新机械制造技术基础综合实验指导书

《机械制造技术基础》实验指导书实验一：车刀几何角度的测量一、实验目的1、通过实验巩固和加深对车刀几何角度的标注坐标系平面与车刀几何角度坐标系的基本定义的了解；2、了解车刀量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。

4、能用工作图表达车刀工作部分的结构。

二、实验设备1、SJ34型车刀量角仪、SJ25型车刀量角仪；2、实验用车刀教具：45°外圆车刀、75°外圆车刀、外圆车刀、45°弯头车刀、切断刀等。

所用车刀教具的刀杆的截面为矩形。

三、车刀量角仪的结构原理及使用方法1、车刀量角仪的结构与工作原理及使用方法图1所示为车刀量角仪。

它能测量各类型车刀的任意剖面中的几何角度。

其结构与工作原理及使用方法如下：1—底座 2—底盘 3—导条 4—定位块 5—工作台 6—指针 7—小轴 8—螺钉轴 9—大指针 10—转 11—大刻度盘 12—滑体13--小指针 14—小刻度盘 15—小螺钉 16—旋钮 17—弯板 18—大螺帽 19—立柱图1 车刀量角仪结构圆形底盘2的周边上刻有从0°起向顺、逆时钟两个方向各100°的刻度，其上的工作台5可绕小轴7转动，转动角度的数值可由固定在工作台上的指针6来指示。

工作台上的定位块4和导条3固定在一起，能在工作台的滑槽内平行移动。

立柱19固定在底盘2上，立柱上有螺纹，旋转大螺帽18，可使滑体12沿立柱上的键槽上下滑动。

滑体12上用小螺钉15固定安装上一个小刻度盘14。

用旋钮16将弯板17琐紧在滑体12上。

松开旋钮16，弯板17可绕旋钮顺、逆时钟两个方向转动，转动角度的大小由固连于弯板17上的小指针13小刻度盘上指示出来。

弯板另一端有个固定着扇形大刻度盘11，其上有螺钉轴8安装着大指针9，大指针9可绕螺钉轴8作顺、逆时钟两个方向转动，在大刻度盘11上指示转动的角度。

当工作台指针6、大指针9和小指针13都处在“0”位时，大指针9的前面a和侧面b处于与工作台5上表面垂直的位置，大指针9的底平面c则平行于工作台5的上表面。

《机械制造技术基础》实验指导书机械制造技术基础实验指导书青岛大学机电学院20XX-5-23实验一金属切削刀具认识实验一、实验目的和要求掌握金属切削刀具的结构特点，掌握车刀、铣刀、钻床刀具、刨刀等的结构特点和切削原理。

熟悉砂轮的构造、工作原理和适用范围。

二、实验仪器、设备与材料金属切削刀具陈列柜。

三、实验步骤对照教材中相关的刀具知识，仔细观察刀具模型，加深理解。

分析金属切削刀具的结构，能加工的面。

观察刀具的结构。

认识车刀、麻花钻、圆柱铣刀的前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃；绘制刀具的标注角度。

四、实验注意事项1. 实验前详细阅读教材、课堂笔记相关的内容。

2. 示范标本、图片等不得随意移动或拿走。

3. 保持实验室清洁。

五、思考题1. 画图表示切断车刀的前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃。

2. 画图表示麻花钻切削部分前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、横刃并标明螺旋角、顶角。

1实验二组合夹具拆装实验一、实验目的和要求掌握夹具的结构特点，掌握定位元件定位原理，所限制的自度,掌握夹紧元件的夹紧方式和夹紧力的计算。

二、实验仪器、设备与材料钻床夹具、铣磨床夹具、车床夹具。

三、实验步骤1.通过观察与拆卸夹具。

熟悉夹具的组成部分、结构特点、定位、夹紧原理。

2. 3. 4.分析夹具的结构、原理。

拆装夹具。

分析定位元件定位原理及所限制的自度，分析夹紧元件的加紧方式并计算夹紧力。

四、实验原理机床夹具是机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠的加紧。

组合夹具是一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的专用夹具。

这些元件和合件的用途、形状和尺寸规格各不相同，具有较好的互换性、耐磨性和较高的精度，能根据工件的加工要求，组装成各种专用夹具。

组合夹具的特点是结构灵活多变，援建能长期重复使用，设计和组装周期短。

机床夹具的组成：定位元件夹紧装置2夹具体对刀、导引元件或装置连接元件其它元件或装置五、实验注意事项1.实验前详细阅读教材、课堂笔记相关的内容。

实验一加工误差统计分析一、实验目的1. 掌握绘制工件尺寸实际分布图的方法，并能根据分布图分析加工误差的性质、计算工序能力系数。

2.点图分析工艺过程的稳定性。

二、实验仪器1. 机床：斯来福临精密数控平面磨床K-P36 Compact2. 量具：螺旋测微仪（千分尺）三、实验内容中线和上下控制线，并根据尺寸误差趋势对磨削程序进行实时调整，以实现监控反馈。

在整批工件加工完成后，绘制被加工零件尺寸的分布曲线直方图，分析被加工零件尺寸的加工精度，从中找出误差的性质和原因，并计算机床的工艺能力系数、确定机床的工艺能力等级。

四、实验原理和方法应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。

其基本原理是通过对加工误差分类、产生原因对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。

1．加工误差分类在机械加工中，各种加工误差，按它们在一批零件中出现的规律来看，可以分为两大类：系统误差和随机误差。

(1)系统误差在顺序加工一批零件中，如果加工误差的大小和方向都保持不变，或者按一定规律变化，则称为系统误差。

系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差两类。

加工原理误差、机床(或刀具、夹具与量县)的制造误差、工艺系统静力变形等引起的加工误差均与加工时间无关，其大小和方向在一次调整中也基本不变，因此都属于常值系统误差。

机床、刀具和夹具等在热平衡前的热变形误差以及刃具的磨损等，随加工过程（或热工时间)而有规律地变化，由此产生的加工误差属于变值系统误差。

（2）随机误差在顺序加工一批零件中，如果加工误差的大小和方向呈不规律变化，则称为随机误差。

随机误差是由许多相互独立因素随机作用的结果，如毛坯的余量大小不一致或硬度不均匀时将引起切削力的变化，在变化的切削力作用下由于工艺系统的受力变形而导致的加工误差就带有随机性，属予随机误差。

另外，定位误差、夹紧误差、多次调整的误差、残余应力引起的工件变形误差都属于随机误差。

机械制造基础实验指导书实验一：手工电弧焊实验目的了解手弧焊的基本理论，熟练掌握手工电弧焊的基本操作及焊接规范参数调整的方法。

观察焊接电流，焊接电压及焊条直径对焊缝成型的影响。

实验内容焊条类型的选择及焊接规范的正确预置，各种焊接位置的操作及焊接规范对焊接成型的影响。

实验要求1、在5秒钟内完成引弧，并建立稳定电弧。

2、能够将一根完整的焊条不断弧烧完。

3、焊缝熔宽、堆高均匀，无气孔、夹渣。

4、测试分析焊接电流对焊缝成型的影响。

5、其它同学观看电弧形态实验装置1、电焊机1台2、焊板若干3、焊条若干4、锤1把5、砂纸、钢丝刷 1把6、钢板尺1只实验步骤1、按下图将电焊机接好：12、选定焊条类型及直径。

3、预调焊接电流值。

4、采用短路或划擦方法引燃电弧。

实验数据及处理1、选择几组成型最好的焊接数据记录下表中。

2、记录所选焊件的堆高、熔宽、气孔、夹渣等。

电弧电压电弧电压电弧电流成型分析堆高熔宽电弧电流成型分析堆高熔宽电弧电压电弧电流成型分析堆高熔宽实验报告要求1、按以上记录说明最佳规范的参数。

2、分析手工电弧焊设备及工作原理。

3、说明焊接电流的调整方法。

4、说明手工电弧焊常见缺陷的种类。

2实验二： CO2气体保护焊接实验实验目的了解气体保护焊的基本理论，熟练掌握CO2焊接的基本操作及焊接规范参数的调整方法。

CO2电源与普通手工电弧焊电源的区别。

观察熔滴过度特点。

实验内容正确安装焊丝及焊接规范的正确预置，保护气体流量调节，短路过渡时可用全位置焊接及不同焊接电流对成型的影响。

实验要求1、能够使电弧稳定燃烧。

2、观察熔滴的过渡形态3、焊缝宽度、堆高均匀无气孔、夹渣。

实验装置1、电焊机2、焊板3、焊丝4、砂纸铁刷5、CO2气6、钢板尺1台若干 1盘 1把 1瓶 1把实验步骤1、按下图将电焊机接好。

2、预装已选定的焊丝。

33、预调焊接电压和焊接电流。

4、打开保护气减压阀。

实验数据及处理1、选择几组成型最好的焊件并将焊接数据记录下表中。

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。

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：将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。

机械制造技术基础实验⼆三指导书实验⼆、车床及滚齿机传动分析实验项⽬（⼀）CA6140型车床传动系统剖析⼀、实验⽬的1．掌握主运动传动链传动路线及其功能；2．掌握进给运动传动链传动路线及其功能；3．了解离合器M1～M9的结构与功能，重点是M1、M6、M7；4．了解卸荷机构、基本组、增倍机构、互锁机构的结构与功能。

⼆、实验设备与⽤具1．CA6140型车床 1台2．CA6140型车床教学模型 1台3．CA6140型车床挂图 1套三、实验内容（⼀）主运动传动链1．主电机→⽪带副→主轴箱轴I主轴箱的动⼒是从主电机经过⽪带轮和三⾓带传给轴I并输进主轴箱，为防⽌轴I在三⾓带的张⼒作⽤下产⽣弯曲变形，设计时将⽪带轮先通过花键套、滚动轴承和法兰盘安装在箱体上，从⽽使张⼒由床⾝承受，扭矩由花键套传给轴I，轴I不再因⽪带的张⼒⽽产⽣弯曲变形，故轴I上的零件的⼯作条件得到改善。

双向多⽚式摩擦离合器M1具有使主轴正转、反转、停⽌及过载保护等四个功能，通过现场演⽰，介绍M1结构以及操作⼿柄控制的传动机构，突出其结构紧凑，动作灵敏的特点。

2．轴I→轴Ⅱ→轴Ⅲ通过现场演⽰，介绍轴Ⅱ上的双联滑移齿轮和轴Ⅲ上的三联滑移齿轮，它们同时由⼀个操作⼿柄实现调速功能。

3．轴Ⅲ→……→轴Ⅵ从轴Ⅲ传到轴Ⅵ（主轴）须经齿式离合器M2分成两条路线：（1）⾼速路线当M2脱开并与轴Ⅲ上齿轮（63）啮合时，将使轴Ⅲ直接传动主轴Ⅵ，使其获得6级较⾼转速（400～1400r/min）。

（2）低速路线当M2啮合时，轴Ⅲ须经Ⅳ、Ⅴ两轴传动主轴Ⅵ，使其获得18级低速转速（10～500r/min）。

现场演⽰M2啮合和脱开的情形，并展⽰三个滑移齿轮同时由⼀个操作⼿柄控制的情形。

（⼆）进给运动传动链进给运动传动链始环是主轴，终环是⼑架。

⼑架在丝杠传动下只能实现纵向进给运动，⽤于切削各种螺纹；⼑架在光杆传动下实现纵向或横向进给运动，⽤于切削除螺纹以外的⼯件。

（1）丝杠传动⼑架的进给运动传动链（以切削公制螺纹为例）预先设置：齿式离合器M3、M4脱开，M5啮合。

《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测量的主偏角角度。

《机械制造技术基础》课程实验指导书适用专业：机械设计制造及其自动化实验类别：实验实验学时：6 学时工业制造学院实验一 刀具几何角度的测量一、实验目的：通过实验加深对车刀几何角度、参考平面等概念的理解，掌握测量车刀标注角度的方法，能正确测量车刀角度并根据测量结果绘出车刀工作图。

二、实验内容：1、基本掌握车刀量角台的原理、操作方法；2、掌握车刀刀具角度标注的参考系及角度的标注；3、正确地测量车刀的角度；4、了解不同参考系刀具角度换算的基本方法。

三、实验步骤及要求：1、实验条件：. 1）、车刀量角台 2）、车刀车刀量角台（图1—1）简介图1-1所示，回转工作台式量角台主要由圆盘底座1、2、活动底座3、定位块4、大指针5、大扇形板6、立柱7、螺母8、锁紧螺母9、小指针10、小扇形板11等组成。

圆盘底座底盘1周边左右各有1000刻度，用于测量车刀的主偏角和副偏角，活动底座3可绕底座中心在零刻线左右1000范围内转动；通过底座指针2读出角度值；定位块4可在活动底座上平行滑动，作为车刀的基准；大指针5由前面、底面、侧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主剖面、基面、切削平面等。

大扇形板6上有正负450的刻度，用于测量前角、后角、刃倾角，通过大指针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。

参考系(1)切削平面-----通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。

(2)基 面-----通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。

(3)正交平面-----通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上投影垂直的平面。

标注角度(1)在正交平面参考系内标注的角度 前角-----前刀面与基面之间的夹角图 1-1 量角台的结构后角-----主后刀面与切削平面之间的夹角。

(2)在基面参考系内标注的角度 主偏角---主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。

《机械制造技术基础》实验教学指导书实验二六点定位及夹紧装置一、实验目的1．巩固六点定位原理概念，以及完全定位、不完全定位，欠定位、过定位的区别和使用方法等；2．熟悉典型定位方式和定位元件，掌握典型夹紧机构的作用原理和特点；3．使学生掌握各类机床夹具的结构、原理和特点；了解现代机床夹具的发展。

二、实验仪器设备夹具和定位元件展示柜一组三、实验原理（一）六点定位原理工件在夹具中的定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这可以通过布置定位支承点限制工件相应的自由度获得。

任何一个工件（刚体）在空间直角坐标系中都具有六个自由度，见图1-1。

以→X，→Y，→Z分别表示沿三个坐标轴的轴向移动（或称移动自由度），以，，分别表示绕三个坐标轴的转动（或称为转动自由度）。

由此可见，要使工件在夹具中占有确定的位置，就是要在空间直角坐标系中，通过合理的布置定位元件限制工件的六个自由度。

在X—Y平面（A面）上布置三个支承钉，把工件放在三个支承钉上，就可限制工件的三个自由度, ,→Z；在Y—Z平面上(B面)上布置两个支承钉，使工件靠在两个支承钉上，就可限制, ；在X—Z平面(C面)上布置一个支承钉，使工件靠在这个支承钉上，又可限制工件一个自由度。

通过工件与六个支承点接触，限制其六个自由度。

图2-1 刚体在空间的六个自由度完全定位和不完全定位：工件定位时，其六个自由度全部被限制的定位称为完全定位．如果工件根据加工要求只需要限制其部分自由度，虽然工件在空间不占有一个完全确定的位置，但不影响该工序加工要求时称为不完全定位。

欠定位：工件实际定位所限制的自由度数目，少于按该工序加工加工要求必须限制的自由度数目称为欠定位。

过定位：工件定位时，如果出现两个或两个以上的定位支承点重复限制工件上的同一个自由度则称为过定位。

（二）偏心夹紧机构原理偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件。

偏心夹紧的夹紧力可用下式计算： ]tan )[tan(12ϕϕαρ++=P QLW 其中：W —夹紧力 （N ）； Q —手柄上动力（N ）； L —动力力臂（mm ）；ρ—转动中心2O 到作用点P 间距离（mm ； p α—夹紧楔角（°）。

机械制造技术基础-实验指导书实验须知1.实验是学习机械制造基础课程不可缺少的组成部分，这对加深理解基本概念，巩固课堂上所学的知识都很重要，每次实验必须认真对待。

2.做实验前，必须认真预习有关课程内容和阅读实验指导书，熟悉实验内容和步骤。

3.做实验时要严格按照实验指导书的内容，步骤进行，认真操作，做好实验记录。

4.做完实验，请指导教师看实验结果，教师确认实验通过后．应将实验台恢复原状，关好电源．经指导教师同意后才能离开实验室。

5.每次实验后，按实验指导书的要求，填好实验报告，交给指导老师审阅。

实验目录实验一热塑性塑料注射成型实验实验二冲杯实验实验三多弧离子镀膜实验实验四快速成型（LOM）实验五车刀几何角度测量实验五车刀几何角度测量实验六切屑变形测量实验一热塑性塑料注射成型实验一、实验目的1、了解注射成型的操作过程。

2、了解原料、注射机、模具与试样之间的关系，并注意工艺条件与试样性能变化的关系。

二、实验内容1、进行注射成型操作，用手动操作方式，依次进行闭模、注射装置前移和注射、保压、予塑和冷却装置后退和开模顶出制品等五个基本过程的操作。

2、用半自动操作方式，在确定的实验条件下，制取试样，然后依次变化下列工艺条件：注射速度、注射压力；保压时间；冷却时间；料简温度。

制取其余五组试样。

观察每组试样的外观质量，记录实验条件不同导致外观质量变化的情况。

三、原材料PS苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚物四、主要仪器设备SZ68/40注射成型机（螺杆直径26mm，注射压力158.2MPA，油泵压力13.7Mpa，喷咀球头半径12mm，孔直径4mm）。

注射试样模具（120mm×15mm×10mm大试样Φ100/Φ50圆形模具个一组）。

模温控制装置测温计（量程0~300ºC，精确度不低于±2ºC）秒表（精确度±0.1S）偏光应力仪五、实验方法（一）准备工作1、阅读使用注射机的资料，了解机器的工作原理，安全要求及使用程序。