机械制造工艺学实验指导书Word文档下载推荐.doc

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1、通过观摩，掌握机械加工工艺规程的几种格式，分别适用于什么场合？

2、通过观摩，分析对于不同生产类型，工艺特点有何不同？

3、通过观摩，总结分析高效自动化加工机床和普通机床的加工的工艺规程有何不同？

4、通过观摩，总结工艺规程在生产实践中的作用。

5、对实践有何感想和建议？

五、考核方式与评分办法

由实验指导教师给出学生实验成绩（优、良、中、及、差），其中差为不及格。

实验报告占70%，实验过程占30%。

实验二、机床夹具设计观摩实践（2学时）

一、实验目的

了解常用通用和专用机床夹具的结构、组成及工作原理，并能够根据需要设计夹具。

二．实验所用设备或模型

1、三爪卡盘、四爪卡盘、虎钳等通用夹具。

2、典型车夹具、铣夹具、钻夹具等专用夹具模型各一套。

3、普通卧式车床一台、铣床一台、摇臂钻床一台。

三．要求

2、学生在实践中要做好记录，要按实践内容认真整理并写出实践报告。

（1）通过观摩，分析通用夹具和专用夹具的特点。

（2）通过观摩，分析车床夹具结构主要由哪几部分组成?

，与车床如何联接？

（3）通过观摩，分析钻模结构主要由哪几部分组成?

观摩中见到的钻套结构形式有哪几种？

各有何特点?

（4）通过实物观摩，分析车床夹具结构主要由哪几部分组成?

（5）实物观摩中见到的哪些夹具设有对刀装置，以结构示意图的形式表示对刀装置结构特点，指出对刀工作面，如何减少对刀过程中对刀块工作面的磨损?

实验三、机床刚度测定

1、机床静刚度测定实验（2学时）

一、实验目的：

通过实验，使学生进一步了解由机床（包括夹具）一工件一刀具所组成的工艺系统是一弹性系统，在此系统中因切削力、零件自重及惯性力等的作用，工艺系统各组成环节会产生弹性变形及系统中各元件之间若有接触间隙，在外力的作用下会产生位移，并且熟悉机床静刚度的测量方法和计算方法，从而更深的理解机械制造工艺中的工艺设备及其对零件加工质量的影响，提高学生分析和处理问题的能力。

二、实验设备与仪器

1、普通卧式车床机床一台。

2、单向静刚度测定装置一套。

三、实验原理

机床静刚度测定实验是在机床不工作状态下，模拟切削时的受力情况，对机床施加静载荷，然后测出机床各部件在不同静载荷下的变形，就可作出各部件的刚度特性曲线并计算出其刚度。

图1机床静刚度测定装置图

四、实验步骤

如图1所是：

在C616车床的顶尖间装上一根刚度很大的光轴Ⅰ，其受力后变形可忽略不计，螺旋加力器5固定在刀架上，在加力器6与光轴间装一测力环7，在该环之内孔中固定安装一千分表3，当对如图所安装的测力环加力时，千分表3的指针就会转动，其转动量与外载荷的对应关系可在材料实验机上预先测出。

本实验中测力环的变形与外载荷（0-1500N时）的对应关系见表1。

实验时，将测力环抵在刚性轴的中点处，在刚性轴靠近主轴端装有千分表1，在刚性轴靠近尾架端装有千分表2，在刀架处装有千分表4，用扳手转动带有方头的加力螺杆5施一外载荷（），加载大小由千分表3的指针转动量所指示，千分表3的指针转动量与加载关系如表1所示，每次加载和卸载时，分别记录下千分表1,2,4的读数。

为了说明机床的静刚度与尾座套筒的伸出长度有关，实验时，可将套筒分别伸出5mm和10mm后各进行一次实验，可对实验结果进行比较。

具体步骤：

1、.按图1把单向静刚度仪装在车床上，同时装好千分表。

2.、把测力环抵在刚性轴的中点处，使千分表3的指针指零，转动加力螺杆5预加载荷500N后卸载，然后，重新调整千分表1,2,4，使其指针指零。

3.、按照表1所给出的测力环所受载荷与千分表指示数之间的对应关系，测力环每次加载100N，顺次加至1000N，把每次加载后千分表1,2,4的位移数值记录到表2中。

4.加载至1000N时，这时进行卸载，每次卸载100N，直至载荷为零，切把每次卸载后千分表1,2,4的位移数值记录到表2中。

5.加载、卸载、记录要有专人负责，要严肃、认真。

表1

测力环所受载荷（kg）

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

千分表指示数（μm）

表2外载荷与千分表读数记录

尾座套筒伸出5mm

尾座套筒伸出105mm

测力环受载荷（N）

千分表读数（μm）

测力环受载荷N

千分表读数（μm

车头

刀架

尾座

加载

减载

加

载

减

0

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

五、单向静刚度的计算

机床的静刚度是由机床各个部件刚的刚度决定的。

实验时把测力环抵在刚性轴的中点处，则机床的静刚度与床头、尾座、刀架它们之间的刚度关系可以用下式表示：

=+（+）

式中

===

式中、、为在其所受不同载荷的情况下，床头、尾座、刀架的对应位移值，该值可由千分表1、2、4中读出，即千分表3对应数值，==，则等于加载数值。

六

六、实验结果与分析

1．当测力环承受载荷800N时，分别计算尾座套筒伸出长度5mm和105mm机床静刚度的具体数值。

2．画出尾座套筒分别伸出5mm和105mm时尾座的刚度曲线图，其中横坐标为刀架水平位移量（μm），纵坐标为值。

3、根据实验数据及所作刚度曲线对实验结果进行分析

（1）尾座套筒伸出5mm和105mm时所做刚度曲线倾斜度不同说明什么问题？

（2）为何加载曲线与卸载曲线不重合？

（3）刚度曲线上的残留变形由何而来？

（4）根据实验结果，讨论提高工艺系统刚度的措施

七、考核方式与评分办法

2、用“生产法”测定车床刚度实验（2学时）

1、深入理解机床刚度、工艺系统刚度、毛坯误差复映系数三个基本概念，并掌握它们的计算方法。

2、掌握“生产法”测定机床刚度的原理和方法。

3、分析机床刚度，毛坯误差对加工精度的影响规律，并绘制表示所产生的形状误差。

二、实验原理

本实验主要运用复映规律及工艺系统刚度与各组成环节刚度的关系，计算机床各部件的刚度。

根据：

⊿g/⊿m=λCFyf0.75/kxt=ε（复映系数）=λCFyf0.75ε

在车床顶尖装夹一根刚度极大的心轴。

心轴在靠近前顶尖、后顶尖及中间三处各预先车出一台阶，尺寸分别为DⅠ1、DⅠ2、D21、D22、D31、D32给定一个已知的毛坯误差⊿m，一次走刀后，尺寸分别为dⅠ1、、、dⅠ2、d21、、d22、d31、、d32，实测出⊿g，算出误差复映系数ε1、ε2、ε3.并根据给定的工件材料，切削条件，由“切削原理”查得CFy、λ，故可用上式计算出各个位置的系统刚度，即kxtⅠ、kxtⅡ、kxtⅢ。

由于心轴刚度极大，其变形可忽略不计，车刀的变形也可忽略，故上面三处的系统刚度就是三处的机床刚度。

因此可用以下三元一次方程，求解机床三个部件的刚度。

既ktj（头架刚度）、kwz（尾座刚度）、kdj（刀架刚度）。

1/kxtⅠ=（1/ktj）+（1/kdj）

1/kxtⅡ=（1/kdj）+0.25[（1/ktj）+（1/kwz）]

1/kxtⅢ=（1/kwz）+（1/kdj）

三、实验设备及试件

1、设备：

带尾座的车床

2、量具：

外径千分尺

3、试件：

预车如图所示三个台阶来形成三个⊿m。

DⅠ1DⅠ2D21D22D31D32

试件图

四、实验步骤

1、熟悉机床操作，将试件安装在两顶尖间，松紧适度。

2、选择切削参数，可参考以下范围：

f=0.1~0.4mm/r,ap=0.5~1mm,v根据所选择刀具材料确定，不宜过高或过低。

3、测定试件毛坯误差⊿m（三处）并记录。

4、按所选择参数调整机床，一次走刀车削三个台阶。

5、加工完毕，测量工件有关尺寸，列表记录△m、△g的值，填入表一中。

表一误差记录及复映系数计算表

毛坯误差

⊿mⅠ=

⊿mⅡ=

⊿mⅢ=

零件误差

⊿gⅠ=

⊿gⅡ=

⊿gⅢ=

复映系数

εⅠ=⊿gⅠ/⊿mⅠ=

εⅡ=⊿gⅡ/⊿mⅡ=

εⅢ=⊿gⅢ/⊿mⅢ=

1、计算出三处的复映系数ε并填入表一。

2、按公式=λCFyf0.75ε计算出三处系统刚度，并按相应公式算出机床三部件的刚度Kct、Kwz、Kdj。

3、分析

1）三处的ε和Kj值是否相同?

为什么?

2）分析本车床刚度情况，并估计它对工件形状误差的影响。

3）若要提高本机床的刚度，可采取哪些措施?

七、注意事项

1．安装心轴前，松开屋座架，移动屋座架使两顶尖之间的距离略大于夹具心轴的距离，然后紧固尾座,应注意尽量缩短尾座套筒