《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》實驗教學(xué)指導(dǎo)書

1、一、加工誤差統(tǒng)計分析實驗?zāi)康耐ㄟ^檢測工件尺寸、計算，畫出直方圖，分析誤差性質(zhì)，理解影響加工誤差的因素。掌握加工誤差統(tǒng)計分析的根本原理和方法。主要實驗儀器及材料外徑千分尺。工件200件。三、掌握要點數(shù)據(jù)的分組，正態(tài)分布曲線的繪制。本和樣本容量： 采用調(diào)整法成批加工某種零件，隨機抽取其中一定數(shù)量進(jìn)行測量，抽取的這批零件稱為樣本。樣本的件數(shù)稱為樣本容量,用n表示。尺寸分散與分散范圍： 由于隨機誤差和變值系統(tǒng)誤差的存在，這些零件加工尺寸的實際數(shù)值是各不相同的，這種現(xiàn)象稱為尺寸分散。樣本尺寸的最大值Xmax與最小值Xmin之差，稱為分散范圍。分組及組距d： 將樣本尺寸按大小順序排列，分成k組，那么組距d

2、為：d=Xmax-Xmin/k。 分組數(shù)k的選定表如下：樣本容量n50以下 50100 100250 250以上 分組數(shù)k 67 610 712 1020 際分布曲線直方圖：以工件尺寸或誤差為橫坐標(biāo)，以頻數(shù)或頻率密度作縱坐標(biāo)，即可作出該批零件加工尺寸的等寬直方圖。再連接直方圖中每一直方寬度的中點(組中值)得到一條折線，即實際分布曲線，見右圖。實踐和理論分析說明，當(dāng)用調(diào)整法加工一批工件時，其尺寸誤差是由很多相互獨立的因素綜合作用的結(jié)果，如果其中沒有個因素起決定作用，那么加工后零件的尺寸分布服從正態(tài)分布曲線(又稱高斯曲線),見右圖。式中 Y正態(tài)分布的概率密度；正態(tài)分布曲線的均值正態(tài)分布曲線的標(biāo)準(zhǔn)偏

3、差 (均方根偏差) 特點：1.均值決定正態(tài)分布曲線的中心位置，且在其左右對稱。 當(dāng)X=時，是曲線Y的最大值，即：；在X=處曲線有拐點；曲線以X軸為漸近線，曲線成鐘形。2.標(biāo)準(zhǔn)偏差是決定曲線形狀的參數(shù)。 值增大，那么Ymax減小，曲線將趨于平坦，尺寸分散性越大；相反，值越小，那么曲線瘦高，尺寸分散性越小。故值說明了一批工件加工精度的上下(值小，Ymax值大，加工精度高)。3.分布曲線下所包含的全部面積代表一 批加工零件，即100%零件的實際尺寸都在這一分布范圍內(nèi)。 如右圖中，C點代表規(guī)定的最小極限尺寸Xmin，CD代表零件的公差帶，在曲線下面C、D兩點之間的面積代表加工零件的合格率。曲線下面其余

4、局部的面積(圖上無陰影線的局部)那么為廢品率。在加工外圓時，圖上左邊無陰影線局部相當(dāng)于不可修復(fù)的廢品，右邊的無陰影線局部那么為可修復(fù)的廢品；在加工內(nèi)孔時，那么恰好相反。四、實驗內(nèi)容在車床上連續(xù)加工一批試件約100件，按加工順序在測量其尺寸，并記錄之。把測量所得的尺寸大小分組，每組的尺寸間隔為0。002毫米。實際分布曲線直方圖：以工件尺寸或誤差為橫坐標(biāo)，以頻數(shù)或頻率密度作縱坐標(biāo)，即可作出該批零件加工尺寸的等寬直方圖。再連接直方圖中每一直方寬度的中點(組中值)得到一條折線，即實際分布曲線。五、測量與處理數(shù)據(jù)分組尺寸范圍(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸

5、(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸(mm)實測尺寸(mm)每組數(shù)量(個)六、心得體會二、車刀角度測量一、實驗?zāi)康募由顚嚨督嵌葮?biāo)注方法的理解。掌握萬能角度尺的使用方法。了解車刀幾何角度對加工質(zhì)量的影響。二、主要實驗儀器及材料萬能角度尺外圓車刀三、掌握要點了解車刀的結(jié)構(gòu)，加深對車刀幾何角度的理解，了解刀具的幾何角度在加工中的作用。車刀的種類很多，結(jié)構(gòu)也有所不同。車刀的根本角度：前角o后角o 主偏角r 副偏角r刃傾角s 刀尖角r 刀具的幾何角度在加工中的作用前角的作用：影響刃口的鋒利程度、切削力的大小與切屑變形的大小及刀頭強度等。后角的作用：減少后刀面

6、與工件外表之間的摩擦，也影響車刀強度和鋒利程度等。主偏角的作用：主要影響車刀的散熱條件、切削分力的大小和方向的變化等。副偏角的作用：主要減少副刀刃與工件已加工外表的摩擦，影響工件的外表加工質(zhì)量及車刀的強度。刃傾角的作用：主要是控制排屑方向和影響刀頭的強度。正值刃傾角+s：刀尖位于主切削刃的最高點時。負(fù)值刃傾角s：刀尖位于主切削刃的最低點時。零值刃傾角s=0：當(dāng)主切削刃和基面平行時。刀尖角的作用：影響刀尖的強度和散熱性能。楔角的作用：影響刀頭的強度。在我們了解了刀具幾何角度的作用后，再了解一下幾何角度的選擇前角的選擇：常用值 o535 車削脆性材料或硬度較高的材料，選較小前角；粗加工時應(yīng)選較小前

7、角；車刀材料的強度、韌性較差，前角取小值。后角的選擇：常用值 o=512車削脆性材料或硬度較高的材料，選較小后角；粗加工時應(yīng)選較小后角；車刀材料的強度、韌性較差，后角取小值。主偏角的選擇：常用值 45、75、90 工件剛性差，應(yīng)選較大的主偏角。加工階臺軸類的工件，取r90。車削硬度較高的工件，選較小的主偏角。副偏角的選擇：一般取r=68。精車時副偏角選稍小些。刃傾角的選擇： 車削一般工件，那么取s=0 粗加工和斷續(xù)切削時，取負(fù)值s。精車時，取正值s。三點考前須知：任何車刀角度的選擇必須遵循選擇原那么。工作過程中，車刀不能磨負(fù)后角。車刀主偏角永遠(yuǎn)為正值。四、實驗內(nèi)容繪制車刀圖。在基面Pr內(nèi)測量主

8、偏角Kr、副偏角Kr在主剖面Po內(nèi)測量前角o、后角o在切削平面Ps內(nèi)測量刃傾角s：測量刀尖角r。記錄測量數(shù)據(jù)。五、心得體會三、車床結(jié)構(gòu)分析一、實驗?zāi)康暮鸵?、了解機床的用途，總體布局以及機床的主要技術(shù)性能；、對照機床傳動系統(tǒng)圖，分析機床的傳動路線；、了解和分析機床主要零件的構(gòu)造和工作原理二、主要實驗儀器及材料C620普通車床三、車床簡介1、車床的用途普通車床是能對軸、盤、環(huán)等多種類型旋轉(zhuǎn)類工件進(jìn)行多種工序加工的臥式車床，常用于加工工件的內(nèi)外回轉(zhuǎn)外表、端面和各種內(nèi)外螺紋，采用相應(yīng)的刀具和附件，還可進(jìn)行鉆孔、擴孔、攻絲和滾花等。普通車床是車床中應(yīng)用最廣泛的一種，因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車床

9、。車床類機床：能加工各種零件的回轉(zhuǎn)外表。內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形回轉(zhuǎn)外表和旋轉(zhuǎn)體的端面，有的車床還能加工螺紋面及孔加工。車床上使用工具：主要是車刀、有些車床可用孔加工刀具，如鉆頭、擴孔鉆及鉸刀等，和螺紋刀具如絲錐、板牙等。對車螺紋：主軸的旋轉(zhuǎn)和刀架的移動是兩個分運動。主運動對車圓柱面：主軸的旋轉(zhuǎn)和刀架移動是兩個獨立運動。主運動和進(jìn)給運動。車床除了能實現(xiàn)外表成形運動外，還有一些不可缺少的輔助運動，如切入運動、退刀運動、有的車床還有刀架的橫縱向的機動快移，重型車床還有尾架的機動快移。2、車床的分類，在車床類機床中，按其用途和結(jié)構(gòu)不同可分為：臥式車床(普通車床)和落地車床，立式車床， 轉(zhuǎn)塔車床， 單

10、軸和多軸、自動和半自動車床， 仿形車床和多刀車床 ，數(shù)控車床和車削中心3、普通車床，能加工軸類、套類的用途和布局普通車床用途:加工機床的布局：機床的總體布局是指機床所有主要部件的位置的配置及相互關(guān)系。機床的加工對象以軸類零件和直徑不大的盤類零件為主，采用臥式。功能：支承主軸并把運動和動力傳遞給主軸，使主軸帶開工件按規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)主運動。普通車床的總體布局是：主軸箱布置在上方，符合右手操作的習(xí)慣，各主要部件主軸箱、刀架、尾座、進(jìn)給箱、溜板箱的配置形式在使用中方便操作、觀察、檢查、測量等。四、實驗內(nèi)容、介紹機床的用途，布局，各操縱手柄的作用及其操作方法。、揭開主軸箱蓋，根據(jù)機床傳動系統(tǒng)圖和

11、主軸箱展開圖，看清各檔傳動路線及傳動件的構(gòu)造。看懂標(biāo)牌符號的意義，明確主軸箱操縱手柄的作用。了解主傳動系統(tǒng)的傳動路線，主軸正轉(zhuǎn)、反車、高速、低速是如何調(diào)整實現(xiàn)的。結(jié)合掛圖對照實物了解摩擦離合器的結(jié)構(gòu)原理及其調(diào)整操縱情況。操縱一軸上兩個滑移齒輪移動，操縱軸上兩個滑移齒輪及軸的一個滑移齒輪，注意他們的動作過程和嚙合位置。結(jié)合掛圖對照實物了解主軸前軸承、中軸承、后軸承、軸上齒輪離合器的構(gòu)造，了解前后軸承的作用及調(diào)整方法。觀察卸荷皮帶輪的結(jié)構(gòu)。了解主軸箱的潤滑系統(tǒng)及各傳動件的潤滑油流經(jīng)路程。觀察車螺紋用變向機構(gòu)及掛輪、主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸得

12、到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出局部動力將運動傳給進(jìn)給箱。主軸為空心結(jié)構(gòu)，便于穿過長棒料，內(nèi)部裝有主軸和變速及傳動機構(gòu)，該結(jié)構(gòu)屬集中傳動式，適合普通精度車床。4、進(jìn)給箱：進(jìn)給箱用來改變進(jìn)給量。主軸經(jīng)掛輪箱傳入進(jìn)給箱的運動，通過移動變速手柄來改變進(jìn)給箱中滑動齒輪的嚙合位置，便可使光桿或絲桿獲得不同的轉(zhuǎn)速。內(nèi)裝有進(jìn)給運動的變換機構(gòu)，進(jìn)給箱用于變換進(jìn)給量及所加工的螺紋導(dǎo)程，使光杠和絲杠獲得所需的轉(zhuǎn)速。結(jié)合進(jìn)給箱展開圖及傳動系統(tǒng)圖，觀察根本組、增倍組操縱機構(gòu)，螺紋種類移換機構(gòu)，有及光杠、絲杠傳動操縱機構(gòu)。5、溜板箱：溜板箱用來使光杠和絲杠的轉(zhuǎn)動改變?yōu)榈都艿淖詣舆M(jìn)給運動。光杠用于一般的車削

13、，絲杠只用于車螺紋。溜板箱中設(shè)有互鎖機構(gòu)，使兩者不能同時使用。與刀架的最下層縱向溜板相連與刀架起作縱向運動。功能：把絲杠或光杠的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為刀架的縱、橫向直線運動，使刀架實現(xiàn)進(jìn)給或車削螺紋的縱向進(jìn)給和快速移動，車削圓柱面時，既也機動進(jìn)給，也可手動進(jìn)給。了解縱向、橫向的機動進(jìn)給及快速移動的操縱機構(gòu)，絲杠，光杠進(jìn)給的互鎖機構(gòu)，對開螺母機構(gòu)：超越離合器及過載保護(hù)裝置。6、刀架：刀架用來夾持車刀并使其作縱向、橫向或斜向進(jìn)給運動。刀架可沿床身上的導(dǎo)軌作縱向移動，由上、中、下三層溜板組成，上溜板為進(jìn)給距離較短的縱、橫向斜向手動進(jìn)給，中溜板為橫向進(jìn)給，下溜板為縱向進(jìn)給。刀架就是用于裝夾刀具實現(xiàn)所需的進(jìn)給運動。刀架總體是由縱向溜板，橫向溜板，轉(zhuǎn)盤，刀架溜板及刀架五局部組成了解各溜板間隙及橫向絲杠螺母間隙調(diào)整方法。7、尾座：尾座安裝在床身右端的尾座導(dǎo)軌上，可沿導(dǎo)軌縱向調(diào)整其位置。功能：用后頂尖支承長工件，或安裝孔加工刀具進(jìn)行孔加工。觀察尾架的構(gòu)造，尾架套筒的夾緊方法。尾架套筒與機床中心線同軸度的調(diào)整方法。8