机械综合创新实验 改课件

1、机械综合创新实验学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：四班姓名：张杰学号：1103010422指导老师：康辉民 2015.1.16目录绪论1实验内容2一、 实验项目名称2二、 实验目的和要求2三、 主要仪器设备2四、 实验内容和原理3五、 实验步骤5六、 实验结果与分析、心得6总结12绪论机械综合创新实验是对我们前面部分课程所学知识的综合考察，融会贯通三年多所学的知识，将理论与实践相结合，加深对知识的理解。工件的粗糙度、平面度、直线度的测试是很重要的，它直接关系到产品的质量，所以一定要仔细测试，使其达到产品要求的精度在此过程中，我们也能学习到各种测量仪器的使用方法及原理，了解工件

2、表面出现质量问题的原因等等。实验内容一、 实验项目名称扩径机锥体切削参数与工件便面质量粗糙度、平面度、直线度测试。二、 实验目的和要求实验目的：测试扩径机锥体切削参数与工件便面质量粗糙度、平面度、直线度,学习其各种测量方法及数据分析。实验要求：建立扩径机锥体三维模型，根据模型及切削参数分析工件表面质量特征参数产生的原因。三、 主要仪器设备被测工件：扩径机锥体测粗糙度：轮廓参数仪测平面度、直线度：百分表四、 实验内容和原理实验内容：使用测试仪器测试扩径机锥体切削参数与工件便面质量粗糙度、平面度、直线度。轮廓参数仪原理：当触针直接在工件被测表面上轻轻划过时，由于被测表面轮廓峰谷起伏，触针将在垂直于

3、被测轮廓表面方向上产生上下移动，把种移通过电子装置把信号加以放大，然后通过指零表或其它输出装置将有关粗糙度的数据或图形输出来。电感传感器是轮廓仪的主要部件之一，在传感器测杆的一端装有金刚石触针，触针尖端曲率半径r很小，测量时将触针搭在工件上，与被测表面垂直接触，利用驱动器以一定的速度拖动传感器。由于被测表面轮廓峰谷起伏，触状在被测表面滑行时，将产生上下移动。此运动经支点使磁芯同步地上下运动，从而使包围在磁芯外面的两个差动电感线圈的电感量发生变化。 传感器的线圈与测量线路是直接接入平衡电桥的，线圈电感量的变化使电桥失去平衡，于是就输出一个和触针上下的位移量成正比的信号，经电子装置将这一微弱电量的

4、变化放大、相敏检波后，获得能表示触针位移量大小和方向的信号。此后，将信号分成三路：一路加到指零表上，以表示触针的位置，一路输至直流功率放大器，放大后推动记录器进行记录；另一路经滤波和平均表放大器放大之后，进入积分计算器，进行积分计算，即可由指示表直接读出表面粗糙度Ra值。百分表原理：将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指计在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。五、 实验步骤测粗糙度：三人一组，一个手持触针仪器、一个操作指示表、一个记录数据。一人双手手持触针仪器，保持水平，前端触针轻触工件表面，稳定好，操作指示表的同学开始仪器工作，等待测试运作，然后读取数据，另一个同学记

5、录数据，左右一条直线上取三个点，每个点再测其上中下一条直线三个点的数据，一共测出三组九个数据。测平面度：三人一组，一个控制机床上百分表的移动，一个读数，一个记录数据。在刀具位置安装一个百分表，由一个同学手动控制机床的移动，先使百分表运动到工件一端，作为起点，向下让百分表接触工件表面，读出一个数据；沿X方向运动a，读出一个数据；沿Y方向运动b，读出一个数据；沿X方向移动-a，读出一个数据；沿Y方向移动-b（即回到起点），读出一个数据。由第三个同学记录数据。测直线度：三人一组，一个控制机床上百分表的移动，一个读数，一个记录数据。在刀具位置安装一个百分表，由一个同学手动控制机床的移动，先使百分表运动

6、到工件一端，作为起点，向下让百分表接触工件表面，读出一个数据，沿着X轴方向慢慢移动百分表到另一端，另一个同学负责观察百分表的数据变化，最后读出一个起始值、最终值、最小值、最大值，由第三个同学记录。六、 实验结果与分析、心得实验结果：刀具：ø12钨钢刀进给速度：223mm/min转速：1600r/min吃刀量：单边0.1mm粗糙度：0.527m 0.387m 0.614m0.437m 0.239m 0.381m0.467m 0.532m 0.374m平面度：12（X方向移动）13（Y方向移动）11（X方向移动）12（Y方向移动） 12直线度：10（X方向移动） 15实验结果分析：粗糙度

7、定义：在机械学中，粗糙度指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。误差分析：加工标准是小于0.8m，以上三组九个数据都符合标准，所以产品合格。产生误差原因分析：系统误差：主轴回转误差；刀具的几何误差；夹具的几何误差；工艺系统受力

8、变形引起的误差；工件刚度；刀具刚度；机床部件刚度 ；切削力变化引起的误差；刀具的磨损引起的误差。测量误差：1，测量方向的不同将引起不同的测量结果-粗糙度测量时应垂直于加工痕迹的的方向上进行。不能确定加工痕迹的和非切削加工表面，应在几个不同的方向上进行测量，取恰当的值作为测量结果。2，不应在有表面缺陷的位置测量粗糙度-在表面粗糙度评定中不应把表面缺陷，如气孔、划痕、沟槽等包含进行去，也不应作为表面粗糙度合格与否的指标。测量时应避开这些地方，以上缺陷应采用其它的方法进行判定。3，测量部位选择不合理-由于种种因素的影响，同一加工方法加工出的同一表面，不同部位的粗糙度值会不一样，因此在测量粗

9、糙度数值时，应在不同部位上测量，对多次的测量结果进行分析。对于无特殊要求的粗糙度，应对进行多次测量的结果进行评价。4，测头与工件测量表面的角度-测量时只有测头与垂直，测量的结果才真实可信，经过实验不同的角度将出现不同的测量结果。平面度定义：平面度是指基片具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差。公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。平面度属于形位误差中的形状误差。平面度误差是将被测实际表面与理想平面进行比较，两者之间的线值距离即为平面度误差值；或通过测量实际表面上若干点的相对高度差，再换算以线值表示的平面度误差值。误差分析：最小值为11，最大值为13，两者相差两格，即0.02mm，符合加工

10、误差标准。产生误差原因分析：系统误差：主轴回转误差；刀具的几何误差；夹具的几何误差；工艺系统受力变形引起的误差；工件刚度；刀具刚度；机床部件刚度 ；切削力变化引起的误差；刀具的磨损引起的误差。测量误差：测量时速度不稳定导致读数不准引起的误差 直线度定义：限制实际直线对理想直线变动量的一种形状公差。由形状（理想包容形状）、大小（公差值）、方向、位置四个要素组成。用于限制一个平面内的直线形状偏差，限制空间直线在某一方向上的形状偏差，限制空间直线在任一方向上的形状偏差。误差分析：最小值为11，最大值为15，相差四格，即0.04mm，大于加工误差标准的0.02mm，所以不合格，需要再次加工。产生误差原因分析：系统误差：主轴回转误差；刀具的几何误差；夹具的几何误差；工艺系统受力变形引起的误差；工件刚度；刀具刚度；机床部件刚度 ；切削力变化引起的误差；刀具的磨损引起的误差。测量误差：测量时，不小心使百分表在Z轴有轻度移动，导致误差比较大；测量时，百分表经过一段有污渍的部分引起的误差。心得：测粗糙度时，持触针者应身体保持平稳，双手握稳一起，轻触工件表面，尽量保持水平，这样可以使数据结果更加接近理论值。测直线度和平面度，百分表移动速度不要太快，方