《机械制造技术基础》实验指导书(新版).doc

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3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 452 1图11、 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。（如图2所示） 图22、测量副偏角方法同上，此时转动刀具安放旋转板，使车刀的副切削刃与扇形刻度盘上的大指针平面相接触，此时再观察刀架旋转底盘下指针所指刻度即为需要测量的副偏角角度。如图3所示。 图33、前角的测量方法同前面一样，将车刀安放在旋转刀架盘上，旋转刀具安放旋转板，让刀具的前刀面与大指针的底部相接触，此时大指针在扇形刻度面上所指示的角度即为前角。如图4所示图44、主后角的测量方法同前面一样，此时将刀具的主后刀面，与大指针的前面靠紧（通过调整右侧的小刻度的调整螺母），此时观察右侧面小刻度盘上指针所指刻度即为所需测得主后角角度。如图5所示图55、副后角的测量操作方法与前面相同，此时使刀具的副后刀面，与大指针的前面靠紧（通过调整右侧的小刻度的调整螺母），此时观察右侧面小刻度盘上指针所指刻度即为所需测得的副后角角度。如图6所示。图66、刃倾角的测量使用方法同前一样，使刀具的主切削刃旋转到与大指针同一平面，并与大指针底部靠紧，此时大指针在扇形刻度上所指刻度即为刃倾角。如图7所示 图7角度测量完毕后，请擦拭干净放于盒中保存，其它刀具与上述测量过程相同，可参照使用。四、绘制车刀工作图1、根据测得的数据，先作出主视图内的主切削刃、副切削刃、刀尖位置，磨刀槽位置及刀杆尺寸图。2、作S向视图。3、作出主剖面视图。（见图8）图8车刀几何角度测量的实验报告1、实验条件工具：量角台、钢尺。刀具：外圆车刀、端面车刀、切槽刀。2、实验记录：角度车刀000KrKr0rr外圆车刀端面车刀切槽刀3、按1：1绘制外圆车刀工作图，并将测量结果填入:-5-实验二 滚齿机调整实验一、实验目的：1、熟悉滚齿机的传动系统和工作原理；2、了解具体滚齿机的性能和结构；3、初步掌握滚齿机的调整方法和操作技术。二、实验要求：1、根据工作图纸进行各组配换齿轮的计算、安装和调整；2、安装滚刀和工件，并调整其相对位置；3、完成一个斜齿圆柱齿轮的加工；4、完成实验报告一份。三、实验步骤：（一）熟悉机床：1、使机床空转以认识机床的工作原理。2、停车后，熟悉机床的规格及其性能。3、卸下机床上所有能卸下的防护罩和盖板，对照机床传动系统图观看机床的传动和结构，并仔细观察每条运动链的来龙去脉。4、熟悉机床的操纵机构，弄清每一个手柄、手轮、旋钮、按钮、开关、撞块的功用。（二）调整机床 机床的调整必须在切断机床电源的情况下进行。在整个调整过程中，一定要注意人身和机床的安全。1、 填写实验卡向指导老师领取工件毛坯、滚刀、量具和工件图纸、找出工件和滚刀的有关参数，填入调整卡。根据工件和滚刀的尺寸及材料等参数，选择合适的切削用具，填入调整卡。根据机床上各条运动链的换置公式进行调整计算，并把计算结果填入调整卡。调整卡上填写的全部内容，须送指导老师审阅同意后，才能进行机床调整。2、运动链的调整根据调整数据选择配换挂轮、并装上挂轮架。（注意惰轮和可换离合器的使用。）用手拉动电动机皮带轮上的皮带，使机床缓慢地转动，以检查机床上各个运动是否有矛盾和运动方向是否正确，并及时进行更正。 进一步检查运动调整的结果，经指导老师许可后，方可开动车试转一、二分钟，以观察机床运转情况。3、工件和刀具的安装和调整。-7-工件和刀具安装的正确性直接影响被加工齿轮的精度。为此，安装时应注意下列事项：工件的安装；a、使用工件心轴安装工件时，必须使用后立柱移动支架上的轴承套支承轴端。b、安装工件前，应将所有的定心面和支承面擦净。c、将工件装上心轴，套上垫圈并拧紧螺母，然后用千分表找正工件，使其径向跳动尽量小。其值由工件的精度而定（一般为0.0050.01mm）。d、将工件夹紧、以免加工中发生松动。滚刀的安装：a、滚刀安装时，应将滚刀孔和端面、间隔环的端面、主轴锥孔及滚刀心轴上的脏物和毛刺等清除干净，并保持清洁。b、安装并紧固滚刀后，用百分表在滚刀的两端台阶面上检查同一方向上的径跳，一般不得大于0.03mm。调整滚刀的安装角及其方向：手摇刀架旋转角度方头手柄，根据刀架上的刻度尺及滑板上的付尺，调整滚刀的安装角度。（滚刀的安装角度参看附录图表2） 调整滚刀的轴向位置：手摇刀架主轴轴向走刀方向手柄，调整滚刀的轴向位置，使其刀齿对称于工件中心。4、刀架工作行程撞块位置的调整：刀架行程的最终位置应在超出被加工齿轮端面适当距离的条件下，调整撞块位置。顺铣时使用下面一个撞块，逆铣时则使用上面一个撞块。5、切深的调整：先使工作台向刀架方向块移50mm，再手动工作台使滚刀和工件表面微微接触。使工作台移动丝杆刻度对到“0”位，然后将工作台稍微退出。提升刀架，使滚刀外圆离开工件。将工作台摇回“0”位，按计算的粗切深量把工作台摇进切深尺寸，调整好工作台和滚刀的中心距。点动或手动垂直移动刀架，使滚刀外圆离工件的轴向端面约34mm，准备开车。（三）操作机床： 1、与指导老师一起进行机床各部位的检查。当准备工作全部完成并确保安全可靠后，才允许把手柄处于“接通轴向”进给的位置，开车进行切削。在切削中如发现有错误或事故时，应立即停车进行检查和更正。-8- 2、在整个切齿过程中，轴向进给手柄只能处于“接通”位置，工作台液压快速旋钮只能处于“向前”位置。（注意：采用多次走刀切削时，在整个切齿工作未完成前不能改变状况。） 3、粗切完毕后，停车测量齿厚，根据图纸规定的数值，计算精切深量。 4、在粗加工位置上，手动工作台趋近滚刀至全齿深，开车进行精切。 5、切削完后停车，此时应将立柱手柄移到“快速”，然后再分别使工作台及刀架退回原始位置。 6、取下工件进行测量，把测量结果记入实验报告。 7、卸下刀具和配换挂轮，把加工成品、滚刀及领来的工具、量具清理干净，交还指导老师。 8、清理机床，将刀架转回零线位置，并拆下差动机构可换离合器。 四、实验中注意事项：（一）预习要求：1、在完成复习Y3150E型滚齿机全部内容的基础上，认真预习本指导书；2、根据加工齿轮的要求，必须在实验课前计算出调整所需的全部数据。（二）安全操作要求：1、装卸滚刀时注意不要使滚刀和手受到损伤；2、配换齿轮箱盖未盖好前不得开车；3、未经指导老师同意，不准开车；4、工作时严禁靠近滚刀；5、参加实验的人员，要穿工作服，不准穿拖鞋，女生要带帽。五、复习思考题：1、加工斜齿圆柱齿轮，在调整机床时，是根据工件的端面模数选刀？还是根据工件的法向模数选刀？为什么？2、若用左旋滚刀加工左旋斜齿圆柱齿轮时，刀架如何调整？挂轮如何配搭？为什么？3、机床运动调整中哪些运动链的传动比要求严格？你计算所得配换齿轮传动比的相对误差是多少？4、斜齿圆柱齿轮加工调整中，哪项是应该特别注意的？为什么？附录：1、 表一：Y3150E型滚齿机挂轮齿数表2、 表二：高速钢滚刀的切削规范3、 表三：各种加工条件下主轴允许最高转速4、 表四：Y3150E型滚齿机刀具主轴转速调整表5、 表五：Y3150E型滚齿机轴向进给量调整表6、 图表一：Y3150E型滚齿机滚切齿轮时惰轮调整图表7、 图表二：Y3150E型滚齿机滚刀的安装角度及其方向调整图表-9-附录表一 Y3150E型滚齿机挂轮齿数表挂轮名称个 数模 数齿 数速度挂轮（A、B）4322、33（2个）、44结构性挂齿（e、f）6224、36（4个）、48-10-分齿、进给、差动挂齿（a、b、c、d、a1、a2、b2、c2、d2）47220（2个）、23、24、25、26、30、32、33、34、35、37、40、41、43、45、46、47、48、50、52、53、55、57、58、59、60(2个)、61、62、65、67、70、71、73、75、79、80、83、85、89、90、92、95、97、98、100)表二 高速钢滚刀的切削规范工件材料滚刀切削速度（m/min）粗 切精 切铸铁1620-11-钢（60kg/cm2）25283035钢（60kg/cm2）20252530镍铬钼20252530青铜2530塑料25注：此表适用于逆铣法工作。当使用顺铣法切削时，切削速度允许提高20-25%。表三 各种加工条件下主轴允许最高转速1头滚刀2头滚刀3头滚刀4头滚刀齿轮齿数nmax齿轮齿数nmax齿轮齿数nmax齿轮齿数nmax54010114015174020224065012135018205023275078631417632126632835639118018228027358036448012151002327100364110045551001417125283512542531255671125182216036441605468160728816023282004554200698320089111200282505525084250112250-12-注：选定的主轴转速应低于或等于此表所规定的主轴允许最高转速；机床工作未满600小时以前，主轴允许的最高转速应比表中所列数值低一级使用。表四 Y3150E型滚齿机刀具主轴转速调整表-13-手柄位置（u）挂轮A/B转速（r/min）22/4433/3344/22 4080160 63125250 50100200注：应选取与计算结果最相近的一级主轴转速表五 Y3150E型滚齿机轴向进给量调整铣削方式逆 铣顺 铣进给挂轮的搭配(使用右旋滚刀时) 挂轮a1/b1 手柄位置(u进) (30/54) 0.40.561.161.6 (39/45)0.630.871.82.5 (49/35)11.412.94-14-注：在轴XIV和XV绝对不能配搭齿轮啮合；两个反向轮Z39分别用键固定在XIV和XV轴上，靠挂齿箱内壁安装，不能拆；当使用左旋滚刀加工齿轮，采用顺铣或逆铣时，挂轮的安装位置与表中所示相反。图表一：Y3150E型滚齿机滚切齿轮时惰轮调整图表齿轮旋向齿刀旋向跨轮分齿挂轮进给挂轮差动挂轮工作台旋转方向顺铣逆铣a1/b1a1/b1直齿右左斜齿右旋右左左旋右左-15-图表二：Y3150E型滚齿机滚刀的安装角度及其方向调整图表齿轮种类齿 轮 螺旋方向滚 刀 螺旋方向滚刀安装角与齿轮螺旋角和滚刀螺旋升角的关系直齿右左斜齿右右左左右左-16-齿轮零件图-17-滚齿机的调整计算斜齿圆柱齿轮（有关参数见零件图）；滚刀：直径D=70mm，头数K=1，螺旋升角=4，右旋；切削规范：切削速度V切=28/min，切齿全深H=6.75mm，逆铣，切削行程次数2次，第一次走到h1=5mm，第二次走到h2=1.75mm，轴向进给量：第一次走刀S轴1=1.8mm/r，第二次走刀