机械制造技术基础实验课件

1、机械制造技术基础实验机械制造技术基础机械制造技术基础实验实验一 机械加工误差统计分析机械制造技术基础实验一、实验目的 了解机械加工过程中工件的尺寸分布状态和变化规律； 学习、掌握加工误差的统计分析方法； 了解实现零件关键尺寸统计过程控制所需的一种常用硬件设备，认识统计控制软件的几项基本功能直方图、控制图、工序能力系数的意义； 初步学习统计过程控制（SPC）软件的运用，对产品加工过程的质量变化情况进行初步分析，并尝试提出一些改进措施。机械制造技术基础实验二、实验原理 机械加工过程中存在系统性和随机性误差的综合影响，造成工件的加工尺寸不断变化。 统计分析方法就是以生产现场对一定数量的工件测量所得的

2、结果为基础，运用数理统计方法进行处理，评定其加工情况，进而研究误差的性质及影响因素。 机械加工中采用的统计分析有两种方法：即分布图法和点图法。机械制造技术基础实验1. 分布图法 理论研究与生产实践证明，在调整好的机床上连续加工一批工件，如果没有系统性误差存在，只在随机性误差因素的作用下，加工工件的尺寸将服从正态分布。 在实验过程中，根据加工情况所做实验分布曲线符合正态分布，则说明工艺过程是稳定的。若出现明显差异，说明工艺过程不稳定，工艺系统中存在系统误差因素。因此，根据分布曲线可以很方便的推测、判断工序的加工情况。机械制造技术基础实验2. 点图法 在生产实践中常用点图法来观察尺寸变化趋势，控制

3、加工过程。在调整好的机床上连续加工一批工件，依次进行分组，计算小组平均值和极差，以加工组序或时间为横坐标，以平均值为纵坐标，做出均值图;以极差为纵坐标，作出极差图； 均值图能够反映变值系统性误差的变化规律，极差图则反映随机性误差的大小。 对于不稳定工艺过程，由于系统存在变值系统误差因素的影响，被加工工件尺寸将按一定规律变化，其控制图就不能按上述办法来做了，具体做法可以参考教材。机械制造技术基础实验三、实验仪器设备 1. D913型轴承检查仪 2. 曲柄销 3. 计算机两台 4. 统计过程控制（SPC）软件一套机械制造技术基础实验四、实验方法和步骤 1. 阅读实验指示书，听取实验指导教师的讲解，

4、明确实验的目的、方法和步骤； 2. 搭建测量平台将数字千分表装在测微台的正确位置上并固定，被将被测零件置于被测位置；确定系统的硬件系统连接正确，接通计算机，确认系统的软件和硬件能够进行有效通信，即系统能够采集零件的数据信息；机械制造技术基础实验 3. 明确被测零件在粗磨过程中如何进行抽样的。零件每个样本有n5件，共K20组；抽样的零件零件分别装入标号为A、B、C、的零件盒中；现以A盒为例，内装有nK520100个零件。按照加工顺序已事先对每个零件编上了号；例如第一个零件的编号为，第个零件为，第个零件的编号为，这是第一个样本组的个零件的编号（，）；接下来是第个样本组（）的个零件的编号顺次为、依此

5、类推；实验时，只要按此顺序依次进行测量，就可以了。机械制造技术基础实验 4.为了测量出准确的零件尺寸值，必须在测量之前，使用标定件（基准零件）对测量系统进行标定。标定过程的具体操作为，将标定尺寸输入计算机相应的栏目内，然后把标定件放在测测量位置，等读数稳定后按下数字千分表表面上的“清零”按钮，使数字千分表清零。当换上待测的其它零件时，数字千分表上的读数将是该零件相对于标定零件的偏差值，计算机会自动将该偏差值与标定件的精确值相加，这样就得到了该被测量零件的实际值。机械制造技术基础实验 5.注意学会精密测量方法。零件尺寸的精密测量，偏差数据的波动以微米计，稍不注意就会产生不可忽略的人为误差，因此在

6、测量时要十分小心。首先千分表在表架上的安装应当牢固，表杆应活动自如。如果表杆活动有些迟钝而靠调整夹持的松紧不能解决问题时，可用小块绸布沾一点无水酒精，让其涂抹在表杆与配合孔的缝隙中，来回移动表杆，把夹在缝隙中经稀释过的脏物带到外面，然后用绸布擦掉。 机械制造技术基础实验 6. 输入被测量质量特性的基本信息并进行相应分析。（详细操作请参考实验指导书） 7. 完成实验。机械制造技术基础实验五、撰写实验报告 按要求撰写实验报告机械制造技术基础实验实验二 机床夹具的结构分析机械制造技术基础实验一、实验目的 掌握机床夹具的组成 掌握典型定位方法和定位元件的结构 掌握常见的夹紧方法和夹紧元件的结构 掌握夹

7、具设计原理和设计特点 绘制有关的夹具简图机械制造技术基础实验二、实验设备及工具 机床专用夹具模型钻床夹具铣床夹具 拆装和调整工具扳手钳子螺丝刀机械制造技术基础实验三、实验内容及步骤 观察机床夹具，分析该机床夹具的组成及各主要部分的作用； 对机床夹具进行拆装，了解机床夹具所在机床规格、性能以及与夹具联结处的结构和有关联系尺寸； 绘制机床夹具的装配草图；机械制造技术基础实验工件在夹具中的定位 六点定位原理在机械加工中，要完全确定工件在夹具中的正确位置，必须用六个相应的支承点来限制工件的六个自由度，称为“六点定位原理”。 机械制造技术基础实验工件在夹具中的定位 六点定位原理机械制造技术基础实验工件在

8、夹具中的定位 六点定位原理机械制造技术基础实验常见定位分析 完全定位短圆柱销短圆柱销侧挡销侧挡销平面支承平面支承 连杆钻孔定位方案连杆钻孔定位方案机械制造技术基础实验常见定位分析 欠定位专用夹具安装工件专用夹具安装工件机械制造技术基础实验常见定位分析 过定位过定位示意图过定位示意图机械制造技术基础实验常见定位分析 过定位滚插齿时工件的过定位滚插齿时工件的过定位机械制造技术基础实验常见的定位元件 支承钉 支承板机械制造技术基础实验常见定位方式 工件以平面定位 机械制造技术基础实验常见定位方式 工件以圆孔定位定位销 圆柱销长定位销短定位销 圆锥销定位心轴圆柱心轴过盈配合心轴间隙配合心轴锥度心轴机械

9、制造技术基础实验常见定位方式 常见的圆柱销结构工件以圆柱孔定位的定位套工件以圆柱孔定位的定位套机械制造技术基础实验常见定位方式 常见的圆锥销结构锥销定位锥销定位机械制造技术基础实验锥度心轴机械制造技术基础实验 圆柱心轴机械制造技术基础实验常见定位方式 工件以外圆表面定位 V形块 半圆环 定位套 支承定位机械制造技术基础实验 V形块机械制造技术基础实验活动V型块的应用机械制造技术基础实验 工件以圆孔定位的定位套机械制造技术基础实验常见定位方式 工件以组合表面定位机械制造技术基础实验工件的夹紧方式 1. 什么是夹紧装置？ 将工件在夹具中夹紧、压牢的装置 2. 夹紧装置的组成 动力装置 夹紧元件 中

10、间递力机构机械制造技术基础实验工件的夹紧方式 对夹紧装置的基本要求夹紧应有利于工件的定位而不能破坏工件在定位时所获得的正确位置；夹紧力大小应适当，使夹紧作用可靠，而且能够自锁；夹紧后工件的变形应尽可能小，不能因夹紧变形而影响加工精度；夹紧机构的操作要方便、迅速、省力、安全。机械制造技术基础实验夹紧力方向的确定 a.夹紧力作用方向应垂直于工件的主定位面机械制造技术基础实验夹紧力方向的确定 b. 夹紧力的方向应有利于减少所需要的夹紧力机械制造技术基础实验夹紧力方向的确定 b. 夹紧力的方向应有利于减少所需要的夹紧力机械制造技术基础实验夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力应作用在工件刚度最大的部位机械制

11、造技术基础实验夹紧力作用点的选择 b. 夹紧力作用点应在夹具支承点所组成的面积内机械制造技术基础实验四、思考题 什么是六点定位原理？ 常用的定位方式有哪些？ 常用的夹紧方式有哪些？ 定位和夹紧有何区别？ 夹具装配图上应标注哪些内容？机械制造技术基础实验五、实验报告 按照实验报告的格式撰写 绘制夹具装配图 回答思考题机械制造技术基础实验实验三 机床几何精度检验机械制造技术基础实验一、实验目的 1.熟悉机床几何精度检验的内容、原理、方法和步骤 2.掌握仪器的使用，以及实验数据的处理，误差曲线的绘制 3.通过实验，了解被检验机床的几何精度状况和加工精度关系机械制造技术基础实验二、实验设备和仪器 设备

12、:CA6140车床 仪器：框式水平仪 自准直仪 验棒 千分表 磁性表座机械制造技术基础实验三 实验原理机床几何精度是指机床在不运动（如主轴不转、工作台不移动等）或运动速度较低时的精度，它规定决定加工精度的各主要零部件间以及这些部件的运动轨迹相对运动的允差。一切机床都有一定的几何精度要求，常用机床已经制定了这方面的标准，按JB231478普通机床规定，车床精度检验包括车床导轨直线度、平行度、车端面的平面度，主轴回转精度18项。机械制造技术基础实验JB231478 普通机床几何精度检验标准序号项目名称允差1溜板移动在垂直面不直度0.02mm/m只许凸2溜板移动时的倾斜度0.03mm/m3溜板移动在

13、水平面内的不直度0.015mm/m4主轴锥孔中心线的径向跳动近主轴端0.01mm，在300mm处0.02mm5溜板移动对主轴中心线的不平度上母线0.03mm，只许上。侧母0.015mm只许向操作者6主轴锥孔中心线和尾架套筒中心线对移动溜板移动的不等高度0.06mm只许尾架高7溜板移动对尾座套筒锥孔中心线的不平行度上母线0.03mm，侧母线0.03mm8主轴轴肩支撑面的径向跳动0.02mm9主轴定心轴承颈的径向跳动0.01mm机械制造技术基础实验四 实验步骤与方法1.框式水平仪的工作原理： 框式水平仪主要部分是一个弧形玻璃管，它的内壁磨成100米左右的曲率半径。刻有刻度的玻璃管内充以少量乙醚液体

14、，中间留一个气泡。如图1所示。不论水平仪放在什么位置，玻璃管中的页面总是处于水平，气泡总是向高处移动，读出气泡两端边缘，移动的格数，即可求出相应的高度差。水平仪的刻度值为0.02/1000，它表示将该水平仪放在1米长的平尺表面上，在平尺右端垫起0.02mm的高度，平尺便倾斜一个a角，此时，水平仪正好移动一个刻度值。HL1LH图1 水平仪测量升落差的原理图机械制造技术基础实验 如果我们在实验中，框式水平仪不是放在1米的平尺上，而是放在200mm的平板上，那么H为多少呢Tga=HH=200*Tga=0.004mm 水平仪读数的符号，习惯上规定：气泡移动方向和水平移动方向相同时读数为正值，相反时为负

15、值。2.自准直仪的结构及工作原理 自准值仪简称平行光管，是一种高精度的仪器测量。它受外界气温及振动影响较小，测量精度比水平仪高，它能检验导轨在水平面内和垂直面内的不直度。 读数时，转动读数鼓轮，使角度分化板水平线对准十字线，从固定套管上读出分值，从刻度管上读出秒值，记为0继续转动读数鼓轮，角度分化板的水平线对准反射十字线的水平线，读数角度，记为1，以后移动过桥，每次只对准反射十字线，读出相应的角度1.机械制造技术基础实验采用框式水平仪进行检测，用水平仪测量导轨在垂直面内的不平度时，卸下尾座，将床身导轨按溜板或过桥长200mm。划分成若干段，将水平仪放在溜板上，记下气泡的位置，然后原地转180度

16、看气泡是否在原处，如果不在原处，把水平仪纵向放置在溜板或过桥上，一般总是把水平仪在 起端位置时的读数为零，然后依次移动溜板，记下每一位置的读数及符号，填入表格。1 溜板在垂直水平面的不直度测量位置0-200200-400400-600600-800800-10001000-1200水平读数机械制造技术基础实验2 溜板移动在水平表面的不直度 采用自准直仪测量，用自准直仪检测导轨在水平面时的不直度时，将目镜旋转90度，将自准直仪放在尾座一端上，反射镜放在溜板上固定，调试支架高度和反射镜左右位置，使之+字线与反射回来的+字线重合，并与划分板上水平线对齐，鼓轮读数值作为零位读数，逐段移动溜板，读出a1

17、,a2.,an,填入表中机械制造技术基础实验3 主轴锥孔中心线的径向跳动 检验方法：此项检验是在CA6140型车床上进行，将300mm锥度检验棒插入主轴孔中，用千分表分别在a,b处检验，检验棒对主轴处时点，允许误差0.01mm,b处是远端误差0.02mm.机械制造技术基础实验测量位置12允差是否合格ab主轴锥孔中心线的径向跳动机械制造技术基础实验4 溜板移动对主轴中心线的不直度 检验方法：将300mm锥度检棒插入主轴锥孔中，磁力表座安装千分表，分别打在验棒的上母线和下母线上，移动溜板（L=300mm）进行测量，然后将主轴旋转180度，再同样检测一次，两次测量结构的代数和之半就是不平度误差。a允

18、差0.03mm，b允差0.015mm。 机械制造技术基础实验0度位置a0=b0=180度位置a180=b180=误差计算a=b=允差0.030.015机械制造技术基础实验5 主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线 对溜板移 动的不等高度 检验方法：将圆柱检棒安装在两顶尖之间，顶紧检棒，旋转几周，使其接触良好，千分表吸持在溜板上，表头垂直接触在检棒上母线上，移动溜板在检棒两端分别读数。把检棒分别旋转90度、180素、270度，取其 平 均 值 。 尾 座 允 许 高 度0.06mm。表6 主轴锥孔和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度 项目位置090180270平均高度高度差是否合格主轴中心线尾座中心线机械制造技术基础实验主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度主轴锥孔中心线和尾座套筒中心线对溜板移动的不等高度机械制造技术基础实验6 溜板移动对尾座套筒中心线的不平度检验方法：将300mm锥柄检验棒插入尾座套筒锥孔中，千分表安装磁力表座并吸在溜板上，千分表触头分别打在检棒1的上母线和侧母线，移动溜板进行测量，上