机械制造技术基础-《机械制造技术基础》

《机械制造技术基础》课程实验指导书重庆工商大学机制专业教研室实验一车刀几何角度的测量车刀是一种最基本、最简单的切削刀具，任何切削刀具，无论其构造如何复杂，其切削部分总是近似地以外圆车刀的切削部分为其基本形态的。因此，正确掌握和分析车刀的几何角度是学习其它刀具的基础。一、实验目的：1．熟悉车刀切削部分的几何参数，掌握车刀标注角度的定义。2．掌握车刀各测量平面间角度的换算关系。3．了解车刀量角台的结构及其使用方法，学会使用车刀量角台来测量车刀的标注角度。4．了解几种车刀的构造及用途。5．根据测量结果，绘制外圆车刀、弯头车刀和切断刀工作简图。二、实验设备与工具：1．车刀量角台2．直头外圆车刀、弯头车刀、切断刀123451567891011121314三、量角台的结构及角度测量方法1．量角台的结构量角台的结构如图所示。被测量的车刀置于工作台1上，侧面紧贴定位块3。定位块与导向块5固连，导向块在工作台的槽内可沿槽左右移动。工作台1在底座2上定位，并可绕轴心15转动某一角度，其转动角度的大小由指针4指示，大指针7下端有垂直测量边b和水平测量边c，大指针绕轴心6转动某一角度，其转角的大小由刻度板8指示。大刻度板固定在支架13上，支架连同小指针11可绕其轴心转动某一角度，其转角大小有小刻度盘12指示。支架借助旋扭12固定在托架9上，托架又借助调节螺母12可沿立柱14上下移动，立柱固定在底座2上。2．量角台的使用方法按照车刀标注角度的定义，在车刀刃上某一选定点用量角台的大指针的某一测量边与构成被测量角的面或线紧密贴合（或平行、或垂直），把要测量的角度测量出来。现以外圆车刀的角度测量为例，说明量角台的使用方法。1）主偏角的测量：从图中所示的原始位置起，按照顺时针方向转动工作台，让主切削刃和大指针前面a紧密贴合。此时，工作台指针在底座上所指示的刻度数值即为主偏角之值。2）刃倾角的测量：测量完主偏角后，移动大指针，并转动调节螺母19，使大指针随同支架18适当升降，从而使大指针的水平测量边c与主切削刃紧密贴合。此时，大指针在大刻度盘上所指示的刻度值即为刃倾角的数值，大指针在00的左边时所测量的值为正，反之为负。3）前角的测量：测量完主偏角之后，按逆时针方向转动工作台900（或从原始位置逆时针转动900-主偏角的差值）。此时，大指针前面a恰好垂直主切削刃在工作台平面上的投影。然后适当向前移动车刀（需同时使导向块沿工作台沟槽移动），使大指针前面a通过切削刃上的选定点，并让大指针底面紧密贴合。则大指针在刻度盘上所指数值即为前角的数值。大指针在00右边时所测的前角为正值，反之为负值。4）后角的测量：测量完前角后，向右平行移动车刀（须同时使车刀沿定位块移动和导向块沿工作台沟槽移动才能实现。甚至要把车刀放在定位块右边，但仍要保证车刀侧面与定位块侧面紧密贴合）。使大指针的垂直测量边b过主切削刃上的选定点与后刀面紧密贴合。此时，大指针在00的左边时，所测的后角为正值，反之为负值。四、实验要求：1．弄清车刀各几何角度的定义及其在图纸上标注方法。2．掌握测量车刀几何角度的方法及所用仪器。3．根据测量得到的外圆车刀、弯头车刀和切断刀的各基本角度，大致按1：1的比例绘制出各车刀的工作图，并标注出各必要的角度数。实验报告实验名称：车刀角度测量学院机械与包装工程学院班级_________________________姓名_________________________学号_________________________日期_________________________成绩_________________________1.直头外圆车刀角度测量附表1角度代号测量值2.弯头端面车刀角度测量附表2角度代号测量值3.切断刀角度测量附表3角度代号测量值4．根据表中的几何参数，按1：1的比例绘制直头外圆车刀、弯头车刀及切断刀工作图，并标注出各必要的角度度数（1）直头外圆车刀（2）弯头车刀（3）切断刀实验二普通车床结构剖析一、实验要求：1．了解机床的用途、总体布局，以及机床的主要技术性能。2．对照机床的传动系统图，看懂机床的传动路线。3．分析机床的传动及运动情况。4．了解和分析机床的主要零部件的构造和工作原理。二、实验的设备：CA6140普通车床。三、实验内容：1．由指导人员结合现场的CA6140车床介绍其机床的用途、布局、各操纵手柄的作用及操作方法。并开车表演，以观察机床各部件的运动。2．主轴箱：1）揭开主轴箱盖。根据教材的传动系统图和主轴箱展开图，看清各级转速的传动路线及传动件的构造、各轴在空间位置的布置。2）看懂标牌符号的意义，明确主轴箱各操纵手柄的作用。3）了解主轴的正转、反转、高速、低速如何实现的，双向多片摩擦离合器和制动器的结构原理及其调整操纵情况。4）操纵Ⅱ-Ⅲ轴上两个滑轮齿轮传动，操纵Ⅳ轴和Ⅵ轴上的滑移齿轮，观察他们的动作过程和啮合位置。5）观察主轴前后轴承及其他传动轴轴承的调整方法。6）观察卸货皮带轮的结构。3．挂轮架：了解并观察挂轮架的构造和调整方法。4．进给箱：对仗进给箱的传动系统图和展开图，观察基本组、增倍机构的操纵、螺纹种类移换机构、光杆和丝杆传动的操纵。5．溜板箱：纵、横向的机动进给及快速移动的操纵；光杆、丝杆进给的互锁和对合螺母的操纵。6．刀架：1）观察刀架有床鞍、横刀架、转盘、小刀架及方刀架五部分的组成情况，各组导轨间歇的调整。2）拆装方刀架：了解各主要组成零件的形状、作用、相互关系。搞懂刀架转位过程中实现放松、拔销、转位、定位和夹紧的工作原理。7．尾架：观察尾架的构造，尾架在车身上的夹紧方法、尾架套筒的夹紧方法、尾架的调整方法。8．床身：观察床身的整体结构、床身导轨的分组及各组的作用。四、实验作业：1．卸货皮带轮是如何使皮带拉力不传给箱体的？带轮的扭矩又怎样传给轴？用简图说明之。2．多片摩擦离合器的工作原理是什么？完成主轴正、反转通过什么环节保持离合器的自锁？3．车床夹持轴类和盘体类零件有哪些夹具？如何安装带动工件旋转？实验报告实验名称：普通车床结构剖析学院机械与包装工程学院班级_________________________姓名_________________________学号_________________________日期_________________________成绩_________________________1．卸荷皮带轮是如何使皮带拉力不传给箱体的？带轮的扭矩又怎样传递给轴？用简图说明之。2．多片摩擦离合器的工作原理是什么？主轴正、反转通过什么环节保持离合器的自琐？3．车床夹持轴类和盘体零件有哪些夹具？如何安装带动工件旋转？还有哪些附件，其各自的作用和在车床上如何安装？实验三计算机辅助工艺过程设计实验报告实验名称：计算机辅助工艺过程编制（KM—CAPP）学院机械与包装工程学院班级_________________________姓名_________________________学号_________________________日期_________________________成绩_________________________1．KM—CAPP系统软件中有哪些基本的功能模块，分别能实现何种功能？2．用KM—CAPP系统编制的零件工艺过程。3．分析用KM—CAPP系统编制的零件工艺过程的可行性，如认为存在问题，试分析其原因。实验四机械加工误差统计分析实验一、实验目的：了解机械加工过程中工件的尺寸分布状态和变化规律，学习、掌握加工误差的统计分析方法。二、实验原理：在机械加工中，影响零件加工精度的因素众多。它们中既有工艺系统误差，也有随机误差，而这些误差在不同条件下以不同程度，且随机性的以综合的形式反映到零件上，从而形成零件上的加工误差。若对这些误差采用单因素分析法，不能准确地反映出加工误差的实际情况；此外，由于加工过程中误差的变化是随机性的，因此，也不能通过对单个零件的分析来推断整批工件的误差情况。鉴于此，需要借助数理统计原理来进行加工误差性质和变化趋势的区分，进而才能找到解决工艺问题的对策。机械加工中采用的统计分析有两种方法：即分布图法和点图法。1、分布图法理论研究与生产实践证明，在调整好的机床上连续加工一批工件，如果没有系统性误差存在，只在随机性误差因素的作用下，加工工件的尺寸将服从正态分布，（见图4-1），它的方程为：22221xxex式中：X--工件的尺寸；x--工件的平均尺寸；σ--均方根偏差（标准差）。根据概率论与数理统计原理：工件的尺寸可近似的认为分布在X±3σ的范围内，那么该工序的工艺能力系数：6pC式中：δ—图纸上规定的工件的公差值。在实验过程中，根据加工情况所做实验分布曲线符合正态分布，则说明工艺过程是稳定的。若出现明显差异，说明工艺过程不稳定，工艺系统中存在系统误差因素。因此，根据分布曲线可以很方便的推测、判断工序的加工情况。2、点图法在生产实践中常用点图法来观察尺寸变化趋势，控制加工过程。在调整好的机床上连续加工一批工件，依次进行分组，计算小组平均值X和极差R，以加工组序或时间为横坐标，则平均值Χ为纵坐标，做出X图;极差R为纵坐标，作出R图(见图4-2)。x能够反映变值系统性误差的变化规律，R图则反映随机性误差的大小。对于稳定工艺过程，若样组数为m，则点图的中心线及上、下控制线按表4-1各式计算：表-1上、下控制线计算公式表-2各样件组数所对应参数上表4-2式中：A、D1、D2--系数，可根据工件分组情况查表得出；若点子超出R图控制线，则说明随机误差过大，工艺系统出现了异常情况，都应对机床重新调整或停机检查。对于不稳定工艺过程，由于系统存在变值系统误差因素的影响，被加工工件尺寸将按一定规律变化，其控制图就不能按上述办法来做了，具体做法可以参考教材。三、实验所用设备、仪器、试件机床：M1020A无心外圆磨床量具：千分尺一把试件：（8~20）mm的轴四、实验方法与步骤1．熟悉机床的调整及维修注意事项。2．调整好机床后，开动机床，观察机床运转是否正常。3．将零件按编号顺序送入加工。4．抽取一个零件测量其尺寸，选配好块规，调整比较仪。5．按编号顺序在比较仪上测量，测量时要在工件同一截面上不同地方测量三点，取其平均值，并记录在实验报告中。6．将记录的数据送入计算机中，即可打印出实验数据、x-R图及工艺能力系数。7．将机床、工具、仪器擦净，并涂油后装入仪器盒内，并将机床盖好。五、实验内容1．测量一批试件的加工尺寸，对所测得的数据进行处理，以便作出此工序的分布曲线图和点图，为采用统计分析法的基本原理对该工序进行加工精度的分析打下基础。2．绘制分布曲线图，并结合分布曲线图对该工序进行能否保证加工尺寸的精度要求的分析，计算其合格率、废品率及工序的工艺能力系数等。3．绘制点图，以了解零件尺寸的变化规律等。实验报告实验名称：机械加工误差统计分析实验学院机械与包装工程学院班级_________________________姓名_________________________学号_________________________日期_________________________成绩_________________________一、实验目的：二、绘制零件图：三、实验数据记录与整理：1．原始数据记录表工件序号工件直径尾数（um）1～～～1011～～～20工件序号工件直径尾数（um）21～～～3031～～～40工件序号工件直径尾数（um）41～～～5051～～～60工件序号工件直径尾数（um）61～～～7071～～～80工件序号工件直径尾数（um）81～～～9091～～～1002．频数分布表组界（）组中的中值jX_(um)频数（nj）频率从～～到～～组距：总计：100%3．计算结果四、绘制x-R图五、对实验结果进行综合分析：1．本实验在生产实际中的意义？2．本工序的实验分布曲线说明了什么问题（加工误差的性质、大小及变化规律）？3．根据值判断本工序属于几级工