《機械創(chuàng)意組合與激光加工》實驗指導書

/北方民族大學Beifａng《機械創(chuàng)意組合與激光加工》實驗指導書北方民族大學教務處北方民族大學《機械創(chuàng)意組合與激光加工》實驗指導書編著張書杰校審北方民族大學教務處二〇一一年八月前言本綜合實驗指導書是根據(jù)相關的教學大綱和教學的基本要求編寫的。其主要目的是配合理論教學，提高教學效果，培養(yǎng)學生掌握實驗技能和實驗方法,驗證設計理論；增加背景知識；培養(yǎng)學生的觀察能力、分析問題、解決問題與創(chuàng)新設計的能力.本指導書分兩大部分。第一部分是緒論，主要介紹本綜合實驗的作用和任務,實驗的基礎知識，實驗教學項目和教學要求。第二部分是基本實驗指導，包括機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合；平面機構運動設計分析;激光切割;激光打孔。本實驗指導書在編寫過程中，參考了兄弟院校的實驗教材及相關的著作,謹此深表謝意.由于編者水平有限，書中難免存在缺點和疏漏，懇請師生批評指正.目錄第一部分緒論?1第二部分基本實驗指導?２實驗一機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合?2實驗二平面機構運動設計分析?4實驗三激光切割 6實驗四激光打孔?８第一部份緒論一、本綜合實驗的作用與任務通過實驗使學生鞏固并加深理解課堂所學的理論知識,增加知識背景，提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力。了解平面機構的結構、組成、運動特點及應用；加深對各種類型的機械變速傳動的感性認識和理論認識拼裝各種類型的機械變速傳動,并對比分析其傳動原理及特點;使學生了解脈沖激光系統(tǒng)的構成及性能參數(shù)，熟悉工藝參數(shù)的選擇和調整。二、本綜合實驗的基礎知識本課程實驗的基礎知識應包括：工程力學、工程制圖、互換性與測量技術、機械工程材料、機械設計基礎和激光加工技術等，實驗前應熟悉這些相關知識，在此基礎上依照實驗目的和要求操作實驗。三、本綜合實驗教學項目及其教學要求序號實驗項目名稱學時教學目標、要求1平面機構運動設計分析６通過本實驗，使學生增加對常見機構的直觀認識。了解平面機構的結構、組成、運動特點,為深入學習理解平面機構的理論知識打好基礎。２機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合６加深對各種類型的機械變速傳動的感性認識和理論認識;通過拼裝各種變速傳動方案和對比分析不同方案的傳動特點，提高學生動手能力和創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力.拼裝各種類型的機械變速傳動,并對比分析其傳動原理及特點;操作換檔變速,了解換檔變速機構的工作原理及結構特點。３激光切割６通過本實驗,使學生了解脈沖激光系統(tǒng)的構成及性能參數(shù).掌握二維數(shù)控運動編程。熟悉工藝參數(shù)的選擇和調整。初步掌握脈沖切割工藝參數(shù)對加工最終質量的影響規(guī)律。4激光打孔6通過本實驗，使學生了解脈沖激光系統(tǒng)的構成及性能參數(shù)。掌握二維數(shù)控運動編程.熟悉工藝參數(shù)的選擇和調整。初步掌握脈沖切割工藝參數(shù)對加工最終質量的影響規(guī)律。第二部份基本實驗指導實驗一平面機構運動設計分析一、實驗目的1、訓練學生工程實踐動手能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識及綜合設計能力。２、加深對平面機構的組成原理及其運動特性的理解和感性認識。二、主要儀器設備機構運動方案創(chuàng)新設計實驗臺設備(含機架及其組件)；內(nèi)六角扳手,活扳手，自帶鉛筆紙張等。三、實驗原理任何平面機構均可以用零自由度的桿件依次連接到原動機和機架上去的方法來組成。四、實驗內(nèi)容與步驟1、掌握實驗原理.2、熟悉機構組合創(chuàng)新實驗臺使用方法.3、選擇實驗教師提供的機構運動方案或課前自擬機構運動方案作為機構組合實驗內(nèi)容。４、將擬定的機構運動方案用機構簡圖表示出來。5、正確拼裝機構運動方案.6、完成實驗報告。五、參考文獻1、楊可幀等主編．機械設計基礎。第五版.北京：高等教育出版社,20062、申永勝主編。機械原理．北京:清華大學出版社,２00５3、楊家軍等主編.機械設計基礎.武漢：華中科技大學出版社，2002４、錢向勇主編。機械原理與機械設計實驗指導書.杭州:浙江大學出版社,２0０６實驗二機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合一、實驗目的１、加深對各種類型的機械變速傳動的感性認識和理論認識；2、通過拼裝各種變速傳動方案和對比分析不同方案的傳動特點，提高學生動手能力和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力。３、拼裝各種類型的機械變速傳動，并對比分析其傳動原理及特點;4、操作換檔變速,了解換檔變速機構的工作原理及結構特點。二、主要儀器設備便攜式機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合實驗臺、五金工具等。三、實驗原理任何機械系統(tǒng)都可以用多個基本的機械傳動機構根據(jù)使用要求依次連接到原動機和機架上去的方法來組成，以實現(xiàn)預期的功能.四、實驗內(nèi)容與步驟1、掌握實驗原理.2、熟悉機構組合創(chuàng)新實驗臺使用方法。3、選擇實驗教師提供的機構運動方案或課前自擬機構運動方案作為機構組合實驗內(nèi)容.４、將擬定的機構運動方案用機構簡圖表示出來。5、正確拼裝機構運動方案。6、完成實驗報告。五、參考文獻1、楊可幀等主編。機械設計基礎.第五版.北京：高等教育出版社，２0062、申永勝主編。機械原理．北京:清華大學出版社，20053、楊家軍等主編.機械設計基礎。武漢：華中科技大學出版社，２0０24、錢向勇主編．機械原理與機械設計實驗指導書.杭州:浙江大學出版社，2006實驗三激光切割一、實驗目的1、了解脈沖激光加工系統(tǒng)的構成及其性能參數(shù).2、了解脈沖激光器各項參數(shù)的設定方法，掌握二維數(shù)控運動編程.3、熟悉脈沖激光加工工藝參數(shù)的選擇和調整。4、初步掌握脈沖激光切割工藝參數(shù)對加工最終質量的影響。二、主要儀器及耗材脈沖５００ＷNd:ＹAＧ激光加工機，防護眼鏡、手套，試驗用1．5mm厚，5０見方的金屬板材等。三、實驗原理YAG激光切割是采用以氙燈作為激勵源的金屬激光器輸出高能量密度的激光束,并聚焦在工件表面上，使工件上被光斑照射的區(qū)域局部瞬間熔化和氣化，通過電腦控制數(shù)控機械系統(tǒng)移動光斑照射位置而實現(xiàn)自動切割。激光加工系統(tǒng)示意圖四、實驗內(nèi)容與步驟1、實驗內(nèi)容(1）了解脈沖激光加工系統(tǒng)的構成及其性能參數(shù).（2）激光切割實驗。2、步驟（１)實驗原理講解。(２）講解實驗設備構成及操作注意事項.（3)領取加工試樣，制定具體實驗方案進行實驗并整理實驗結果。(４）實驗結束，整理實驗場地。五、參考文獻張永康主編.激光加工技術。北京:化學工業(yè)出版社,2０04六、思考題1、激光加工有哪些特點？脈沖激光工藝參數(shù)有哪些？2、YAG激光加工系統(tǒng)的具體構成,并畫出系統(tǒng)構成圖.實驗四激光打孔一、實驗目的1、了解脈沖激光加工系統(tǒng)的構成及其性能參數(shù)。2、了解脈沖激光器各項參數(shù)的設定方法，掌握二維數(shù)控運動編程.3、熟悉脈沖激光加工工藝參數(shù)的選擇和調整.4、初步掌握脈沖激光切割工藝參數(shù)對加工最終質量的影響.二、主要儀器及耗材脈沖50０WNd:YAG激光加工機,防護眼鏡、手套,試驗用1。5mm厚，50見方的金屬板材等。三、實驗原理YAG激光打孔是采用以氙燈作為激勵源的金屬激光器輸出高能量密度的激光束，并聚焦在工件表面上，使工件上被光斑照射的區(qū)域局部瞬間熔化和氣化,通過電腦控制數(shù)控機械系統(tǒng)移動光斑照射位置而實現(xiàn)自動打孔.激光加工系統(tǒng)示意圖四、實驗內(nèi)容與步驟１、實驗內(nèi)容(1)了解脈沖激光加工系統(tǒng)的構成及其性能參數(shù).(２）激光打孔實驗。2、步驟（1）實驗原理講解。