機(jī)械制造工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

機(jī)械制造工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析一、實(shí)驗(yàn)的任務(wù)、性質(zhì)和目的1、任務(wù)：在調(diào)整好的無(wú)心磨床上連續(xù)加工一批同樣尺寸的試件，測(cè)量其加工尺寸，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理，以鞏固機(jī)制工藝學(xué)課程中所學(xué)到的有關(guān)加工誤差統(tǒng)計(jì)分析方法的基本理論知識(shí)，并用來(lái)分析此工序的加工精度。2、性質(zhì)：綜合性實(shí)驗(yàn)。3、目的：（1）掌握加工誤差統(tǒng)計(jì)分析方法的基本原理和應(yīng)用。（2）掌握樣本數(shù)據(jù)的采集與處理方法，要求：能正確地采集樣本數(shù)據(jù)，并能通過對(duì)樣本數(shù)據(jù)的處理，正確繪制出加工誤差的實(shí)驗(yàn)分布曲線和圖。（3）能對(duì)實(shí)驗(yàn)分布曲線和圖進(jìn)行正確地分析，對(duì)加工誤差的性質(zhì)、工序能力及工藝穩(wěn)定性做出準(zhǔn)確的鑒別。（4）培養(yǎng)對(duì)加工誤差進(jìn)行綜合分析的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器及試件設(shè)備：無(wú)心磨床量?jī)x：0~25mm數(shù)顯千分尺一把試件：φ24(±0.01)×32的45鋼（淬火）100件三、實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證加工精度，常常通過對(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。1．分布圖分析法分布圖分析法是通過測(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。畫出該批零件加工尺寸（或誤差）的實(shí)驗(yàn)分布圖。其折線圖就接近于理論分布曲線。在沒有明顯變值系統(tǒng)誤差的情況下，即工件的誤差是由很多相互獨(dú)立的微小的隨機(jī)誤差綜合作用的結(jié)果，則工件尺寸分布符合正態(tài)分布。利用分布曲線圖可以比較方便地判斷加工誤差性質(zhì)，確定工序能力，并估算合格品率，但利用分布圖分析法控制加工精度，必須待一批工件全部加工完畢，測(cè)量了樣本零件的尺寸后，才能繪制分布圖，因此不能在加工過程中及時(shí)提供控制精度的信息，這在生產(chǎn)上將是很不方便的。2．點(diǎn)圖法在生產(chǎn)中常用的另一種誤差分析方法是點(diǎn)圖法或圖法。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趨勢(shì)，找出產(chǎn)生誤差的原因。圖稱為平均尺寸——極差質(zhì)量控制圖。一般是在生產(chǎn)過程開始前，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和極差R而繪制成的。1xkxix點(diǎn)圖：中線ki1xxAR上控制線下控制線s2xxARx21RkRR點(diǎn)圖：中線kii1上控制線下控制線R=DRs1R=DRx2x是將一批工件依照加工順序按n個(gè)分為一組第i組的平均值，共分成k組；iR是第i組的極差；i式中A、D1、D2的數(shù)值根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理而定出（見表1）。2表1每組件數(shù)nADD22100450.730.582.282.11將生產(chǎn)中定期抽樣的尺寸結(jié)果，點(diǎn)在圖上，從點(diǎn)子在圖中的位置便可看出x和R的波動(dòng)，它反映工了件平均值的變化趨勢(shì)和隨機(jī)誤差的分散程度。圖上的控制界限線，就是用來(lái)判斷工藝是否穩(wěn)定的界限。因此圖是用來(lái)判斷工藝過程的穩(wěn)定性的。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．按無(wú)心磨床的操作方法，加工一批零件（本實(shí)驗(yàn)為100件）。加工完的零件，擦洗干凈，按加工順序放置好。2．按加工順序測(cè)量工件的加工尺寸，記錄測(cè)量結(jié)果。3．繪制直方圖和分布曲線1）找出這批工件加工尺寸數(shù)據(jù)的最大值xmax和最小值xmin，按下式計(jì)算出極差R。1R＝xmax一xminK（K一般根據(jù)樣本容量來(lái)選擇，建議可選在8~11之間）。2）確定分組數(shù)3）按下式計(jì)算組距d。4）確定組界（測(cè)量單位：微米）。5）做頻數(shù)分布表。6）計(jì)算x和。7）畫直方圖以樣本數(shù)據(jù)值為橫坐標(biāo)，標(biāo)出各組組界；以各組頻率密度為縱坐標(biāo)，畫出直方圖。8）畫分布曲線若工藝過程穩(wěn)定，則誤差分布曲線接近正態(tài)分布曲線；若工藝過程不穩(wěn)定，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定其分布曲線。畫出分布曲線，注意使分布曲線與直方圖協(xié)調(diào)一致。9）畫公差帶在橫軸下方畫出公差帶，以便與分布曲線相比較。4．繪制圖1）確定樣組容量，對(duì)樣本進(jìn)行分組樣組容量m通常取4或5件。按樣組容量和加工時(shí)間順序，將樣本劃分成若干個(gè)樣組。2）計(jì)算各樣組的平均值和極差對(duì)于第i個(gè)樣組，其平均值和極差計(jì)算公式為：mxmj1x1iij式中——第i個(gè)樣組的平均值；——第i個(gè)樣組的標(biāo)準(zhǔn)差；——第i個(gè)樣組第j個(gè)零件的測(cè)量值；——第——第i個(gè)樣組數(shù)據(jù)的最大值；i個(gè)樣組數(shù)據(jù)的最小值3）計(jì)算圖控制限（計(jì)算公式見實(shí)驗(yàn)原理）4）繪制圖以樣組序號(hào)為橫坐標(biāo)，分別以各樣組的平均值和極差R為縱坐標(biāo)，畫出圖，并在圖上標(biāo)出中心線和上、下控制限。25．按下式計(jì)算工序能力系數(shù)Cp6．判別工藝過程穩(wěn)定性可按下表所列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別。注意，同時(shí)滿足表中左列3個(gè)條件，工藝過程穩(wěn)定；表中右列條件之一不滿足，即表示工藝過程不穩(wěn)定。表27．加工誤差綜合分析通過對(duì)分布圖和圖的分析，可以初步判斷誤差的性質(zhì)。進(jìn)而結(jié)合具體加工條件，分析影響加工誤差的的各種因素，必要時(shí)，可對(duì)工藝系統(tǒng)的誤差環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)量和實(shí)驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論1．2．根據(jù)工序能力系數(shù)Cp，本工序3．從圖看，本工序的實(shí)驗(yàn)分布曲線圖是否接近正態(tài)分布曲線?為什么?屬哪一級(jí)?如果出現(xiàn)了廢品，試分析產(chǎn)生廢品的原因。本工序的工藝過程穩(wěn)定嗎？如果不穩(wěn)定，試分析其原因。六、實(shí)驗(yàn)基本要求1．的目、內(nèi)容、條件2．繪制直方圖和分布曲線；繪制3．計(jì)算確定加工方案的工序能力及等級(jí)，分析判別加工誤差的性質(zhì)，分析影響加工誤主要因素，并估算合格品率或者不合格品率。若有不合格品，判斷為可修復(fù)還是不可修復(fù)，并對(duì)加工方案提出改進(jìn)措施；4．分析判斷工藝過程及實(shí)驗(yàn)步驟，記錄好實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)；圖；差的是否穩(wěn)定；5．獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。七、考核方式與評(píng)分辦法實(shí)驗(yàn)報(bào)告占70%，實(shí)驗(yàn)過程占30%。3附：實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式《********》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：姓名：實(shí)驗(yàn)日期：班級(jí)：學(xué)號(hào)：年月日指導(dǎo)教師：成績(jī)：1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋敬螌?shí)驗(yàn)所涉及并要求掌握的知識(shí)點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理分析及具體實(shí)驗(yàn)步驟。3.實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)所使用的器件、儀器設(shè)備名稱及規(guī)格。4.實(shí)驗(yàn)過程與分析詳細(xì)記錄在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的故障和問題，并進(jìn)行故障分析，說(shuō)明故障排除的過程及方法。根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)，記錄、整理相應(yīng)數(shù)據(jù)表格、繪制曲線、波形圖等。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，完成思考題目，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)，并提出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見等。6.附錄實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)等。四、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定實(shí)由驗(yàn)指導(dǎo)教師給出學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)（優(yōu)、良、中、差），其中差為不及格。4實(shí)驗(yàn)二組合夾具的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)整一、實(shí)驗(yàn)的任務(wù)、性質(zhì)和目的1、任務(wù)：根據(jù)工件工序要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)夾具總裝方案，并進(jìn)行裝配及調(diào)整，以鞏固機(jī)制工藝學(xué)課程中所學(xué)到的有關(guān)組合夾具的基本理論知識(shí)，并用來(lái)解決實(shí)際加工中工件的裝夾問題。2、性質(zhì)：綜合3、目的（1）掌握組合夾具的性實(shí)驗(yàn)。：特點(diǎn)和設(shè)計(jì)裝配方法，具有按加工要求組裝組合夾具并進(jìn)行檢測(cè)的能力。（2）了解組合夾具的（3）掌握六點(diǎn)定位原理及粗、精基準(zhǔn)選擇原則。（4）理解夾具元件種類、結(jié)構(gòu)與功用。各部分連接方法，了解夾具與機(jī)床連接及加工前的對(duì)刀方法。（5）掌握定位方法，調(diào)整定位尺寸、消除形位誤差、夾緊力的分析等。（6）熟悉銑、鉆、鏜等機(jī)床夾具的特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器及試件1．組合夾具元件一。套2．零件實(shí)物一件。3．活動(dòng)扳手、銅錘、起子等工具。4．千分尺、游標(biāo)卡尺、千分表、磁力表座、塊規(guī)、心棒等檢具。三、組合夾具元件及其作用組合夾具按組裝對(duì)元件間連接基面的形狀不同，可分為槽系和孔系兩大系統(tǒng)。為了適應(yīng)不同產(chǎn)品加工零件尺寸大小的需要，組合夾具按其尺寸大小又分為大、中、小型三個(gè)系列，見下表。各系列中，其元件用途又可分為八大類。在每一類元件中又分很多結(jié)構(gòu)類型、品種及規(guī)格，以供組裝不同夾具時(shí)搭配選用。為了掌握組合夾具的組裝技術(shù)，必須熟悉各類元件的構(gòu)特點(diǎn)、尺寸規(guī)格及使用方法，以便靈活運(yùn)用各類元件，迅速組裝出所適用的夾具來(lái)。現(xiàn)以中型系列為例，介紹八大類元件的主要結(jié)構(gòu)形式和基本用途。結(jié)51．基礎(chǔ)件它是組合夾具中最大的元件，包括各種規(guī)格尺寸的方形、矩形、圓形基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)角鐵等?；A(chǔ)件通常作為組合夾具的基體，通過它將其他各種元件或合件組裝成一套完整的夾具，圖1為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖1基礎(chǔ)件2．支承件圖2支承件支承件是組合夾具的骨架元件。支承件通常在組合夾具中起承上啟下的作用，即把上面的其他元件通過支承件與其下面的基礎(chǔ)件連成一體，一般各種夾具結(jié)構(gòu)中都少不了它。支承件有時(shí)可作定位元件也可作為基礎(chǔ)件。圖2為其中的幾種結(jié)構(gòu)。3．定位元件使用，當(dāng)組裝小夾具時(shí)，定位件主要用于工件在夾具中的正確定位，也用于保證夾具中各元件的使用精度及其強(qiáng)度和剛度。圖3為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖3定位元件4．導(dǎo)向件導(dǎo)向件主要用來(lái)確定刀具與工件的相對(duì)應(yīng)置，加工時(shí)起引導(dǎo)刀具的作用。有的導(dǎo)向件可作定位用，也可作為組合夾具系統(tǒng)中移動(dòng)件的導(dǎo)向。圖4為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖4導(dǎo)向件5．夾夾緊件圖5夾緊件緊件主要用來(lái)將工件夾緊在夾具上，保證工件定位后的正確位置，也可作墊板和擋塊6用。圖5為其中的幾種結(jié)構(gòu)。6．緊固件緊固件主要用來(lái)連接組合夾具中各種元件及緊固工件。由于緊固件在一定程度上影響整個(gè)夾具的剛性，因此均采用細(xì)牙螺紋，這樣可使元件的連接強(qiáng)度好，緊固可靠。同時(shí)所選用材料、精度、表面粗糙度及熱處理均高于一般標(biāo)準(zhǔn)緊固件。圖6為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖6緊固件7．其他件除了上述六類元件以外的各種用途的單一元件稱為其他件。其他件中有的有明顯的作用，有的常無(wú)固定的用途，但如用得合適，則能在組裝中起到極為有利的輔助作用。圖7為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖7其他件圖8合件8．合件合件是由若干零件裝配而成，并在組裝過程中不拆散使用的獨(dú)立部件。按其用途可分為定位合件、導(dǎo)向合件、分度合件以及必的需專用工具等。圖8為其中的幾種結(jié)構(gòu)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．設(shè)計(jì)（2人一組）：（1）根據(jù)工件工序要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定定位方案，畫出定位簡(jiǎn)確定夾具中的基礎(chǔ)件、支承件、定位元件導(dǎo)向元件；（3）確定各元件之間的連接及定位關(guān)系。（4）分析定位誤差的構(gòu)2．試裝：根據(jù)夾具總裝方案，在夾具圖；（2）自行設(shè)計(jì)夾具組裝方案：構(gòu)思整個(gè)夾具的總體結(jié)構(gòu)，、夾緊元件、對(duì)刀元件及成，計(jì)算確定夾具定位元件間允許的位置公差值。庫(kù)中，找出所元需件，進(jìn)行試裝配，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件7問題，及時(shí)更正。3．裝配：利用工具，在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下按正確的裝配順序，把各元件裝配好，了解裝配方法。4．調(diào)整：調(diào)整好各工作表面之間的位置。5．檢測(cè)：按計(jì)算出的位置公差值（夾具要求），檢測(cè)各工作表面之間的位置是否符合要求。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論1．組合夾具與專用夾具有何不同？2．工件在夾具3．你所組裝的夾具中定位時(shí)，限制了幾個(gè)自由度？有何可改進(jìn)的地方？為什么？六、實(shí)驗(yàn)基本要求1．明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?nèi)容、條件及實(shí)驗(yàn)步驟，記錄實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題及及解決方法；2．繪出3．繪出4．對(duì)所組裝的（改進(jìn)措施；5．論述所組裝夾具的優(yōu)缺點(diǎn)，提出其它組裝方零件加工工序圖及定位夾緊簡(jiǎn)圖；簡(jiǎn)圖，并標(biāo)注有關(guān)尺寸與技要術(shù)求；進(jìn)行定位所組裝的夾具零件加工工序）夾具、夾緊分析，計(jì)算定位誤差并提出有何案并分析比較6．獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。七、考核方式與評(píng)分辦法實(shí)驗(yàn)報(bào)告占70%，實(shí)驗(yàn)過程占30%。8

附：實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式《********》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：姓名：實(shí)驗(yàn)日期：年班級(jí)：學(xué)號(hào)：月日指導(dǎo)教師：成績(jī)：