機(jī)械制造工程實驗指導(dǎo)書

1、機(jī)械制造工程實驗指導(dǎo)書班級 姓名目錄實驗一 軸套類零件的加工、檢測及誤差分析-1實驗二 三坐標(biāo)測量機(jī)的連桿檢測-8實驗三 加工誤差的綜合分析-12實驗一 軸套類零件的加工、檢測及誤差分析一 實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)在分析零件技術(shù)要求的基礎(chǔ)上包括擬訂工藝過程；選定各表面的加工方法；各表面的加工順序；定位基準(zhǔn)面的選擇；裝卡方式的確定以及機(jī)床、刀具的選用；夾具結(jié)構(gòu)的確定等。1 握工件的同軸度檢測原理、方法及檢具、儀器的使用。2 能夠分析加工誤差及其產(chǎn)生的因素。3 能夠分析檢測誤差及其產(chǎn)生的因素。4 能夠?qū)ΜF(xiàn)有的加工、檢測方法提出改進(jìn)意見。5 提高實際工作的能力。二 實驗設(shè)備、檢測儀器、卡具1 CA6150（C6

2、20）車床一臺。2 精加工用心軸一個。（見圖1）3 檢測用微錐度心軸一個。（見圖5）4 加工用卡箍一個。5 外圓車刀一把。6 檢測臺一臺。7 百分表一套。8 尾架用活頂尖一個。三 實驗零件鋁合金工件一個。（該零件直徑41H6的孔和兩端面已加工完成） （見圖2）四 實驗內(nèi)容1 分析零件圖的技術(shù)要求及目前零件的情況。2 選擇兩種裝卡加工方案分別進(jìn)行車削加工。3 分別對兩種裝卡加工方案進(jìn)行車削的加工面進(jìn)行檢測并記錄數(shù)據(jù)。4 分析檢測結(jié)果。5 回答問題。五 實驗步驟1 看懂零件圖，仔細(xì)分析技術(shù)要求和零件現(xiàn)已加工到的程度（因有的面已加工完了）。 （零件工作圖見圖3）2 選擇定位基準(zhǔn)、裝卡方式、確定加工表

3、面的加工順序。說明： 要求做兩種裝卡方式的加工、檢測，裝卡方式現(xiàn)已給出如圖4中的A、B、C、D四種，其中D為必選，另外在A、B、C中再任選一種。3 用兩種裝卡方式分別進(jìn)行各外圓面的精車，每次切深0.1mm，其它切削用量自定。4 每種裝卡方式加工完后從加工用心軸（或三爪卡盤）上卸下工件，再將工件裝于檢測用錐心軸上。5 將裝有工件的錐心軸安裝于測量臺上。6 安裝百分表并調(diào)整之。百分表的表頭軸線應(yīng)法向?qū)τ诠ぜ谋粶y表面。（見圖6）7 檢測兩種加工方法各自的D、d的同軸度誤差的大小。（手動慢慢旋轉(zhuǎn)錐心軸，百分表表針的擺動范圍即為檢測值，并分別作記錄）檢測方法見圖5。8 卸下工件，擦凈機(jī)床及檢量具，清掃

4、場地。 六 實驗要求1 學(xué)會分析、判斷各加工方法對加工精度的影響。2 比較兩種裝卡方式加工后所產(chǎn)生的同軸度誤差大小。3 分析產(chǎn)生同軸度誤差的原因。4 能夠提出提高加工精度的方法。 七 注意事項 1 用到頂尖定位方法時千萬注意不得將頂尖頂在心軸的頂尖孔外。2 用到頂尖定位方法時千萬注意不得將頂尖劃傷心軸的頂尖孔。3 工件往心軸上安裝時不得劃傷工件內(nèi)孔表面。4 工件往心軸上安裝或從心軸上卸下時動作要輕，不得敲砸。5 頂尖、頂尖孔工作面必須保持清潔。6 工件、心軸的安裝表面必須保持清潔。7 注意安全。實驗報告一 檢測數(shù)據(jù)記錄 同軸度誤差 單位：m A方法B方法C方法D方法dD二 誤差分析1 析圖4中

5、A、B、C、D四種裝卡、加工方法哪一種誤差較大，哪一種誤差較小，說明原因。2 檢測中哪些因數(shù)將影響檢測讀數(shù)。三 思考題1 這樣的加工工藝是否合理?2 提出改進(jìn)加工工藝的方法。3 如果以加工用心軸作為檢測用心軸來進(jìn)行檢測，問與微錐心軸比較，判斷哪種心軸檢測精度高,為什么?。實驗二 三坐標(biāo)測量機(jī)的連桿檢測一、 實驗?zāi)康?. 通過觀察和學(xué)習(xí)，認(rèn)識三坐標(biāo)測量機(jī)的結(jié)構(gòu)原理。2. 在演示過程中，了解三坐標(biāo)測量機(jī)的測量原理。二、 實驗儀器 Zoo543小型數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)。 由青島前哨朗普測量技術(shù)有限公司生產(chǎn)并銷售Zoo543型數(shù)控測量機(jī)，為該公司90年代產(chǎn)品，其具有如下特點：1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計方面 封閉移動橋

6、式框架 獨特的封閉框架及整體焊接，避免了因分體加工帶來的誤差，易于實現(xiàn)高速度測量，承載能力大，結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，機(jī)械精度高，剛性強(qiáng)，具備良好的加工性和安裝工藝性。 整體式花崗石結(jié)構(gòu) 工作臺及三軸均為優(yōu)質(zhì)花崗石材料，其所擁有的線性膨脹系數(shù)低、機(jī)械性能高、防銹、防磁、絕緣等優(yōu)點，不僅保證了機(jī)器的幾何精度，而且使整機(jī)具有高精度、性能穩(wěn)定的特點。 工作臺和導(dǎo)軌一體化 為避免雙工作臺（即上工作臺安放被測零件，下工作臺作為導(dǎo)軌）安裝誤差大及承載能力低的缺點，Zoo543小型測量機(jī)采用了專利的X向工作臺和導(dǎo)軌一體化的設(shè)計方案，使X向?qū)к壋蔀楦呔扰c高穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。2. 控制方面 控制系統(tǒng) Zoo543小型三坐

7、標(biāo)測量機(jī)采用專用的數(shù)控系統(tǒng)，以先進(jìn)的32位主CPU和DSP高速數(shù)字信號處理器為核心，采用ISA總線，具有PID參數(shù)調(diào)節(jié)及速度、加速度前饋和反饋控制功能，CNC工作模式下可實現(xiàn)連續(xù)運動軌跡控制。 控制系統(tǒng)具備高集成的特點，采用積木式集成結(jié)構(gòu)，配備專用的工業(yè)控制計算機(jī)，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。 驅(qū)動方式 Zoo型測量機(jī)封閉框架式活動橋在X、Y、Z三個驅(qū)動方向中心配有光柵，且在Z方向配置平衡錘。Y、Z三個坐標(biāo)方向的運動采用空氣軸承和氣浮導(dǎo)軌，使三個方向的運動無摩擦、無磨損、并能長期保持氣浮導(dǎo)軌的精度。 測量機(jī)的機(jī)械主體在三個方向均采用了光桿斜輪傳動和柔性鉸鏈等先進(jìn)技術(shù)，該傳動的特點是

8、：定位精度高，運動平穩(wěn)，無噪音。3. 測量軟件方面 隨機(jī)軟件 Zoo型坐標(biāo)測量機(jī)配備的隨機(jī)軟件是EZDMS漢化幾何量及形位公差通用軟件包，它是在Windows98平臺下開發(fā)的最新坐標(biāo)測量機(jī)通用測量軟件，可實現(xiàn)全屏幕中英文顯示、在線幫組、自學(xué)習(xí)編程等，具備真正的多任務(wù)模式。完善的測量功能使用戶可方便地完成基本元素和一些復(fù)雜零件的簡易測量。 聯(lián)機(jī)軟件 EZDMS具備極其方便的操作功能和強(qiáng)大的聯(lián)機(jī)功能，可提供CAD、CAM系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)，實現(xiàn)動態(tài)圖形建模、圖紙測量規(guī)劃以及圖形驅(qū)動測量等交互測量功能。三 測量工件見下頁連桿體、蓋合裝簡圖。四 演示過程（測量步驟）1. 分析被測工件的測量要求、形狀和測量精度

9、。2. 選擇測頭極其附件。3. 按被測工件所需的測頭位置將其一一校定。4. 將工件按測量參數(shù)要求固定在測量機(jī)工作臺上的合適位置。5. 測量工件的基準(zhǔn)元素，建立合理的零件坐標(biāo)系。6. 進(jìn)行所需元素（包括已知的及構(gòu)造的）的測量。7. 計算各種誤差。8. 測量數(shù)據(jù)的輸出與打印。五 思考題 1. 三坐標(biāo)測量機(jī)的測量特點是什么？與普通測量的差別是什么？2. 連桿體、蓋合裝簡圖（見下頁）中的大小孔圓柱度公差同時含有那些公差項目？3. 為確保連桿能承受動載荷，連桿蓋與連桿體的接合面在加工過程中應(yīng)考慮那些公差項目？連桿體、蓋合裝簡圖實驗三 加工誤差的綜合分析一、 實驗?zāi)康耐ㄟ^一批零件的加工測量，了解加工誤差的

10、性質(zhì)，學(xué)會用統(tǒng)計分析法來判定零件誤差的性質(zhì)、大小、特點和變化規(guī)律。并培養(yǎng)由實驗結(jié)果來分析問題的能力。二、 實驗設(shè)備及測量儀器1 萬能外圓磨床（型號M131W）一臺。2 48個小軸。3 外徑千分尺（2550或025）一把。三、 實驗內(nèi)容在外圓磨床上定程磨削一批小軸（48個），如下圖所示。按順序逐個實測小軸直徑尺寸，用統(tǒng)計分析法研究其尺寸分布規(guī)律、變化規(guī)律及工藝穩(wěn)定性。加工面 四、 實驗步驟1 了解并熟悉萬能外圓磨床的操作、機(jī)床調(diào)整。2 將48個零件逐個磨削加工，并擦凈。3 按照加工順序依次測量小軸被磨削直徑，將結(jié)果順次記入表一，并進(jìn)行計算。4 整理工件、機(jī)床、量具并清理場地。五、 注意事項1 實

11、驗前要復(fù)習(xí)講課內(nèi)容，預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書。2 測量時為了避免小軸相交表面處毛刺的影響，測量位置應(yīng)在小軸磨削 面軸向的中部。六、 實驗報告要求1 畫出零件圖，注明尺寸及公差。2 將測得數(shù)據(jù)填入表一中并計算Xi, Ri。3 作出點圖。4 作出XR圖。5 求出X圖的中點尺寸值X和R圖的中點尺寸值R。6 計算X圖的上控制線值XU和下控制線值XL以及R圖的上控制線值RU。7 畫X圖的中點尺寸線、上、下控制線和R圖的中點尺寸線、上控制線。8 回答思考題。表一 （數(shù)理統(tǒng)計所確定的數(shù)據(jù)）每組個數(shù)NAD40.732.2850.582.11X=Xi/K Xi為樣本值（組平均值） X為所有樣本的平均值（或中點尺寸） K為樣本數(shù)（或分組數(shù)）XU=X+AR XU為X圖的上控制線值 XL=X-AR XL為X圖的下控制線值R=Ri/K Ri為極差樣本值（組極差值） R為極差平均值（或極差中點尺寸）RU=DR RU 為R圖的上控制線值七、 思考題1 根據(jù)點圖來判斷是否存在常值性系統(tǒng)誤差，變值系統(tǒng)誤差，隨機(jī)誤差，并說明其值各為多少?2 產(chǎn)生