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1、 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 課程實驗指導(dǎo)書 重慶工商大學(xué)機(jī)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(gòu)造如何復(fù)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(xué)習(xí)其它刀具的基礎(chǔ)。 一、實驗?zāi)康模? 1．熟悉車刀切削部分的幾何參數(shù)，掌握車刀標(biāo)注角度的定義。 2．掌握車刀各測量平面間角度的換算關(guān)系。 3．了解車刀量角

2、臺的結(jié)構(gòu)及其使用方法，學(xué)會使用車刀量角臺來測量車刀的標(biāo)注角度。 4．了解幾種車刀的構(gòu)造及用途。 5．根據(jù)測量結(jié)果，繪制外圓車刀、彎頭車刀和切斷刀工作簡圖。 二、實驗設(shè)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(jié)構(gòu)及角度測量方法 1．量角臺的結(jié)構(gòu) 量角臺的結(jié)構(gòu)如圖所示。被測量的車刀置于工作臺1上，側(cè)面緊貼定位塊3。定位塊與導(dǎo)向塊5固連，導(dǎo)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(zhuǎn)動某一角度，其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動某一角度，其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動某一角度，其轉(zhuǎn)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(biāo)注角度的定義，在車刀刃上某一選定點(diǎn)用量角臺的大指針的某一測量邊與構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母19，使大指針隨同支架18適當(dāng)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(fù)。 3） 前角的測量： 測量完主偏角之后，按逆時針方向轉(zhuǎn)動工作臺900（或從原始位置逆時針轉(zhuǎn)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(dāng)向前移動車刀（需同時使導(dǎo)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(diǎn)，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(fù)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(dǎo)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(cè)面與定位塊側(cè)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(diǎn)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(fù)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(biāo)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(biāo)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(xué)院 機(jī)械與包裝工程學(xué)院 班級_________________________ 姓名_________________________ 學(xué)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(biāo)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(jié)構(gòu)剖析 一、實驗要求： 1．了解機(jī)床的用途、總體布局，以及機(jī)床的主要技術(shù)性能。 2．對照機(jī)床的傳動系統(tǒng)圖，看懂機(jī)床的傳動路線。 3．分析機(jī)床的傳動及運(yùn)動情況。 4．了解和分析機(jī)床的主要零部件的構(gòu)造和工作原理。 二、實驗的設(shè)備： CA6140普通車床。 三、實驗內(nèi)容： 1．由指導(dǎo)人員結(jié)合現(xiàn)場的CA6140車床介紹其機(jī)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(jī)床各部件的運(yùn)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(zhuǎn)速的傳動路線及傳動件的構(gòu)造、各軸在空間位置的布置。 2） 看懂標(biāo)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(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。 3．掛輪架：了解并觀察掛輪架的構(gòu)造和調(diào)整方法。 4．進(jìn)給箱：對仗進(jìn)給箱的傳動系統(tǒng)圖和展開圖，觀察基本組、增倍機(jī)構(gòu)的操縱、螺紋種類移換機(jī)構(gòu)、光桿和絲桿傳動的操縱。 5．溜板箱：縱、橫向的機(jī)動進(jìn)給及快速移動的操縱；光桿、絲桿進(jìn)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(zhuǎn)盤、小刀架及方刀架五部分的組成情況，各組導(dǎo)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(guān)系。搞懂刀架轉(zhuǎn)位過程中實現(xiàn)放松、拔銷、轉(zhuǎn)位、定位和夾緊的工作原理。 7．尾架：觀察尾架的構(gòu)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(jié)構(gòu)、床身導(dǎo)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(zhuǎn)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(zhuǎn)？ 實 驗 報 告 實驗名稱：普通車床結(jié)構(gòu)剖析 學(xué)院 機(jī)械與包裝工程學(xué)院 班級_________________________ 姓名_________________________ 學(xué)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(zhuǎn)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(zhuǎn)？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(jī)輔助工藝過程設(shè)計 實 驗 報 告 實驗名稱：計算機(jī)輔助工藝過程編制（KM—CAPP） 學(xué)院 機(jī)械與包裝工程學(xué)院 班級___________

13、______________ 姓名_________________________ 學(xué)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(rèn)為存在問題，試分析其

14、原因。 實驗四 機(jī)械加工誤差統(tǒng)計分析實驗 一、實驗?zāi)康模? 了解機(jī)械加工過程中工件的尺寸分布狀態(tài)和變化規(guī)律，學(xué)習(xí)、掌握加工誤差的統(tǒng)計分析方法。 二、實驗原理： 在機(jī)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(jī)誤差，而這些誤差在不同條件下以不同程度，且隨機(jī)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(zhǔn)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(jī)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(jìn)行加工誤差性

15、質(zhì)和變化趨勢的區(qū)分，進(jìn)而才能找到解決工藝問題的對策。 機(jī)械加工中采用的統(tǒng)計分析有兩種方法：即分布圖法和點(diǎn)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(jī)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(rèn)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(diǎn)圖法 在生產(chǎn)實踐中常用點(diǎn)圖法來觀察尺寸變化趨勢，控制加工過程。在調(diào)整好的機(jī)床上連續(xù)加工一批工件，依次進(jìn)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(biāo)，則平均值Χ為縱坐標(biāo)，做出 X 圖;極差 R為縱坐標(biāo)，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(jī)性誤差的大小。 對于穩(wěn)定工藝過程，若樣組數(shù)為 m，則點(diǎn)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(yīng)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(diǎn)子超出 R 圖控制線，則說明隨機(jī)誤差過大，工藝系統(tǒng)出現(xiàn)了異常情況，都應(yīng)對機(jī)床重新調(diào)整或停機(jī)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(shè)備、儀器、試件 機(jī)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(jī)床的調(diào)整及維修注意事項。 2．調(diào)整好機(jī)床后，開動機(jī)床，觀察機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)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(diǎn)，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(jī)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(jī)床、工具、儀器擦凈，并涂油后裝入儀器盒內(nèi)，并將機(jī)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(jìn)行處理，以便作出此工序 的分布曲線圖和點(diǎn)圖，為采用統(tǒng)計分析法的基本原理對該工序進(jìn)行加工精度的分析打下基礎(chǔ)。

19、 2．繪制分布曲線圖，并結(jié)合分布曲線圖對該工序進(jìn)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(diǎn)圖，以了解零件尺寸的變化規(guī)律等。 實 驗 報 告 實驗名稱：機(jī)械加工誤差統(tǒng)計分析實驗 學(xué)院 機(jī)械與包裝工程學(xué)院 班級_________________________ 姓名_________________________ 學(xué)號_________________________ 日期_________________________ 成績______________

20、___________ 一、實驗?zāi)康模? 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(jié)果 四、繪制-R圖 五、對實驗結(jié)果進(jìn)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(zhì)、大小及變化規(guī)律）？ 3

22、．根據(jù)值判斷本工序?qū)儆趲准壒に嚹芰Γ磕苓_(dá)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(jī)械裝配與檢測實驗 實 驗 報 告 實驗名稱：機(jī)械裝配與檢測實驗 學(xué)院 機(jī)械與包裝工程學(xué)院 班級_________________________ 姓名_________________________ 學(xué)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(guān)零件的檢測及對檢測結(jié)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(guān)尺寸的尺寸鏈，并進(jìn)行尺寸鏈的分析及計算。