机电与能源实验中心
机 械 制 造 工 程 基 础
实 验 报 告
专业班级 姓 名 学 号
宁波理工学院
实验一车刀的几何角度及其测量
一、实验目的：
1．熟悉车刀切削部分的构造要素，根据车刀几何角度的定义测量车刀的几何角度。
2．了解车刀测角仪的结构，学会使用车刀测角仪测量车刀几何角度的方法。
二、实验要求：
1．加深理解刀具标注角度的参考系，各坐标平面的位置。
2．根据测量结果绘制车刀工作图。
3．进一步熟悉各剖面之间的角度关系。
三、实验设备：车刀测角仪
四、实验结果：
将测量结果K r、K r’、λs、γ0、α0、γn、αn、α0’记入实验报告表格中。七、车刀几何角度参考图
附车刀几何角度参考图如下:
图1 外圆车刀角度
图2 切断车刀角度
图3 端面车刀角度
实验二普通车床三箱的认识
一、实验要求：
1．了解机床的用途、总体布局，以及机床的主要技术性能。
2．对照机床的传动系统图，看懂机床的传动路线。
3．分析机床的传动及运动情况。
4．了解和分析机床的主要零部件的构造和工作原理。
二、实验的设备：
CA6140普通车床三箱模型。
四、实验作业：
1．写出CA6140主传动系统的传动路线；
2. 离合器有哪些类型？其特点和应用场合有什么不同？
3．计算车床CA6140主传动系统主轴正转时的最大和最小转速。
实验三机床夹具综合实验
一、实验目的：
机床夹具是机械加工必备的工艺装备，与生产实际密切相关，实验教学有助于学生对课堂所学理论知识得到感性的认识，提高解决实际问题的能力。
1、了解常见通用夹具的结构和工作原理。
2、掌握专用夹具的工作原理，各类专用夹具特点及常见结构。
3、初步掌握夹具拆装方法，进一步加强量具使用能力。
4、进一步提高尺寸公差、形位公差设计能力，初步掌握夹具设计能力。
二、实验内容
1、通用夹具的工作原理，元件结构。
2、专用夹具特点；
3、拆卸的使用方法；
4、学生结合实物弄清通用夹具的具体结构、原理，针对某一专用夹具了解工作原理、结构，进行拆装；
5、选定某一专用夹具分组测绘；
6、学生分析相关夹具结构，提出改进设计方法。
三、实验报告：完成被加工零件的工序图、夹具装配图和关键定位零件图绘制。
1、装拆夹具的图片
图1 装拆夹具图片
2、加工零件的工序图
图2 被加工零件的工序图3、夹具装配图
(a)三维模型
（b）夹具装配图
图3 3D和2D夹具装配图该夹具的定位元件是：
该夹具限定了自由度。
4、针对该零件的夹具，你有何改进建议？
机械制造技术基础期末考试 一、填空选择题（30分） 1．工序是指 。 2．剪切角增大，表明切削变形（增大，减少）；当切削速度提高时，切削变形（增大，减少）。 3．当高速切削时，宜选用（高速钢，硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、 YT30）。 4．CA6140车床可加工 、 、 、 等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法、选配法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（增加，减少），当切削温度提高时，耐用度（增加、减少）。 7．在四种车刀中，转位车刀的切削性能（最好，最差）；粗磨时应选择（硬，软）砂轮。 8．机床的基本参数包括 、 、 。 9．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。滚斜齿与滚直齿的区别 在于多了一条（范成运动、附加运动）传动链。 10．衡量已加工表面质量的指标有 。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工 件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。 12．测量误差是属于（系统、随机）误差，对误差影响最大的方向称 方向。 13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同，相反），夹紧力的作用点应该（靠近，远离）工 件加工表面。 14．辅助支承可以消除（0、1、2）个自由度，限制同一自由度的定位称（完全定位、过定 位）。 15．磨削加工时，应选择（乳化液，切削油），为改善切削加工性，对不锈钢进行（退火， 淬火）处理。 二、端面车刀的切削部分的结构由哪些部分组成？绘图表示表示端面车刀的六个基本角度。 （8分） 三、金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？（8分） 四、列出切削英制螺纹的运动方程式，并写出CA6140车床进给箱中增倍变速组的四种传动 比。（8分） 五、加工下述零件，要求保证孔的尺寸B ＝30＋0.2，试画出尺寸链，并求工序尺寸L 。（8分） 六、磨一批d ＝12016 .0043.0φ--mm 销轴，工件尺寸呈正态分布，工件的平均尺寸X ＝11.974，均
1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 3．精车铸铁时应选用（YG3）；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．当进给量增加时，切削力（增加），切削温度（增加）。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床）。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。 12．机床制造误差是属于（系统）误差，一般工艺能力系数C p应不低于（二级）。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 一、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 变形规律：ro↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑, Λh↓; HB↑, Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8分） L＝mm 2201.0- 九、在六角自动车床上加工一批18 03 .0 08 .0 φ+-mm滚子，用抽样检验并计算得到全部工件的平均尺寸为Φ17.979mm，均方根偏差为0.04mm，求尺寸分散围与废品率。 尺寸分散围：17.859－18.099mm 废品率： 17.3% 1．工序是指一个工人在一台机床上对一个（或多个）零件所连续完成的那部分工艺过程。 2．剪切角增大，表明切削变形（减少）；当切削速度提高时，切削变形（减少）。 3．当高速切削时，宜选用（硬质合金）刀具；粗车钢时，应选用（YT5）。 4．CA6140车床可加工公制，英制，模数和径节等四种螺纹。 5．不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为（互换法）。 6．当主偏角增大时，刀具耐用度（减少），当切削温度提高时，耐用度（减少）。 11．定位基准面和定位元件制造误差引起的定位误差称（基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准位置）误差。 12．测量误差是属于（随机）误差，对误差影响最大的方向称误差敏感方向。 13．夹紧力的方向应与切削力方向（相同），夹紧力的作用点应该（靠近）工件加工表面。 一、金属切削过程的本质是什么？如何减少金属切削变形？（8分）
机械制造技术基础 作业集A（1、3、5章） 姓名： ____________________ 班级： ____________________ 任课教师：______________ 新疆大学机械工程学院机械自动化教研室 早热木·依玛尔 年月日 目录 第一章机械加工方 法 ....................................................... ........................................ 一、填空题............................................................................................................................... 二.简答题.................................................................................................................................. 第三章金属切削机 床 ....................................................... .................................... 一、单项选择题....................................................................................................................... 二、填空题............................................................................................................................... 三、综合题............................................................................................................................... 第五章机械制造质量分析与控制练习 题 ....................................................... ..... 一、单项选择......................................................................................................................... 二、多项选择.........................................................................................................................
《机械制造技术基础》期末考试试题及答案 一、填空题（每空1分，共15分） 1．切削时工件上形成的三个表面是已加工表面、过渡表面和待加工表面。 2．工件与刀具之间的相对运动称为切削运动，按其功用可分为主运动和进给运动，其中 建议收藏下载本文，以便随时学习！ 主运动消耗功率最大。 3．在磨削过程中，磨料的脱落和破碎露出新的锋利磨粒，使砂轮保持良好的磨削能力的 特性称为砂轮的自锐性。 4．按照切削性能，高速钢可分为普通性能高速钢和高性能高速钢两种，超硬刀具材料主 要有陶瓷、金刚石和立方氮化硼三种 5．在CA6140车床上加工不同标准螺纹时，可以通过改变挂轮和离合器不同的离合状态 来实现。 6．CA6140上车圆锥面的方法有小滑板转位法、_尾座偏移法和靠模法。 7．外圆车刀的主偏角增加，背向力F p减少，进给力F f增大。 8．切削用量要素包括切削深度、进给量、切削速度三个。 9．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和后角。 10．在车削外圆时，切削力可以分解为三个垂直方向的分力，即主切削力，进给抗力和切深抗力，其中在切削过程中不作功的是切深抗力。 11．金刚石刀具不适合加工铁族金属材料，原因是金刚石的碳元素与铁原子有很强的化学亲和作用，使之转化成石墨，失去切削性能。 12．研磨可降低加工表面的粗糙度，但不能提高加工精度中的位置精度。 13．滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称范成运动。滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。 14．为了防止机床运动发生干涉，在机床传动机构中，应设置互锁装置。 15．回转,转塔车床与车床在结构上的主要区别是,没有_尾座和丝杠 二、单项选择题（每题1分，20分） 1、安装外车槽刀时，刀尖低于工件回转中心时，与其标注角度相比。其工作角度将会：（ C ） A、前角不变，后角减小； B、前角变大，后角变小； C、前角变小，后角变大； D、前、后角均不变。 2、车外圆时，能使切屑流向工件待加工表面的几何要素是：（A ） A、刃倾角大于0°； B、刃倾角小于0°； C、前角大于0°； D、前角小于0°。 3、铣床夹具上的定位键是用来（B）。 A、使工件在夹具上定位 B、使夹具在机床上定位 C、使刀具对夹具定位 D、使夹具在机床上夹紧 4、下列机床中，只有主运动，没有进给运动的机床是（ A ） A、拉床 B、插床 C、滚齿机 D、钻床 5、车削外圆时哪个切削分力消耗功率为零？（ B ） A、主切削力； B、背向力； C、进给力； D、摩擦力。 6、在金属切削机加工中，下述哪一种运动是主运动（ C ） A、铣削时工件的移动 B、钻削时钻头直线运动 C、磨削时砂轮的旋转运动 D、牛头刨床工作台的水平移动 7、控制积屑瘤生长的最有效途径是（ A ）
机械制造技术基础实验指 导书本科 Newly compiled on November 23, 2020
机械制造技术基础 实验指导书 编写：詹友基 福建工程学院机械与汽车工程学院 2013 年 8 月 目录 一、车刀几何角度测量 二、切削变形系数测量实验 三、切削力实验 四、机床动、静刚度的测定 五、加工精度统计分析 六、切削温度实验
实验1 车刀几何角度测量 一、实验目的与要求 1、了解车刀量角仪的结构与工作原理。 2、进一步熟悉车刀切削部分的构造要素，巩固和加深对刀具各标注平面参考系及标注角度基本定义的理解。并掌握车刀测量方法。 3、通过对车刀各剖面内角度的测量与计算，进一步理解它们之间几何关系。 4、测量给定车刀的几何角度，将测得的数据填入表格中，并对测量结果进行分析。 二、实验设备与工具 1、仪器：车刀量角仪 2、测量用车刀：45°外圆车刀，75°外圆车刀，90°外圆车刀，切断刀，大刃倾角车刀。 三、车刀量角仪的结构与使用方法 1、图1-1量角仪(本校制造) 图1-1 量角仪（本校） 量角仪由底置l、转盘9、立柱3和刻度盘6、测量片7等零件组成。底盘1用来安装立柱3，并以销2孔为中心刻着±100°的转盘9，当转盘9两侧面的基线对准底盘刻线转90°时。定位块10的d面是垂直的。当测量片7的指针对着刻度盘0°时，测量片7的b 面与转盘9的平面是平行的，而且垂直于C面、A面。立柱3的上下移动靠螺母4来调整。 2、图1-2量角仪（哈尔滨工业大学） 图1-2 量角仪（哈尔滨工业大学）
量角仪由底座l 、平台3、立柱7和大小扇形盘6、11、大小指针5、10等零件组成。 底座l 呈圆盘形，平台3可绕底座中心转动，底座外缘左、右各有刻度l00°，当基线板2对准圆盘刻线0°时，活动尺4侧边与指针5下端的测量板平面垂直。测量板5上有三个测量刃口A 、B 、C ，其所在平面即为测量车刀角度时的测量平面。当小指针l0和大指针5均为0°时，刃口A 与平台平面平行，B 、C 与平台平面垂直。 四、实验步骤和方法(本校制造) 要测量某一车刀角度时，首先应规定一个假定走刀方向，即要先辩明车刀的主、副切削刃及前、后刀面，以确定需要测量角度的位置。然后将车刀放在转动平台上，左或右侧面靠在活动尺的侧面上。 测量角度的顺序通常先测偏角，再测刃倾角，继而测前角、后角。这样调整方便，也可提高工作效率。即测量顺序为： 主切削刃：r k ——s λ——o γ——o α；副切削刃：r k '——s λ'——o γ'——o α'。 （1）主偏角的测量 首先把车刀放在转盘9上，使车刀的侧面与定位块l0的d 面紧密接触，这时可以调整螺母4，使滑块5上下移动，然后转动转盘9，使车刀主刀刃贴合于测量片7的A 面，这样转盘9刻线对着底盘l 的数据给予处理，即是主偏角的角度。 （2）刃倾角的测置 测量刃倾角的方法基本上是同测量主偏角角度一样，所不同的是调整测量片7的b 面与主刀刃贴合，这样可以在刻度盘6直接读出刃倾角的角度。 （3）前角的测量 测量前角的方法是车刀放转盘9上，使车刀的侧面与定位块l0的d 面紧密接触，然后转动转盘9，(测量片7处于车刀主剖面位置)，此时调整测量片7的b 面与车刀的前刀面贴合，这样可以在刻度盘6上直接读出前角角度。 （4）后角的测量
一、名词解释 1?误差复映：由于加工系统的受力变形，工件加工前的误差以类似的形状反映到加工后的工件上去，造成加工后的误差 2?工序：由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程 3?基准：将用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称为基准 4?工艺系统刚度：指工艺系统受力时抵抗变形的能力 5?装配精度：一般包括零、部件间的尺寸精度，位置精度，相对运动精度和接触精度等 6.刀具标注前角：基面与前刀面的夹角 7?切削速度：主运动的速度 8.设计基准：在设计图样上所采用的基准 9.工艺过程：机械制造过程中，凡是直接改变零件形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为成品或半成品的过程 10.工序分散：工序数多而各工序的加工内容少 11.刀具标注后角：后刀面与切削平面之间的夹角 12.砂轮的组织：磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系 13.工序余量：相邻两工序的尺寸之差，也就是某道工序所切除的金属层厚度 二、单项选择 1.积屑瘤是在（3）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象 ①低速②中低速③中速④高速 2.在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（ 1） ①前角②后角③主偏角④刃倾角 3.为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（ 2）传动 升速②降速③等速④变速 4.车削加工中，大部分切削热（4）
①传给工件②传给刀具③传给机床④被切屑所带走 5?加工塑性材料时，（2）切削容易产生积屑瘤和鳞刺。 ①低速②中速③高速④超高速 6?箱体类零件常使用（2 ）作为统一精基准 ①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔 7?切削用量对切削温度影响最小的是（2） ①切削速度②切削深度③进给量 8?为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（1）进行①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前 9?工序余量公差等于（1） ①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和 ②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差 ③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一 ④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一 10.—个部件可以有（1）基准零件 ①一个②两个③三个④多个 11?汽车、拖拉机装配中广泛采用（1） ①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法 12?编制零件机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（3）①工步②安装③工序④工位 13?切削加工中切削层参数不包括（4） ①切削层公称厚度②切削层公称深度③切削层公称宽度④切削层公称横截面积 14.工序尺寸只有在（1）的条件下才等于图纸设计尺寸 ①工序基本尺寸值等于图纸设计基本尺寸值②工序尺寸公差等于图纸设计尺寸公差 ③定位基准与工序基准重合④定位基准与设计基准不重合 15.工艺能力系数是（1） ① T/6 ② 6 d /③ T/3 ④ 2T/3 （T 16?工件在夹具中欠定位是指（3） ①工件实际限制自由度数少于6个②工件有重复限制的自由度③工件要求限制的自由度未被限制④工件是不完全定位
机电081原创！！！ 注：本答案版本由杨林编写，由老庄制作。如有雷同，纯属抄袭！！！ 2－34 分析题图2-5所列定位方案：①指出各定位元件所限制的自由度；②判断有无欠定位或过定位；③对不合理的定位方案提出改进意见。 a)过三通管中心打一孔，使孔轴线与管轴线ox、oz垂直相交； X方向一短V形块：Z 移动自由度和Z转动自由度 Z方向两块短V形块组合：X，Y移动自由度和X，Y转动自由度 无过定位和欠定位
b)车外圆，保证外圆与内孔同轴 长销小平面，限制X、Y、Z移动和X、Y转动 无过定位或欠定位 c)车阶梯轴外圆 卡盘限制、、、4个自由度，左顶尖限制、、、、 5个自由度，右固定 顶尖与左顶尖组合限制、、、、。、、、4个自由度被重复限制，属过定位 去掉左顶尖或去掉卡盘并改右顶尖为浮动顶尖。 d)在圆盘零件上钻孔，保证孔与外国同轴
低面限制X、Y移动、Z转动。 左V形块限制X、Y移动 右V形块限制Y移动 过定位Y移动，在左V形块y向做导向槽 e)钻铰连杆零件小头孔，保证小头孔与大头孔之间的距离及两孔的平行度。 左销钉限制X、Y移动 低面限制X、Y移动、Z转动。 右V形块限制X移动、Z转动 过定位X移动，改进：去掉V形块上的销，在x方向用导向槽 2-38 如图所示工件以外圆柱面在V型块上定位，进行插键槽工序， 已知：外径d为 mm 500 03 .0 - φ ；内径D为 mm 3005.0 + φ ，计算影响工序尺寸H的定 位误差。 解：定位误差： △dw=0.7*Td+0.5*TD=0.7*0.03+0.5*0.05=0.046 提示：工序基准为孔D下母线A，求A点在尺寸H方向上的最大变动量，即为定位误差。
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名词解释 避免空走刀；或是车削完后把工件从原材料上切下来。（4.3） 表面质量：通过加工方法的控制，使零件获得不受损伤甚至有所增强的表面状态。包括表面的几何形状特征和表面的物理力学性能状态。 标注角度与工作角度刀具的标注角度是刀具制造和刃磨的依据，主要有：前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。切削加工过程中，由于刀具安装位置的变化和进给运动的影响，使得参考平面坐标系的位置发生变化，从而导致了刀具实际角度与标注角度的不同。刀具在工作中的实际切削角度称为工作角度。 粗基准——未经过机械加工的定位基准称为粗基准。 常值系统误差当连续加工一批零件时,这类误差的大小和方向或是保持不变 刀具耐用度：是指刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间 刀具标注后角：后刀面与切削平面之间的夹角 刀具标注前角：基面与前刀面的夹角 刀具寿命是指一把新刀具从开始投入使用直到报废为止的总切削时间 定位：使工件在机床或夹具中占有准确的位置。 定位基准在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准 积屑瘤粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃处，形成的一块很硬的楔状金属瘤，通常称为积屑瘤，也叫刀瘤， 机械加工工艺系统在机械加工中,由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的整体系统, 机械加工工艺规程把工艺过程的有关内容，用工艺文件的形式写出来，称为机械加工工艺规程。 机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度 精基准：用加工过的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。 基准：零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。（2.2） 夹紧：在工件夹紧后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 加工精度：零件加工后的实际几何参数和理想几何参数符合程度。加工误差：零件加工后的实际参数和理想几何参数的偏离程度。 金属的可焊性——指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数 及结构型式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 金属的可锻性指金属接受锻压加工的难易程度。金属可锻性好，表明金属易于锻压成型。 分型面——两个铸型相互接触的表面，称为分型面。 过定位：也叫重复定位，指工件的某个自由度同时被一个以上的定位支撑点重复限制。 工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。 工序——机械加工过程中，一个或一组工人在一个工作地点，对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。 工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工的内容多 工序分散：工序数多而各工序的加工内容少 工序余量：相邻两工序的尺寸之差，也就是某道工序所切除的金属层厚度 工艺能力系数使公差δ和△随（6σ）之间有足够大的比值，这个比值Cp 工艺过程：在生产过程中凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等使其成为成品或半成品的过程。工艺规程：人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产这些工艺文件即为工艺规程。 工艺基准：在加工和装配中使用的基准。包括定位基准、度量基准、装配基准。
安徽三联学院 《机械制造技术基础》实验指导书 交通工程学院实验中心
实验1 、车刀几何角度测量 一、实验目的与要求 1了解车刀量角台的构造与工作原理。 2掌握车刀几何角度测量的基本方法。 3加深对车刀各几何角度、各参考平面及其相互关系的理解。 二、实验实施的条件 仪器：回转工作台式量角台 = 00） 车刀： 1直头外圆车刀（λ s 2直头外圆车刀（λ < 00） s 三、实验具体步骤 图1-1所示，回转工作台式量角台主要由底盘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；平台3可绕底盘中心在零刻线左右1000范围内转动；图1-1 量角台的构造定位块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，有主平面（大平面）、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450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上制有螺纹，旋转升降螺母8就 可以调整测量片相对车刀的位置。 1利用车刀量角台分别测量λs = 00 、λs < 00 的直头外圆车刀的几何角度： 要求学生测量κr、κr＇、λs、γo、αo、αo ＇等 图1-2 测量片 共6个基本角度。 2记录测得的数据，并计算出刀尖角ε和楔角β。 1、实验方法 1根据车刀辅助平面及几何参数的定义，首先确定辅助平面的位置，在按着几何角度的定义测出几何角度。
2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度。 2、实验步骤 1首先进行测量前的调整：调整量角台使平台、大扇形刻度盘和小扇形刻度盘指针全部指零，使定位块侧面与测量片的大平面垂直，这样就可以认为：（1）主平面垂直于平台平面，且垂直于平台对称线。 （2）底平面平行于平台平面。 （3）侧平面垂直于平台平面，且平行于平面对称线。 2测量前的准备：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平台平面上平行移动，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。 3测量车刀的主（副）偏角 （1）根据定义：主（副）刀刃在基面的与走刀方向夹角。 （2）确定走刀方向：由于规定走刀方向与刀具轴线垂直，在量角台上即垂直于零度线，故可以把主平面上平行于平台平面的直线作为走刀方向，其与主（副）刀刃在基面的投影有一夹角，即为主（副）偏角。 （3）测量方法：顺（逆）时针旋转平台，使主刀刃与主平面贴合。如图1-3所示，即主（副）刀刃在基面的投影与走刀方向重合，平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为主（副）偏角κr（κr＇）的角度值。 4测量车刀刃倾角（λs） （1）根据定义：主刀刃和基面的夹角。 （2）确定主切削平面：主切削平面是过主刀刃与主加工表面相切的平面，在测量车刀的主偏角时，主刀刃与主平面重合，就使主平面可以近似地看作主切削平面（只有当λs =0时，与主加工表面相切的平面才包含主刀刃），当测量片指针指零时底平面可作为基面。这样就形成了在主切削平面内，基面与主刀刃的夹角，即刃倾角。 （3）测量方法：旋转测量片，即旋转底平面（基面）使其与主刀刃重合。如图1-4所示，测量片指针所指刻度值为刃倾角。 5测量车刀主剖面内的前角γo和后角αo
定位误差计算 1.有一批直径为0 d d δ-的轴，要铣一键槽，工件的定位方案如图所示（V 形块角度为90°），要保证尺寸m 和n 。试分别计算各定位方案中尺寸m 和n 的定位误差。 (a) (b) (c) 2.如图钻孔，保证A ，采用a)～d)四种方案，试分别进行定位误差分析（外圆50 01 .0-φ ）。 3.如图同时钻两孔，采用b)～c)两种钻模，试分别进行定位误差分析。
4.钻直径为φ 10的孔，采用a ）、b)两种定位方案，试分别计算定位误差。 【 a) b) 5.如图在工件上铣台阶面，保证工序尺寸A ，采用V 形块定位，试进行定位误差分析。 6.如图钻d 孔，保证同轴度要求，采用a)～d) 四种定位方式，试分别进行定位误差分析。 （其中900 = α，05.030±=φd ）
8.图所示齿轮坯在V形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸H=+。已知：d=φ,D=φ35+。若不计内孔与外圆同轴度误差的影响,试求此工序的定位误差。 > 加工误差计算 1.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径Φ11±，第一台加工1000 件，其直径尺寸按正态分布，平均值X 1=，均方差 σ 1=。第二台加工500件，其直径尺寸 也按正态分布，且X 2=，均方差 σ 2=。试求: (1)在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的工序精度高 (2)计算并比较哪台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。 注：
2. 态分布，分布中心的尺寸X ＝，均方根差σ＝，求： (1)这批工件的废品率是多少 / (2)产生废品的原因是什么性质的误差 3. 在甲、乙两台机床上加工同一种零件，工序尺寸为50±。加工后对甲、乙机床加工的零件分别进行测量，结果均符合正态分布，甲机床加工零件的平均值 甲 =50,均方根偏差 甲 ＝，乙机床加工零件的平均值 乙=，均方根偏差 乙＝， 试问： (1)在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线； (2)判断哪一台机床不合格品率高 (3)判断哪一台机床精度高 4. 加工一批尺寸为Φ的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差σ=，公差带中点小于尺寸分布中心0.03mm 。试求：1）加工尺寸的常值系统误差、变值系统误差以及随机误差引起的尺寸分散范围2）计算这批零件的合格率及废品率 5.加工一批工件的内孔，其内孔直径设尺寸为 mm,若孔径尺寸服从正态分布，且分散范围等于公差值，分布中心与公差中心重合，试求1000个零件尺寸在 mm 之间的工件数量是多少 > 6. 镗孔公差T=,σ=,已知不能修复的废品率为%，试绘出正态分布曲线图，并求产品的合格率 X σ X σ025.25020.25Φ-Φ2503 .00+Φ
制造技术综合实验 指导书 （机械设计制造及其自动化专业）机汽学院制造工程系
附录一：车刀几何角度测量方法 一、回转工作台式量角台的构造 图1-1为回转工作台式量角台组成原理。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 1－底盘、2－工作台指针、3－工作台、4－定位块、 5－测量片、6－大扇形刻度盘、7－立柱、8－大螺帽、 9－旋钮、10－小扇形刻度盘 图1-1 量角台的构造图1-2 测量片 片5，如图1-2所示，有主平面（大平面）、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上有正负450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上制有螺纹，旋转升降螺母8可调整测量片相对车刀的位置。 二、测量内容 利用车刀量角台分别测量外圆车刀的几何角度：κr、κr＇、λs、γo、αo、αo ＇等基本角度。记录测得的数据，并计算出刀尖角ε和楔角β。 三、测量方法 1、根据车刀参考平面及几何参数的定义，首先确定参考辅助平面的位置，在按照几何 角度的定义测出几何角度。 2、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 度。 四、测量步骤 1、测量前的调整：调整量角台使平台、大扇形刻度盘和小扇形刻度盘指针全部指零，使定位块侧面与测量片的大平面垂直，这样就可以认为测量片： 1）主平面垂直于平台平面，且垂直于平台对称线。
1.刀具后角就是指后刀面与切削平面间的夹角。 3.精车铸铁时应选用(YG3);粗车钢时,应选用(YT5)。 4.当进给量增加时,切削力(增加),切削温度(增加)。 8.机床型号由字母与数字按一定规律排列组成,其中符号C代表(车床)。 11.定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称(基准不重合)误差,工件以平面定位时,可以不考虑(基准位置)误差。 12.机床制造误差就是属于(系统)误差,一般工艺能力系数C p应不低于(二级)。 15.工艺过程就是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸与性能,使之成为合格零件的过程。 一、简述切削变形的变化规律,积屑瘤对变形有什么影响？(8分) 变形规律:ro↑,Λh↓;Vc↑,Λh↓;f↑, Λh↓; HB↑, Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加,使Λh↓ 六、加工下述零件,以B面定位,加工表面A,保证尺寸10＋0、2mm,试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。(8分) L＝mm 2201.0- 九、在六角自动车床上加工一批18 03 .0 08 .0 φ+-mm滚子,用抽样检验并计算得到全部工件的平均尺寸为Φ17、979mm,均方根偏差为0、04mm,求尺寸分散范围与废品率。 尺寸分散范围:17、859－18、099mm 废品率: 17、3% 1.工序就是指一个工人在一台机床上对一个(或多个)零件所连续完成的那部分工艺过程。 2.剪切角增大,表明切削变形(减少);当切削速度提高时,切削变形(减少)。 3.当高速切削时,宜选用(硬质合金)刀具;粗车钢时,应选用(YT5)。 4.CA6140车床可加工公制,英制,模数与径节等四种螺纹。 5.不经修配与调整即能达到装配精度的方法称为(互换法)。 6.当主偏角增大时,刀具耐用度(减少),当切削温度提高时,耐用度(减少)。 11.定位基准面与定位元件制造误差引起的定位误差称(基准位置)误差,工件以平面定位时,可以不考虑(基准位置)误差。 12.测量误差就是属于(随机)误差,对误差影响最大的方向称误差敏感方向。 13.夹紧力的方向应与切削力方向(相同),夹紧力的作用点应该(靠近)工件加工表面。 一、金属切削过程的本质就是什么？如何减少金属切削变形？(8分)
2014-2015学年第二学期机械制造技术基础作业 1、何谓切削用量三要素怎样定义?如何计算? 答：切削用量三要素：切削速度Vc、进给量f、背吃刀量ap； 切削速度Vc：主运动的速度，大多数切削加工的主运动采用回转运动。回旋体（刀具或工件）上 外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下： m/s或m/min式中 d——工件或刀具上某一点的回转直径（mm）; n——工件或刀具的转速（r/s或r/min）。 进给量f：进给速度Vf是单位时间的进给量，单位是mm/s (mm/min)。 进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r。 对于刨削、插削等主运动为往复直线运动的加工，虽然可以不规定进给速度却需要规定间歇进给量，其单位为mm/d.st（毫米/双行程）。 对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具，在它们进行工作时，还应规定每一个刀齿的进给量fz，季后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是mm/z(毫米/齿)。 Vf = f .n = fz . Z . n mm/s或mm/min 背吃刀量ap:对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面的垂直距离，单位 mm。 外圆柱表面车削的切削深度可用下式计算： mm 对于钻孔工作 ap = mm 上两式中——为已加工表面直径mm；——为待加工表面直径mm。 2、刀具标注角度参考系有哪几种?它们是由哪些参考平面构成?试给这些参考平面下定义? 答：刀具标注角度的参考系主要有三种：即正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面参考系。 构成：⑴即正交平面参考系：由基面Pr、切削平面Ps和正平面Po构成的空间三面投影体系称为正交平面参考系。由于该参考系中三个投影面均相互垂直，符合空间三维平面直角坐标系的条件，所以，该参考系是刀具标注角度最常用的参考系。
22机械制造技术基础（试题1） 一、填空选择题（30分） 1．刀具后角是指后刀面与切削平面间的夹角。 2．衡量切削变形的方法有变形系数与滑移系数两种，当切削速度提高时，切削变形减少（增加、减少）。 3．精车铸铁时应选用YG3；粗车钢时，应选用YT5。 4．当进给量增加时，切削力增加，切削温度增加。 5．粗磨时，应选择软砂轮，精磨时应选择紧密组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括Tc与Tp两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好，差），粗加工孔时，应选择麻花钻刀具。 8．机床型号由字母与数字按一定规律排列组成，其中符号C代表车床 9．滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条附加运动传动链。滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称成形运动。10．进行精加工时，应选择切削油，为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行退火处理。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称基准不重合误差，工件以平面定位时，可以不考虑基准位置误差。 12．机床制造误差是属于系统误差，一般工艺能力系数C p应不低于二级。 13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是螺旋机构，动作最快的是圆偏心机构。 14．一个浮动支承可以消除1个自由度，一个长的v型块可消除4个自由度。 15．工艺过程是指用机械加工方法直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能，使之成为合格零件的过程。 二、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成？绘图表示外圆车刀的六个基本角度。（8分） 外圆车刀的切削部分结构由前刀面、后刀面、付后刀面、主切削刃、付切削刃与刀尖组成。 六个基本角度是：r o、αo、kr、kr’、λs、αo’ 三、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响？（8分） 变形规律：r o↑，Λh↓；Vc↑，Λh↓；f↑,Λh↓;HB↑,Λh↓ 积屑瘤高度Hb↑,引起刀具前角增加，使Λh↓ 四、CA6140车床主传动系统如下所示，试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与最低转速。（8分） 最高转速约1400r/min，最低转速约10r/min 五、什么叫刚度？机床刚度曲线有什么特点？（8分） 刚度是指切削力在加工表面法向分力，Fr与法向的变形Y的比值。 机床刚度曲线特点：刚度曲线不是直线；加载与卸载曲线不重合；载荷去除后，变形恢复不到起点。 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8 分） L＝0 0.1 mm 七、在一圆环形工件上铣键槽，用心轴定位，要求保证尺寸34.8-0.16mm，试计算定位误差并分析这种定位是否可行。（8分）
《机械制造技术基础》实验指导书 机械工程教研室 集美大学机械工程学院
实验须知 实验是获得感性知识，巩固并加深理解课堂讲授的理论，掌握实验操作技术的重要教学环节，为了更好达到上述目的，学生在实验前后必须做到以下各点： 1、每次实验前必须认真预习实验指导书，了解实验目的、要求、工作原理以及实验的步骤和方法。 2、实验时应严格遵守实验室的规章制度及操作规程，不懂之处应主动争取指导，切勿不懂装懂，从而造成不应有的损坏事故。 3、实验必须爱护实验设备、仪器及工卡量具，不许乱摸乱动与本实验无关的设备仪器，不得在实验室游逛及闲谈说笑。 4、实验室当工件安装完毕，开动机床前，须得到指导教师的同意，方可接通电源，开动机床。 5、实验完毕，应将所用工具卡量具及仪器收拾整理好放回原处，并将机床擦拭干净。 6、实验结束后，应在指定时间内交出合乎要求的实验报告，不合格者，将退回重新补做。
实验一车刀几何角度的测量 一、实验目的和要求 1、通过车刀角度的测量，进一步明确各角度的定义； 2、掌握测量车刀几何角度的方法； 3、按1:1绘制外圆车刀工作图，用测量结果标出各角度。 二、实验设备及工具 该车刀量角仪是专供测量车床上各种刀具有关角度使用的量具。该量具主要由五个部分组成，即：如图1所示 1、刀具安放旋转板及测量指针； 2、扇形刻度盘和指针 3、垂直升降杆 4、右侧小刻度盘及指针 5、底座及底座刻度盘 使用时可根据所需测量刀具的角度要求，量得所需测量的角度。 三、仪器使用说明 现以外园车刀为例，说明其具体使用方法如下：测量前，先使量角仪对零，即底座刻度盘上的小指针指向0；同时扇形刻度盘上的指针及右侧刻度盘上的指针均指向0，此时，刀具（杆）的中心线应与扇形刻度盘及指针垂直。 1、测量主偏角 将刀具放在刀具安放旋转板上，刀具侧面紧贴安放旋转板上工字架侧面，位置可调整，转动安放旋转板，使刀具的主切削刃与垂直扇形刻度盘上的指针平面 贴紧，此时观察刀具安装转盘左下方的指针所指底座圆形刻度盘的刻度即为所需
机械制造技术基础（试题1） 一、填空选择题（30分） 1．刀具后角是指。 2．衡量切削变形的方法有两种，当切削速度提高时，切削变形（增加、减少）。 3．精车铸铁时应选用（YG3、YT10、YG8）；粗车钢时，应选用（YT5、YG6、YT30）。 4．当进给量增加时，切削力（增加、减少），切削温度（增加、减少）。 5．粗磨时，应选择（软、硬）砂轮，精磨时应选择（紧密、疏松）组织砂轮。 6．合理的刀具耐用度包括与两种。 7．转位车刀的切削性能比焊接车刀（好，差），粗加工孔时，应选择（拉刀、麻花钻）刀具。 8．机床型号由与按一定规律排列组成，其中符号C代表（车床、钻床）。 9．滚斜齿与滚直齿的区别在于多了一条（范成运动、附加运动）传动链。滚齿时，刀具与工件之间的相对运动称（成形运动、辅助运动）。 10．进行精加工时，应选择（水溶液，切削油），为改善切削加工性，对高碳钢材料应进行（退火，淬火）处理。 11．定位基准与工序基准不一致引起的定位误差称（基准不重合、基准位置）误差，工件以平面定位时，可以不考虑（基准不重合、基准位置）误差。 12．机床制造误差是属于（系统、随机）误差，一般工艺能力系数C p应不低于（二级、三
级）。 13．在常用三种夹紧机构中，增力特性最好的是机构，动作最快的是 机构。 14．一个浮动支承可以消除（0、1、2）个自由度，一个长的v型块可消除（3，4，5）个自由度。 15．工艺过程是指 。 二、外圆车刀切削部分结构由哪些部分组成绘图表示外圆车刀的六个基本角度。（8分） 三、简述切削变形的变化规律，积屑瘤对变形有什么影响（8分） 四、CA6140车床主传动系统如下所示，试列出正向转动时主传动路线及计算出最高转速与 最低转速。（8分） 五、什么叫刚度机床刚度曲线有什么特点（8分） 六、加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。（8分）
练习一1、名词解释 工序 机械加工工艺规程 工位 机械加工工艺过程 安装 工步 工作行程 生产纲领
2、何谓机械加工工艺规程工艺规程在生产中起什么作用 3、试述图4-68（p212）所示零件有哪些结构工艺性问题并提出改进意见。 4、试选择图4-70（p213）中各零件的粗、精基准。（图a为齿轮零件，毛坯为模锻件；图b为液压缸体零件简图，毛坯为铸件；图c为飞轮简图，毛坯为铸件。）
5、何谓加工经济精度选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些 6、大批大量生产条件下，加工一批直径为0008.0-20 mm ，长度为58mm 的光轴，其表面粗糙度为R a ﹤，材料为45钢，试安排其工艺路线。 C ） B ）
7、图4-72所示的小轴系大批生产，毛坯为热轧棒料，经过粗车、精车、淬火、粗磨、精磨后达到图样要求。现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表4-23.毛坯尺寸公差为 1.5 mm。试计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序的最大余量和最小余量。 表4-23 加工余量及工序尺寸公差
8、欲在某工件上加工03 .005.72+φmm 孔，其材料为45钢，加工工序为： 扩孔、粗镗孔、半精镗、精镗孔、精磨孔。已知各工序尺寸及公差如下： 粗磨：03.005.72+φmm ； 粗镗：3.0068+φmm ； 精镗：046.008.71+φmm ； 扩孔：46.0064+φmm ； 半精镗：19.005.70+φmm ； 模锻孔：12-59+φmm 。 试计算各工序加工余量及余量公差。 9、名词解释
尺寸链 基准 定位 工序基准 定位基准 装配基准 封闭环 增环 10、在图4-73所示工件中，mm 20L mm 60L mm 70L 15 .00 30025.0-2025.0-050.0-1+===，，，L 3不便直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。
一、填空题（每空1分，共10分） 1. 在标注刀具角度的正交平面参考系中，通过主切削刃上某一指定点，同时垂直于该点基面和切削平面的平面是。 2. 研磨可降低加工表面的粗糙度，但不能提高加工精度中的精度。 3. 机床主轴回转误差的基本形式包括主轴径角度摆动、轴线窜动和。 4. 机械加工表面质量包括表面粗糙度、和表面层物理机械性能的变化。 5. 在机械加工中，自激振动的激振机理通常包括负摩擦颤振原理、再生颤振原理和 。 6. 机械加工中选择机床时，要求机床的尺寸规格、加工效率及等与工件本工序加工要求相适应。 7. 机械加工中定位基准与设计基准不重合时，工序尺寸及其偏差一般可利用进行计算获得。 8. 在车床上用两顶尖装夹加工细长轴时，工件会产生误差。 9. 切削加工45钢时通常应采用类或YW类硬质合金刀具。 二、名词解释（每小题2分，共10分 1. 工序分散 2. 刀具标注后角 3. 砂轮的组织 4. 工序余量 5. 工艺规程 三、单项选择题（选择正确答案的字母填入括号，每小题1分，共10分 1. 精基准的主要作用是（）。 A. 保证技术要求 B. 便于实现粗基准 C. 尽快加工出精基准 D. 便于选择精基准 2. 夹具精度一般是零件精度的（） A. 1/3～1/5 B. 1/2 C. 相同 D. 1/10 3. 从概念上讲加工经济精度是指（） A.成本最低的加工精度 B.正常加工条件下所能达到的加工精度 C.不计成本的加工精度 D. 最大生产率的加工精度 4. 控制积屑瘤生长的最有效途径是（） A. 改变切削速度 B. 改变切削深度 C. 改变进给速度 D. 使用切削液 5. 在麻花钻头的后刀面上磨出分屑槽的主要目的是（）。 A.利于排屑及切削液的注入 B.加大前角，以减小切削变形 C. 减小与孔壁的摩擦 D. 降低轴向力 6. 自为基准是以加工面本身为精基准，多用于精加工工序，这是为了（）。 A. 保证符合基准重合原则 B. 保证符合基准统一原则 C. 保证加工面的余量小而均匀D 保证加工的形状和位置精度 7. 在切削铸铁时，最常见的切屑类型是（）。 A．带状切屑B. 挤裂切屑C. 单元切屑D．崩碎切屑 8.（）加工是一种容易引起工件表面金相组织变化的加工方法。 A．车削B．铣削C．磨削D 钻削 9. 在切削用量三要素中，（）对切削力的影响程度最大。 A.切削速度 B.进给量 C.背吃刀量 D.三个同样