機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)指導(dǎo)書(shū)

機(jī)械制造技術(shù)根底指導(dǎo)書(shū)《機(jī)械制造技術(shù)根底》綜合試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)鄺偉春202310機(jī)械加工技術(shù)綜合試驗(yàn)一、綜合試驗(yàn)的重要性和要求試驗(yàn)是人們生疏自然界的根本方法之一，就培育學(xué)生而言，它是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的環(huán)節(jié)之一，是課堂的連續(xù)，她能使學(xué)生真正了解與把握所學(xué)的根本理論與根本概念。但是，本課程過(guò)去所開(kāi)的試驗(yàn)都是一些驗(yàn)證性試驗(yàn)，而且多由教師或試驗(yàn)室人員示范，學(xué)生進(jìn)展觀看，因此試驗(yàn)效果不佳，學(xué)生的興趣不高，達(dá)不到試驗(yàn)預(yù)期的目的，為此，我們對(duì)過(guò)去的試驗(yàn)進(jìn)展改革。改革的目標(biāo)有三點(diǎn)：第一，將過(guò)去驗(yàn)證性的試驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性試驗(yàn)；其次，將過(guò)去分散性的試驗(yàn)改為綜合性試驗(yàn)；第三，將過(guò)去封閉式試驗(yàn)改為開(kāi)放式試驗(yàn)。通過(guò)改革，使學(xué)生到達(dá)下述要求：1〕2〕把握計(jì)算機(jī)與儀器的使用與操作技能。3〕的，就要求學(xué)生端正對(duì)綜合試驗(yàn)課生疏和態(tài)度，明確試驗(yàn)的重要性。同時(shí)要求學(xué)生在進(jìn)展試驗(yàn)前依據(jù)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容認(rèn)真地預(yù)習(xí)；在試驗(yàn)過(guò)程正確使用儀器與計(jì)算機(jī)；深入地觀看加工中的各種現(xiàn)象；準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)確地登記各種必要的數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)之后寫(xiě)出試驗(yàn)報(bào)告書(shū)并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展?fàn)幷撆c分析，最終提出解決問(wèn)題的措施與方法。二、綜合試驗(yàn)的內(nèi)容《機(jī)械制造工程學(xué)》是機(jī)械工程自動(dòng)化與機(jī)電專業(yè)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)階段前設(shè)置的一門(mén)綜合性課程，是一門(mén)專業(yè)性、綜合性與實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它主要介紹機(jī)械制造方面的根本理論、根本學(xué)問(wèn)與根本技能，為后續(xù)課程打下良好的根底。為了使學(xué)生更好地把握本課程的根本理論與學(xué)問(wèn)，綜合試驗(yàn)內(nèi)容重點(diǎn)放在機(jī)械加工技術(shù)方面，另外考慮到時(shí)間因素，試驗(yàn)內(nèi)容要精簡(jiǎn)，做到重點(diǎn)突出，為此綜合試驗(yàn)具體內(nèi)容包括以下：123．用計(jì)算機(jī)進(jìn)展關(guān)心測(cè)量。4．試驗(yàn)結(jié)果分析與對(duì)策。三、綜合試驗(yàn)的原理與方法1．制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程工藝規(guī)程是指按工藝過(guò)程中有關(guān)的內(nèi)容寫(xiě)出的表格，它是指導(dǎo)零件生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，包括定位基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬定、加工余量可工序尺寸確實(shí)定，時(shí)間定額及經(jīng)濟(jì)分析等內(nèi)容，最終還要求寫(xiě)出機(jī)械加工工序卡。在進(jìn)展這項(xiàng)工作時(shí)，要重點(diǎn)留意幾個(gè)問(wèn)題：①定位基準(zhǔn)的選擇――要求制定兩個(gè)以上的定位方案，并進(jìn)展比較與分析，找出較佳為”、“基準(zhǔn)自為”、“基準(zhǔn)牢靠”等五原則。如不能全面兼顧時(shí)，要學(xué)會(huì)依據(jù)零件的具體要求敏捷選擇，但必需確保零件的加工質(zhì)量。要求按有關(guān)原則選擇。②擬定工藝路線擬定零件機(jī)械加工路線時(shí)，要解決的主要問(wèn)題有：各外表的加工方法、機(jī)床設(shè)備選擇、加工階段的劃分、工序的劃分與安排等。A)加工方法選擇不同的加工方法，其用途各不一樣外，所能到達(dá)的精度與外表粗糙度也大不一樣，即使同一加工方法，在不同加工條件下，所得到的精度與外表粗糙度也不一樣。從經(jīng)濟(jì)性考慮，選擇加工方法時(shí)，期望它能到達(dá)經(jīng)濟(jì)精度與經(jīng)濟(jì)外表粗糙度。為此B〕機(jī)床設(shè)備選擇加工方法打算后，應(yīng)選擇適宜的機(jī)床以滿足工件各外表的加工要求，主要從以下四個(gè)方面考慮：工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。在本次綜合試驗(yàn)中，使用的機(jī)床有C6140A1Y38XK5032使用在這些機(jī)床前，我們必需了解其功能、構(gòu)造特點(diǎn)及使用方法，以便在試驗(yàn)中獲得更好的加工效果。加工階段的劃分機(jī)械加工時(shí)，通常將過(guò)程劃分為粗加工、半精加工、精加工三個(gè)階段。每個(gè)階段到達(dá)的目的不同。粗加工階段是從毛坯上切除大局部余量，半精加工階段為精加工做好預(yù)備，精加工階段是保證零件的精度與粗糙度。固然，要分幾個(gè)階段，視零件的生產(chǎn)類型與加工要求而定，在某些狀況下，劃分加工階段并不是確定的。工序的劃分與安排在制定工藝過(guò)程中，必需合理對(duì)工序合理劃分與安排。第一，工序的劃分。劃分工序時(shí)有兩個(gè)不同的原則，即工序的集中和工序的分散。工序集中即一個(gè)工件的機(jī)工只須集中在少數(shù)幾個(gè)工序內(nèi)完成。工序分散即一個(gè)工件的加工安排在較多的工序內(nèi)完成。是選擇工序集中還是工序分散，主要取決于零件的生產(chǎn)類型：在單件小批量生產(chǎn)時(shí)，承受工序集中；在大批量生產(chǎn)時(shí)承受工序分散。其次，工序的安排。在進(jìn)展機(jī)械加工時(shí)，工件各外表的加工挨次,一般按下述原則安排：先粗后精，先基準(zhǔn)后其它；先主后次，先面后孔。③加工余量與工序尺寸確定加工余量特別是工序余量確實(shí)定通常承受二種方法。其一計(jì)算法――在計(jì)算之前，需找出四種因素的影響大小，即上工序外表質(zhì)量〔RaTa〕、上工序尺寸公差〔δa〕。上工序各外表相互位置空間偏差〔Pa〕與本工序加工時(shí)的安裝誤差〔△b〕。在實(shí)際計(jì)算時(shí)可依據(jù)具體加工條件進(jìn)展簡(jiǎn)化。承受這種方法可確定出最合理的加工余量，其二查表法，即查閱有關(guān)工藝手冊(cè)定出，這種方法比較快捷。工序尺寸確實(shí)定常承受尺寸鏈計(jì)算方法。在計(jì)算時(shí)要留意兩種狀況，其一，工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算，這種狀況較簡(jiǎn)潔，可用“反推法”求出。其二，工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算，這種狀況較簡(jiǎn)單，可用工藝尺寸鏈表計(jì)算求出。 2、進(jìn)展零件的機(jī)械加工。在制定了工藝規(guī)程后就可安排零件的機(jī)械加工。為保證加工質(zhì)量，要留意以下幾個(gè)問(wèn)題：①削減金屬切削變形與切削力在機(jī)械加工過(guò)程中，被切金屬在刀具切削擠壓作用下，產(chǎn)生了切削變形。如何削減切削變形，這對(duì)于提高加工效率，降低本錢(qián)，改善加工質(zhì)量是格外重要的。衡量切削變形大小的方法有兩種：第一，變形系數(shù) ∧h=ach/ac=Lc/Lch 即變形系數(shù)等于切屑厚度與切削層厚度之比或切削層長(zhǎng)度與切屑長(zhǎng)度之比。Ξ愈大，表時(shí)切削變形愈大。其次，相對(duì)滑移 ε=△S/△Y 即滑移距離與滑移層厚度之比。變形系數(shù)能直觀地反映了切屑的變形程度且易測(cè)量。因此在試驗(yàn)中常常承受。影響切以下主要途徑。增大刀具前角；增大切削速度；適當(dāng)增大進(jìn)給量；適當(dāng)提高工件材料硬度。切削力是金屬切削過(guò)程中又一個(gè)重要的物理現(xiàn)象。它直接影響到刀具、機(jī)床和夾具的設(shè)計(jì)與使用。因此在切削過(guò)程中，必需適當(dāng)掌握切削力的大小。在機(jī)械加工中，影響切削力大小因素有很很多。我們可通過(guò)以下主要途徑削減切削力：通過(guò)熱處理，削減工件材料的硬度；選擇適宜的切削用量〔尤其是ap與f〕；選擇適宜的刀具角度；削減刀具的磨損〔添加切削液〕。②合理選擇刀具角度刀具角度的合理選擇是機(jī)械加工中的一個(gè)格外重要的問(wèn)題。它直接影響加工質(zhì)量、刀具耐用度與加工效率。作為一把刀具，根本的角度有六個(gè)，即前角r0，后角α0，主偏角Kr，刃傾角λs，副后角α0’，副偏角Kr’等。其中，前角影響切削過(guò)程中的變形與摩擦。影響刀具的強(qiáng)度。因此，在刀具強(qiáng)度許可條件下，盡量選用大的前角；后角主要影響切削中的摩擦與刀具強(qiáng)度。在粗加工時(shí)以保證刀具強(qiáng)度為主，在精加工時(shí)以保證外表質(zhì)量Vc、f、a0后才能切削加工，切削用量選得過(guò)低，降低生產(chǎn)率，增加生產(chǎn)本錢(qián)；切削用量選得過(guò)高，加速刀具磨損，降低加工質(zhì)量，增加磨刀費(fèi)用。同樣影響生產(chǎn)效率與生產(chǎn)本錢(qián)。因此必需合理選擇切削用量。影響切削用量合理選擇的四個(gè)因素是生產(chǎn)效率、機(jī)床功率、刀具耐用度、外表粗糙度。綜合上述四個(gè)因素的影響，切削用量的選擇應(yīng)遵循下述原則：首先，選擇一個(gè)盡量大的背吃刀量αp，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量，最終依據(jù)已確αpf。在刀具耐用度與機(jī)床功率允許下選擇一個(gè)合理切削速度Vc。具體選擇方法：背吃刀量――選取時(shí)盡量一次將大局部余量切掉，當(dāng)余量太大時(shí)，可分兩次或?qū)掖吻械?。進(jìn)給量――選取時(shí)主要受外表粗糙度與刀具強(qiáng)度限制，可查表確定。切削速度――選取時(shí)與工件材料、刀具類型與材料有關(guān)，應(yīng)按具體狀況查表確定。④合理選擇切削液。從所周知，切削液的四大作用是冷卻、潤(rùn)滑、防銹與清洗。主要用來(lái)削減切削過(guò)程中的摩擦與降低切削溫度。合理使用切削液對(duì)提高刀具的耐用度與加工外表質(zhì)量起了重要的作用。常用的切削液有：水溶液、切削油、乳化液、極壓切削液。切削液的功用各有不同，在粗加工時(shí)，宜選用水溶液、低濃度乳化液；在精加工時(shí)，宜選取切削油、高濃度乳化液。對(duì)難加工材料，宜選取極壓切削液。3〔1〕切削力測(cè)量原理與方法切削力是金屬切削過(guò)程中的一個(gè)重要的物理現(xiàn)象，它直接影響加工質(zhì)量的優(yōu)劣。當(dāng)切削力較小且波動(dòng)不大時(shí)，切削過(guò)程平穩(wěn)，加工質(zhì)量較高。反之，則加工質(zhì)量較差。因此如何測(cè)量與掌握切削力的大小，則是機(jī)械加工技術(shù)中要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。目前切削力的測(cè)量常承受電阻變片式測(cè)力儀，其以法律為靈敏度高，線性好，滯后現(xiàn)象小。下面簡(jiǎn)潔介紹單向電阻應(yīng)片式測(cè)力儀的構(gòu)造和工作原理：在測(cè)力儀的彈性元件上粘貼有肯定電阻值的電阻應(yīng)變片，然后把它們聯(lián)接成電橋〔如上圖一所示〕。電橋各臂的電阻分別為R1、R4、Ra、Rb，其中R1、R4性元件上，而Ra、RbR1/R4=Ra/Rb，則電橋平衡，即B、D0，電流表中沒(méi)電流通過(guò)。在切削力的作用下，電阻應(yīng)變片隨著測(cè)力儀彈性元件變形而變形，從而轉(zhuǎn)變了電阻值。其中R1于是電阻值增大；而R4受到壓力，長(zhǎng)度變短，截面積增大，于是電阻值削減。這樣一來(lái)，電橋的平衡條件受到破壞，B、D般與切削力的大小成正比，測(cè)力時(shí)，只要知道了電流表的讀數(shù)值，再依據(jù)標(biāo)定公式就能得到相應(yīng)的切削力數(shù)值。一般來(lái)說(shuō)，電橋輸出端的電位差及由此產(chǎn)生的電流是極其微小的，因此還必需通過(guò)電阻應(yīng)變儀進(jìn)展放大，然后才能把電流顯示出來(lái)。下面是承受計(jì)算機(jī)關(guān)心切削力測(cè)量原理與方法〔如圖二所示〕。測(cè)量前，按上框圖將機(jī)床――測(cè)力儀――應(yīng)變儀――采樣裝置――主機(jī)――顯示器――〕磁盤(pán)機(jī)――打印機(jī)聯(lián)接好。切削時(shí)，刀具將受到的切削力作用于測(cè)力儀上，使測(cè)力儀產(chǎn)生變形并引起肯定的應(yīng)變，這應(yīng)變量通過(guò)粘貼在測(cè)力儀上電阻應(yīng)變片轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏坎⒔?jīng)電阻應(yīng)變儀放大，由采樣裝置轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，按采樣軟件指