机械制造技术基础实验.ppt

《机械制造技术基础实验.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术基础实验.ppt（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、机械制造技术基础实验机械制造技术基础实验实验一 刀具几何角度测量实验 实验二 机械加工精度统计分析实验 地点：2教3楼实验室第一页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/161实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验 一、实验目的 1、通过实验加深对车刀的各个静止参考系的各个平面、通过实验加深对车刀的各个静止参考系的各个平面及其有关的角度定义的理解，能对车刀各主要角度的进及其有关的角度定义的理解，能对车刀各主要角度的进行测量；行测量；2、了解车刀测角仪的结构与工作原理，熟悉其使用方法；、了解车刀测角仪的结构与工作原理，熟悉其使用方法；3、掌握车刀标注角度的测量方法、具有对

2、车刀各静、掌握车刀标注角度的测量方法、具有对车刀各静止参考系间几何角度的换算能力。止参考系间几何角度的换算能力。第二页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/162二、实验设备二、实验设备1、车刀测角仪；、车刀测角仪；2、测量用车刀：、测量用车刀：45弯头车刀、弯头车刀、75外圆车刀、外圆车刀、45外圆车刀，车刀外圆车刀，车刀教具的刀杆截面为矩形。教具的刀杆截面为矩形。三、测角仪的构造及原理第三页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/163三、测角仪的构造及原理第四页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/164三、测角仪的构造及原理第五页，编辑于星期日：十二点 四十

3、八分。2023/5/165三、测角仪的构造及原理 车车刀刀测测角角仪仪主主要要由由底底盘盘1、平平台台3、立立柱柱7、测测量量片片5、扇扇形形盘盘6、10等等组组成成。底底盘盘1为为圆圆盘盘形形，在在零零度度线线左左右右方方向向各各有有角角度度，用用于于测测量量车车刀刀的的主主偏偏角角和和副副偏偏角角，通通过过底底盘盘指指针针2读读出出角角度度值值；工工作作台台3可可绕绕底底盘盘中中心心在在零零刻刻线线左左右右100范范围围内内转转动动；定定位位块块4可可在在平平台台上上平平行滑动，作为车刀的基准；行滑动，作为车刀的基准；第六页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/166三、测角仪的

4、构造及原理 测测量量片片5，有有大大平平面面（主主平平面面）、底底平平面面、侧侧平平面面三三个个成成正正交交的的平平面面组组成成，在在测测量量过过程程中中，根根据据不不同同的的情情况况可可分分别别用用以以代代表表剖面、基面、切削平面等。剖面、基面、切削平面等。大大扇扇形形刻刻度度盘盘6上上有有正正副副45的的刻刻度度，用用于于测测量量前前角角、后后角角、刃刃倾倾角角，通通过过测测量量片片5的的指指针针指指出出角角度度值值；立立柱柱7上上制制有有螺螺纹纹，旋旋转转升升降降螺螺母母8就就可可以以调调整整测测量量片相对车刀的位置。片相对车刀的位置。第七页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5

5、/167四、实验方法与步骤2 2、确定辅助平面的位置、确定辅助平面的位置1 1、调调整整测测角角仪仪使使工工作作台台指指针针、大大扇扇形形刻刻度度盘盘和和小小扇扇形形刻刻度度盘盘指指针针全全部部指零。指零。把把车车刀刀侧侧面面紧紧靠靠在在定定位位块块的的侧侧面面上上，使使车车刀刀能能和和定定位位块块一一起起在在工工作作台台平平面面上上平平行行移移动动，并并且且可可使使车车刀刀在在定定位位块块的的侧侧面面上上滑滑动动，这这样样就就形形成成了了一一个个平平面面坐坐标标，可可以以使使车车刀刀置于一个比较理想的位置。置于一个比较理想的位置。第八页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/168四

6、、实验方法与步骤3 3、在基面内测量车刀的主、副偏角（、在基面内测量车刀的主、副偏角（rr、rr）测测量量片片上上与与大大平平面面平平行行的的方方向向作作为为走走刀刀方方向向，其其与与主主、副副切切削削刃刃在在基基面的投影有一夹角，即为主、副偏角。面的投影有一夹角，即为主、副偏角。车车刀刀在在工工作作台台上上紧紧靠靠定定位位块块，从从零零位位开开始始顺顺（逆逆）时时针针旋旋转转工工作作台台，把把工工作作台台面面看看做做是是把把工工作作台台面面看看做做是是基基面面，使使车车刀刀主主切切削削刃刃与与测测量量片片大大平平面面贴贴合合，则则工工作作台台在在底底盘盘上上所所旋旋转转的的角角度度，即即为为

7、主主偏偏角角r（r）的的角角度度值。值。第九页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/169四、实验方法与步骤 在在测测量量车车刀刀主主偏偏角角时时，由由于于主主切切削削刃刃与与测测量量片片大大平平面面重重合合，所所以以，此此时时的的大大平平面面可可以以看看作作为为主主切切削削平平面面，当当测测量量片片指指针针指指零零时时其其底底平平面面可可作作为为基基面面，这这样样就就形形成成了了在在主主切切削削平平面面内内基基面面与与主主切削刃的夹角，即刃倾角。切削刃的夹角，即刃倾角。旋旋转转测测量量片片，使使测测量量片片底底平平面面（基基面面）与与主主切切削削刃刃重重合合，则则测测量量片片指指针

8、针所所指指刻刻度度值值即即为为刃刃倾倾角角的的大大小小，指针在指针在0左边为正。左边为正。4 4、测量车刀刃倾角（、测量车刀刃倾角（ss）第十页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1610四、实验方法与步骤 先先将将车车刀刀调调整整至至零零位位，然然后后，将将工工作作台台逆逆时时针针转转动动90，这这时时，测测量量片片大大平平面面可可看看作作为为主主剖剖面面，底底平平面面作作为为基基面面，侧侧平平面面作作为为主主切切削削平平面面，这这样样就就形形成成了了在在主主剖剖面面内内，基基面面与与前前刀刀面面的的夹夹角角，即即前前角角（o）；主主切切削削平平面面与与后后刀刀面面的的夹夹角角，

9、即后角（即后角（o）。）。5 5、在主剖面内测量车刀前角、在主剖面内测量车刀前角o o 和后角和后角oo 调调整整测测量量片片高高度度，适适当当移移动动定定位位块块及及刀刀具具，扳扳动动测测量量片片使使其其侧侧平平面面与与主主后后刀刀面面重重合合，则测量片指针所指刻度值即为后角大小，指针在则测量片指针所指刻度值即为后角大小，指针在0左边为正。左边为正。适适当当调调整整测测量量片片高高度度，并并扳扳动动测测量量片片使使其其底底平平面面与与前前刀刀面面重重合合，则则测测量量片片指指针针所所指指刻刻度度值值即即为为前前角角大大小，指针在小，指针在0右边为正；右边为正；第十一页，编辑于星期日：十二点

10、四十八分。2023/5/1611六、实验报告六、实验报告实验一 车刀几何角度的测量实验报告姓 名 班 级 实 验 日 期 年 月 日同 组 人 员 名 单 。指 导 教 师 成 绩 。一、记录所测车刀的名称，记录测得角度的数值填入表1。车刀名称主偏角r副偏角r前 角o后 角o刃倾角s备注45弯头车刀75外圆车刀45外圆车刀二、按表中测出的角度，绘制刀具工作图，并标注其主剖面参考系的角度。第十二页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1612实验三 机械加工精度统计分析实验二、实验要求学生应进行实验预习，仔细阅读本课程教材中加工误差统计分析学生应进行实验预习，仔细阅读本课程教材中加工误

11、差统计分析法一节，理解系统误差和随机误差的定义，理解误差统计分析法的原法一节，理解系统误差和随机误差的定义，理解误差统计分析法的原理和方法。阅读实验指导书，根据实验指导书中的内容，分析测量方理和方法。阅读实验指导书，根据实验指导书中的内容，分析测量方法，写出实验预习报告。法，写出实验预习报告。实验操作时，应按实验步骤进行操作，采用外圆柱体测实验操作时，应按实验步骤进行操作，采用外圆柱体测量装置或量具，测出一批零件的尺寸，记录它们的数据；实验量装置或量具，测出一批零件的尺寸，记录它们的数据；实验操作完毕后，将仪器和试件按其原样复位，并擦干净，同时应操作完毕后，将仪器和试件按其原样复位，并擦干净，

12、同时应将实验教具收拾整齐。实验报告应在本实验操作结束后一周内将实验教具收拾整齐。实验报告应在本实验操作结束后一周内完成。完成。第十三页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1613实验三 机械加工精度统计分析实验三、主要仪器设备 1设备：无心磨床、计算机2测量仪器：千分尺3试件：轴承滚柱 四、测量方法与步骤1、调整好无心磨床，选择硬度适当的砂轮，加工一批尺寸精度要求为或试件（本实验100件）。2、用千分尺按工件序号测量试件尺寸，并记录数据。3、根据测量结果，绘制点图和实验分布图。4、对实验结果进行分析。第十四页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1614实验三 机械加工精

13、度统计分析实验五、基本原理在实际机械加工过程中，影响加工精度的因素往往是错综复杂的，不可能用单因素的方法一一分析计算，通常要用统计分析法来分析和解决加工精度问题。所谓加工精度统计分析法，就是在加工一大批零件中抽检一定数量的零件，并运用数理统计的方法对检查测量结果，进行数据处理与分析。从中找出规律性的东西及产生加工误差的原因、误差的性质，从而找到解决加工精度问题的途经。第十五页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1615实验三 机械加工精度统计分析实验 根据实验分布图确定加工能力，分析是否存在系统误差，计算不合格品率。1绘制实验分布图绘制实验分布图(直方图直方图)。（1）找出最大值x

14、max和最小值xmin。（2）计算组距h：实践证明，组数太少会掩盖组内数据的变动情况，组数太多会使各组的高度参差不齐，从而看不出变化规律。通常确定的组数要使每组平均至少摊到45个数据。根据xmax、xmin可求得组距：h（xmaxxmin）/k第十六页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1616实验三 机械加工精度统计分析实验（3）计算第一组的上下界限值：xmin h/2（4）计算其余各组的上下界限值。第一组的上界限值就是第二组的下界限值。第二组的下界限值加上组距就是第二组的上界限值，其余类推。并将每组小轴尺寸范围，填入实验报告“小轴频数分布表”，如表3.2所示。（5）计算各组的中

15、心值Xi：Xi （某组上限值某组下限值）/2（6）统计各组的小轴频数m，计算各组频率m/n第十七页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1617实验三 机械加工精度统计分析实验（7）绘直方图 图3 实验分布图(直方图)以频数或频率为纵坐标，组距为横坐标，画出一系列直方形。通过直方图能够更形象、更清楚地反映出小轴尺寸分散的规律性。如果将各矩形顶端的中心点连成曲线，就可绘出一条中间凸起两边逐渐低的频率分布曲线，如图3所示。第十八页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1618实验三 机械加工精度统计分析实验(8)计算工序能力系数及确定工艺等级 为了分析该工序的加工精度情况，可在

16、直方图上标出该工序的加工公差带位置，并计算出该样本的统计数字特征：平均值x和标准差s。样本的平均值x表示该样本的尺寸分散中心。它主要决定于调整尺寸的大小和常值系统误差；样本的标准差s反映了该批工件的尺寸分散程度。它是由变值系统误差和随机误差决定的，误差大S也大，误差小S也小。第十九页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1619实验三 机械加工精度统计分析实验计算工序能力（9）计算不合格品率第二十页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1620实验三 机械加工精度统计分析实验2、绘点图用均值极差图分析在加工过程中工件尺寸的变化趋势，变值系统误差的变化随机误差的动态变化，以及

17、工件平均值的变化趋势和随机误差的分散程度，确定工序的稳定性。(1)计算出各样组的平均值和极差R，(2)计算的平均值，R的平均值，(3)计算点图和R点图的上、下控制线位置。第二十一页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1621实验三 机械加工精度统计分析实验(4)绘出 图，如图所示。第二十二页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1622实验三 机械加工精度统计分析实验 (5)分析总结由图中第21组的点子超出下控制线，说明工艺过程发生了异常变化，可能有不合格品出现，从工序能力系数看也小于1，这些都说明本工序的加工质量不能满足零件的精度要求，因此要查明原因，采取措施，消除异常

18、变化。R点图可以提供该工序中误差的性质和变化情况等工艺资料，因此可用来估计工件加工误差的变化趋势，并据此判断工艺过程是否处于控制状态，机床是否需要重新调整。在相同的生产条件下对同种工件进行加工时，加工误差的出现总遵循一定的规律。因此，成批大量生产中可以运用数理统计原理，在加工过程中定时地从连续加工的工件中抽查若干个工件(一个样组)，并观察加工过程的进行情况，以便及时检查、调整机床，达到预防废品产生的目的。第二十三页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1623实验三 机械加工精度统计分析实验六、实验报告 第二十四页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1624实验一实验一

19、刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验 一、实验目的 1、通过实验加深对车刀的各个静止参考系的各个平面及其有关的角度定义的理解，能对车刀各主要角度的进行测量；2、了解车刀测角仪的结构与工作原理，熟悉其使用方法；3、掌握车刀标注角度的测量方法、具有对车刀各静止参考系间几何角度的换算能力。第二十五页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1625实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验二、实验设备1、车刀测角仪；2、测量用车刀：45弯头车刀、75外圆车刀、45外圆车刀，车刀教具的刀杆截面为矩形。三、测角仪的构造及原理第二十六页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/

20、1626实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验 如图所示，车刀测角仪主要由底盘1、平台3、立柱7、测量片5、扇形盘6、10等组成。底盘1为圆盘形，在零度线左右方向各有1000角度，用于测量车刀的主偏角和副偏角，通过底盘指针2读出角度值；工作台3可绕底盘中心在零刻线左右1000范围内转动；定位块4可在平台上平行滑动，作为车刀的基准；测量片5，如图1-2所示，有大平面（主平面）、底平面、侧平面三个成正交的平面组成，在测量过程中，根据不同的情况可分别用以代表剖面、基面、切削平面等。大扇形刻度盘6上有正副45的刻度，用于测量前角、后角、刃倾角，通过测量片5的指针指出角度值；立柱7上制有

21、螺纹，旋转升降螺母8就可以调整测量片相对车刀的位置。第二十七页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1627实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验第二十八页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1628实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验图1第二十九页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1629实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验四、实验方法与步骤1、根据车刀辅助平面及几何角度的定义，首先确定辅助平面的位置，再按几何角度的定义测出几何角度。通过测量片的测量面与车刀刀刃、刀面的贴合（重合）使指针指出所测的各几何角

22、度。2、首先进行测量前的调整，调整测角仪使工作台指针、大扇形刻度盘和小扇形刻度盘指针全部指零。把车刀侧面紧靠在定位块的侧面上，使车刀能和定位块一起在工作台平面上平行移动，并且可使车刀在定位块的侧面上滑动，这样就形成了一个平面坐标，可以使车刀置于一个比较理想的位置。第三十页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1630实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验3、在基面内测量车刀的主、副偏角（r、r）由于规定走刀方向与刀具轴线垂直，在工作台上即垂直于零度线，故可以把测量片上与大平面平行的方向作为走刀方向，其与主、副切削刃在基面的投影有一夹角，即为主、副偏角。车刀在工作台上紧

23、靠定位块，从零位开始顺（逆）时针旋转工作台，把工作台面看做是基面，使车刀主切削刃与测量片大平面贴合，即主（副）切削刃在基面的投影与走刀方向重合，则工作台在底盘上所旋转的角度，即底盘指针在底盘刻度盘上所指的刻度值即为主（副）偏角r（r）的角度值。第三十一页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1631实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验 4、测量车刀刃倾角（s）主切削平面是过主切削刃且与基面垂直的平面，在测量车刀主偏角时，由于主切削刃与测量片大平面重合，所以，此时的大平面可以看作为主切削平面，当测量片指针指零时其底平面可作为基面，这样就形成了在主切削平面内基面与主切削

24、刃的夹角，即刃倾角。旋转测量片，使测量片底平面（基面）与主切削刃重合，则测量片指针所指刻度值即为刃倾角的大小，指针在0左边为正。第三十二页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1632实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验5、在主剖面内测量车刀前角o 和后角o根据定义，前角是指在主剖面内前刀面与基面的夹角；主后角是指在主剖面内主后刀面与主切削平面的夹角。主剖面是过主切削刃一点，同时垂直于基面和切削平面的平面。测量时，先将车刀调整至零位，然后，将工作台逆时针转动900-r，这时，测量片大平面可看作为主剖面，底平面作为基面，侧平面作为主切削平面，这样就形成了在主剖面内，基

25、面与前刀面的夹角，即前角（o）；第三十三页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1633实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验四、实验方法与步骤这时，测量片大平面可看作为主剖面，底平面作为基面，侧平面作为主切削平面，这样就形成了在主剖面内，基面与前刀面的夹角，即前角（o）；主切削平面与后刀面的夹角，即后角（o）。适当调整测量片高度，并扳动测量片使其底平面与前刀面重合，则测量片指针所指刻度值即为前角大小，指针在0右边为正；调整测量片高度，适当移动定位块及刀具，扳动测量片使其侧平面与主后刀面重合，则测量片指针所指刻度值即为后角大小，指针在0左边为正。第三十四页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1634实验一实验一 刀具几何角度测量实验刀具几何角度测量实验六、实验报告 实验一 车刀几何角度的测量实验报告姓 名 班 级 实 验 日 期 年 月 日同 组 人 员 名 单 。指 导 教 师 成 绩 。一、记录所测车刀的名称，记录测得角度的数值填入表1。车刀名称主偏角r副偏角r前 角o后 角o刃倾角s备注45弯头车刀75外圆车刀45外圆车刀二、按表中测出的角度，绘制刀具工作图，并标注其主剖面参考系的角度。第三十五页，编辑于星期日：十二点 四十八分。2023/5/1635