機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)B試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) B實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)河南科技大學(xué)2007 年 3 月27目錄實(shí)驗(yàn)一車(chē)刀幾何角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)二車(chē)床三箱結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)三機(jī)床工藝系統(tǒng)剛度測(cè)定實(shí)驗(yàn)四加工誤差統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)五夾具拆裝實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 車(chē)刀幾何角度測(cè)量（ 2 學(xué)時(shí)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對(duì)刀具幾何角度及各參考坐標(biāo)平面概念的理解；2、了解萬(wàn)能量角臺(tái)的工作原理，掌握刀具幾何角度的測(cè)量方法；3、學(xué)會(huì)刀具工作圖的表示方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、萬(wàn)能量角臺(tái)一臺(tái)。2、測(cè)量用車(chē)刀若干把三、實(shí)驗(yàn)原理 刀具幾何角度的測(cè)量是使用刀具角度測(cè)量?jī)x完成的，刀具角度測(cè)量?jī)x即萬(wàn) 能量角臺(tái)的測(cè)量原理如圖 1-1 所示，立柱式萬(wàn)能量角臺(tái)主要由臺(tái)座、立柱、垂 直升降轉(zhuǎn)動(dòng)套、水平回轉(zhuǎn)臂

2、、移動(dòng)刻度盤(pán)和指度片等零件組成。松開(kāi)側(cè)鎖緊螺 釘，可使垂直升降轉(zhuǎn)動(dòng)套帶動(dòng)水平回轉(zhuǎn)臂上下移動(dòng)，松開(kāi)前鎖緊螺釘，可使水1.臺(tái)座2.立柱3.前鎖緊桿4滑套5.側(cè)鎖緊螺桿6.擋片7.水平轉(zhuǎn)臂8.擋片9.移動(dòng)刻度盤(pán)10.指度片11.緊固螺釘12.定位銷(xiāo)釘圖1-1萬(wàn)能量角臺(tái)示意圖平回轉(zhuǎn)臂和移動(dòng)刻度盤(pán)繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)刻度盤(pán)可沿著水平回轉(zhuǎn)臂上的水平 槽水平移動(dòng)，并根據(jù)測(cè)量需要緊固在某一確定位置。 指度片可繞螺釘銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng), 其底部靠近被測(cè)量的表面，指針指示測(cè)量角度。用上述這些零件位置的變動(dòng)， 即可實(shí)現(xiàn)各參考平面內(nèi)刀具角度的測(cè)量。測(cè)量時(shí)，刀具放在臺(tái)座上，以刀桿的 一側(cè)靠在兩定位銷(xiāo)內(nèi)側(cè)定位。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）測(cè)量主

3、偏角kr滑套上的“0”刻度對(duì)準(zhǔn)立柱上的標(biāo)定線(xiàn)，測(cè)量時(shí)只可上下移動(dòng)，不得轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)動(dòng)水平回轉(zhuǎn)臂，使其上的“ 0”刻度線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)滑套上的標(biāo)定線(xiàn)。調(diào)整測(cè)量指度 片，使指度片的底面與主切削刃重合，制度片的指針?biāo)傅慕嵌葹橹髌莐r。2）測(cè)量負(fù)偏角kr方法同上，只是讓指度片的底面與副切削刃重合，指針?biāo)缸x數(shù)為負(fù)偏角3）測(cè)量前角0滑套上的“ 0”刻度對(duì)準(zhǔn)立柱上的標(biāo)定線(xiàn)后，再把滑套相對(duì)于標(biāo)定線(xiàn)順時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)主偏角的余角，轉(zhuǎn)動(dòng)水平回轉(zhuǎn)臂，使水平回轉(zhuǎn)臂上的“ 90”刻度線(xiàn)對(duì) 準(zhǔn)滑套上的“ 90”刻度線(xiàn)，調(diào)整指度片，使指度片的底面與前刀面重合，制度片的指針?biāo)傅慕嵌葹?。4）測(cè)量后角J。方法同上，只是讓指度片的后側(cè)

4、面與主后面重合，指度片指針?biāo)傅慕嵌葹?后角：-0。5）測(cè)量刃傾角上滑套上的“ 0”刻度對(duì)準(zhǔn)立柱上的標(biāo)定線(xiàn)后，再把滑套相對(duì)于標(biāo)定線(xiàn)逆時(shí)針 旋轉(zhuǎn)一個(gè)主片角使主刀刃與指度片的前側(cè)面靠緊 ，再沿立柱移動(dòng)滑套，使指 度片的底側(cè)面與主刀刃貼緊，指度片指針?biāo)傅慕嵌葹?s O五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、調(diào)整角度要準(zhǔn)確，該靠緊的面要全部靠緊2、該松的零件要放松，該緊固的零件要擰緊3、注意安全，不要讓刀刃碰住身體。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（格式）1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、實(shí)驗(yàn)儀器：3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：表1-1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表車(chē)刀名稱(chēng)車(chē)刀 角度（以度計(jì)）前角后角主 偏 角副 偏 角刃 傾 角ron%ankrkr/a'o外圓車(chē)刀切斷刀4、思考題

5、：1）根據(jù)測(cè)量結(jié)果，繪制所測(cè)刀具的工作圖；2）刀具標(biāo)注角度參考系有哪些？有何不同？作用為何？3）法剖面與主剖面有何不同？法剖面前后角與主剖面前后角的關(guān)系?4）圖示45°彎頭車(chē)刀車(chē)外圓和端面時(shí)，主副刀刃分別在什么位置？實(shí)驗(yàn)二車(chē)床三箱結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)（2學(xué)時(shí)）-、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加深對(duì)車(chē)床的感性認(rèn)識(shí);2、了解主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱的基本組成及傳動(dòng)路線(xiàn)；3、了解主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱中各操縱機(jī)構(gòu)的功能及結(jié)構(gòu)；、實(shí)驗(yàn)設(shè)備CA6140普通車(chē)床三、實(shí)驗(yàn)原理（一）主軸箱CA6140車(chē)床的主軸箱是一個(gè)比較復(fù)雜的部件。工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和車(chē)刀 的縱橫向運(yùn)動(dòng)都是通過(guò)主軸箱傳遞。了解

6、車(chē)床的傳動(dòng)原理首先應(yīng)從了解主軸 箱的傳動(dòng)原理開(kāi)始。圖2-1是主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)可將實(shí)物與圖紙 進(jìn)行對(duì)照，加深對(duì)主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的了解2-1主軸傳動(dòng)系統(tǒng)圖1、卸荷式帶輪如圖2-2所示，主軸箱的動(dòng)力是主電機(jī)經(jīng)過(guò)皮帶輪和三角帶傳給軸I并 輸進(jìn)主軸箱，為防止軸I在三角帶的張力作用下產(chǎn)生彎曲變形，設(shè)計(jì)時(shí)將皮 帶輪先通過(guò)花鍵套、滾動(dòng)軸承和法蘭盤(pán)安裝在箱體上。從而使張力由床身承受 扭矩由花鍵套傳給軸I。軸I不再因皮帶的張力而產(chǎn)生彎曲變形，故軸 I上的零件的工作條件得到改善。圖2-2卸荷帶輪、雙向摩擦離合器、制動(dòng)器及其操作機(jī)構(gòu)2、雙向多片式摩擦離合器如圖2-2所示，雙向多片式摩擦離合器安裝在軸I上。摩擦

7、離合器由內(nèi) 摩擦片2、外摩擦片3、止推片4、壓塊7及空套齒輪1和8組成。左離 合器傳動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)主要用于切削，傳遞的力矩較大，所以片數(shù)較多（外 摩擦片8片，內(nèi)摩擦片9片）。右離合器傳動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)，主要用于退刀，片數(shù) 較少（外摩擦片4片，內(nèi)摩擦片5片）。內(nèi)摩擦片2安裝在軸I的花鍵上， 與軸I一起旋轉(zhuǎn)。外摩擦片3的外圓上有四個(gè)相當(dāng)于鍵的凸起裝在齒輪 1的 缺口槽中，外片空套在軸I上。當(dāng)桿 9通過(guò)銷(xiāo)5向左推動(dòng)壓塊7時(shí)，內(nèi)片2 和外片3相互壓緊，于是軸I的運(yùn)動(dòng)便通過(guò)內(nèi)外片之間的摩擦力傳給齒輪 1， 使主軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，當(dāng)壓塊 7向右壓時(shí)，可使右離合器的內(nèi)外摩擦片壓 緊，使主軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)壓塊 7處

8、于中間位置時(shí)，左、右離合器都處于脫開(kāi) 狀態(tài)，這時(shí)軸I雖然轉(zhuǎn)動(dòng)，但離合器不傳遞運(yùn)動(dòng)，主軸處于停止?fàn)顟B(tài)。3、變速操縱機(jī)構(gòu)主軸箱中共有7個(gè)滑動(dòng)齒輪，其中五個(gè)用于改變主軸的轉(zhuǎn)速，另有兩個(gè) 分別用于車(chē)削左右螺紋及正常螺距、擴(kuò)大螺距的變換。在主軸箱中共有三套 操縱機(jī)構(gòu)操縱這些滑動(dòng)齒輪。它們分別是：(1) 軸U和軸 川上的滑動(dòng)齒輪的操縱機(jī)構(gòu)(如圖2-3);(2) 軸W和軸 W上的滑動(dòng)齒輪的操縱機(jī)構(gòu)(如圖 2-4);(3) 軸區(qū)和軸 X上的滑動(dòng)齒輪的操縱機(jī)構(gòu)。圖2-3軸n和軸川上滑動(dòng)齒輪的操作機(jī)構(gòu)圖2-4軸W和軸W上滑動(dòng)齒輪的操作機(jī)構(gòu)4、主軸箱中各傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑主軸箱和進(jìn)給箱的潤(rùn)滑是有專(zhuān)門(mén)的潤(rùn)滑系統(tǒng)供油的。裝在

9、左床腿上的潤(rùn) 滑油泵是由電機(jī)經(jīng)三角帶傳動(dòng)，油泵轉(zhuǎn)動(dòng)后，就使裝載左床腿內(nèi)的潤(rùn)滑油經(jīng) 粗慮油器及油泵，由油管流到細(xì)慮油器中，然后再由油管流到分油器內(nèi)，于 是潤(rùn)滑油便通過(guò)分油器的油孔和各分支油管對(duì)傳動(dòng)件和操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤(rùn)滑。（二）進(jìn)給箱圖2-5 CA6140型普通車(chē)床進(jìn)給箱進(jìn)給箱是調(diào)節(jié)車(chē)刀進(jìn)給速度的專(zhuān)門(mén)部件。主軸轉(zhuǎn)速確定之后，當(dāng)需要與 主軸轉(zhuǎn)速相適配的進(jìn)給速度時(shí)，通過(guò)調(diào)整進(jìn)給箱里的變速機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖2-5 是進(jìn)給箱的裝配圖。圖2-6基本組操作機(jī)構(gòu)立體圖進(jìn)給箱里有三套操縱機(jī)構(gòu)，它們分別是：基本組的操縱機(jī)構(gòu)（圖2-6）、增倍組的操縱機(jī)構(gòu)、螺紋種類(lèi)變換及絲杠、光杠傳動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu) 的操縱手柄都設(shè)在進(jìn)

10、給箱的正面。圖 2-7進(jìn)給箱傳動(dòng)操作機(jī)構(gòu)圖。圖2-7進(jìn)給箱傳動(dòng)操作機(jī)構(gòu)圖（三）溜板箱溜板箱的作用是將絲杠或光杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為刀具的縱向或橫向直 線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。溜板箱內(nèi)有縱向或橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)及刀架快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)、換 向機(jī)構(gòu)、絲杠開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)、過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)等?？煞謩e觀(guān)察認(rèn)識(shí)。圖2-8溜板箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖圖2-9溜板箱操作機(jī)構(gòu)立體圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、打開(kāi)主軸箱蓋，觀(guān)察雙向多片式摩擦差離合器、制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式，了 解工作原理。2、對(duì)照?qǐng)D紙，辨別每根傳動(dòng)軸的軸號(hào)，觀(guān)察它們的傳動(dòng)順序。3、觀(guān)察變速機(jī)構(gòu)，了解滑動(dòng)齒輪的作用和操縱機(jī)構(gòu)的工作原理。4、分別觀(guān)察主軸高速正轉(zhuǎn)、低速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)的傳動(dòng)路線(xiàn)，記錄傳動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)

11、的軸、齒輪。5、打開(kāi)變速箱蓋，觀(guān)察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解傳動(dòng)路線(xiàn)，變速原理。6、打開(kāi)溜板箱蓋，觀(guān)察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解光杠、絲杠的運(yùn)動(dòng)傳遞原理，如何實(shí) 現(xiàn)縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給。7、將機(jī)床按原狀重新裝好。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)前先切斷總電源，并掛“不得送電”的警示標(biāo)志2、拆裝機(jī)床時(shí)注意安全，以免身體受傷。3、搬運(yùn)零件時(shí)輕拿輕放，以免零件受損。4、不要讓任何物品掉進(jìn)箱體內(nèi)。5、觀(guān)察床頭箱時(shí)不要用腳踩導(dǎo)軌等精密部件。6、操作時(shí)，不可強(qiáng)硬操作。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：2、主軸箱傳動(dòng)紀(jì)錄:輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)過(guò)傳動(dòng)軸經(jīng)過(guò)傳動(dòng)齒輪總傳動(dòng)比正轉(zhuǎn)10正轉(zhuǎn)500反轉(zhuǎn)14反轉(zhuǎn)1580正轉(zhuǎn)450正轉(zhuǎn)14003、思考題：1）主軸箱、進(jìn)給箱

12、、溜板箱的作用？2）主軸箱里有多少個(gè)滑動(dòng)齒輪？靠它們可改變多少種轉(zhuǎn)速?3）CA6140的三箱共有幾個(gè)離合器？其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用？4）進(jìn)給箱的三套操縱機(jī)構(gòu)是控制哪些零件？其作用是什么?5）溜板箱的縱橫向的傳動(dòng)如何實(shí)現(xiàn)？實(shí)驗(yàn)三 機(jī)床工藝系統(tǒng)剛度測(cè)定（2學(xué)時(shí)）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響，提高工藝系統(tǒng)剛度的措施;2、了解機(jī)床靜剛度測(cè)定裝置的基本原理，掌握儀器的操作方法；3、掌握機(jī)床靜剛度的測(cè)定方法和計(jì)算方法。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、CA6140 普通車(chē)床一臺(tái)；2、三向靜剛度測(cè)定儀一臺(tái)；3.圓形測(cè)力環(huán)一個(gè)；4、模擬車(chē)刀一把；5、千分表三只；磁性表架三只三、實(shí)驗(yàn)原理測(cè)定機(jī)床剛度的方法有兩種：（1）

13、靜載荷測(cè)定法；（2）動(dòng)載荷測(cè)定法（工 作狀態(tài)測(cè)定法）。本實(shí)驗(yàn)是采用靜載荷測(cè)定法，在 CA6140車(chē)床上進(jìn)行測(cè)定。工藝系統(tǒng)靜剛度的計(jì)算公式為：K1K系統(tǒng)111k機(jī)床 k刀具 k工件在實(shí)驗(yàn)中由于使用的刀具和工件剛度很大，所以和丄 可忽略不計(jì)。k 刀具k工件這樣，工藝系統(tǒng)的靜剛度近似等于機(jī)床的靜剛度。實(shí)驗(yàn)是使車(chē)床處于靜止?fàn)顟B(tài)，利用實(shí)驗(yàn)裝置施加的靜載荷模擬切削時(shí) 的切削力，用千分表測(cè)量不同載荷下機(jī)床各部件的變形量，再用計(jì)算方法 求得機(jī)床的靜剛度。如圖4-1所示，實(shí)驗(yàn)裝置主要有三向靜剛度測(cè)定儀、 圓形測(cè)力環(huán)、模擬車(chē)刀和三只千分表組成。三向靜剛度測(cè)定儀是一個(gè)剛度 很大的弓形支架，它安裝在前后頂尖之間，模擬

14、工件。圓形測(cè)力環(huán)安裝在 三向靜剛度測(cè)定儀與模擬車(chē)刀之間，旋轉(zhuǎn)三向靜剛度測(cè)定儀上的加載螺釘，使圓形測(cè)力環(huán)變形，從而產(chǎn)生彈性力，此力作用在三向靜剛度測(cè)定儀（模擬工件）與模擬車(chē)刀之間，可模擬加工時(shí)的切削力。模擬切削力的大4架yr-圖4-1三向測(cè)力裝置小由圓形測(cè)力環(huán)中的千分表指示（實(shí)驗(yàn)前經(jīng)過(guò)標(biāo)定）。模擬切削力的方向 可通過(guò)調(diào)整三向靜剛度測(cè)定儀確定（如圖 4-2所示）。前頂尖2最長(zhǎng)套筒3劃力環(huán)4-加載器了-定位桿6卡扌氏車(chē)刀圖4-2車(chē)床部件剛度測(cè)定的三向加載裝置a和B決定切削分力與總切削力之間的關(guān)系，在本實(shí)驗(yàn)中取a = 15°, B =63.4 ° 。切削分力的計(jì)算公式如下：Px =

15、p sin：Py 二 p cos： sin :Pz = p cos： cos :在模擬切削力的作用下，頭架、刀架和尾架均會(huì)產(chǎn)生變形，在y方向的各變形量y頭、y刀、y尾可分別由三只千分表測(cè)得。頭架、刀架和尾架三處的剛度可按下面公式計(jì)算：頭架剛度.py2y頭刀架剛度k刀y刀尾架剛度k 二py尾2y尾當(dāng)加力點(diǎn)在前、后頂尖中間時(shí)，機(jī)床靜剛度由下式計(jì)算:K機(jī)床"1廠(chǎng)!廠(chǎng)（k刀4 k頭k尾四、實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖4-2所示，將三向靜剛度測(cè)定儀安裝在前后頂尖之間，按要求調(diào)整 好安裝角度，并注意使尾架伸出適當(dāng)長(zhǎng)度。2、將圓形測(cè)力環(huán)安裝在加載螺釘與模擬刀具之間。3、按圖4-1所示，安裝三只千分表，磁性表架

16、安放在車(chē)床床身上。4、 預(yù)加載荷1500N （測(cè)力環(huán)中的千分表移動(dòng)一格為15N，共移動(dòng)100格）,然后卸載。將測(cè)量變形量所用的三只千分表調(diào)到零位5、旋轉(zhuǎn)加載螺釘逐漸均勻加載，加載 300N 記錄一次三只千分表的讀值，共 記錄 10 次，總加載量為 3000N。6、反向旋轉(zhuǎn)加載螺釘逐漸均勻卸載， 每卸載 300N 記錄一次三只千分表的讀 值，共記錄 10 次，最后使載荷為 0N。7、按照 5、6 步驟方法再重復(fù)一次，進(jìn)行第二次加載、卸載，并作記錄。8、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別計(jì)算頭架、刀架、和尾架的靜剛度。9、計(jì)算機(jī)床的靜剛度。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、加載前應(yīng)檢查溜板箱、尾座和刀具是否鎖緊，如果沒(méi)鎖緊應(yīng)重新

17、鎖緊。2、預(yù)加載時(shí)要注意觀(guān)察測(cè)量變形量所用的三只千分表指針是否擺動(dòng)，如果不動(dòng)說(shuō)明千分表安裝不正確，應(yīng)重新安裝調(diào)整。3、加載時(shí)用力要均勻，加載盡量準(zhǔn)確。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器儀表等2、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表；3、用坐標(biāo)紙繪制頭架、刀架、尾架的靜剛度曲線(xiàn)。4、計(jì)算出機(jī)床工藝系統(tǒng)的剛度5、思考題：1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和所繪的剛度曲線(xiàn)說(shuō)明造成靜剛度非線(xiàn)性的原因。2) 分析加載曲線(xiàn)和卸載曲線(xiàn)不重合的原因。3) 完全卸載后曲線(xiàn)是否回到原點(diǎn)，若沒(méi)回原點(diǎn)，為什么？4) a B角的作用是什么？a 0, A 0的含義什么？對(duì)系統(tǒng)有何影響？a 90, A 0的含義什么？對(duì)系統(tǒng)有何影響？a 0, A 90

18、的含義什么？對(duì)系統(tǒng)有何影響？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表序操測(cè)力表載荷（N）位移量（卩m）號(hào)作讀數(shù)總力分力頭架尾架刀架（格）PPy加 載卸 載加 載卸 載加 載卸 載01第2一一一3次4加5載67卸 載891001第23次4加 載567卸 載8910實(shí)驗(yàn)四 加工誤差統(tǒng)計(jì)分析（ 2 學(xué)時(shí)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解無(wú)心外圓磨床工作原理，熟悉無(wú)心外圓磨削的調(diào)整方法；2、掌握加工誤差統(tǒng)計(jì)分析的基本方法；3、熟悉統(tǒng)計(jì)分析所用的各種圖形的繪制法。4、掌握加工工序工藝能力的計(jì)算方法及工藝過(guò)程中工藝參數(shù)的調(diào)整方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. M1050A 無(wú)心外圓磨床一臺(tái)；2. 電感比較儀；3. 標(biāo)準(zhǔn)量塊一組；4. 千分尺一把；3. 軸承滾

19、子一批（試件） 。三、實(shí)驗(yàn)原理：本實(shí)驗(yàn)為綜合性實(shí)驗(yàn)， 要求學(xué)生通過(guò)本實(shí)驗(yàn)?zāi)軐?duì)無(wú)心外圓磨削的加工原 理和加工誤差統(tǒng)計(jì)分析理論進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 所以本實(shí)驗(yàn)包含以下兩部分 原理：1無(wú)心外圓磨削加工原理無(wú)心外圓磨床的工作原理如圖 5-1 所示。它沒(méi)有床頭箱和尾架，而是由 托板和導(dǎo)輪支持工件，用砂輪進(jìn)行磨削。托板的上表面傾斜30° 50°，使工件靠磨削力緊緊壓在導(dǎo)輪上，導(dǎo)輪軸線(xiàn)相對(duì)于砂輪軸線(xiàn)有一傾斜角度a（1.5 °）。導(dǎo)輪低速轉(zhuǎn)動(dòng)靠摩擦力帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。由于傾斜角的存在，導(dǎo)輪 與工件接觸點(diǎn)處的速度 V 導(dǎo)方向是斜的，它可分為兩個(gè)速度分量：一個(gè)是V 工使工件旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)是

20、V 進(jìn)，使工件產(chǎn)生軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。V進(jìn)=導(dǎo) sin a .V 工=導(dǎo) cos a .式中：V導(dǎo)一一導(dǎo)輪的圓周速度（m/s）.V 工一一工件的圓周速度（m/s）.V 進(jìn)一一工件的軸向進(jìn)給速度（m/s）般情況下，V導(dǎo)選0.1660.5m/s。托板圖5-1無(wú)心外圓磨削原理示意圖由于導(dǎo)輪軸線(xiàn)與砂輪軸線(xiàn)有一傾斜角 a，工件與導(dǎo)輪不是線(xiàn)接觸。為使 工件與導(dǎo)輪保持線(xiàn)接觸，導(dǎo)輪的形狀就不應(yīng)是圓柱形，而應(yīng)將其做成雙曲面 形。為此修正砂輪時(shí)，金剛石筆的運(yùn)動(dòng)應(yīng)根據(jù)角 a加以調(diào)整。由于無(wú)心外圓 磨床磨削工件時(shí)不用頂尖支撐，所以工件磨削長(zhǎng)度不受頂尖限制，又因磨削 時(shí)工件被支持在導(dǎo)輪和砂輪之間，不會(huì)被磨削力頂彎，所以可磨削

21、細(xì)長(zhǎng)工件。 無(wú)心磨削生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此，多用于成批大量生產(chǎn)中磨削 銷(xiāo)軸等小零件或磨削細(xì)長(zhǎng)光軸。無(wú)心磨床不能磨削斷續(xù)表面（如有長(zhǎng)鍵槽的 圓柱面），因?yàn)檫@樣導(dǎo)輪就無(wú)法使工件旋轉(zhuǎn)。2 加工誤差統(tǒng)計(jì)分析在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證加工精度，常常通過(guò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中實(shí)際加工出的 一批工件進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法加以處理和分析，從中尋找誤差產(chǎn) 生的規(guī)律，找出提高加工精度的途徑。這就是加工誤差統(tǒng)計(jì)分析方法。加工 誤差分析的方法有兩種形式，一種為分布圖分析法，另一種為點(diǎn)圖分析法。分布圖分析法是通過(guò)測(cè)量一批加工零件的尺寸，把所測(cè)到的尺寸范圍分 為若干個(gè)段。畫(huà)出頻數(shù)直方分布圖。其折線(xiàn)圖就接近于理論分布曲線(xiàn)。

22、在沒(méi) 有明顯變值系統(tǒng)誤差的情況下，則工件尺寸分布符合正態(tài)分布。利用分布曲 線(xiàn)可以比較方便地研究加工精度，分辨出工序的隨機(jī)誤差的大小，但不能把 規(guī)律性的系統(tǒng)誤差從隨機(jī)誤差中區(qū)分出來(lái)。在生產(chǎn)中常用的另一種誤差分析方法是點(diǎn)圖法或 來(lái)- R圖法。點(diǎn)圖法是以順序加工的零件序號(hào)為橫坐標(biāo)，零件的加工尺寸為縱坐標(biāo)， 把按加工順序定期測(cè)量的工件尺寸畫(huà)在點(diǎn)圖上。點(diǎn)圖可以反映加工尺寸和時(shí) 間的關(guān)系，可以看出尺寸變化的關(guān)系，找出產(chǎn)生誤差的原因。X-R圖稱(chēng)為平均尺寸一級(jí)差控制圖。 一般是在生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)始前，先加 工一批試件（本實(shí)驗(yàn)中即用本批加工的零件作為試件） 根據(jù)加工所得的尺寸， 求出平均值X和均方根差C在整個(gè)過(guò)程（工

23、序）中保持不變，則工藝是穩(wěn)定 的。kX圖的中心線(xiàn)為：X =為Xi/kidkR 圖的中心線(xiàn)為：R =送R/ki £X圖的上控制界限為：XX A R X圖的下控制界限為：Xx二X-A R R圖的上控制界限為：Rs二D R式中：k為零件分組數(shù)（把一批按順序號(hào)分為 k組，每組m個(gè)零件）。 A B為控制系數(shù)，可從表5-1選取。表5-1控制系數(shù)每組件數(shù)mAB40.732.1150.582.28將工件按加工順序每m個(gè)分為一組，求出每組工件的平均值 Xi和R的 波動(dòng)，它反映了工件平均值的變化趨勢(shì)和隨機(jī)誤差的分散程度。在 X - R圖 上畫(huà)出中心線(xiàn)和控制線(xiàn)，控制線(xiàn)就是用來(lái)判斷工藝是否穩(wěn)定的界定線(xiàn)。四、

24、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)工件毛坯直徑，調(diào)整無(wú)心磨床，確定工件中心高，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速和砂輪轉(zhuǎn)速；2、修正砂輪和導(dǎo)輪；3、連續(xù)加工試件(數(shù)量為100150件)；4、根據(jù)加工尺寸調(diào)整測(cè)量?jī)x器；5、按加工順序測(cè)量工件的加工尺寸，記錄測(cè)量結(jié)果；6、繪制點(diǎn)圖；(1) 以零件序號(hào)為橫坐標(biāo)；(2) 以測(cè)得零件尺寸為縱坐標(biāo)；(3) 分析影響加工精度的因素。7、繪制X-R圖：按以下步驟做：(1)取每組數(shù)m計(jì)算每組的數(shù)據(jù)Xi和R ；計(jì)算X和R;(3) 計(jì)算X -R圖的R圖的控制限尺寸；(4) 繪制X -R圖，并分析工序是否穩(wěn)定。8 、繪制分布曲線(xiàn)，按以下的步驟做：(1) 找出這批工件的最大加工尺寸和最小加工尺寸，即Xmax和X

25、min ；(2) 確定分組數(shù)K：( K選712)；(3) 計(jì)算組距 h：h = (X max-Xmin)/K(4) 決定組界；(5) 作頻數(shù)分布表；(6) 計(jì)算X和c(7) 繪制分布曲線(xiàn)，計(jì)算出X和6 c值。(8) 計(jì)算工藝能力系數(shù)Cp。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1、加工時(shí)工件要連續(xù)進(jìn)給不要中斷；2、加工過(guò)程中要把工件按順序放好；3、不要把工件掉到冷卻箱里；4、磨削試件時(shí)，手不能進(jìn)入磨削區(qū)，撥送工件時(shí)要用專(zhuān)用工具；5、調(diào)整儀器時(shí)要注意保持儀器和標(biāo)準(zhǔn)量塊清潔衛(wèi)生，忌用濕手、汗手;6、繪制分析圖行時(shí)要用坐標(biāo)紙。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告:1、機(jī)床型號(hào)及量具名稱(chēng)；2、試件的基本尺寸及公差;3、原始數(shù)據(jù)記錄；表5-2 原始數(shù)據(jù)記錄組 號(hào)測(cè)量值總計(jì)藝X平均值Xi極差RX1X2X3X4X512345678910111213141516171819204、頻數(shù)分布表表5-3 頻數(shù)分布表組號(hào)組距組中值（毫米）頻數(shù)頻率自（毫米）'至（毫米）123456789105、在坐標(biāo)紙上繪制分布曲線(xiàn)；6在坐標(biāo)紙上繪制點(diǎn)圖；7、在坐標(biāo)紙上繪制控制 X - R圖； &計(jì)算工藝能