機(jī)械制造技術(shù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、適用于機(jī)械類各專業(yè) 機(jī)械制造技術(shù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 編寫 陸 瑛 朱紅瑜河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院2007年 9 月實(shí)驗(yàn)一 普通車刀標(biāo)注角度測量及分布一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙螅?、掌握車刀標(biāo)注角度的基本測量方法，加深對車刀具各種角度、各種參考平面、各種參考系概念的理解。2、了解車刀測角儀的主要結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。3、通過對對剖面角度的測量及計(jì)算，加深了解各剖面角度之間的相互關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在主剖面參考系中測量外圓車刀，端面車刀的主偏角KT、付偏角KT、前角To、后角o、和刃傾角s。三、實(shí)驗(yàn)裝置及設(shè)備：1、車刀測角儀2、被測車刀四、實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)及使用1、車刀測角儀的結(jié)構(gòu)及使用：車刀

2、測角儀結(jié)構(gòu)如圖（1）所示。它由底座、立柱、滑體、刻度盤、工作臺、指針、手輪等組成。轉(zhuǎn)動手輪1可以使滑體帶動刻度2、3上下移動，松動手輪2可以使刻度盤2繞手輪2的軸轉(zhuǎn)動，在刻度盤3上讀出刀具角度值。指針的底邊和兩平行側(cè)邊垂直，均可做工作邊，把底邊和側(cè)面與待測表面靠緊，可以從大刻度盤上讀出角度值。2、角度的測量（1）主偏角K-和刃傾角s。調(diào)整工作臺使主刀刃與指針1的底邊貼合，這時(shí)刻度盤1上工作臺轉(zhuǎn)角為K-，刻度盤2上指針1轉(zhuǎn)角為s。（2）前角To。調(diào)整工作臺和指針1，使指針1的底邊貼緊前刀面，并垂直于主刀刃在底面的投影（可以在測量主編角KT以后，把工作臺轉(zhuǎn)過90），從刻度盤2上讀出角度值。（3）后

3、角o調(diào)整工作臺和指針1，使指針1側(cè)邊緊貼刀具后刀面，并使主刀刃在基面的投影垂直于指針1的底邊，從刻度盤2上讀出后角值。（注：付前角To、付后角o，按同樣方法測理）。五、實(shí)驗(yàn)過程：1、在測角儀上按上述方法測出所要求的角度。2、畫出刀具的各剖面圖，并標(biāo)明參考平面。六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：計(jì)算所測車刀在縱橫剖面參考中的角度值。實(shí)驗(yàn)二 刨削加工切屑變形實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：1、觀察切削過程，認(rèn)識各種切削的形狀。2、掌握測量切削變形的方法。3、研究切削厚度，前角和工件材料對切屑變形的影響規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及用具：1、設(shè)備：B665型牛頭刨床。2、刀具：高速鋼刨刀（三把）To = 15 o = 8 KT = 90

4、 s = 0To = 20 o = 8 KT = 90 s = 0To = 25 o = 8 KT = 90 s = 03、用具：游標(biāo)卡尺、鋼板尺、細(xì)鋼絲。4、試件：45鋼、銅、100505各類板板。三、實(shí)驗(yàn)基本原理在切削過程中，由于發(fā)生塑性變形，使切削層尺寸發(fā)生變化，與原切削層尺寸比較，長度Lc變短，厚度p增加，這種現(xiàn)象稱為切屑收縮，切屑收縮的大小，一般能反映切屑變形的適度，用變形系數(shù)表示。 四、方法步驟本實(shí)驗(yàn)在刨床上進(jìn)行，如圖所示，將實(shí)驗(yàn)用的試件制成長L=100mm，寬=50mm，厚h=5mm，然后在一定的切削條件下，進(jìn)行切削，并用細(xì)銅絲及鋼板尺，量出切削長度Lc，即可求出在一定條件下的變

5、形系數(shù)。其中：Lc、ap切屑的長度、厚度。L、Cc切屑層的長度、厚度。1、c與的關(guān)系固定下列條件：切削速度v 試件材料試件長度刀具材料刀具前角依次改變切削厚度c進(jìn)行切削，收集切屑，用細(xì)銅絲及鋼此尺，測出切屑長度Lc，記入報(bào)告書表格，并作出c曲線。2、To與的關(guān)系固定下列條件：切削速度v 切削厚度c 試件材料試件硬度試件長度刀具材料依次改變不同的刀具前角，To進(jìn)行切削，測量切屑長度Lc計(jì)入報(bào)告書表格，并作出To曲線。3、工件材料與的關(guān)系固定下列條件：切削速度v 切削厚度c試件長度刀具材料刀具前角依次改變試件材料，進(jìn)行切削，收集切屑，測量切屑Lc填入報(bào)告書表格，通過以上實(shí)驗(yàn)步驟，從而可以看出各種條

6、件，對變形的影響規(guī)律。思考題：1、切屑有幾種類型？它們的形成過程及特點(diǎn)如何？2、刀具前角To和切削用量，對切屑變形系數(shù)的影響如何？為什么？實(shí)驗(yàn)三 工件表面質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、用單因素實(shí)驗(yàn)法，研究刀具幾何角度，切削用量（切削速度V進(jìn)行量f）對加工表面質(zhì)量（或光潔度）的影響。2、用正交實(shí)驗(yàn)法，研究刀具，切削速度V，進(jìn)給量f三因素，如何選取組合，才能在現(xiàn)有條件下獲得最好的表面質(zhì)量（如光潔度，形位誤差等）。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器：1、普通車床2、外圓車刀4把3、45#鋼工件4、表面光潔度測量儀（或光切顯微鏡）三、實(shí)驗(yàn)步驟1、單因素法4種不同車刀車削進(jìn)行加工，比較表面質(zhì)量90主偏角，小負(fù)倒棱車刀車

7、削加工=450轉(zhuǎn)/分（一定），a=0.3。進(jìn)給量f0.0360.10.20.3表面質(zhì)量90主偏角，小負(fù)倒棱車刀加工（一定）f = 0.1，ap=0.3。機(jī)床轉(zhuǎn)速n1040100160250450900表面質(zhì)量2、正交實(shí)驗(yàn)法確定實(shí)驗(yàn)指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)因素a、實(shí)驗(yàn)指標(biāo)：工件表面質(zhì)量b、實(shí)驗(yàn)因素：車刀種類，切削速度V，進(jìn)給量f確定各因素水平，列出因素水平表及正交實(shí)驗(yàn)表，并進(jìn)行切削加工實(shí)驗(yàn)。因 素 水 平 表因 素機(jī)床轉(zhuǎn)n車刀主偏角進(jìn)給量1 水 平10900.12 水 平45750.23 水 平90450.3正 交 實(shí) 驗(yàn)表 實(shí)驗(yàn)號轉(zhuǎn)速n刀具主偏角進(jìn)給量表面質(zhì)量11（100）1（90）3（0.3）22（450

8、）1（90）1（0.1）33（900）1（75）2（0.2）41（100）2（75）2（0.2）52（450）2（75）3（0.3）63（900）2（75）1（0.1）71（100）3（45）1（0.1）82（450）3（45）2（0.2）93（900）3（45）3（0.3）IIIIII極差R3、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)極差R的大小，排列現(xiàn)在條件下影響表面質(zhì)量的主次因素。主次找出較優(yōu)組合形式在較優(yōu)組合下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)四 CA6140結(jié)構(gòu)剖析與調(diào)整實(shí)驗(yàn)一、目的與任務(wù)1、目的觀察和分析理解機(jī)床傳動系統(tǒng)及變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)的作用及工作原理，了解機(jī)床主要部件的構(gòu)造和調(diào)整方法，及其機(jī)床的應(yīng)用范圍

9、。2、任務(wù)（1）對照機(jī)床的裝配范圍，仔細(xì)觀察機(jī)床的結(jié)構(gòu)，（主軸箱、進(jìn)給箱、尾架、溜板箱、供油系統(tǒng)）和機(jī)床的運(yùn)動（主運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動、快速進(jìn)退運(yùn)動等）以及運(yùn)動的傳動過程。（2）對照傳動系統(tǒng)圖，了解各操縱手柄的作用，分析操縱機(jī)構(gòu)的類型。a）主運(yùn)動變速手柄；b）進(jìn)給變速手柄；c）控向手柄。（3）對照部件裝配圖，了解可能觀察到的一些部件的特殊結(jié)構(gòu)（如摩擦離合器控制操縱機(jī)構(gòu)，主運(yùn)動制動機(jī)構(gòu)等）。（4）了解機(jī)床運(yùn)動參數(shù)的調(diào)整方法。二、設(shè)備：CA6140普通車床一臺。CA6140普通機(jī)床掛圖一套。工具若干。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、觀察CA6140各部件和機(jī)床的布局。2、在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下開動機(jī)床，觀察所有的運(yùn)動及變

10、速情況。3、完成本實(shí)驗(yàn)的任務(wù)，進(jìn)行詳細(xì)的觀察與分析。4、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與提問。四、思考、分析與故障排除：1、CA6140主要由哪些部件組成？其功用是什么？2、機(jī)床上的各個(gè)操縱手柄的功用是什么？3、根據(jù)進(jìn)給量銘牌回答下列問題：機(jī)床可加工哪些類型的螺紋？其導(dǎo)程如何表示？當(dāng)加工大螺距螺紋時(shí)，對機(jī)床主運(yùn)動應(yīng)用什么限制？為什么？當(dāng)進(jìn)行精細(xì)加工時(shí)，對機(jī)床主運(yùn)動應(yīng)有什么限制？為什么？若加工螺距為1.75mm的螺紋時(shí)，進(jìn)給箱各手柄應(yīng)如何調(diào)整？若加工螺距為18mm的螺紋時(shí)，機(jī)床應(yīng)如何調(diào)整？4、當(dāng)摩擦離合器的內(nèi)外摩擦片由于磨損而產(chǎn)生較大間隙昱，應(yīng)如何調(diào)整？5、正反轉(zhuǎn)手柄是如何定位的？6、單項(xiàng)超越安全離合器的工作原理是什

11、么？7、當(dāng)機(jī)床停車后，主軸有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象是什么原因造成的？8、調(diào)整機(jī)床時(shí)，光桿、絲桿同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)是什么原因造成的？9、柱工件加工后外徑錐度超差的原因是什么？10、車削螺紋時(shí)，螺距不勻及亂紋的原因是什么？11、床頭箱油窗不見注油的原因是什么？實(shí)驗(yàn)五 Y3150E滾齒機(jī)床結(jié)構(gòu)傳動分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解機(jī)床用途，主要技術(shù)參數(shù)，主要部件的布局及相對運(yùn)動關(guān)系。2、通過加工一斜齒圓柱齒輪，熟悉滾齒機(jī)的換置計(jì)算和調(diào)整方法，并進(jìn)行機(jī)技術(shù)應(yīng)用。3、學(xué)習(xí)滾齒機(jī)的傳動系統(tǒng)和工作原理。二、Y3150E滾齒機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格與附件：1、加工規(guī)范：工件最大直徑 500mm工件最大模數(shù) 8mm最大加工寬度 250mm工件最少齒輪

12、2、刀架刀具最大直徑 160mm刀具最大長度 160mm刀架最大回轉(zhuǎn)角度 240刀具最大軸向移動量 55mm刀架垂直快速移動速度 0.5325公尺/分刀架垂直手移動每轉(zhuǎn)移動量 0.75mm3、工作臺工作軸心到刀具軸心間的距離 最大330 mm最小30 mm工作臺面到刀具軸心間的距離 最大535 mm最小235 mm工作臺直徑 510 mm工作臺液壓快速移動距離 50 mm工作臺水平手移動每轉(zhuǎn)移動量 2mm工作臺工件用心軸直徑 30 mm4、變換齒輪主傳動變換齒輪分齒、差動、進(jìn)給變換齒輪模 數(shù)輪 寬孔 徑材 料模 數(shù)輪 寬孔 徑材 料3毫米20毫米30D452毫米20毫米30D45或HT21-4

13、0齒數(shù)：22、33、（2件）、44齒數(shù)：20（2件）、23、24、25、26、30、32、33、34、35、37、40、41、43、45、46、47、48、50、52、53、55、57、58、59、60（2件）61、62、65、67、70、71、73、75、79、80、83、85、89、90、92、95、97、98、100模 數(shù)輪 寬孔 徑材 料2毫米20毫米30D45齒數(shù)： 24、36、（4件）、48三、機(jī)床傳動系統(tǒng)圖1四、機(jī)床的調(diào)整計(jì)算1、切削速度傳動鏈（電機(jī)滾刀）其調(diào)整公式：n刀滾刀轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）V=切削速度d=滾刀直徑滾刀切削速度是根據(jù)刀具材料、工件材料及其粗、精加工的要求等來確定的，

14、現(xiàn)將高速鋼滾刀的切削范圍列表如下，以供參考。工 件 材 料切削速度（m/min）粗 切精 切鑄 鐵202025鋼（極限強(qiáng)度60N/mm以下）803035鋼（極限強(qiáng)度600N/mm以上）252535青 銅2550塑 料2540本機(jī)床備有三對變速齒輪、變換齒輪與主軸箱內(nèi)推擋變速組相配合可得9級轉(zhuǎn)速，如下圖所示。掛輪轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)/分手柄位置BAI4080160II63125250III50100200由公式計(jì)算得的結(jié)果，如與上圖表中轉(zhuǎn)速不符，可選擇與結(jié)果相近的一級主軸轉(zhuǎn)速。除上述計(jì)算法求A、B掛輪外，還有根據(jù)切削速度V，查切削速度計(jì)算圖的方法求A、B掛輪。切削速度計(jì)算圖在機(jī)床使用說明內(nèi)。2、分齒（范成）

15、運(yùn)動傳動鏈根據(jù)加工過程中滾刀每旋轉(zhuǎn)一周，工作轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)，推出其調(diào)整公式：K滾刀頭數(shù)Z刀工件齒數(shù)當(dāng)5Z工/K20時(shí)，取e=48 f=24當(dāng)21Z工/K142時(shí)，取e=36 f=36當(dāng)143Z工/K 時(shí)，取e=24 f=48除上述計(jì)算求a、b、c、d外，機(jī)床實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附表中還可用查表法求a、b、c、d，方法簡單、準(zhǔn)確。3、軸向進(jìn)給傳動鏈根據(jù)傳動關(guān)系，工作臺每轉(zhuǎn)一周，滾刀刀架在垂直方向S毫米，推出調(diào)整公式：S由工件刀具材料及加工精神來決定。S=0.253mm/轉(zhuǎn)。4、差動傳動鏈加工斜齒輪時(shí)，要求滾刀在軸向進(jìn)給的同時(shí)，齒坯要有相應(yīng)的附加運(yùn)動，也就是當(dāng)滾刀在軸向進(jìn)給一個(gè)導(dǎo)程時(shí)，要求齒坯附加旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。推出公式

16、為：Mn工件的法向模數(shù)。K滾刀頭數(shù)。工件螺旅角。差動掛輪a2、b2、c2、d2的求解方法有兩種。、對數(shù)查表法，此方法可查閱機(jī)床設(shè)計(jì)手冊、上卷。、微機(jī)計(jì)算法，本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生根據(jù)要求，使用BASIC語言進(jìn)行差動程序設(shè)計(jì)要求：1、已知參數(shù)：Mn=2mm K=11=152、計(jì)算誤差保留4位小數(shù)。3、所選齒輪必須在差動變換齒輪系列內(nèi)。五、滾刀與工件的安裝1、滾刀的安裝調(diào)整：了解滾刀心軸的安裝方法及要求，并安裝正確。滾刀對中的調(diào)整，調(diào)整滾刀主軸前軸承的微調(diào)機(jī)構(gòu)，軸向移動刀具主軸，使刀具中間的一刀齒或刀槽的對稱中心線通過具坯的中心，從而保證加工出齒輪兩側(cè)齒形的對稱性。刀架安裝角的調(diào)整。工件旋向滾刀旋向右左右

17、左2、工件的安裝調(diào)整本實(shí)驗(yàn)是以工件的孔和端面作定位基面，正確裝夾后進(jìn)行找正。六、實(shí)驗(yàn)的步驟、方法及注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及講義的有關(guān)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)的目的、要求、方法和步驟，根據(jù)傳動系統(tǒng)圖，了解機(jī)床各傳動鏈的組成，結(jié)構(gòu)及其調(diào)整方法。2、根據(jù)所以給定的工件及滾刀數(shù)據(jù)條件進(jìn)行各傳動鏈的換置計(jì)算，差動掛輪選擇程序上機(jī)驗(yàn)證。3、實(shí)驗(yàn)課內(nèi)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，安裝配置掛輪。4、潤滑機(jī)床，空運(yùn)轉(zhuǎn)試車，并檢查各運(yùn)動的方向。5、安裝齒輪毛坯，并檢查各運(yùn)動的方向。6、安裝滾刀并調(diào)整其對中位。7、手動刀架使其下降，使刀軸中心線稍低于工件的上平面。8、開動機(jī)床，手搖立柱移動使?jié)L刀接近工作，一直到滾刀剛接觸到

18、工件為止，再將立柱水平移動刻度環(huán)調(diào)到“零”點(diǎn)位置。當(dāng)工件與滾刀對滾一圈后，停車并從工件表面上所切出的刀痕檢查加工的齒數(shù)是否正確。9、手動移動立柱，使?jié)L刀向工件切入，切入深度為第一次粗切深度（當(dāng)mn3時(shí)，一般采用兩次以上加工）。直至切出全齒深。10、加工完畢后，停車，快速退回廠架，退出立柱，并檢查工件尺寸。11、卸下工件、滾刀及全部配換掛輪，并清理機(jī)床。實(shí)驗(yàn)六 機(jī)床的機(jī)何精度檢驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^對普通車床的精度檢驗(yàn)，掌握機(jī)床幾何精度的檢驗(yàn)方法，分析機(jī)床幾何精度對加工零件精度的影響。二、所用工具千分表（1/100）；千分表架；水平儀；長、中、短三支車床精度檢驗(yàn)心棒；頂尖三個(gè)；鋼板尺等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

19、：檢驗(yàn)：1、溜板移動在垂直平面內(nèi)的直線度。2、溜板移動時(shí)的傾斜。3、主軸錐孔中心線的徑向跳動。4、溜板移動，對主軸中心線的平等度。5、主軸軸肩支承面的跳動。6、主軸的軸向竄動。7、主軸定心軸頸的徑向跳動。8、主軸錐孔中心線和尾座頂尖套錐孔中心線對溜板移動的不等高度。四、實(shí)驗(yàn)方法1、檢驗(yàn)溜板移動在垂直平面內(nèi)的直線度。方法：搖動手把，將刀架向頂頭中心線移動。在溜板上靠近刀架的地方放一個(gè)和床身導(dǎo)軌平儀的讀數(shù)依次排列，畫出溜板的運(yùn)動曲線。在每一米選種上的運(yùn)動曲線和它的兩端點(diǎn)連接間的最大座標(biāo)值，就是一米行程上的直線度誤差。在全部行程上的直線度誤差。簡圖12、檢驗(yàn)溜板移動時(shí)的傾斜：方法：搖動手把，將刀架向

20、頂尖中心線移動。在溜板上靠近刀架的地方垂直于床身導(dǎo)軌放一個(gè)水平儀。移動溜板，每隔250（或小于250）毫米記錄一次讀數(shù)，在溜板的全部行程上檢驗(yàn)。水平儀在每一米行程上讀數(shù)的最大代數(shù)差值，就是溜板在移動的傾斜度誤差。簡圖23、主軸錐孔中心線的徑向跳動：方法：在主軸錐孔中緊密地插入一根檢驗(yàn)棒，將千分表固定在機(jī)床上，使千分表測頭觸及在檢驗(yàn)棒表面上，旋轉(zhuǎn)主軸分別在靠近主軸端部的a處距a處300mm（或150mm）的處檢驗(yàn)徑向跳動。然后，將檢驗(yàn)棒從錐孔中取出，使檢驗(yàn)棒旋轉(zhuǎn)180后，再插入，按上述方法再進(jìn)行一次檢驗(yàn)。a、b兩點(diǎn)的誤差分別計(jì)算，千分表兩次測量讀數(shù)的代數(shù)和的一半，就是徑向跳動的數(shù)值。簡圖34、溜

21、板移動對主軸中心線的平行度：方法：在主軸的錐孔中緊密地插入一根檢驗(yàn)棒，將千分表固定在溜板上，使千分表測頭頂在檢驗(yàn)棒的表面上，移動溜板分別在a上母線和b側(cè)母線上檢驗(yàn)。a、b的測量結(jié)果分別以千分表讀數(shù)的最大差值表示。然后，將主軸旋轉(zhuǎn)180再同樣檢驗(yàn)一次。a、b的誤差分別計(jì)算，兩次測量結(jié)果的代數(shù)和的一半就是平行度的誤差。簡圖45、主軸軸肩支承面的跳動：方法：將千分表固定在機(jī)床上，使千分表測頭觸及在主軸軸肩支承面靠邊緣的地方，旋轉(zhuǎn)主軸，分別在相距180的a點(diǎn)和b點(diǎn)檢驗(yàn)記下a、b兩處千分表的讀數(shù)，其差值就是支承面跳動的數(shù)值。6、主軸的軸向竄動：方法：在主軸錐孔中緊密地插入一根短檢驗(yàn)棒，將千分表固定在機(jī)床

22、上，使千分表測頭觸及在檢驗(yàn)棒的端面靠近中心線的地方，旋動主軸檢查。千分表讀數(shù)的最大差值，就是軸向竄動的數(shù)值。7、主軸定心軸頸的徑向跳動：方法：將千分表固定在機(jī)床上，使千分表測頭觸及在主軸定心軸頸的表面上。旋轉(zhuǎn)主軸檢驗(yàn)，千分表讀數(shù)的最大差值，就是徑向跳動的數(shù)值。簡圖78、主軸錐孔中心線和尾座頂尖套錐孔中心線對溜板移動的不等高度。方法：用頂尖將檢驗(yàn)棒安裝在機(jī)床上，將千分表固定在溜板刀架上，千分表測頭軸線垂直于檢驗(yàn)棒軸線，千分表測頭觸及檢驗(yàn)棒上母線移動溜板，分別在主軸端和尾座頂尖端各測一次，其千分表讀數(shù)差值為不等高度。簡圖8五、實(shí)驗(yàn)要求：1、記錄檢驗(yàn)結(jié)果。2、填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3、每人做一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。六、注

23、意事項(xiàng)：1、在實(shí)驗(yàn)過程中注意愛護(hù)使用儀器和設(shè)備，做到輕拿輕放。2、實(shí)驗(yàn)中所用儀器的工作原理，使用方法，請看附錄（1）（2）。3、實(shí)驗(yàn)（一）的數(shù)據(jù)處理方法請參看附錄（3）。附 錄一、水平儀1、結(jié)構(gòu)及工作原理水平儀是一各測量角度的儀器，它上面裝有一個(gè)玻璃管，對于角度的測量就是靠這個(gè)玻璃管來完成的，在玻璃管內(nèi)裝有一部分液體，以及一定量的空氣，在玻璃管上刻有一定的刻度，可以通過氣泡在不同的位置而讀出一定的數(shù)值。圖一（1）當(dāng)水平儀傾斜一定的角度以后，氣泡就要移動一定的位置，因?yàn)樗絻x內(nèi)的氣泡始終都要保持在水平位置。若將一讀數(shù)精度為0.02/1000的水平儀放置于100mm長的直尺表面，精度0.02/10

24、00所表示的意思就是，在一端墊起0.02mm的高度，此時(shí)水平儀中氣泡移動的距離剛好是一個(gè)刻度值。水平儀連同平尺的傾斜角的大小，可從下式計(jì)算：從上式可知，0.02/1000水平儀的氣泡每移動一個(gè)刻度其傾角為4，如上圖可求出在200mm處直尺的高度變化量H，（實(shí)測時(shí)，多用專用墊鐵將水平儀墊起測量，專用墊鐵的支承距離等于水平儀的長度為200mm）。H1=L10.00002=2000.00002=0.004(mm)由上式可知，水平儀的實(shí)際變化量與所使用的墊鐵的支承距離L1有關(guān)。2、水平儀的讀數(shù)方法：在測量時(shí)，一般總是將水平儀在起端位置時(shí)的讀數(shù)作為零位，然后，依次移動水平儀墊鐵，記下每一位置的讀數(shù)（如圖

25、3），根據(jù)水準(zhǔn)儀中的氣泡移動方向與水平儀的移動方向來確定被檢測導(dǎo)軟軌平面的傾斜方向，如方向一致一般讀為正值，它表示導(dǎo)軌面向上斜，否則，為負(fù)值，向下斜。3、用水平儀檢查導(dǎo)軌不直度的誤差計(jì)算例題。儀器精度：0.02/10000導(dǎo)軌長度：10000mm墊鐵長度：200mm讀數(shù)如下表：測量位置（mm）02002004004006006008008001000讀 數(shù)（格）0+100.51讀數(shù)換算（mm）00.0040.0020.004誤差圖如下：由直線度誤差的計(jì)算方法，可得直線度的誤差為：0.0004(0.002)=0.006mm4、注意事項(xiàng)：（1）在測量時(shí)，依次移動水平儀的墊鐵，使每次測量位置互相接，

26、這樣才能測繪出導(dǎo)軌面在軸線方向，形狀相近的曲線。（2）由水平儀讀出的數(shù)值（格數(shù)），只是一個(gè)角度的變量，應(yīng)換算成為高度的變量，才能繪圖計(jì)算。實(shí)驗(yàn)七 車床工藝系統(tǒng)靜剛度的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉機(jī)床靜剛度測定方法；2、掌握車床部件剛度及車床剛度的計(jì)算方法；3、了解車床剛度對加工精度的影響。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具：1、CA6140車床 一臺；2、數(shù)字測力儀 一套；3、力傳感器 一套；4、百分表（帶磁力表架） 三套；5、心軸 一件。三、實(shí)驗(yàn)原理：在金屬切削加工中，機(jī)床刀具工件組成一個(gè)工藝系統(tǒng)，這個(gè)工藝系統(tǒng)在切削力的作用下將會產(chǎn)生變形（彈性變形及塑性變形，塑性變形主要是構(gòu)件接合面間的變形）。這種變形，會破壞

27、已經(jīng)高整好的刀具和工件之間的相對位置，以及成形運(yùn)動的位移、速度關(guān)系，使加工后的工件產(chǎn)生幾何形狀誤差和尺寸誤差，此外，還能產(chǎn)生振動，影響加工表面光潔度。工藝系統(tǒng)在靜載荷作用下，會產(chǎn)生靜變形，載荷越大變形也越大，我們把靜力作用下產(chǎn)生變形的比值稱為工藝系統(tǒng)的“靜剛度”。在外園車削的工藝系統(tǒng)中，一般來說，刀具有與工件都是簡單構(gòu)件，其剛度比較容易確定（用力學(xué)公式計(jì)算即可求得）。但對機(jī)床的剛度則是相當(dāng)復(fù)雜的，不可能都用公式作計(jì)算，故目前主要是用實(shí)驗(yàn)的方法測定其剛度值。機(jī)床靜剛度測定法，是在機(jī)床靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行的，這一方面的本質(zhì)，是對機(jī)床施加載荷（即模擬切削時(shí)的情況），然后測出在不同載荷下機(jī)床各部分的變形，再

28、通過計(jì)算求出機(jī)床的剛度。車削外園時(shí)的三個(gè)方向的分切削力Px、Py、Pz中，Py分力作用方向的變形y，比起Px、Pz兩個(gè)分力產(chǎn)生的變形對加工誤差的影響要大的多，所以研究車削工藝系統(tǒng)剛度只要考慮Py及其在此方向上的變形y，已相當(dāng)準(zhǔn)確了，故系統(tǒng)剛度可寫作：根據(jù)定義：車刀在工件徑向方向的剛度與機(jī)床，工件剛度相比較是很大的，可以略而不計(jì)。所以當(dāng)工件剛度足夠大時(shí)，我們可以認(rèn)為：而機(jī)床的剛度是由機(jī)床各部件（如車床的床頭、尾座、刀架等）的剛度決定的。因此，當(dāng)已知機(jī)床各部件的剛度的情況下，即可計(jì)算出機(jī)床的剛度。當(dāng)車刀在工件全長上任意一位置時(shí)（見圖一），則可導(dǎo)出各部件剛度的一般算式即：從而可導(dǎo)出車床剛度的普遍計(jì)算

29、式：由此式可以看出，j機(jī)床隨著車刀位置的不同而變化，當(dāng)車刀處于工件中間位置時(shí)車床的剛度為：四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟：1、實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示：在車床兩頂尖間，安裝一根剛性很好的軸1在刀架上裝一螺旋加力器5，在心軸與加力器之間安放傳感器4，當(dāng)轉(zhuǎn)動加力器中的螺釘時(shí)，刀架與心軸之間便產(chǎn)生了作用力，加力的大小可由數(shù)字測力儀7讀出。作用力一方面?zhèn)鞯杰嚧驳都苌希硪环矫娼?jīng)過心軸傳到前后頂尖上，實(shí)驗(yàn)時(shí)將百分表分別放在靠近刀架床頭頂尖和尾頂尖處，測出在Py力的作用下，床頭、床尾座及刀架的變形值，（百分表2、3、6讀出。）然后按公式計(jì)算床頭、尾座、刀架的靜剛度。2、實(shí)驗(yàn)步驟（1）把螺旋加力架夾固在刀架上，保證

30、其加力點(diǎn)的高度與車床頂尖中心線等高，加力方向垂直于心軸。（2）將心軸安裝在車床兩頂尖間，尾座套筒伸出長度約50毫米，心軸在頂尖間的夾緊力不宜過緊或過松，以用手可以轉(zhuǎn)動為宜。（3）在心軸與螺旋加力器之間安裝力傳感器。（4）用表架裝好百分表2和3，分別固定在車床身上。（5）加載前把百分表調(diào)到零位，從0到350公斤逐漸加載，每次增力50公斤，然后再從350公斤到0逐漸卸載，每次減少50公斤，接著按同樣操作重新加載，卸載一次，注意第二次加載卸載時(shí)不要再調(diào)整百分表對零位。每次加力和減力時(shí)，應(yīng)記錄相應(yīng)的機(jī)床部件變形量y，決將記錄的力和變形記入表格內(nèi)。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及計(jì)算：1、靜剛度測定記錄。2、繪制載荷變形

31、圖，將所測得的載荷與相應(yīng)的變形在平面直角坐標(biāo)上繪出載荷變形曲線圖。第二次載荷變形曲線應(yīng)緊接第一次載荷變形曲線，不要重新從原點(diǎn)出發(fā)。3、計(jì)算各部件的剛度（j頭、j尾、j架）由于載荷變形曲線為非線性，說明各區(qū)間部件剛度值是不相同的，其大小應(yīng)以該區(qū)間的曲線斜率表示（）。同樣，各部件剛度是隨載荷大小而變化的。嚴(yán)格的講，各部剛度應(yīng)從圖內(nèi)曲線中求出平均值，為計(jì)算方便，也可用最大Py力和最大變形值y的比值來代表。4、計(jì)算車床靜剛度：六、整理實(shí)驗(yàn)場地，交還實(shí)驗(yàn)儀器、工具。七、編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)八 加工精度統(tǒng)計(jì)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、掌握加工精度統(tǒng)計(jì)分析的基本方法。2、通過對測的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，判斷該工序能

32、否保證加工精度，有無廢品，找出產(chǎn)生加工誤差的原因。3、了解計(jì)算機(jī)在加工精度統(tǒng)計(jì)分析中的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在M224半自動內(nèi)圓磨床上，連續(xù)加工一批同樣尺寸的套類零件（如圖），取樣100個(gè)進(jìn)行測量，獲取孔尺寸數(shù)據(jù)。三、實(shí)驗(yàn)用設(shè)備和儀器1、M224半自動內(nèi)圓磨床一臺；2、千分表、內(nèi)徑表?xiàng)U一套，卡尺一把；3、計(jì)算機(jī)一臺。四、實(shí)驗(yàn)原理在大批生產(chǎn)中，為了對某一工序的加工狀況進(jìn)行分析、了解需要從該工序連續(xù)生產(chǎn)出來的一批零件中，抽出部分零件，通過測量，獲取有關(guān)數(shù)據(jù)，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析的方法，來判斷該工序的生產(chǎn)狀況，進(jìn)而控制生產(chǎn)過程，保證產(chǎn)品質(zhì)量。這種方法可用圖1來表示。其中，母體，是指該工序一次調(diào)整機(jī)床，加工出零件

33、的總數(shù)、樣本，是指從該工序中抽取的部分樣件。在調(diào)整法加工時(shí)，如果加工過程滿足：1、加工系統(tǒng)中無變值系統(tǒng)性誤差（或其影響很?。?；2、引起尺寸分散的偶然性誤差是相互獨(dú)立的；3、引起尺寸分散的諸偶然性誤差中，無一起主導(dǎo)作用，則所加工的零件，其尺寸參數(shù)的分布，服從于正態(tài)分布。對服從正態(tài)分布的參數(shù)，在應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行；（1）異常數(shù)據(jù)剔除在測取樣本數(shù)據(jù)時(shí)，有時(shí)會出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)過大或過小的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，是屬于正常的呢？還是因?yàn)楣ぜ杏操|(zhì)點(diǎn)，或測量時(shí)疏忽大意而至，這就需要我們加以判斷，如果是非正常出現(xiàn)，應(yīng)予以剔除，判斷方法，采用萊因達(dá)準(zhǔn)則。萊因達(dá)準(zhǔn)則的原理，是從以下思

34、想出發(fā)后，特大或特小的數(shù)值，其出現(xiàn)的概率很小，如果抽取的樣本，服從正態(tài)分布，則數(shù)值超出6范圍以外的概率為小概率事件，小概率事件可視為不可能事件，不可能事件一旦發(fā)生，則可視為事件的出現(xiàn)并非偶然。即其中含有過失誤差，因此可以將超出6范圍以外的數(shù)據(jù)剔附除（為了簡化利用萊因達(dá)準(zhǔn)則鑒別過失誤差的計(jì)算，可先從樣本數(shù)值中，觀察確定特大或特小的值一個(gè)）將其剔除，計(jì)算剔除后樣本的均值和均方差，再用6書評定剔除是否正確，即：若 |XkX|3 Xk予以保留若 | XkX |3 Xk予以剔除（其中：Xk為假設(shè)的過失誤差數(shù)據(jù)）每剔除一個(gè)異常數(shù)據(jù)，再剔除下一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，要重新計(jì)算均值和均方差，直到全部數(shù)據(jù)均為非異常數(shù)據(jù)為止

35、。（2）樣本正態(tài)性評定由于實(shí)際測得的樣本數(shù)據(jù)分布與理論正態(tài)分布著一定的差距，需要對樣本的正態(tài)符合性進(jìn)行判斷，若為正態(tài)分布，才能在用統(tǒng)計(jì)分析的方法分析加工誤差時(shí)，采用6原則來進(jìn)行分析、研究，樣本正態(tài)性評定，用正態(tài)符合性標(biāo)準(zhǔn)R來判斷。R值的計(jì)算公式為：Mi：某一區(qū)間的實(shí)際頻數(shù)；Noi：某一區(qū)間的理論頻數(shù)；pi：某一區(qū)間上的理論頻率值；N：樣本容量；S：實(shí)際分組間隔數(shù)目。（注意：實(shí)際頻數(shù)與理論頻數(shù)均不小于5；對小于5的頻數(shù)應(yīng)和相鄰的區(qū)間的頻數(shù)合并）。判斷：若R3 則認(rèn)為樣本不符合正態(tài)分布規(guī)律。若R3 則認(rèn)為樣本符合正態(tài)分布規(guī)律。（1）樣本隨機(jī)性的評定數(shù)理統(tǒng)計(jì)的目的，就是要通過樣本去看母體。一個(gè)正態(tài)樣

36、本能否代表母體的特征，則要看它是否為隨機(jī)樣本，當(dāng)獲得樣本的工藝系統(tǒng)不存在變值系統(tǒng)性誤差時(shí)，則所得的樣本為隨機(jī)樣本，否則，為不隨機(jī)樣本，為此，需要對正態(tài)樣本進(jìn)行的隨機(jī)性進(jìn)行檢驗(yàn)。其方法是續(xù)差法。續(xù)差法檢驗(yàn)的步驟如下：1、工順序測得零件尺寸X1，X2Xn2、求續(xù)差：a1=X2X1，a2=X3X2，an1=XnXn1（共計(jì)n1項(xiàng)） 3、根據(jù)續(xù)差ai，可由下列公式來求母體方差C4、求得樣本的方差5、求臨界值t6、求tq其中，tq服從于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，是顯著水平=0.02的函數(shù)，有下列關(guān)系式（tq）=0.50.02=0.48tq值可由課本85頁，表2-2查出。7、評定：若ttq，則認(rèn)為樣本不是服機(jī)樣本；若

37、ttq，則認(rèn)為樣本不是隨機(jī)樣本。從以上三個(gè)方面，對測得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，我們就可以用正態(tài)隨機(jī)子樣本來對所測工序進(jìn)行工藝論斷。正態(tài)隨機(jī)子樣可以反映母體的特征，因此可以應(yīng)用6原則，6表示零件尺寸的實(shí)際分散范圍。求工藝能力系數(shù)CP：其中：T：公差分散范圍。由課本89頁表2-6，可查出工藝能力等級。從而判斷該工序能否保證加工精度。（二）廢品率論斷：如果CP1，則肯定會有廢品出現(xiàn)，因?yàn)椋藭r(shí)零件尺寸誤差分散范圍，已超出零件尺寸公差的分散范圍，超出的那部分即為廢品，見圖2。圖2 CP1時(shí)，廢品示意圖即使CP1，也可能會有廢品出現(xiàn)，這是因?yàn)樵谡{(diào)整機(jī)床時(shí)，沒能使公差分散中心和實(shí)際尺寸分散中心重合；存在有調(diào)整誤差

38、，當(dāng)不重合程度使得實(shí)際尺寸分散范圍超出公差分散范圍，就會出現(xiàn)廢品，見圖3。在加工過程中，有可能出現(xiàn)假廢品，請同學(xué)們自己考慮在什么情況下的廢品為假廢品。（三）用XR控制圖檢驗(yàn)工藝過程是否穩(wěn)定。所謂工藝過程穩(wěn)定，從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的原理來講，就是工序過程的質(zhì)量參數(shù)總體分布，其均值X和均方差在整個(gè)工序過程中保持不變，為了檢驗(yàn)工藝的穩(wěn)定性，需要用到Xi和Ri兩張點(diǎn)圖。Xi控制點(diǎn)圖，是將一批工件按加工順序分成m個(gè)為一組（m通常取4或5，本實(shí)驗(yàn)取m=4）求出每組的平均值Xi，以組號為橫坐標(biāo)，以Xi為縱坐標(biāo)，畫圖，Ri控制圖同上方法相同，Ri是每組數(shù)值的極差（即最大與最小差的絕對值），以組號為橫坐標(biāo)，Ri為縱坐標(biāo)，

39、畫圖。兩張點(diǎn)圖合在一起使用，稱為XP控制圖。X和R的波動反映了工件尺寸均值的變化趨勢和隨機(jī)誤差的分散程度。在X和R控制圖上，還應(yīng)繪出中心線和控制線。對X圖中心線 上控制線 下控制線 對R圖中心線 上控制線 下控制線 其中，A2，D4，D3由課本91頁，表2-8查出。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、教師簡述實(shí)驗(yàn)原理，同學(xué)回答教師提出的有關(guān)實(shí)驗(yàn)的問題。2、開動機(jī)床，按事先調(diào)好的尺寸，加工一批零件。（本實(shí)驗(yàn)為100個(gè)）3、同學(xué)按加工順序，依次測量零件孔尺寸。4、加工完后，將測得的數(shù)據(jù)給教師一份，由教師作計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理演示。5、整理實(shí)驗(yàn)場地。附：工藝過程加工精度診斷的計(jì)算機(jī)原理框圖：附1：工藝過程加工精度診斷的計(jì)算機(jī)

40、原理框圖：選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)一 機(jī)床爬行實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)的目的1、觀察和了解機(jī)床爬行現(xiàn)象。2、熟悉機(jī)床爬行的測試方法。3、熟悉光柵爬行測量儀和光線示波器的使用。二、實(shí)驗(yàn)的工作原理1、機(jī)床運(yùn)動部件抵速爬行的原理：機(jī)床運(yùn)動部件（如工作臺、溜板等）在低速度運(yùn)動中出現(xiàn)的時(shí)態(tài)，時(shí)?；驎r(shí)慢的現(xiàn)象稱為機(jī)床爬行。機(jī)床爬行一般產(chǎn)生在重載荷、低速運(yùn)動的情況下，爬行位稱量一般在幾個(gè)m到零點(diǎn)幾毫米范圍內(nèi)，爬行頻率一般不超過10HZ，爬行對精密機(jī)床及精密落地大型機(jī)床具有很大的危害。爬行現(xiàn)象的機(jī)理可用圖1來說明。圖中A為驅(qū)動件，C為導(dǎo)軌，從驅(qū)動件到工作臺B之間的傳動部分用彈簧D表示，工作臺B的質(zhì)量為m，B、C之間處于混合磨擦（

41、或半干磨擦）的條件下，當(dāng)驅(qū)動件A的速度V很小時(shí)，工作臺就會出現(xiàn)斷續(xù)運(yùn)動，即周期停頓的不均勻運(yùn)動，造成這種現(xiàn)象的原因是：當(dāng)接通進(jìn)給運(yùn)動后，A便以勻速前進(jìn)，這時(shí)由于傳送裝置D被視為一彈性體，它一直在增加著彈性變形，直到新傳遞的力能克服B、C之間的靜磨擦力時(shí)為止。在這個(gè)階段中A移動了xo，而工作臺B處于靜止不動狀態(tài)，即傳動系統(tǒng)處于儲能階段。當(dāng)傳動力開始超過磨擦力時(shí)，靜止著的工作臺B便迅速地提高其運(yùn)動速度，并超過驅(qū)動裝置A所提供的運(yùn)動速度，使系統(tǒng)中的位能釋放出來，傳動力也相應(yīng)地減小了，工作臺在運(yùn)動到傳動力等于磨擦力的位置時(shí)，還會由于慣性圖1 爬行的力學(xué)模型A驅(qū)動件 B工作臺C單軌 D傳動系統(tǒng)力而繼續(xù)向

42、前移動一段距離，直到作用于工作臺上的全部力平衡為止，它又重新停頓下來，完成一次“跳躍”，跳躍結(jié)束時(shí)，傳動無件的彈性變形減小，以致為了使其繼續(xù)運(yùn)動，必須經(jīng)過某一停頓時(shí)間，然后再出現(xiàn)跳躍，這種一跳一停的現(xiàn)象，就是時(shí)起時(shí)停的爬行，如果驅(qū)動速度較高，工作臺在一個(gè)循環(huán)之末速度還未降到零，而彈簧D又開始被壓縮，下一下循環(huán)又開始了，則此時(shí)工作臺的運(yùn)動即處于時(shí)快的時(shí)慢的爬行狀態(tài)，當(dāng)速度再提高到革一數(shù)值時(shí)，爬行現(xiàn)象便消失，這個(gè)不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的最低速度，稱為爬行臨界速度。2、對機(jī)床爬行的描述方法機(jī)床爬行規(guī)律復(fù)雜，不能用單一參數(shù)表示，一般用位移一時(shí)間（st）曲線描述時(shí)起時(shí)停的爬行，用速度一時(shí)間（vt）曲線描述時(shí)快時(shí)

43、慢的爬行。圖2（a）為不考慮過渡過程的理想化的典型st曲線，它非常直觀地描述了爬行規(guī)律，從曲線可求得停頓時(shí)間t1，突跳位移量S（通常稱為爬行量）以及爬行頻率，（）。爬行量S直接影響加工精度，是表征機(jī)床的主要參數(shù)。圖2（b）vt曲線，根據(jù)這條曲線，可以求得最大速度Vmax，最小速度Vmin和爬行率。這種情況下，沒有突跳位移，所以無法用爬行量這個(gè)參數(shù)表示 ，但此時(shí)速度變化比較直觀，而速度的不均勻性又是造成較大的表面波紋和較粗的主要原因之一，所以可用相對速度作為表征機(jī)床爬行的主要參數(shù)，如無明顯簡單規(guī)律，則必須對曲線的每個(gè)瞬時(shí)運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行研究。三、實(shí)驗(yàn)用調(diào)和和儀器本實(shí)驗(yàn)需要下列設(shè)備和儀器：1、外圓磨床

44、一臺。2、光柵爬行測量儀及專用直流電源各一臺。3、光線示波器及其電源各一臺。4、SBD6型超低頻雙線示波器一臺。5、磁性表架和磁力吸頭各一件。圖3為光柵爬行測量儀的結(jié)構(gòu)圖。底座1上固定有光柵讀數(shù)頭支架和滾動導(dǎo)軌副的固定部分5，在滾動導(dǎo)軌副的運(yùn)動件4上固定著標(biāo)尺光柵安裝架3，光源6的光束經(jīng)過透鏡7后形成近似平行光束。此光束照射到指示光柵8和標(biāo)尺光柵9上形成莫爾條紋。10是接受信號并把它轉(zhuǎn)化成電信號的硅光電池，滾動導(dǎo)軌副運(yùn)動4的端部裝有測量桿11，測量桿11借助彈性聯(lián)結(jié)器12和測量頭13聯(lián)接，測量桿的另一端平時(shí)用螺釘鎖在儀器的外殼上，使用時(shí)需先松開螺釘才可拉動測量桿，測量頭由軟磁材料制成，測量時(shí)它

45、被裝在磁性表架上的磁力吸頭吸住。四、實(shí)驗(yàn)的步驟、方法和注意事項(xiàng)1、首先熟悉機(jī)床的操作按鈕及爬行儀和示波器的使用方法。2、將爬行儀放在機(jī)床工作臺上，并以爬行儀底座側(cè)面的基準(zhǔn)面G（見圖3）找正，使其平面與機(jī)床導(dǎo)軌的平行度誤差小于0.1/100mm，然后撥動開關(guān)，使爬行儀底座1與導(dǎo)軌吸牢。3、將磁力表座固定在機(jī)床床身上，并將磁力吸頭裝上，利用銅套端面與爬行儀的測量頭端面找正，然后取下隔磁銅套，使磁力吸頭與儀器頭吸牢。1底座 2支架 3安裝架 4、5滾動導(dǎo)軌 6光源 7透鏡 8指示光柵9標(biāo)尺光柵 10、硅光電池 11測量桿 12彈性聯(lián)結(jié)器 13測量頭圖3 光柵爬行儀結(jié)構(gòu)示意圖4、按照說明書選用示波器振

46、子并裝入感光紙，然后按圖4接線，在接通電源前，應(yīng)注意光線示波器的各個(gè)開關(guān)均處于斷路位置，更要注意光線示波器絕對不能直接接到220V交流電路上去。5、接通儀器電源，將機(jī)床工作臺進(jìn)給量調(diào)至最小，啟動機(jī)床，爬行儀便開始工作，調(diào)整直流輸出電瓶，使記錄圖形處于記錄紙中間位置，再調(diào)節(jié)輸出電壓幅度，使記錄圖形的峰一峰值約為40mm，這可在光線示波器的觀察屏上進(jìn)行觀察，同時(shí)由示波器進(jìn)行監(jiān)視。6、按動光線示波器的電源的起輝按鈕，點(diǎn)燃示波器的高壓水銀燈，十分鐘后亮度達(dá)到正常，選用100mm/min記錄紙速和0.01S，的時(shí)標(biāo)進(jìn)行記錄。由于時(shí)標(biāo)和紙速是聯(lián)動的，所以當(dāng)按下示波器的記錄紙按鈕10100后紙速為1000m

47、m/s，時(shí)標(biāo)即是0.01S，按住拍攝按鈕，記錄紙記錄一段后手再抬起，于是停止記錄，取下記錄紙?jiān)陉柟饣蛉展鉄粝卤夂蠹纯傻玫接涗浨€，然后熄滅高汞燈。7、逐漸調(diào)大機(jī)床的進(jìn)給量，觀察超低頻示波器圖形，當(dāng)為標(biāo)準(zhǔn)正弦曲線時(shí)，記錄下此時(shí)工作臺的進(jìn)給量。8、切斷電源，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理機(jī)床爬行狀態(tài)下的記錄圖形為一組具有畸變和疏密不均的正統(tǒng)信號。但每個(gè)整周期正弦信號對應(yīng)的位移量均為0.02mm，即20m（見圖5）。正弦信號的不同高度值（A）對應(yīng)著不同的位移量，根據(jù)記錄紙上的時(shí)標(biāo)可確定各段位移對應(yīng)的時(shí)間，根據(jù)位移和時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系，可做出st曲線，將時(shí)間坐標(biāo)分成若干微段，用微段的平均速度近似地代表瞬時(shí)

48、速度，則可作出vt曲線。St曲線可由下述兩種方法作出：因記錄紙上一個(gè)整周期正弦信號對應(yīng)的位移量S為20m，所以在一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)分成四段計(jì)算：在第I段中，即S5m時(shí)： 其中arc 。在第II段中，即5mS10m時(shí)， 在第III段中，即10mS15m 在第IV段中，即15mS20m 圖52、檢查法圖6所示為放大了十倍的標(biāo)準(zhǔn)正弦曲線，我們在記錄紙上找出一些有特征的點(diǎn)，令為A、B、C等，然后測出它們所對應(yīng)的h值，可根據(jù)圖6迅速的確定位移量S。當(dāng)記錄圖幅值不為20mm時(shí)，需先進(jìn)行換算，此時(shí)，式中：h根據(jù)記錄實(shí)沒蝗高度。hp記錄圖幅值。h查圖時(shí)使用的高度值的高度值。使用查圖法時(shí)，需特別注意記錄曲線所在的位置

49、段，在圖6中，S坐標(biāo)上面一行數(shù)字對應(yīng)著第I、III段中的位移量，記錄曲線高度h在第I段中為正，第III段中為負(fù)，但“+”、“”號對查找位移量無影響。圖6中S坐標(biāo)的下面一行帶括號的數(shù)字，對應(yīng)著第II、IV段中的位移量。實(shí)驗(yàn)二 鏜孔時(shí)自激振動及消振實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、了解鏜孔時(shí)產(chǎn)生的自激振動現(xiàn)象，觀察振紋。2、了解切削速度、切削深度與自振振幅的關(guān)系。3、了解沖擊式消振鏜桿的消振原理，觀察其消振效果。4、了解削邊鏜桿的消振原理，觀察其消振效果。二、實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和食品1、CA6140型普通車床 一臺；2、Y6D3A型電阻應(yīng)變儀 一臺；3、SC16光線示波器 一臺；4、DY3型電源供給器 一臺；5

50、、鏜桿、鏜桿座及消振塊 一套；三、實(shí)驗(yàn)原理（一）振動原理切削過程中產(chǎn)生自激振動的原因，各種學(xué)派解釋不一，其中較為主要的是振型偶合自激振動原理（座標(biāo)聯(lián)系自激振動原理）和再生激振動原理。在此我們只介紹振型偶合自激振動原理：按照該理論，認(rèn)為車刀與工件的相對振動運(yùn)動，是以質(zhì)量偶合的形式，在？個(gè)方向上，相互關(guān)系的振動的組合（二個(gè)自由度的振動）；振動時(shí)，刀具與工件切削截面的大小變化，而與振動的速度無關(guān)，如圖所示，刀尖由A點(diǎn)經(jīng)C點(diǎn)到B點(diǎn)，再由B點(diǎn)經(jīng)D點(diǎn)到A點(diǎn)，切入時(shí)，ACB切深較小，切出時(shí)BDA，切深較大，由于切深的變化，引起了切削力的變化。當(dāng)?shù)都庋厍邢髁同方向（BDA）移動時(shí)，比當(dāng)?shù)都庋嘏c切削力相反方向運(yùn)動時(shí)（ACB）的切削力來的大。這樣，在每一個(gè)循環(huán)內(nèi)，切削力P對刀具部件作的正功大小負(fù)功，振動便會加強(qiáng)，直到每循環(huán)獲得的能量與消耗的能量平衡為止，此時(shí)振動便以此振幅振動下去。自激振動