机械工程实训报告.doc

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1、重庆邮电大学机械工程实训报告学生姓名： 学 号： 所在学院： 自动化 班 级： 专 业：机械设计制造及其自动化实训课程：棒料拉伸和铁块加工实验指导老师：刘AA、AAA、AAAAAA完成时间： 2011.12.11 成绩评定： 先进制造技术工程实训中心1. 实训目的1.测定低碳钢的上屈服强度Reh,下屈服强度Rel,抗拉强度Rm，断后伸长率A，断面收缩率Z 2.观察低碳钢在拉伸过程中所出现的屈服、强化和缩颈现象，分析力 与变形之间的关系，并绘制拉伸图。3.学习、掌握拉伸试验机的使用方法及其工作原理4.熟练普通车床的操作5.熟练牛头刨床的操作2. 实训内容及实习步骤一、棒料的加工，加工图纸如附录图

2、1-1所示：1.削平面：用45度偏刀将远离三角爪盘的一端（右端面）的平面削平2.倒 角：用45度偏刀将右端面倒一个1mm的倒角3.削外圆：用45度偏刀车削一个直径为15mm的轴4.削外圆：用45度偏刀在离右端面15mm的地方开始向左切削一个 长为50mm、直径为10mm的轴5.切 断：用切刀在离右端面80mm的地方将轴切断6.削平面：将已加工的棒料取下反夹，用45度偏刀将右端面削平7.倒 角：用45度偏刀将右端面倒一个1mm的倒角二、将已加工的低碳钢棒料做拉伸试验1. 调整试验机：根据低碳钢的抗拉强度b和原始横截面面积估 算试件的最大载荷，配置相应的摆锤，选择合适的测力度盘。 开动试验机，使工

3、作台上升10mm左右，以消除工作台系统自 重的影响。调整主动指针对准零点，从动指针与主动指针靠拢， 调整好自动绘图装置。2. 装夹试件：先将试件装夹在上夹头内，再将下夹头移动到合适的 夹持位置，最后夹紧试件下端。3. 检查与试车：请实验指导教师检查以上步骤完成情况。开动试验 机，预加少量载荷（载荷对应的应力不能超过材料的比例极限）， 然后卸载到零，以检查试验机工作是否正常。4. 进行试验。开动试验机，缓慢而均匀地加载，仔细观察测力指针 转动和绘图装置绘出 图的情况。注意捕捉屈服荷载值，将其记录 下来用以计算屈服点应力值S,屈服阶段注意观察滑移现象。过 了屈服阶段，加载速度可以快些。将要达到最大

4、值时，注意观察“缩颈”现象。试件断后立即停车，记录最大荷载值。5. 取下试件，记录下显示的数据。三、块类零件的加工，加工图纸如附录1-2所示：1.取一块形状不规则的铁块，在牛头刨床上将其加工成一块50mm*50 mm*10mm的铁块3. 原理说明低碳钢拉伸试验的原理拉伸试验是测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验，又称抗拉试验。它是材料机械性能试验的基本方法之一，主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能，也指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标

5、。从高温下进行的拉伸试验可以得到蠕变数据。拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时，当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力，称屈服点或称物理屈服强度，用S（帕）表示。工程上有许多材料没有明显的屈服点，通常把材料产生的残余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度，称条件屈服极限或条件屈服强度，用0.2 表示。材料在断裂前所达到的最大应力值，称抗拉强度或强度极限，用b（帕）表示。4. 试验结果的对比说明及其解释拉伸试验的曲线图如图所示：由图可知：弹性段起点：位移=2.332

6、mm 力=10.760kn弹性段终点：位移=3.515mm 力=17.574kn上 屈 服点：位移=7.512mm 力=37.881kn下 屈 服点：位移=8.076mm 力=36.066kn最 大 值：位移=20.177mm 力=59.9.7kn最终位移=25.708mm 峰值力=54.958试验说明：1.弹性阶段：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部写出荷载后，试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。2.屈服阶段：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线SS）波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试

7、样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45方向的条纹，称为滑移线。 3.强化阶段：试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。 4.颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈 缩”的现象，一直到试样被拉断。5. 对结果的讨论根据GB/T 228-20021.机加工试样的平行长度对于圆形横截面试样:L-I.。十d/2。仲裁试验:I,=L+2d，除非材料尺寸不足够。2.不经机加工试样的平行长度试验机两夹头间的自由长度应足够，以使试样原始标距的标记与最接近夹头间的距离不小

8、于1.5 d或1. 5b,对低碳钢棒料拉伸试验结果的讨论：机加工试样的横向尺寸公差应符合表B4的规定要求。1.尺寸公差：表 B4 中 规定的值，直径10m m的试样，尺寸公差为士0.0 7m m，表示试样的直径不应超出下面两个值之间的尺寸范围:10 m m + 0 .0 7 m m = 1 0. 0 7 m m 10 mm- 0.0 7 mm一9.9 3 mm2.形状公差：表 B4 中 规定的值表示，例如对于满足上述机加工条件的10m m直径的试样，沿其平行长度(几)的最大直径与最小直径之差不应超过0. 04 mm。因此，如试样的最小直径为9.99 mm，它的最大直径不应超过:9. 9 9 m

9、 m + 0. 0 4 m m = 1 0 . 0 3 m m由此可知，此次试验符合国标的标准。6. 实训心得 经过此次实训，我们学会了拉伸试验机的基本操作，对低碳钢棒形材料的性能也有了一定的了解。对普通车床和牛头刨床的操作也进一步巩固熟练了。在实验过程中，加工低碳钢棒料时，棒料的精度是一个比较困难的事，但是，经过一次次的车削，我们终于达到了精度要求。在块类铁块的加工过程中，加工难度是平行度的要求，每次取下在装夹上时，都需要用水平测位仪测量，直到水平为止再进行加工。当然，牛头刨床和测量仪器本身也存在误差，所以精确度是相对的。本次实训还锻炼了我们的自学能力，提升了我们团队合作的能力。附录：图1-1 低碳钢棒料示意图图1-2 方形铁块加工示意图