機(jī)械制造基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)編寫：XXX學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 姓名： 安徽建筑工業(yè)學(xué)院機(jī)電系機(jī)械實(shí)驗(yàn)室2007年9月目錄實(shí)驗(yàn)一 刀具幾何角度測(cè)量2實(shí)驗(yàn)二 CA6140車床結(jié)構(gòu)拆裝6實(shí)驗(yàn)三 滾齒機(jī)調(diào)整12實(shí)驗(yàn)四 機(jī)床夾具拆裝實(shí)驗(yàn)13實(shí)驗(yàn)五 切 屑 變 形15實(shí)驗(yàn)一 刀具幾何角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí): 2實(shí)驗(yàn)類型:驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求:必開(kāi)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握測(cè)量車刀幾何角度的方法；2、進(jìn)一步加深理解各幾何角度的定義及其空間位置；3、驗(yàn)證主剖面座標(biāo)參考系與各座標(biāo)參考系之間角度的換算關(guān)系；4、了解萬(wàn)能量角臺(tái)的結(jié)構(gòu)并掌握其使用方法；二、實(shí)驗(yàn)儀器 萬(wàn)能量角臺(tái)、外圓車刀（帶鋼印號(hào)）三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉外圓車刀切削部分的構(gòu)造要素；2

2、、測(cè)量外圓車刀的主偏角、副偏角、刃傾角、前角及后角；3、測(cè)量外圓車刀的法向前角、法向后角（根據(jù)教學(xué)要求選做）四、實(shí)驗(yàn)原理在切削過(guò)程中，車刀切削部分的各刀面和切削刃（刀刃）線在空間占有一定的位置，這些與假設(shè)的切削平面、基面、正交平面構(gòu)成了幾何角度，根據(jù)這一設(shè)想設(shè)計(jì)刀具萬(wàn)能量角臺(tái)，就可以測(cè)出車刀的各主要幾何角度值。五、萬(wàn)能量角臺(tái)的構(gòu)造如圖1所示的萬(wàn)能量角臺(tái)不僅能測(cè)量主剖面參考系的基本角度，而且也能很容易地測(cè)量法剖面參考系的各個(gè)角度。它主要由底座、立柱、測(cè)量臺(tái)、定位塊、大小刻度盤、大小指度片、螺母等組成。其中底座和立柱是支承整個(gè)結(jié)構(gòu)的主體。刀具放在測(cè)量臺(tái)上，靠緊定位塊，可隨測(cè)量臺(tái)一起順時(shí)或逆時(shí)針?lè)较?/p>

3、旋轉(zhuǎn)，并能在測(cè)量臺(tái)上沿定位塊前后移動(dòng)和隨定位塊左右移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)大螺母可使滑體上下移動(dòng)，從而使兩刻度盤及指度片達(dá)到需要的高度，使用時(shí)，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)的大指度片，使大指度片的前面或底面或側(cè)面與刀具被測(cè)要素緊密貼合，即可從底座或刻度盤上讀出被測(cè)角度數(shù)值。六、測(cè)量方法（實(shí)驗(yàn)步驟）1、原始位置調(diào)整如圖2將量角臺(tái)的大小指度片及測(cè)量臺(tái)指度片全部調(diào)到零位，并把刀具放在測(cè)量臺(tái)上，使車刀貼緊定位塊、刀尖貼緊大指度片的大面。此時(shí)，大指度片的底面與基面平行，刀桿的軸線與大指度片的大面垂直。圖1萬(wàn)能量角臺(tái)的構(gòu)造2、在基面Pr內(nèi)測(cè)量主偏角r及副偏角r在基面Pr內(nèi)測(cè)量主偏角r及副偏角r時(shí)，旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)，使主刀刃與大指度片的大

4、面貼合（如圖3），根據(jù)主偏角定義，即可直接在底座上讀出主偏角r的數(shù)值。同理，旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)，使副刀刃與大指度片的大面貼合，即可直接在底座上讀出副偏角r的數(shù)值。圖2 原始位置調(diào)整 圖3 主、副偏角測(cè)量3、在切削平面Ps內(nèi)測(cè)量刃傾角s 在切削平面Ps內(nèi)測(cè)量刃傾角s時(shí)，旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)，使主刀刃與大指度片的大面貼合，此時(shí)，大指度片與車刀主刀刃的切削平面重合。再根據(jù)刃傾角的定義，使大指度片底面與主刀刃貼合（如圖4），即可以在大刻度板上讀出刃傾角s的數(shù)值（根據(jù)刃傾角正負(fù)方向的規(guī)定確定s的±號(hào)）。圖4 刃傾角測(cè)量 圖5 前角測(cè)量（4）在主剖面Po內(nèi)測(cè)量前角o后角o 在主剖面Po內(nèi)測(cè)量前角o以及后角o時(shí)應(yīng)將

5、測(cè)量臺(tái)從原始位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到（90r），如圖5，此時(shí)大指度片所在的平面即為車刀主切削刃上的主剖面。根據(jù)前角的定義，調(diào)節(jié)大螺母，使大指度片底面與前刀面貼合，即可在大刻度盤上讀出前角o的數(shù)值。測(cè)量后角o時(shí)，量角臺(tái)處于上述同一位置，根據(jù)后角的定義，調(diào)節(jié)大螺母，使大指度片側(cè)面與后刀面貼合如圖6，即可在大刻度盤上讀出后角o的數(shù)值。 圖6 后角測(cè)量5、在法剖面Pn內(nèi)測(cè)量法向前角n、法向后角n在法剖面Pn內(nèi)測(cè)量法向前角n、法向后角n時(shí)應(yīng)將測(cè)量臺(tái)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)（90r），然后松開(kāi)小螺母，使小指度片在刻度盤上轉(zhuǎn)過(guò)刃傾角s，旋向根據(jù)s值的正負(fù)確定。若s值為正，則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；若s值為負(fù)，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（使大指度片所在的平

6、面與主切削刃垂直）。此時(shí)大指度片所在的平面即為法向剖面。根據(jù)法向前角和法向后角的定義，按照測(cè)量前角o及后角o相同的方法，即可測(cè)出法向前角n和法向后角n 的數(shù)值。七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 將實(shí)驗(yàn)時(shí)所測(cè)刀具幾何角度值記錄于下表：車刀標(biāo)號(hào)主偏角r副偏角r´刃傾角s前角o后角o法向前角n法向后角n八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、按照所測(cè)刀具幾何角度畫(huà)出某一把外圓車刀的工作圖。（標(biāo)注角度的具體數(shù)值，并注意正確的投影關(guān)系）2、計(jì)算副切削刃上的副前角o´和副刃傾角s´。3、 按照主剖面與法剖面刀具角度的關(guān)系式驗(yàn)證所測(cè)結(jié)果的正確性（根據(jù)教學(xué)要求選做）。實(shí)驗(yàn)二 CA6140車床結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí): 2實(shí)驗(yàn)類型:

7、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求:必開(kāi)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解和分析機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)及部件結(jié)構(gòu)與調(diào)整，掌握機(jī)床使用與調(diào)整方法。2、全面了解機(jī)床的用途與性能、組成與布局、傳動(dòng)與構(gòu)造、潤(rùn)滑與冷卻。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：CA6140型普通車床三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉機(jī)床的用途、總體布局、各操縱手柄的作用及其操作方法，并開(kāi)車（空運(yùn)轉(zhuǎn)）觀察機(jī)床部件的運(yùn)動(dòng)，了解機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)。2、主軸箱（揭開(kāi)主軸箱蓋，結(jié)合機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖和主軸箱裝配圖）1）了解主傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)路線，包括主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、高速傳動(dòng)、低速傳動(dòng)等。2）找出各傳動(dòng)軸及主軸的空間位置，并考慮如此安排對(duì)主軸的受力情況有何影響。3）操縱有關(guān)手柄了解主軸箱中滑移齒輪的位置、數(shù)量、用

8、途。4）觀察主軸部件的支承結(jié)構(gòu)，了解軸承的作用及間隙的調(diào)整方法。5）觀察主軸上齒輪離合器的構(gòu)造，主軸右端空套斜齒輪的螺旋方向；了解主軸端部結(jié)構(gòu)。6）根據(jù)裝配圖分析卸荷式帶輪是如何卸荷和傳遞扭矩的。7）了解主軸箱的潤(rùn)滑系統(tǒng)及各傳動(dòng)件的潤(rùn)滑部位和方式，分析兩個(gè)油標(biāo)的作用。 3、進(jìn)給箱1）了解掛輪架的結(jié)構(gòu)，用途和調(diào)整方法。2）弄清基本組操縱機(jī)構(gòu)工作原理。3）弄清增倍組操縱機(jī)構(gòu)工作原理。4）了解車削不同種類螺紋的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及絲杠、光杠傳動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)。4、溜箱板1）了解超越離合器和安全離合器的工作原理。2）了解機(jī)動(dòng)進(jìn)給、開(kāi)合螺母和快速移動(dòng)的操作機(jī)構(gòu)。3）了解互鎖機(jī)構(gòu)的作用及互鎖原理。5、刀架了解刀架部件組

9、成及各部分作用，了解方刀架動(dòng)作原理。 6、尾架了解尾架的作用，尾架在床身上的夾緊方法以及尾架套筒的夾緊方法；了解調(diào)整頂尖中心線與主軸中心線在水平面的同心度的方法；了解偏移尾架車削錐度的方法。 7、床身了解床身整體結(jié)構(gòu)，床身導(dǎo)軌的分組情況及其作用。四、思考題1、主軸右端的空套齒輪Z 58為何采用斜齒輪？如何選定其螺旋方向？2、采用卸荷式皮帶輪起什么作用？3、為什么選用雙向片式摩擦離合器？摩擦片間的壓緊力如何調(diào)整？4、尾架在床身上的夾緊方式有幾種？各適用在何場(chǎng)合？5、溜板箱中的超越離合器和安全離合器各起什么作用？五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）、主要技術(shù)參數(shù)：（2）、軸箱中滑移齒輪的位置、數(shù)量、用途

10、：（3）、軸右端空套斜齒輪Z 58的旋向：（4）、車削公制、英制螺紋與車削模數(shù)、徑節(jié)螺紋時(shí)選用的掛輪：（5）、主軸箱的潤(rùn)滑系統(tǒng)：2、完成實(shí)驗(yàn)思考題解答。附錄一 CA6140車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖 附錄二 CA6140 車床床頭箱裝配圖附錄三 雙向多片式摩擦離合器結(jié)構(gòu)圖附錄四 安全離合器和超越離合器結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)三 滾齒機(jī)加工演示實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí): 2實(shí)驗(yàn)類型:驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求:必開(kāi)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉機(jī)床的傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)和調(diào)整；2、掌握滾刀和工件的安裝調(diào)整；二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：Y38B滾齒機(jī)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1熟悉被加工齒輪零件圖，了解齒輪加工要求。2完成滾刀及切削用量的選擇。4對(duì)滾齒機(jī)進(jìn)行調(diào)整，完成齒輪加工。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、裝卸

11、工件：如心軸上已有加工完的工件（齒輪），先不要松開(kāi)心軸上方的頂尖，用扳手先松開(kāi)心軸上的螺母，再松開(kāi)頂尖，用力往上頂一下，脫開(kāi)一段距離把螺母擰下來(lái)，取下心軸套拿出工件(齒輪)，再把工件（齒胚）放入心軸中（一個(gè)為宜），上下位置偏上為好，加入心軸套，擰入螺母，用力按下頂尖鎖緊，再擰緊螺母，壓緊工件以。 2、機(jī)動(dòng)手動(dòng)：工件已裝入心鈾中，此時(shí)可以打開(kāi)總電源開(kāi)關(guān)。要是滾刀離工件有一段距離，上下或前后，此時(shí)可以用快速電機(jī)按鈕啟動(dòng)機(jī)床，使至快速位移，在此過(guò)程前，先打開(kāi)操縱手桿的離合器K1，按下所需方向的快速按鈕；松開(kāi)，即?？焖匐姍C(jī)。注意快速移動(dòng)是由快速電機(jī)單獨(dú)控制。出于安全的考慮，本機(jī)床的快速移動(dòng)是由電器互鎖

12、裝置控制，此動(dòng)作必需打開(kāi)離合器K1，才能啟動(dòng)快速電機(jī)。合上K1快速按鈕不起作用。 （1）上或下移動(dòng)（機(jī)動(dòng)）：打開(kāi)Kl、合上離合器K2和K3、脫開(kāi)方頭軸2上的齒輪位置，圓球手柄往內(nèi)推即可。此時(shí)按下快速電機(jī)上或下，即移動(dòng)刀架。（2）上或下移動(dòng)（手動(dòng)）：打開(kāi)K1和K2、合上K3、脫開(kāi)方頭軸2上齒輪位置，圓球手柄往內(nèi)推即可手動(dòng)上下。（3）前或后移動(dòng)（機(jī)動(dòng)）：打開(kāi)K1，合上K2、打開(kāi)K3，圓球手柄往外拉，此時(shí)按下快速按鈕，即前后移動(dòng)立柱。（4）前或后移動(dòng)（手動(dòng)）：只要脫開(kāi)方頭軸2上的齒輪位置，圓球手柄往內(nèi)推，即可手動(dòng)前后。3、加工齒輪：對(duì)刀和對(duì)中此時(shí)看滾刀的中軸線是否與工件偏上或偏下，要是中軸線不對(duì)的話

13、，用手動(dòng)使?jié)L刀的中軸線與工件的徑向齒胚厚度對(duì)中，打開(kāi)Kl、啟動(dòng)主電機(jī)，此時(shí)滾刀在旋轉(zhuǎn)，用手動(dòng)搖柄使至慢慢地往前移動(dòng)，使?jié)L刀與工件剛好接觸。停止主動(dòng)電機(jī)，使刀架往上移動(dòng)一段距離，使?jié)L刀與工件脫開(kāi)，看一下標(biāo)尺或刻度盤，再往前移動(dòng)所滾齒輪的深度。注本機(jī)床所裝的為m1.75的滾刀，因1.75×2.253.9375mm，所以往前移動(dòng)3.944.00mm為宜。此時(shí)合上Kl、K2、K3，脫開(kāi)方頭軸上2的齒輪，圓頭往內(nèi)推、啟動(dòng)主電機(jī)，即可開(kāi)始工作。 刀架靠控制面有一條T型槽，槽上有一連桿，此連桿可以上下移動(dòng)，控制面板上有一個(gè)行程開(kāi)關(guān)，用連桿可調(diào)上下的距離，使至滾完齒輪即停本機(jī)床。機(jī)床停止后不再啟動(dòng)主

14、電機(jī)，應(yīng)打開(kāi)Kl，用機(jī)動(dòng)或手動(dòng)使刀架或立柱上或后即可。注意事項(xiàng) 1、本機(jī)嚴(yán)禁在齒輪嚙合不到位的狀態(tài)下啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。 2、切記本機(jī)床模型不能用別的齒胚在此機(jī)床上使用（如：鋼件、鑄鐵等金屬材料）。 3、本機(jī)床在使用中，切莫用手觸摸運(yùn)動(dòng)件。(如：滾刀和運(yùn)動(dòng)齒輪) 4、機(jī)床在工作中，切記不要打開(kāi)主變速箱的外蓋，因齒輪在運(yùn)動(dòng)中，以免雜物或手等掉入嚙合齒輪中，以免損壞機(jī)床和出現(xiàn)安全事故。 5、工作過(guò)程中，不要隨意扳動(dòng)離合器手柄和任意按動(dòng)電器的按鈕。實(shí)驗(yàn)四 機(jī)床夾具拆裝實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí): 2實(shí)驗(yàn)類型:驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求:必開(kāi)機(jī)床夾具是工藝系統(tǒng)中最重要的工藝裝備之一，它是聯(lián)系工件、刀具及機(jī)床的中間環(huán)節(jié)，通過(guò)夾具使工件、刀

15、具及機(jī)床三者之間得到正確的相對(duì)空間位置，從而使工件得到正確的加工表面。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程中，全面深入地介紹了“定位原理”這一機(jī)械加工乃至整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程中重要的基本概念，機(jī)床夾具拆裝實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)各類夾具結(jié)構(gòu)的剖析，進(jìn)一步加深對(duì)“定位原理”這一重要概念的理解，為設(shè)計(jì)機(jī)床夾具、制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程打下良好的基礎(chǔ)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握工件定位原理2、了解各類機(jī)床夾具的特征二、實(shí)驗(yàn)儀器：各類機(jī)床專用夾具、拆裝工具三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、了解各類夾具的基本組成。分析各類夾具中工件的定位原理，確認(rèn)定位元件及各自限制的自有度（如下圖） 分析幾類夾具中工件的夾緊方式及夾緊力的作用點(diǎn)。分析幾類機(jī)床夾具的特征，了解車床夾具

16、的平衡塊及與車床主軸的連接表面；銑床夾具的對(duì)刀塊及與工作臺(tái)連接的定位塊；鉆床夾具的鉆模板及鉆模套；鏜床夾具的鏜模套等具體結(jié)構(gòu)及功能。四、思考題1、什么是過(guò)定位 ? 什么是欠定位 ? 什么是不完全定位 ?2、鉆床夾具有哪些形式 ? 鉆套有哪些類型 ?3、如何確定銑床夾具對(duì)刀塊的位置? 4、鏜床夾具的鏜模套有哪些類型 ?5、如何確定車床夾具平衡塊的重量及位置? 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）、畫(huà)出工件的工序簡(jiǎn)圖（本工序的加工表面用粗線加深）。（2）、標(biāo)明工件的定位元件，分析其限制的自由度。（3）、標(biāo)明夾緊力作用點(diǎn)，分析夾緊方式。2、完成實(shí)驗(yàn)思考題解答。實(shí)驗(yàn)五 切 屑 變 形實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí): 2實(shí)驗(yàn)類型:

17、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求:必開(kāi)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、研究金屬切削過(guò)程中切屑的變形及變形系數(shù)（收縮系數(shù)）變化規(guī)律；2、用實(shí)驗(yàn)方法求出金屬變形系數(shù)；二、實(shí)驗(yàn)儀器 1、車床或刨床；2、圓棒料或小方板料；3、棉線或細(xì)漆包線；4、鋼皮尺；5、車刀或刨刀；6、量角器 三、實(shí)驗(yàn)原理 金屬在切削過(guò)程中，被切削的金屬都將受到擠壓作用而產(chǎn)生很大的變形，切屑的尺寸相對(duì)于切削層的尺寸將發(fā)生變化，如圖所示，切屑的厚度ao大于切削層厚度ac ，切屑的長(zhǎng)度LC小于切削層長(zhǎng)度L，切屑的這種在長(zhǎng)度方向上縮短和在厚度方向上增加的現(xiàn)象稱為切屑的收縮（切屑變形）。通常用切屑的厚度ao 與切削層厚度ac 之比，或切削層長(zhǎng)度L與切屑的長(zhǎng)度LC之比來(lái)表示

18、切屑的變形程度，其比值稱為變形系數(shù)，變形系數(shù)有厚度變形系數(shù)a及長(zhǎng)度變形系數(shù)L ，且兩者相等。 a = 切屑厚度ao / 切削層厚度ac L = 切削層長(zhǎng)度LC / 切屑長(zhǎng)度L 用變形系數(shù)近似地衡量和表示切削過(guò)程中金屬的變形程度，其優(yōu)點(diǎn)是比較直觀且容易測(cè)量。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)o = 0°- 30°時(shí)， > 1.5時(shí)，用變形系數(shù)表示切削金屬的變形程度，準(zhǔn)確度還是可以的。 四、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉機(jī)床操作規(guī)程，對(duì)機(jī)床進(jìn)行必要的潤(rùn)滑。2、選擇刀具并測(cè)量其幾何角度，正確安裝好刀具。3、安裝被加工試件，確保夾持牢固可靠。4、選定切削速度、切削深度，改變進(jìn)給量進(jìn)行切削并收集切屑。5、選定進(jìn)給量、切削深度，改變切削速度進(jìn)行切削并收集切屑。6、完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集并記錄于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表內(nèi)。7、清理加工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)機(jī)床進(jìn)行必要的保養(yǎng)。 在車床上做實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了獲得切屑形成前的原長(zhǎng)度L，首先在圓棒試件上開(kāi)出一條細(xì)槽（如圖所示），以保證切屑按一定的切削長(zhǎng)度L斷開(kāi)，量出試件的直徑D和槽寬B后計(jì)算出切削層長(zhǎng)度L（L = D B），根據(jù)直徑D及車床轉(zhuǎn)速N即可以計(jì)算出切削速度V（V=DN/1000）。在刨床上做實(shí)驗(yàn)時(shí)，切削長(zhǎng)度L可由板料長(zhǎng)度確定。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 1、機(jī)床型號(hào)： 工件材料： 2、選定切削速度、切削深度，改變進(jìn)給量切削速度V：