机械制造基础实验指导书修改稿

机械制造基础实验指导书李志李菊丽编徐州工程学院机电学院机械设计制造及其自动化教研室2008.9实验一普通车床传动及调整一、实验目的了解机床的传动系统、传动结构、机床的操纵机构及其操作方法．熟悉和掌握机床主要部件及其调整方法。

二、实验设备CA6140型普通车床三、实验内容机床的操纵方法和机床运动的调整方法。

了解主轴箱的结构、主轴变速操作机构的工作原理．离合器与制动器的操纵及其调整。

四、实验步骤1.闭合电源开关，闭合机床总开关，启动电动机，操纵离合器，使主轴启动，停止、反向，熟悉离合器操纵手柄的使用。

2.接通丝杠，加工螺纹传动链接通，掌握加工螺纹时机床的调整方法。

调整机床，使其加工螺距t=3mm,旋向为左旋；t=24mm，旋向为右旋。

3.接通光杠，熟悉机动进给手柄的操作方法。

观察搬动手柄时的操作方法，观察搬动手柄时刀架部件的运动状态。

操纵快速电机，使刀架快速移动。

4.断开机床总开关和电源开关，打开主轴箱，对照传动系统图找到各个传动轴，观察滑移齿轮的结构形式、固定齿轮的结构形式及固定方法。

5.观察离合器、制动器及其操纵，离合器与制动器怎样实现互锁。

6.观察II轴上的滑移齿轮操纵机构。

本机构使用了那些操纵件？滑移齿轮的位置是怎样保证的（既滑移齿轮是怎样定位的）。

7.观察轴IV轴上的滑移齿轮及主轴上的离合器是怎样操纵的，使用了那些操纵件。

8.掌握主轴的变速方法。

五、注意事项1.机床开动时要远离机床运动部件，以免发生危险。

机床主轴箱打开后，不要用手去摸齿轮离合器等，不要将杂物掉进主轴箱里，以免损坏设备。

2.机床开动前要对机床按要求进行润滑，实验完毕后将机床各部件及操纵机构复原并对机床导轨部分加油，打扫场地。

实验二 车刀几何角度的测量一、实验目的和要求1. 熟悉车刀切削部分的构成要素，掌握车刀标注角度的参考平面、参考系及车刀标注角度的定义：2. 了解车刀量角台的结构，学会使用量角台测量车刀标注角度；3. 绘制车刀标注角度图，并标注出测量得到的各角度数值。

二、实验原理车刀的标注角度可以用车刀量角台进行测量。

测量的基本原理是：按照车刀标注角度的定义，在刀刃选定点上，用量角台的指针平面(或侧面或底面)，与构成被测角度的面或线紧密贴合(或相平行、或相垂直)，把要测量的角度测量出来。

车刀量角台结构如图2-1所示。

圆形底盘2的周边，刻有从0°起向顺、逆时针两个方向各100°的刻度。

其上的工作台5可以绕小轴7转动，转动的角度，由固连于工作台5上的工作台，指针6指示出来。

工作台5上的定位块4和导条3因定在一起，能在工作台5的滑槽内平行滑动。

立柱20固定安装在底盘2上，它是一根矩形螺纹丝杠，旋转丝杆上的大螺帽19，可以使滑体13沿立柱(丝杠)20的键槽上、下滑动。

滑体13上用小螺钉16固定装上一个小刻度盘15，在小刻度盘15的外面，用旋钮17将弯板18的一端锁紧在滑体13上。

当松开旋钮17时，弯板18以旋钮17为轴，可以向顺、逆时针两个方向转动，其转动的角度用固连于弯板18上的小指针14在小刻度盘15上指示出来。

在弯板18的另一端，用两个螺钉11固定装上一个扇形大刻度盘12，其上4图2-1 车刀量角台 1—支脚 2—底盘 3—导条 4—定位块 5—工作台 6—工作台指针 7—小轴 8—螺钉轴 9—大指针 10—销轴 11—螺钉 12—大刻度盘 13—滑体 14—小指针 15—小刻度值 16—小螺钉 17—旋钮 18—弯板 19—大螺帽 20—立柱用特制的螺钉轴8装上一个大指针9。

大指针9可以绕螺钉轴8向顺、逆时针两个方向转动，并在大刻度盘12上指示出转动的角度。

两个销轴10可以限制大指针9的极限位置。

当工作台指针6、大指针9和小指针14都处在0°时，大指针9的前面a 和侧面b 垂直于工作台5的平面，而大指针9的底面c 平行于工作台5的平面。

测量车刀角度时，就是根据被测角度的需要，转动工作台5， 同时调整放在工作台5上的车刀位置，再旋转大螺帽19，使滑体13带动大指针9上升或下降而处于适当的位置，然向用大指针9的前面a (或侧面b 、或底面c )，与构成被测角度的面或线紧密贴合，从大刻度盘12 上读出大指针9指示的被测角度数值。

三、实验方法(1) 校准车刀量角台的原始位置用车刀量角台测量车刀标注角度之前，必须先把车刀量角台的大指针、小指针和工作台指针全部调整到零位，然后把车刀按图2-2所示平放在工作台上，我们称这种状态下的车刀量角台位置为测量车刀标注角度的原始位置。

(2) 主偏角K r 的测量从原始位置起，按顺时针方向转动工作台(工作台平面相当于P r )，让主刀刃和大指针前面a 紧密贴合，如图2-3所示，则工作台指针在底盘上所指示的刻度数值，就是主偏角k r 的数值。

(3) 刃倾角λs 的测量测完主偏角k r 之后，使大指针底面c 和主刀刃紧密贴合(大指针前面a 相当于P s )，如图2-4所示，则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值，就是刃倾角λs 的数值。

指针在0°左边为+λs ，指针在0°右边为–λs 。

(4) 副偏角k r 的测量参照测是主偏角k r 的方法，按逆时针方向转动工作台，使副刀刃和大指针前面a 紧密贴合，如图2-5所示，则工作台指针在底盘上所指示的刻度数值，就是副图2-2 用车刀量角台测量 车刀标注角度的原始位置偏角k r的数值。

图2-3 测量车刀主偏角图2-4测量车刀刃倾角图2-5 测量车刀副偏角(5) 前面γ0的测量前角γ0的测量，必须在测量完主偏角k r的数值之后才能进行。

从图2-2所示的原始位置起，按逆时针方向转动工作台，使工作台指针指到底盘上ψr=90°—K r的刻度数值处(或者从图2-3所示测完主偏角k r的位置起，按逆时针方向使工作台转动90°)，这时，主刀刃在基面上的投影恰好垂直于大指针前面a(相当于P0)，然后让大指针底面c落在通过主刀刃上选定点的前刀面上(紧密贴合)，如图2-6所示，则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值，就是正交平面前角γ0的数值。

指针在0°右边时为+γ0，指针在0°左边时为–γ0。

(6) 后角α0的测量在测完前角γ0之后，向右平行移动车刀(这时定位块可能要移到车刀的左边，但仍要保证车刀侧面与定位块侧面靠紧)，使大指针侧面b和通过主刀刃上选定点的后刀面紧密贴合，如图2-7所示，则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值，就是正交平面后面α0的数值。

指针在0°的数值。

指针在0°左边为+α0，指针在0°右边为—α0。

图2-6 测量车刀前角图2-7 测量车刀后角(7) 法平面前角γn和后角αn的测量测量车刀法平面的前角γn和后角αn，必须在测量完主偏角k r和刃倾角λs之后才能进行。

将滑体(连同小刻度盘和小指针)和弯板(连同大刻度盘和大指针)上升到适当位置，使弯板转动一个刃倾角λs的数值，这个λs数值由固连于弯板上的小指针在小刻度盘上指示出来(逆时针方向转动为+λs，顺时针方向转动为–λs)，如图2-8所示，然后再按前所述测量正交平面前角γ0和后角α0的方法(参照图2-8和图2-7)，便可测量出车刀法平面前角γn和后角αn的数值。

图2-8 测量车刀法平面前角和后角思考题1. 用车刀量角台测量车刀正交平面前角γ0和后角α0时，为什么要让工作台从原始位置起，逆时针方向旋转ψr=90°–K r的角度？2. 在什么情况下需要测量车刀法平面前角γn和后角αn?为什么用车刀量角台测量车刀法平面前角γn和后角αn时，小指针(即弯板)要旋转一个刃倾角λs的数值？3. 参照测量车刀主剖面前角γ0和后角α0的方法，怎样利用车刀量角台测量出车刀副刀刃上的副前角γ0，和副后角α0，？为什么车刀工作图上不标注副前角γ0，？4. 怎样利用车刀量角测量出车刀假定工作平面、背平面参考系的前角γf、γp 和后角αf、αp？标注出γf、γp和后角αf、αp有什么用处？5. 切断车刀有几条刀刃？哪条是主刀刃？哪条是副刀刃？应如何利用车刀量角台测量切断车刀的主偏角K r和副偏角K r，？6. 45°弯头车刀在车外圆和车端面时，其主、副刀刃和主、副偏角是否发生变化？为什么？实验三机床夹具拆装与调整一、实验目的1.掌握夹具的组成、结构及各部分的作用；2.理解夹具定位原理及各部分的连接关系，了解夹具的装配过程；3.掌握夹具与机床连接、定位方法，了解加工前的对刀方法。

二、实验设备1.钻床、铣床一台2.钻床、铣床夹具一套3.拆装、调整工具各一套三、实验内容及步骤1.熟悉夹具的总体结构，找出夹具中的定位元件、夹紧元件、对刀元件、夹具体及导向元件。

2.分析夹具是如何实现工件定位和夹紧的,指出定位基准和各定位元件所限制的自由度，判断该夹具在设计中有无不合理之处，如过定位、欠定位等，若有不合理的定位方案请提出改进意见。

3.使用工具，按顺序把夹具各连接元件拆开，注意各元件之间的连接和定位关系，并把拆掉的各元件摆放整齐。

4.利用工具，按正确的顺序把各元件装好，了解装配方法，调整好各工作表面之间的位置。

5.把夹具装到钻、铣床的工作台上，注意夹具在机床上的定位，调整好夹具相对机床的位置，然后将夹具夹紧。

6.将工件安装到夹具中，注意工件在夹具中的定位、夹紧。

7.利用对刀塞尺，调整好刀具的位置，注意对刀时塞尺的的使用。

8.实验后绘出一种零件工序简图及夹具装配示意图，装配示意图重点表达清楚工件在夹具中的定位和夹紧方式，完成实验报告。

四、实验注意事项1.实验中小心毛刺，注意安全。

2.遇到别卡现象，不要硬行装配，不要用金属物敲打零件，以防破坏夹具精度。

实验四 加工误差的统计分析一、实验目的与要求学习加工误差统计分析法的基本理论，掌握分布曲线图的作法，学会计算分布曲线参数和工艺能力评价，学会分布曲线图的分析并能提出解决加工误差问题的措施。

二、实验装置及工具材料1．小轴尺寸 φ14 小轴数量：100根 2．游标卡尺 测量范围：0～125/150mm 游标读数值：0.02mm 三、加工误差统计分析概述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。

所谓加工误差统计分析法，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。

四、测量方法与步骤1．游标卡尺的使用方法量具使用得是否合理，不但影响量具本身的精度，且直接影响零件尺寸的测量精度，甚至发生质量事故。