機械制造技術基礎-《機械制造技術基礎》

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1、 《機械制造技術基礎》 課程實驗指導書 重慶工商大學機制專業(yè)教研室 實驗一 車刀幾何角度的測量 5 15 14 13 12 11 9 8 7 6 10 1 2 3 4 車刀是一種最基本、最簡單的切削刀具，任何切削刀具，無論其構造如何復雜，其切削部分總是近似地以外圓車刀的切削部分為其基本形態(tài)的。因此，正確掌握和分析車刀的幾何角度是學習其它刀具的基礎。 一、實驗目的： 1．熟悉車刀切削部分的幾何參數(shù)，掌握車刀標注角度的定義。 2．掌握車刀各測量平面間角度的換算關系。 3．了解車刀量角

2、臺的結構及其使用方法，學會使用車刀量角臺來測量車刀的標注角度。 4．了解幾種車刀的構造及用途。 5．根據(jù)測量結果，繪制外圓車刀、彎頭車刀和切斷刀工作簡圖。 二、實驗設備與工具： 1．車刀量角臺 2．直頭外圓車刀、彎頭車刀、切斷刀 三、量角臺的結構及角度測量方法 1．量角臺的結構 量角臺的結構如圖所示。被測量的車刀置于工作臺1上，側面緊貼定位塊3。定位塊與導向塊5固連，導向塊在工作臺的槽內(nèi)可沿槽左右移動。工作臺1在底座2上定位，并可繞軸心15轉動某一角度，其轉動角度的大小由指針4指示，大指針7下端有垂直測量邊b和水平測量邊c，大指針繞軸心6轉動某一角度，其轉角的大小由刻度板8指示

3、。大刻度板固定在支架13上，支架連同小指針11可繞其軸心轉動某一角度，其轉角大小有小刻度盤12指示。支架借助旋扭12固定在托架9上，托架又借助調(diào)節(jié)螺母12可沿立柱14上下移動，立柱固定在底座2上。 2．量角臺的使用方法 按照車刀標注角度的定義，在車刀刃上某一選定點用量角臺的大指針的某一測量邊與構成被測量角的面或線緊密貼合（或平行、或垂直），把要測量的角度測量出來?，F(xiàn)以外圓車刀的角度測量為例，說明量角臺的使用方法。 1） 主偏角的測量： 從圖中所示的原始位置起，按照順時針方向轉動工作臺，讓主切削刃和大指針前面a緊密貼合。此時，工作臺指針在底座上所指示的刻度數(shù)值即為主偏角之值。 2） 刃傾

4、角的測量： 測量完主偏角后，移動大指針，并轉動調(diào)節(jié)螺母19，使大指針隨同支架18適當升降，從而使大指針的水平測量邊c與主切削刃緊密貼合。此時，大指針在大刻度盤上所指示的刻度值即為刃傾角的數(shù)值，大指針在00的左邊時所測量的值為正，反之為負。 3） 前角的測量： 測量完主偏角之后，按逆時針方向轉動工作臺900（或從原始位置逆時針轉動900-主偏角的差值）。此時，大指針前面a恰好垂直主切削刃在工作臺平面上的投影。然后適當向前移動車刀（需同時使導向塊沿工作臺溝槽移動），使大指針前面a通過切削刃上的選定點，并讓大指針底面緊密貼合。則大指針在刻度盤上所指數(shù)值即為前角的數(shù)值。大指針在00右邊時所測的前角為

5、正值，反之為負值。 4） 后角的測量： 測量完前角后，向右平行移動車刀（須同時使車刀沿定位塊移動和導向塊沿工作臺溝槽移動才能實現(xiàn)。甚至要把車刀放在定位塊右邊，但仍要保證車刀側面與定位塊側面緊密貼合）。使大指針的垂直測量邊b過主切削刃上的選定點與后刀面緊密貼合。此時，大指針在00的左邊時，所測的后角為正值，反之為負值。 四、實驗要求： 1．弄清車刀各幾何角度的定義及其在圖紙上標注方法。 2．掌握測量車刀幾何角度的方法及所用儀器。 3．根據(jù)測量得到的外圓車刀、彎頭車刀和切斷刀的各基本角度，大致按1：1的比例繪制出各車刀的工作圖，并標注出各必要的角度數(shù)。

6、實 驗 報 告 實驗名稱：車刀角度測量 學院 機械與包裝工程學院 班級_________________________ 姓名_________________________ 學號_________________________ 日期_________________________ 成績_________________________ 1. 直頭外圓車刀角度測量 附表1 角度代號 測量值 2. 彎頭端面車刀角度測量 附表2 角度代號

7、 測量值 3. 切斷刀角度測量 附表3 角度代號 測量值 4．根據(jù)表中的幾何參數(shù)，按1：1的比例繪制直頭外圓車刀、彎頭車刀及切斷刀工作圖，并標注出各必要的角度度數(shù) （1）直頭外圓車刀 （2）彎頭車刀 （3）切斷刀 實驗二 普通車床

8、結構剖析 一、實驗要求： 1．了解機床的用途、總體布局，以及機床的主要技術性能。 2．對照機床的傳動系統(tǒng)圖，看懂機床的傳動路線。 3．分析機床的傳動及運動情況。 4．了解和分析機床的主要零部件的構造和工作原理。 二、實驗的設備： CA6140普通車床。 三、實驗內(nèi)容： 1．由指導人員結合現(xiàn)場的CA6140車床介紹其機床的用途、布局、各操縱手柄的作用及操作方法。并開車表演，以觀察機床各部件的運動。 2．主軸箱： 1） 揭開主軸箱蓋。根據(jù)教材的傳動系統(tǒng)圖和主軸箱展開圖，看清各級轉速的傳動路線及傳動件的構造、各軸在空間位置的布置。 2） 看懂標牌符號的

9、意義，明確主軸箱各操縱手柄的作用。 3） 了解主軸的正轉、反轉、高速、低速如何實現(xiàn)的，雙向多片摩擦離合器和制動器的結構原理及其調(diào)整操縱情況。 4）操縱Ⅱ-Ⅲ軸上兩個滑輪齒輪傳動，操縱Ⅳ軸和Ⅵ軸上的滑移齒輪，觀察他們的動作過程和嚙合位置。 5）觀察主軸前后軸承及其他傳動軸軸承的調(diào)整方法。 6）觀察卸貨皮帶輪的結構。 3．掛輪架：了解并觀察掛輪架的構造和調(diào)整方法。 4．進給箱：對仗進給箱的傳動系統(tǒng)圖和展開圖，觀察基本組、增倍機構的操縱、螺紋種類移換機構、光桿和絲桿傳動的操縱。 5．溜板箱：縱、橫向的機動進給及快速移動的操縱；光桿、絲桿進給的互鎖和對合螺母的操縱。 6．刀架： 1）

10、 觀察刀架有床鞍、橫刀架、轉盤、小刀架及方刀架五部分的組成情況，各組導軌間歇的調(diào)整。 2）拆裝方刀架：了解各主要組成零件的形狀、作用、相互關系。搞懂刀架轉位過程中實現(xiàn)放松、拔銷、轉位、定位和夾緊的工作原理。 7．尾架：觀察尾架的構造，尾架在車身上的夾緊方法、尾架套筒的夾緊方法、尾架的調(diào)整方法。 8．床身：觀察床身的整體結構、床身導軌的分組及各組的作用。 四、實驗作業(yè)： 1．卸貨皮帶輪是如何使皮帶拉力不傳給箱體的？帶輪的扭矩又怎樣傳給軸？用簡圖說明之。 2．多片摩擦離合器的工作原理是什么？完成主軸正、反轉通過什么環(huán)節(jié)保持離合器的自鎖？ 3．車床夾持軸類和盤體類零件有哪些夾具？如

11、何安裝帶動工件旋轉？ 實 驗 報 告 實驗名稱：普通車床結構剖析 學院 機械與包裝工程學院 班級_________________________ 姓名_________________________ 學號_________________________ 日期_________________________ 成績_________________________  1． 卸荷皮帶輪是如何使皮帶拉力不傳給箱體的？帶輪的扭矩又怎樣傳遞給軸？用簡圖說明之。

12、 2． 多片摩擦離合器的工作原理是什么？主軸正、反轉通過什么環(huán)節(jié)保持離合器的自瑣？ 3． 車床夾持軸類和盤體零件有哪些夾具？如何安裝帶動工件旋轉？還有哪些附件，其各自的作用和在車床上如何安裝？ 實驗三 計算機輔助工藝過程設計 實 驗 報 告 實驗名稱：計算機輔助工藝過程編制（KM—CAPP） 學院 機械與包裝工程學院 班級___________

13、______________ 姓名_________________________ 學號_________________________ 日期_________________________ 成績_________________________ 1． KM—CAPP系統(tǒng)軟件中有哪些基本的功能模塊，分別能實現(xiàn)何種功能？ 2． 用KM—CAPP系統(tǒng)編制的零件工藝過程。 3．分析用KM—CAPP系統(tǒng)編制的零件工藝過程的可行性，如認為存在問題，試分析其

14、原因。 實驗四 機械加工誤差統(tǒng)計分析實驗 一、實驗目的： 了解機械加工過程中工件的尺寸分布狀態(tài)和變化規(guī)律，學習、掌握加工誤差的統(tǒng)計分析方法。 二、實驗原理： 在機械加工中，影響零件加工精度的因素眾多。它們中既有工藝系統(tǒng)誤差， 也有隨機誤差，而這些誤差在不同條件下以不同程度，且隨機性的以綜合的形式反映到零件上，從而形成零件上的加工誤差。若對這些誤差采用單因素分析法，不能準確地反映出加工誤差的實際情況；此外，由于加工過程中誤差的變化是隨機性的，因此，也不能通過對單個零件的分析來推斷整批工件的誤差情況。鑒于此，需要借助數(shù)理統(tǒng)計原理來進行加工誤差性

15、質和變化趨勢的區(qū)分，進而才能找到解決工藝問題的對策。 機械加工中采用的統(tǒng)計分析有兩種方法：即分布圖法和點圖法。 1、分布圖法 理論研究與生產(chǎn)實踐證明，在調(diào)整好的機床上連續(xù)加工一批工件，如果沒有系統(tǒng)性誤差存在，只在隨機性誤差因素的作用下，加工工件的尺寸將服從正態(tài)分布，（見圖 4-1），它的方程為： 式中：X--工件的尺寸； --工件的平均尺寸； σ--均方根偏差（標準差）。 根據(jù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計原理： 工件的尺寸可近似的認為分布在 X±3σ的范圍內(nèi)，那么該工序的工藝能力系數(shù)： 式中：δ—圖紙上規(guī)定的工件的公差值。 在實驗過程中

16、，根據(jù)加工情況所做實驗分布曲線符合正態(tài)分布，則說明工藝過程是穩(wěn)定的。若出現(xiàn)明顯差異，說明工藝過程不穩(wěn)定，工藝系統(tǒng)中存在系統(tǒng)誤差因素。因此，根據(jù)分布曲線可以很方便的推測、判斷工序的加工情況。 2、點圖法 在生產(chǎn)實踐中常用點圖法來觀察尺寸變化趨勢，控制加工過程。在調(diào)整好的機床上連續(xù)加工一批工件，依次進行分組，計算小組平均值 X和極差 R，以加工組序或時間為橫坐標，則平均值Χ為縱坐標，做出 X 圖;極差 R為縱坐標，作出 R 圖(見圖 4-2)。 能夠反映變值系統(tǒng)性誤差的變化規(guī)律，R圖則反映隨機性誤差的大小。 對于穩(wěn)定工藝過程，若樣組數(shù)為 m，則點圖的中心線及上、下控制

17、線按表 4-1 各式計算： 表-1 上、下控制線計算公式 表-2 各樣件組數(shù)所對應參數(shù) 上表 4-2 式中：A、D1、D2--系數(shù)，可根據(jù)工件分組情況查表得出；若點子超出 R 圖控制線，則說明隨機誤差過大，工藝系統(tǒng)出現(xiàn)了異常情況，都應對機床重新調(diào)整或停機檢查。 對于不穩(wěn)定工藝過程，由于系統(tǒng)存在變值系統(tǒng)誤差因素的影響，被加工工件尺寸將按一定規(guī)律變化，其控制圖就不能按上述辦法來做了，具體做法可以參考教材。 三、實驗所用設備、儀器、試件 機床：M1020A無心外圓磨床 量具：千分尺一把 試件：（8~20）mm的軸 四、 實驗方法與步驟 1．熟

18、悉機床的調(diào)整及維修注意事項。 2．調(diào)整好機床后，開動機床，觀察機床運轉是否正常。 3．將零件按編號順序送入加工。 4．抽取一個零件測量其尺寸，選配好塊規(guī)，調(diào)整比較儀。 5．按編號順序在比較儀上測量，測量時要在工件同一截面上不同地方測量三點，取其平均值，并記錄在實驗報告中。 6．將記錄的數(shù)據(jù)送入計算機中，即可打印出實驗數(shù)據(jù)、-R圖及工藝能力系數(shù)。 7．將機床、工具、儀器擦凈，并涂油后裝入儀器盒內(nèi)，并將機床蓋好。 五、實驗內(nèi)容 1．測量一批試件的加工尺寸，對所測得的數(shù)據(jù)進行處理，以便作出此工序 的分布曲線圖和點圖，為采用統(tǒng)計分析法的基本原理對該工序進行加工精度的分析打下基礎。

19、 2．繪制分布曲線圖，并結合分布曲線圖對該工序進行能否保證加工尺寸的 精度要求的分析，計算其合格率、廢品率及工序的工藝能力系數(shù)等。 3．繪制點圖，以了解零件尺寸的變化規(guī)律等。 實 驗 報 告 實驗名稱：機械加工誤差統(tǒng)計分析實驗 學院 機械與包裝工程學院 班級_________________________ 姓名_________________________ 學號_________________________ 日期_________________________ 成績______________

20、___________ 一、實驗目的： 二、繪制零件圖： 三、實驗數(shù)據(jù)記錄與整理： 1．原始數(shù)據(jù)記錄表 工件序號 工件直徑尾數(shù)（um） 1～～～10 11～～～20 工件序號 工件直徑尾數(shù)（um） 21～～～30 31～～～40 工件序號 工件直徑尾數(shù)（um） 41～～～50 51～～～60 工件序號 工件直徑尾數(shù)（um） 61～～～70 71～～～80 工件序號 工件直徑尾數(shù)（ um ） 81～～～90 91～～～100

21、 2．頻數(shù)分布表 組界（ ） 組中的中值(um) 頻數(shù)（nj） 頻率 從～～ 到～～ 組距： 總計： 100% 3．計算結果 四、繪制-R圖 五、對實驗結果進行綜合分析： 1．本實驗在生產(chǎn)實際中的意義？ 2．本工序的實驗分布曲線說明了什么問題（加工誤差的性質、大小及變化規(guī)律）？ 3

22、．根據(jù)值判斷本工序屬于幾級工藝能力？能達到幾級精度？ 4．是否有廢品發(fā)生？不合格率是多少？ 5．工藝過程的穩(wěn)定性如何？ 實驗五 機械裝配與檢測實驗 實 驗 報 告 實驗名稱：機械裝配與檢測實驗 學院 機械與包裝工程學院 班級_________________________ 姓名_________________________ 學號_________________________ 日期_

23、________________________ 成績_________________________ 1． 實驗過程與實驗內(nèi)容的描述 2． 夾具有關零件的檢測及對檢測結果的分析 （1）尺寸精度的測量及分析 （2）形狀精度的測量及分析 （3）位置精度的測量及分析 3．建立有關尺寸的尺寸鏈，并進行尺寸鏈的分析及計算。