《机械制造技术》实验指导书.docx
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《机械制造技术》实验指导书
实验指导书发给全班学生
实验注意事项
1、进入实验室一定注意人身安全和实验设备财产安全；
2、不允许将食物带进实验室，饮料用完后要把空饮料瓶带出实验室并打扫实验室卫生；
3、要遵守实验设备的安全操作规程，保证实验设备正常运行，实验结束时设备应还原开始的状态；
4、实验成绩由实验签到册、现场表现和实验报告综合评定，但没有完成实验报告者实验成绩以0分计；
实验一刀具几何角度的测量
一、实验目的：
1．学习测量车刀几何角度的方法及仪器使用。
2．加深对车刀几何角度的定义和理解。
二、实验内容和要求
1．使用车刀量角台，测量给定外圆车刀的前角γo、后角α0、主偏角Kr和副偏角
，并将测量结果记入实验报告；了解刃倾角λs定义和作用。
2．每人测两把车刀，切断刀和外圆各一把。
⒊根据测量结果，绘制车刀简图，并回答问题。
三、仪器及工具
1、BR-CLY车刀量角仪（如图1）
图1BR-CLY车刀量角仪
2、所配车刀规格：
配四把车刀：
450车刀（车外圆、平端面、倒角）、900车刀（精车刀、车外圆、平端面）、750车刀（精车刀、车外圆、平端面）、切断刀（切断、切槽）。
精度：
7～8级左右
四、车刀量角台结构介绍与测量方法
l．量角台的主要测量参数及其范围
车刀量角台能够测量主剖面和法剖面内的前角、后角、主偏角、副偏角及刃倾角。
测量范围：
前角测量范围0-45度后角测量范围0-30度
刃倾角测量范围0-45度主（副偏测量范围0-45度。
外形尺寸（㎜）185×250×240
2．车刀量角仪的使用方法（以40°外圆车刀为例）
（1）测量主偏角：
主偏角是在基面上测量的主切削刃与车刀进给方向之间的夹角。
测量时，车刀放在工作台上，用刀台的侧面和底面定位。
此时刀台底面表示基面，刀台侧面表示车刀轴线，量刀板正面表示车刀进给方向。
（如图所示）
（2）测量副偏角：
副偏角是在基面上副切削刃与车刀进给方向之间的夹角。
测量时逆时针方向旋转盘形工作台，同时推进车刀使副切削刃与量刀板正面贴。
（如图所示）
（3）测量刃倾角：
刃倾角是在切削平面上测量的主切削刃与基面间的夹角。
量出主偏角后，工作台位置不变，旋松定位螺钉，逆时针方向旋转升降螺母，微升量角器，并微推进车刀，使量刀板底面对准并紧贴在主切削刃上，量刀板指针在量角器刻度上读数既为刃倾角。
（如上图所示）
（4）测量前角
：
前角是在主剖面内测量两前刀面与基面之间的夹角。
测量时，在滑移刀台上定好位的车刀随盘形工作台转动，此时量刀板在前刀面上的投影即表示主剖面的方向，量刀板底面与前刀面贴紧时所转过的度数即为前角角度值。
（如图所示）
（5）测量后角
：
后角也是在主剖面内测量的后刀面与切削平面之间的夹角，车刀的定位与测前角相同，只是使量刀板的侧面与车刀的后刀面贴紧，此时量刀板所转的角度即为后角角度值。
（如图所示）
车刀几何测量实验报告
一、车刀角度测量值
车刀角度
车刀名称
基面
正交平面
切削平面
45°外圆车刀
75°外圆车刀
90°外圆车刀
切断刀
备注：
每两位同学为一组，完成四把车刀的测量。
二、回答问题
1．按比例绘制所测外圆车刀视图，并将所测刀具角度标注在视图上。
2．简述车刀标注角度、工作角度区别。
实验二加工误差统计分析实验
一、实验目的
1．培养学生综合运用数理统计、计算机技术、加工精度分析等方面知识的能力。
2．熟练掌握在实际生产中工艺过程精度统计分析的内容和方法。
3．学会分析在加工过程中各种误差因素对加工精度的影响。
4．学会用分布图法计算零件废品率和合格品率和点图分析法。
二、实验设备及工件
1．检具和测量系统
2．工件为销轴，直径为ø30±0.2mm。
三、实验原理
1、工艺过程的分布图分析法
（1）样本容量n的确定样本容量不能太大或太小。
本实验取n=100。
（2）样本数据的测量使用检测仪器实测100个试件尺寸，并按加工顺序纪录在数据表中。
（3）异常数据的剔除
当工件测量数据服从正态分布时，|xk-
|>3σ，则xk为异常数据，应于以剔除。
（4）实际分布图的绘制
a．确定尺寸间隔数j尺寸间隔数（尺寸分组数）j不可随意确定。
一般可参考下表选取。
n
25~40
40~60
60~100
100
100~160
160~250
250~400
400~630
630~100
j
6
7
8
9
10
11
12
13
14
b．确定尺寸间隔大小（区间宽度）Δx只要找到样本中个体的最大值xmax和xmin即可算得的
为了使xmax和xmin皆落在尺寸间隔中，在坐标轴上取j=j+1个点。
c．画实际分布图列出测量数据的计算表格如下表所示。
画图时，实际频数值应在尺寸区间中点的纵坐标上。
计算表格
1）组号
2）尺寸间隔
3）尺寸间隔中值
4）实际频数
（5）工艺过程的分布图分析
a．判断加工误差性质如果通过检验，确认样本是服从正态分布的，就可以认为工艺过程中变值系统性误差很小（或不显著）；如果工件尺寸误差的实际分布中心
与公差带中心有偏移ε，表明工艺过程中有常值系统性误差存在。
如果6σ>T，则存在随机性误差。
b．确定工序能力及其等级
根据
查表可知工序能力及其等级以及工艺过程的稳定性。
2、工艺过程的点图分析
应用分布图分析工艺过程精度的前提是工艺过程必须是稳定的，但点图分析法可用于稳定的工艺过程，也可以用于不稳定的工艺过程。
（1）点图的基本形式
点图分析法所采用的样本是顺序小样本，即每隔一定时间抽取样本容量n=5~10的一个小样本，计算出个小样本的算术平均值
和极差R：
点图的基本形式是由小样本均值
的点图和小样本极差R的点图联合组成的
图。
图的横坐标是按时间先后采集的小样本的组序号，纵坐标各为小样本的均值
和极差R。
在
点图上有五根控制线，在R点图上有三根控制线。
它们是平行横坐标的
点图上尺寸的上、下偏差，
和上、下控制线。
R点图上的
和上、下控制线，即：
常数A2、D1、D2可由表查得。
（2）将每一组测量数据的
和R值在
和R点图上描点。
在
点图上，如果这些点形成逐渐增大或减小的规律，说明有变值系统性误差起作用；如果第一个点便超出上或下控制线，说明有常值系统误差存在。
在R点图上，点的分布规律反映了随机性误差的影响。
四、实验步骤与方法
1.分布图分析法
（1）在调整好的机床上加工100个工件。
（2）用调整好的量仪测量工件尺寸，并记录在表1中。
（3）数据处理输入表1中数据。
（4）根据计算机处理结果
a.计算工序能力系数
，并查表确定工序能力等级。
b.判断加工误差性质。
c.判断工艺过程的稳定性。
2.点图分析法
（1）每隔一定时间抽取n=5个零件，测量其尺寸：
x1，x2，x3，x4，x5。
共抽取N=20组。
（2）计算每组尺寸的：
（3）将计算结果填入实验报告表中
（4）计算：
（5）在
图上描点
根据图中点的分布规律既可分析出误差的趋势和工艺过程的稳定性。
在点形成趋势而且接近上或下控制线时，停止加工。
分析误差即将超差的原因。
然后消除误差，重新加工。
五、实验要求
1．由实训中心预先按照调整法加工好100根小轴。
2．在实验教师指导下，自己动手测量每根轴的尺寸，并填入表格。
3．测量工件之前，必须将工件擦拭干净。
4．根据处理结果，分析产生误差的原因，确定工序能力。
5．实验结束后，收拾好现场，指导教师允许后，方可离开。
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