用间隙配合，要注意控制配合间隙不能太大，否则就会影响到尾座的精度。
2）确定顶尖套内锥孔的尺寸（见图1-24）
首先测量得到顶尖套内锥孔大端和小端的基本尺寸（内径）及内锥孔的长度。
然后再测量与其相配合的零件--顶尖的大、小端基本尺寸（外径）及总长，作为确定顶尖套内锥孔尺寸的参考数值。
按测量得到的数值，分别计算顶尖套内锥孔和顶尖外圆锥面的锥度。
将计算得到的锥度，对照表确定莫氏锥度号。
选定零件的莫氏锥度后，锥孔大、小端直径和长度按莫氏锥度号所对应的尺寸选择即可。
3）确定顶尖套与螺母配合孔的尺寸及尺寸公差
首先通过测量得到顶尖套内孔及螺母外圆的基本尺寸，若为小数，应对其进仃取整，取整时可参考附录表1。
4）确定顶尖套长槽（与定位块配合处）的尺寸及尺寸公差
同样先对测量得到的顶尖套长槽基本尺寸进行取整。
如果测量得到顶尖套长槽的宽度尺寸为12.01lmm,定位块宽度尺寸为11.98mm，查附录表1，宽度标称尺寸取整为12mm。
顶尖套长槽与定位块侧面的配合可选用12D9/h9。
这是因为定位块在长槽内要能滑动且不能阻滞，所以要选择间隙配合。
5）形位公差、材料及相关技术要求的确定
（1）形位公差的选择。
零件形位公差值和尺寸公差值一样，有标准公差值。
国家标准（形状和位置公差未注公差值》（GB/T1184-1996）规定形位公差等级共分12（或13）级，1（或0）级最高，12级最低，实际应用时，可查国标或相关的技术手册选用。
确定零件的形位公差，首先要选择好基准。
基准的选择应在满足设计要求°
的前提下J选择加工或装配中的定位表面为基准，力求设计基准、加工基准、检测基准三者统一，以消除基准不重合所引起的误差。
同时，对同一零件上的各项位置公差应尽童采用同-基准。
顶尖套的基准要素以及相应的形位公差如图1-25所示，图中确定的形位公差要求有同轴度、对称度、圆柱度等，选用说明见表1-5。
（2）确记零件表面粗槌度。
有配合要求的表面应该光洁一些，表面粗糖度值低一些。
同样，尺寸梢度越离的表面，粗糙度值也越低。
确定粗糙度的方法主要是经验法，也可参照一些相近的零件团来选取。
顶尖套零件表面粗槌度要求如阉1-25所示。
（3）确定零件的材料。
确定零件材料的基本方法有：
①经验法。
凭经验雕轮磨火花或敲细声来判酣质，该方法仅用于不重要的零件上。
②再设计法。
根据被测零件使用要求重新选材。
因一般零件使用的材料种类并不多，可根据（机械设计手册》选用即可满足要求。
一般常用的金属材料有：
Q235，普通碳素结构钢；
35、45，优质碳素结构钢；
40Cr，合金调质钢；
HT150，灰铸铁等。
③化验法。
对特殊用途的材料，必须采样进行化验分析，此方法成本较髙，不常使用。
本实例采用再设计的方法进行材料的选择，根据设备的使用要求，参照相关设计手册及材料手册进行选取。
顶尖套在尾座组件中属核心的工作配件，零件材料应有较好的综合力学性能以及一定的硬度及耐磨性。
因此，参照《机械设计手册》或《金属材料手册》选取45号中碳优质碳素结构钢，采用相应的热处理方式，可达到较好的综合力学性能以及一定的硬度和耐磨性能，且技术性及经济性均较适宜。
即
顶尖套材料：
45号中碳优质碳素结构钢。
热处理：
调质，4号莫氏锥孔及Φ70h6外圆表面淬火硬度42~48HRC。
5、绘制标准零件图
标准零件图是用于指导制造和检验零件的技术文件，因此，应该严格按照制图相关标准j绘制。
绘制零件图时应注意内容的齐全、完整、正确。
具体要求如下：
1）视图设计
用一组视图来全面地表达零件的形状和结构。
根据零件的结构特点，选择适当的视图及辅助剖视用简明的方法将零件的形状、结构表达淸楚。
2）尺寸标注
零件图上的尺寸不仅要标注完整、淸晰，而且要标注合理，能够满足技术要求，易于制.造生产，便于检验。
3）编制技术要求
零件图上的技术要求包括表面粗糙度、尺寸偏差、表面形状和位置公差、表面处理、热处理，检验等要求。
4）填写标题栏
对于标题栏的格式，《技术制图标题栏》（GB/T10609.1-2008）已作了统一规定，应尽可能采用标准的标题栏格式。
填写标题栏时应注意以下几点：
（1）零件名称。
零件名称要精练，如“轴”“螺杆”等，不必完全体现零件在机器中的具体作用。
（2）图样编号。
图样可按产品系列进行编号，也可按零件类型综合编号。
各行业、广家都规记的编号办法，图样编号将有利于图样检索。
（3）零件材料。
零件材料要用规宙的代号表示，不得用自编的文字宇和代图样编号表示。
顶尖套零件图如图1-26所示。
3、确定测量尺寸的基本方法
1、简述零件测绘的基本方法、步骤及注意事项。
2、顶尖套的重要工作面及尺寸有哪些？
3、顶尖套的相关尺寸及尺寸公差如何选定？
4、顶尖套的形位公差、材料、相关技术要求如何确定?
5、绘制标准零件图的基本要求是什么？
任务3装配车床尾座
1、能够掌握装配工艺过程分析的基本方法
2、能够正确地拟定一般机件的装配方案、步骤及工艺路线
3、能够编制基本的装配工艺规程文件（工艺流程图、工艺过程卡、工序卡）
4、能够正确地进行机械部件装配
1、尾座装配工艺过程分析
2、装配工作的一般要求
3、机械零部件的清理和洗涤
将拆卸下来的尾座零部件装配好，并装到车床导轨上。
设备修理中的装配就是把经过修复的零件以及其他全部合格的零件按照一定的装配关系和技术要求，有序地装配起来，并达到规定精度要求和使用性能要求的整个工艺过程。
装配包括组装、部装和总装。
装配质量直接影哨设备的精度、性能和使用寿命，是设备维修过程中很重要的一个环节。
产品的各项技术要求均需在零件加工正确的基础上得以实现。
装配是产品制造的最后阶段，装配过程是根据装配精度要求，按一定的施工顺序，通过一系列的装配工作来保证产品质量的复杂过程。
本课题将以车床尾座为例，系统地阐述机械部件的装配要领及机械产品装配工艺的编制方法。
一、尾座装配工艺过程分析
在产品装配时，首先要识读产品装配总图等技术文件，对其装配结构进行分析。
1、尾座主要工作部分
尾座主要工作部分由后顶尖1、尾座体2、顶尖套3、丝杠5、螺母及定位销和推力轴承6、端盖及螺栓7、紧固手柄8、手轮组合9等零件构成，如图1-28所示。
图1-28尾座的主要工作部分（2D图）
后顶尖1装在顶尖套3前端的莫氏锥孔中。
顶尖套3又装在尾座体2的孔中，在顶尖套3下部长橹处装有导向键限制顶尖套只能轴向移动不能转动。
螺母及定位销也装在顶尖套3的后端部并有一定的合，丝杠5旋套在蚝母的内孔’通过蜾旋副做纵向移动，推动顶尖套和顶尖移动，从而实现尾座机构的主运动。
2、顶尖套夹紧部分
当尾座顶尖套纵向移到要求的位置后，要锁定顶尖套。
转动手柄4带动螺杆18，使上、下开合螺母19和20间的距离缩短，从而使顶尖套得以夹紧，使其不能移动。
松开时，可反转手柄使上、下开合螺母间距离增大，顶尖套就可以活动。
3、横向调整装置
如图1-30所示，由左、右调整螺栓21、23以及调整螺母22等构成，松紧21及23前后两调整螺栓，即可实现尾座在机床上的横向调整。
调整可以达到两个目的：
一是用来调整后顶尖中心线在水平面内的位置，使它与主轴轴线重合；
二是当车削较小锥度的工件时（由前、后顶尖支撑），有意调整尾座体上后顶尖水平面内的位置，使其对主轴的轴线偏移一定的距离e，以获得所需要的锥度。
偏移量e可由尾座体4和尾座底板5右端面凸台上的刻线处看出。
4、尾座与车床床身的夹紧装置
如图1-31所示，尾座与车
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