機械制造基礎實驗指導書

1、機械制造基礎實驗指導書編寫：xxx學號: 班級: 姓名:安徽建筑工業(yè)學院機電系機械實驗室2007年9月目錄實驗一刀具幾何角度測量 2實驗二ca6140車床結構拆裝 6實驗三滾齒機調整 12實驗四機床夾具拆裝實驗 13實驗五切屑變形157實驗一 刀具幾何角度測量實驗學時: 2實驗類型: 驗證性實驗要求: 必開 一、實驗目的1、掌握測量車刀幾何角度的方法；2、進一步加深理解各幾何角度的定義及其空間位置；3、驗證主剖面座標參考系與各座標參考系之間角度的換算關系；4、了解萬能量角臺的結構并掌握其使用方法；二、實驗儀器萬能量角臺、外圓車刀（帶鋼印號）三、實驗內容1、熟悉外圓車刀切削部分的構造要素；2、測

2、量外圓車刀的主偏角、副偏角、刃傾角、前角及后角；3、測量外圓車刀的法向前角、法向后角（根據教學要求選做）四、實驗原理在切削過程中， 車刀切削部分的各刀面和切削刃（刀刃） 線在空間占有一定的位置，這些與假設的切削平面、 基面、 正交平面構成了幾何角度， 根據這一設想設計刀具萬能量角臺，就可以測出車刀的各主要幾何角度值。五、萬能量角臺的構造如圖 1 所示的萬能量角臺不僅能測量主剖面參考系的基本角度， 而且也能很容易地測量法剖面參考系的各個角度。它主要由底座、立柱、測量臺、定位塊、大小刻度盤、大小指度片、 螺母等組成。 其中底座和立柱是支承整個結構的主體。 刀具放在測量臺上， 靠緊定位塊，可隨測量臺

3、一起順時或逆時針方向旋轉， 并能在測量臺上沿定位塊前后移動和隨定位塊左右移動。旋轉大螺母可使滑體上下移動，從而使兩刻度盤及指度片達到需要的高度，使用時，可通過旋轉測量臺的大指度片，使大指度片的前面或底面或側面與刀具被測要素緊密貼合，即可從底座或刻度盤上讀出被測角度數值。六、測量方法（實驗步驟）1、原始位置調整如圖 2 將量角臺的大小指度片及測量臺指度片全部調到零位，并把刀具放在測量臺上，使車刀貼緊定位塊、 刀尖貼緊大指度片的大面。此時，大指度片的底面與基面平行，刀桿的軸線與大指度片的大面垂直。圖1萬能量角臺的構造2、在基面pr內測量主偏角k r及副偏角k r在基面pr內測量主偏角k r及副偏角

4、k r 時，旋轉測量臺，使主刀刃與大指度片的大 面貼合（如圖3）,根據主偏角定義，即可直接在底座上讀出主偏角kr的數值。同理，旋轉測量臺，使副刀刃與大指度片的大面貼合，即可直接在底座上讀出副偏角kr的數值。圖2原始位置調整圖3主、副偏角測量3、在切削平面ps內測量刃傾角入s在切削平面ps內測量刃傾角入s時，旋轉測量臺，使主刀刃與大指度片的大面貼合， 此時，大指度片與車刀主刀刃的切削平面重合。再根據刃傾角的定義， 使大指度片底面與主刀刃貼合（如圖4）,即可以在大刻度板上讀出刃傾角入s的數值（根據刃傾角正負方向的規(guī)定確定入s的號）。圖4刃傾角測量（4）在主剖面po內測量前角丫。后角a 0 在主剖面

5、po內測量前角丫 。以及后角a。時應將 測量臺從原始位置逆時針旋轉到（90 k r）,如圖5,此時大指度片所在的平面即為車刀主切削 刃上的主剖面。根據前角的定義，調節(jié)大螺母， 使大指度片底面與前刀面貼合，即可在大刻度盤 上讀出前角丫 0的數值。測量后角a 0時，量角 臺處于上述同一位置，根據后角的定義，調節(jié)大 螺母，使大指度片側面與后刀面貼合如圖6,即可在大刻度盤上讀出后角o 0的數值。圖6后角測量5、在法剖面pn內測量法向前角丫 n、法向后角a n在法剖面pn內測量法向前角丫 n、法向后角a n時應將測量臺逆時針轉過（90kr）,然后 松開小螺母，使小指度片在刻度盤上轉過刃傾角入s,旋向根據

6、入s值的正負確定。若入s值為正，則逆時針旋轉；若入s值為負，則順時針旋轉（使大指度片所在的平面與主切削刃 垂直）。此時大指度片所在的平面即為法向剖面。根據法向前角和法向后角的定義，按照測 量前角丫 o及后角a o相同的方法，即可測出法向前角丫n和法向后角a n的數值。七、實驗數據將實驗時所測刀具幾何角度值記錄于下表:車刀主偏角kr副偏角kr刃傾角入s前角丫 o后角a o法向前角a n法向后角丫 n八、實驗報告1、按照所測刀具幾何角度畫出某一把外圓車刀的工作圖。（標注角度的具體數值，并注意正確的投影關系）2、計算副切削刃上的副前角丫 o和副刃傾角入s。3、按照主剖面與法剖面刀具角度的關系式驗證所

7、測結果的正確性（根據教學要求選 做）。實驗二 ca6140 車床結構拆裝實驗學時: 2實驗類型: 驗證性實驗要求: 必開 一、實驗目的1、了解和分析機床傳動系統(tǒng)及部件結構與調整，掌握機床使用與調整方法。2、全面了解機床的用途與性能、組成與布局、傳動與構造、潤滑與冷卻。二、實驗設備：ca6140型普通車床三、實驗內容1、熟悉機床的用途、總體布局、各操縱手柄的作用及其操作方法，并開車（空運轉）觀察機床部件的運動，了解機床的主要技術參數。2、主軸箱（揭開主軸箱蓋，結合機床傳動系統(tǒng)圖和主軸箱裝配圖）1）了解主傳動系統(tǒng)的傳動路線，包括主軸的正轉、反轉、停止、高速傳動、低速傳動等。2）找出各傳動軸及主軸的

8、空間位置，并考慮如此安排對主軸的受力情況有何影響。3）操縱有關手柄了解主軸箱中滑移齒輪的位置、數量、用途。4）觀察主軸部件的支承結構，了解軸承的作用及間隙的調整方法。5）觀察主軸上齒輪離合器的構造，主軸右端空套斜齒輪的螺旋方向；了解主軸端部結構。6）根據裝配圖分析卸荷式帶輪是如何卸荷和傳遞扭矩的。7）了解主軸箱的潤滑系統(tǒng)及各傳動件的潤滑部位和方式，分析兩個油標的作用。3、進給箱1）了解掛輪架的結構，用途和調整方法。2）弄清基本組操縱機構工作原理。3）弄清增倍組操縱機構工作原理。4）了解車削不同種類螺紋的轉換機構及絲杠、光杠傳動的操縱機構。4、溜箱板1）了解超越離合器和安全離合器的工作原理。2）

9、了解機動進給、開合螺母和快速移動的操作機構。3）了解互鎖機構的作用及互鎖原理。5、刀架了解刀架部件組成及各部分作用，了解方刀架動作原理。6 、尾架了解尾架的作用， 尾架在床身上的夾緊方法以及尾架套筒的夾緊方法； 了解調整頂尖中 心線與主軸中心線在水平面的同心度的方法；了解偏移尾架車削錐度的方法。7 、床身了解床身整體結構，床身導軌的分組情況及其作用。四、思考題1 、主軸右端的空套齒輪z 58 為何采用斜齒輪？如何選定其螺旋方向？2、采用卸荷式皮帶輪起什么作用？3、為什么選用雙向片式摩擦離合器？摩擦片間的壓緊力如何調整？4、尾架在床身上的夾緊方式有幾種？各適用在何場合？5、溜板箱中的超越離合器和

10、安全離合器各起什么作用？五、實驗報告1、實驗內容（ 1） 、主要技術參數：（ 2） 、軸箱中滑移齒輪的位置、數量、用途：（ 3） 、軸右端空套斜齒輪z 58 的旋向：（ 4） 、車削公制、英制螺紋與車削模數、徑節(jié)螺紋時選用的掛輪：（ 5） 、主軸箱的潤滑系統(tǒng)：2、完成實驗思考題解答。附錄一 ca6140車床傳動系統(tǒng)圖9llg=xt-tw5ex舞tx世筑中能x83 gp-wcl-im 富.重上自 gorm 金-mxw 意.1; 葡亨x印84tx甚附錄二 ca6140車床床頭箱裝配圖10附錄三 雙向多片式摩擦離合器結構圖18附錄四安全離合器和超越離合器結構圖實驗三 滾齒機加工演示實驗學時:2實驗類

11、型:驗證性實驗要求:必開一、實驗目的1、熟悉機床的傳動、結構和調整；2、掌握滾刀和工件的安裝調整；二、實驗設備：y38b滾齒機三、實驗內容1熟悉被加工齒輪零件圖，了解齒輪加工要求。2完成滾刀及切削用量的選擇。4對滾齒機進行調整，完成齒輪加工。四、實驗步驟1、裝卸工件：如心軸上已有加工完的工件（齒輪） ，先不要松開心軸上方的頂尖，用扳手先松開心軸上的螺母， 再松開頂尖，用力往上頂一下， 脫開一段距離把螺母擰下來， 取下心軸套拿出工件（齒輪），再把工件（齒胚）放入心軸中（一個為宜） ，上下位置偏上為好，加入心軸套，擰入螺母，用力按下頂尖鎖緊，再擰緊螺母，壓緊工件以。2、機動手動：工件已裝入心鈾中，

12、此時可以打開總電源開關。要是滾刀離工件有一段距離，上下或前后，此時可以用快速電機按鈕啟動機床，使至快速位移，在此過程前，先打開操縱手桿的離合器k1 ，按下所需方向的快速按鈕；松開，即?？焖匐姍C。注意快速移動是由快速電機單獨控制。 出于安全的考慮， 本機床的快速移動是由電器互鎖裝置控制，此動作必需打開離合器k1 ，才能啟動快速電機。合上k1 快速按鈕不起作用。（ 1）上或下移動（機動） ：打開 kl 、合上離合器k2 和 k3 、脫開方頭軸 2 上的齒輪位置，圓球手柄往內推即可。此時按下快速電機上或下，即移動刀架。（2）上或下移動（手動）：打開k1和k2、合上k3、脫開方頭軸2上齒輪位置，圓球

13、手柄往內推即可手動上下。（ 3）前或后移動（機動） ：打開 k1 ，合上 k2 、打開 k3 ，圓球手柄往外拉，此時按下 快速按鈕，即前后移動立柱。（ 4 ）前或后移動（手動） ：只要脫開方頭軸 2 上的齒輪位置，圓球手柄往內推，即可手 動前后。3、加工齒輪：對刀和對中此時看滾刀的中軸線是否與工件偏上或偏下， 要是中軸線不對的話， 用手動使?jié)L刀的中軸線與工件的徑向齒胚厚度對中，打開kl 、啟動主電機，此時滾刀在旋轉，用手動搖柄使至慢慢地往前移動， 使?jié)L刀與工件剛好接觸。 停止主動電機， 使刀架往上移動一段距離，使?jié)L刀與工件脫開， 看一下標尺或刻度盤， 再往前移動所滾齒輪的深度。 注本機床所裝的

14、為 m= 1.75的滾刀，因 1.75x2.25= 3.9375mm,所以往前移動3.94 4.00mm 為宜。此時合上kl 、 k2、 k3 ，脫開方頭軸上2 的齒輪，圓頭往內推、啟動主電機，即可開始工作。刀架靠控制面有一條 t 型槽，槽上有一連桿，此連桿可以上下移動，控制面板上有一個行程開關， 用連桿可調上下的距離， 使至滾完齒輪即停本機床。 機床停止后不再啟動主電機，應打開kl ，用機動或手動使刀架或立柱上或后即可。注意事項1 、本機嚴禁在齒輪嚙合不到位的狀態(tài)下啟動運轉。2 、切記本機床模型不能用別的齒胚在此機床上使用（如：鋼件、鑄鐵等金屬材料）。3 、本機床在使用中，切莫用手觸摸運動件

15、。（如：滾刀和運動齒輪）4、機床在工作中，切記不要打開主變速箱的外蓋，因齒輪在運動中，以免雜物或手等掉入嚙合齒輪中，以免損壞機床和出現(xiàn)安全事故。5、工作過程中，不要隨意扳動離合器手柄和任意按動電器的按鈕。實驗四 機床夾具拆裝實驗實驗學時: 2實驗類型: 驗證性實驗要求: 必開機床夾具是工藝系統(tǒng)中最重要的工藝裝備之一， 它是聯(lián)系工件、 刀具及機床的中間環(huán)節(jié)，通過夾具使工件、 刀具及機床三者之間得到正確的相對空間位置， 從而使工件得到正確的加工表面。在機床夾具設計課程中，全面深入地介紹了“定位原理” 這一機械加工乃至整個機械制造過程中重要的基本概念， 機床夾具拆裝實驗通過對各類夾具結構的剖析， 進

16、一步加深對“定位原理” 這一重要概念的理解，為設計機床夾具、 制訂機械加工工藝規(guī)程打下良好的基礎。一、實驗目的1、掌握工件定位原理2、了解各類機床夾具的特征二、實驗儀器：各類機床專用夾具、拆裝工具三、實驗內容1、了解各類夾具的基本組成。分析各類夾具中工件的定位原理，確認定位元件及各自限制的自有度(如下圖)分析幾類夾具中工件的夾緊方式及夾緊力的作用點。分析幾類機床夾具的特征， 了解車床夾具的平衡塊及與車床主軸的連接表面；銃床夾具的對刀塊及與工作臺連接的定位塊；鉆床夾具的鉆模板及鉆模套；鎮(zhèn)床夾具的鍵模套等具體結構及功能。四、思考題1、什么是過定位？什么是欠定位？什么是不完全定位 ？2、鉆床夾具有哪

17、些形式 ？ 鉆套有哪些類型？3、如何確定銃床夾具對刀塊的位置？4、鏈床夾具的鍵模套有哪些類型 ？5、如何確定車床夾具平衡塊的重量及位置？五、實驗報告1、實驗內容(1)、畫出工件的工序簡圖(本工序的加工表面用粗線加深)。(2)、標明工件的定位元件，分析其限制的自由度。(3)、標明夾緊力作用點，分析夾緊方式。2、完成實驗思考題解答。實驗五 切屑變形實驗學時：2實驗類型：驗證性實驗要求：必開一、實驗目的1、研究金屬切削過程中切屑的變形及變形系數（收縮系數）變化規(guī)律；2、用實驗方法求出金屬變形系數e ;二、實驗儀器1 、車床或刨床；2、圓棒料或小方板料；3、棉線或細漆包線；4、鋼皮尺；5、車刀或刨刀；

18、6、量角器三、實驗原理金屬在切削過程中，被切削的金屬都將受到擠壓作用而產生很大的變形，切屑的尺寸相對于切削層的尺寸將發(fā)生變化，如圖所示，切屑的厚度ao大于切削層厚度ac ,切屑的長度lc小于切削層長度 l,切屑的這種在長度方向上縮短和在厚度方向上增加的現(xiàn)象稱為切屑 的收縮（切屑變形）。通常用切屑的厚度 ao與切削層 厚度ac之比，或切削層長度 l與切屑的長度 lc之比 來表示切屑的變形程度，其比值稱為變形系數e,變 形系數有厚度變形系數e a及長度變形系數e l ,且兩 者相等。七a二切屑厚度ao /切削層厚度ac e l =切削層長度lc /切屑長度lya o l工 a l 7a c l c用變形系數e近似地衡量和表示切削過程中金屬的變形程度，其優(yōu)點是比較直觀且容易測量。一般說來，當丫 o = 0 - 30。時，e 1.5時，用變形系數e表示切削金屬的變 形程度，準確度還是可以的。四、實驗步驟1、熟悉機床操作規(guī)程，對機床進行必要的潤滑。2、選擇刀具并測量其幾何角度，正確安裝好刀具。3、安裝被加工試件，確保夾持牢固