工藝實驗報告

實驗一加工方法及加工裝備的歸納與調(diào)研一．車削加工車削概述在車床上，工件做旋轉(zhuǎn)運動，刀具做平面直線或曲線運動，完成機械零件切削加工的過程，稱為車削加工。其中工件的旋轉(zhuǎn)為主運動，刀具的移動為進給運動。車削適合加工回轉(zhuǎn)零件，其切削過程連續(xù)平穩(wěn)，可以加工各種內(nèi)外回轉(zhuǎn)體表面及端平面。所用刀具主要是車刀，還可以用鉆頭，鉸刀，絲錐，滾花刀等。圖1.1車削加工主要應(yīng)用范圍車削加工的尺寸精度較寬，一般可達IT12～IT7，精車時可達IT6～IT5。表面粗糙度Ra數(shù)值的范圍一般是6.3～0.8車床的組成車床的種類有很多，主要有臥式車床，立式車床，轉(zhuǎn)塔車床等。我們這次實驗主要調(diào)研了CA6140A型臥式車床圖1.2臥式車床基本機構(gòu)（1）1-床頭箱；2-進給箱；3-變速箱；4-前床腳；5-溜板箱；6-刀架；7-尾架；8-絲杠；9-光杠；10-床身；11-后床腳圖1.2臥式車床基本機構(gòu)（2）12-中刀架；13-方刀架；14-轉(zhuǎn)盤；15-小刀架；16-大刀架車床的基本結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。車床附件主要有三爪卡盤，四爪卡盤，頂尖，中心架和跟刀架等。實驗二重點夾具的使用三爪卡盤的正反狀實驗器材：三爪卡盤的正反爪一副。實驗?zāi)康模簩θūP的結(jié)構(gòu)了解，正確裝卸一次正，反爪。實驗原理：六點定位原則實驗過程：三爪卡盤的結(jié)構(gòu)：三爪卡盤是由一個大錐齒輪，三個小錐齒輪，三個卡爪組成。三個小錐齒輪和大錐齒輪嚙合，大錐齒輪的背面有平面螺紋結(jié)構(gòu)，三個卡爪等分安裝在平面螺紋上。當(dāng)用扳手扳動小錐齒輪時，大錐齒輪便轉(zhuǎn)動，他背面的平面螺紋就使三個卡爪同時向中心靠近或退出，有自動定心的作用。正爪裝夾的過程：大錐齒輪背面的平面螺紋處和三個卡爪上都標有數(shù)字，分別是數(shù)字1，數(shù)字2和數(shù)字3。后文稱為1號卡爪，2號卡爪，3號卡爪和1號螺紋處，2號螺紋處，3號螺紋處。首先用鑰匙插進小錐齒輪，逆時針旋轉(zhuǎn)使三個卡爪向外退出，當(dāng)快要脫離三爪卡盤時，用手取出。分別識辨出是幾號卡爪。然后用手任意旋轉(zhuǎn)大錐齒輪，同時注意觀察“蚊香頭”，旋轉(zhuǎn)到1號螺紋頭處就停止旋轉(zhuǎn)，將1號卡爪大頭沿螺紋頭出插進去，然后用鑰匙把對應(yīng)于1號螺紋處的小錐齒輪順時針旋轉(zhuǎn)一周，確?？ㄗδ芄潭ㄔ谌ūP上；然后再次用手旋轉(zhuǎn)大錐齒輪，注意觀察“蚊香頭”，看到2號螺紋頭處就停止旋轉(zhuǎn)，然后把2號卡爪大頭對應(yīng)的插進去，同樣用鑰匙插進對應(yīng)于2號螺紋頭的小錐齒輪，順時針旋轉(zhuǎn)一周；同樣的，用手旋轉(zhuǎn)大錐齒輪，注意觀察“蚊香頭”，看到3號螺紋頭處就停止旋轉(zhuǎn)，然后把3號卡爪大頭對應(yīng)的插進去，同樣用鑰匙插進對應(yīng)于3號螺紋頭的小錐齒輪，然后順時針旋轉(zhuǎn)至把三個卡爪卡緊為止，接著再依次用鑰匙分別順時針旋轉(zhuǎn)另外兩個小錐齒輪，用力旋轉(zhuǎn)至緊。如圖反爪裝夾的過程和正爪一樣，把卡爪插進螺紋頭處時的方向換一下，小頭朝里裝夾就是反爪裝夾了。V形塊測軸心高實驗?zāi)康模候炞CV形塊軸心高度的計算公式實驗器材：1.V形塊2.兩根梯形圓柱3.游標卡尺4.基準平面板5.高度尺實驗原理：V型塊的對中性實驗步驟：先將游標卡尺調(diào)零，游標卡尺測量兩梯形圓柱。如圖1：測量值D1，D2。把高度尺放基準面上調(diào)零把V形塊放在基準面上，先放梯形圓柱1在V形塊上，測量H=T1把D1。把D1換成梯形圓柱2，同樣的測量得H2=T2SEQ圖表\*ARABIC1整理數(shù)據(jù)如圖：梯形圓柱1梯形圓柱2平均直徑D（mm）26.0821.68平均高度T（mm）65.8060.92軸高H（mm）52.7650.08圖1五、驗證V行塊的軸高公式：△H測量=H1-H2=52.76-50.08=2.68mm△H理論=△D/2sin(α/2)=3.11mm從驗證結(jié)果看：人為和系統(tǒng)之間都存在存在一定誤差。使結(jié)果有點誤差。這誤差在一定范圍內(nèi)，所以軸高公式成立。分析原因：為了不產(chǎn)生人為誤差，所以在工件測量前都要該調(diào)零。讓測量的數(shù)據(jù)更加可靠和完整。在每次測量都會有調(diào)零不準確，人為的讀數(shù)讀的不準，有時偏大，有時偏小，還有其他一些外部條件的影響他的正常顯示讀數(shù)等原因，使我們的讀書不夠準確，所以要多次測量取平均值。這樣得到的數(shù)據(jù)相對就可靠很多了。精準的金屬工件都會由于熱脹冷縮產(chǎn)生讀數(shù)誤差。特別在冬季，這現(xiàn)象會使誤差有可能到達2絲，為了保證測量的準確性，要把量具放于室溫，在有測量要求時才能取測具進行測量。平口鉗結(jié)構(gòu)的了解平口鉗的用途：平口鉗又名機用虎鉗，是一種通用夾具，常用于安裝小型工件。它是銑床、鉆床的隨機附件。將其固定在機床工作臺上，用來夾持工件進行切削加工。平口鉗的工作原理：用扳手轉(zhuǎn)動絲杠，通過絲杠螺母帶動活動鉗身移動，形成對工件的加緊與松開。被夾工件的尺寸不得超過70毫米。平口鉗的構(gòu)造：平口鉗的裝配結(jié)構(gòu)是可拆卸的螺紋連接和銷連接；活動鉗身的直線運動是由螺旋運動轉(zhuǎn)變的；工作表面是螺旋副、導(dǎo)軌副及間隙配合的軸和孔的摩擦面。平口鉗組成簡練，結(jié)構(gòu)緊湊。平口鉗的分類：鉆床上的平口鉗：固定鉗口是平面，活動鉗口是V型槽例如下圖銑床上的平口鉗：固定鉗口和活動鉗口都是平面如下圖固定鉗口和活動鉗口都是V型槽的平口鉗如下圖平口鉗的裝夾注意事項1）工件的被加工面必須高出鉗口，否則就要用平行墊鐵墊高工件。2）為了能裝夾得牢固，防止刨削時工件松動，必須把比較干整的平面貼緊在墊鐵和鉗口上。要使工件貼緊在墊鐵上，應(yīng)該一面夾緊，一面用手錘輕擊工件的子面，光潔的平面要用銅棒進行敲擊以防止敲傷光潔表面。3）為了不使鉗口損壞和保持已加工表面，夾緊工件時在鉗口處墊上銅片。用手挪動墊鐵以檢查夾緊程度，如有松動，說明工件與墊鐵之間貼合不好，應(yīng)該松開平口鉗重新夾緊剛性不足的：工件需要支實，以免夾緊力使工件變形。了解分度頭的操作1.分度頭：圖4-11（a）在銑削加工中，常會遇到銑六方、齒輪、花鍵和刻線等工作。這時，就需要利用分度頭分度。因此，分度頭是萬能銑床上的重要附件。1）分度頭的作用⑴能使工件實現(xiàn)繞自身的軸線周期地轉(zhuǎn)動一定的角度（即進行分度）；⑵利用分度頭主軸上的卡盤夾持工件，使被加工工件的軸線，相對于銑床工作臺在向上90°和向下10°的范圍內(nèi)傾斜成需要的角度，以加工各種位置的溝槽、平面等（如銑圓錐齒輪）；⑶與工作臺縱向進給運動配合，通過配換掛輪，能使工件連續(xù)轉(zhuǎn)動，以加工螺旋溝槽、斜齒輪等。萬能分度頭由于具有廣泛的用途，在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)用較多。分度頭的結(jié)構(gòu)分度頭的主軸是空心的，兩端均為錐孔，前錐孔可裝入頂尖（莫氏4號），后錐孔可裝入心軸，以便在差動分度時掛輪，把主軸的運動傳給側(cè)軸可帶動分度盤旋轉(zhuǎn)。主軸前端外部有螺紋，用來安裝三爪卡盤，如圖4-2所示。松開殼體上部的兩個螺釘，主軸可以隨回轉(zhuǎn)體在殼體的環(huán)形導(dǎo)軌內(nèi)轉(zhuǎn)動，因此主軸除安裝成水平外，還能扳成傾斜位置。當(dāng)主軸調(diào)整到所需的位置上后，應(yīng)擰緊螺釘。主軸傾斜的角度可以從刻度上看出。在殼體下面，固定有兩個定位塊，以便與銑床工臺面的T形槽相配合，用來保證主軸軸線準確地平行于工作臺的縱向進給方向。圖4-2萬能分度頭外形手柄用于緊固或松開主軸，分度時松開，分度后緊固。以防在銑削時主軸松動。另一手柄是控制蝸桿的手柄，它可以使蝸桿和蝸輪聯(lián)接或脫開（即分度頭內(nèi)部的傳動切斷或結(jié)合）在切斷傳動時，可用手轉(zhuǎn)動分度的主軸。蝸輪與蝸桿之間的間隙可用螺母調(diào)整。3）分度方法分度頭內(nèi)部的傳動系統(tǒng)如圖4-3a所示，可轉(zhuǎn)動分度手柄，通過傳動機構(gòu)（傳動比1:1的一對齒輪，1:40的蝸輪蝸桿），使分度頭主軸帶動工件轉(zhuǎn)動一定角度。手柄轉(zhuǎn)一圈，主軸帶動工件轉(zhuǎn)1/40圈。如果要將工件的圓周等分為Z等分，則每次分度工件應(yīng)轉(zhuǎn)過1/Z圈。設(shè)每次分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù)為，則手柄轉(zhuǎn)數(shù)與工件等分數(shù)Z之間有如下關(guān)系：分度頭分度的方法有直接分度法、簡單分度法、角度分度法和差動分度法等。這里僅介紹常用的簡單分度法。例如：銑齒數(shù)Z=35的齒輪，需對齒輪毛坯的圓周作35等分，每一次分度時，手柄轉(zhuǎn)數(shù)為：（圈）分度時，如果求出的手柄轉(zhuǎn)數(shù)不是整數(shù)，可利用分度盤上的等分孔距來確定。分度盤如圖4-3b所示，一般備有兩塊分度盤。分度盤的兩面各鉆有不通的許多圈孔，各圈孔數(shù)均不相等，然而同一孔圈上的孔距是相等的。分度頭第一塊分度盤正面各圈孔數(shù)依次為24、25、28、30、34、37；反面各圈孔數(shù)依次為38、39、41、42、43。第二塊分度盤正面各圈孔數(shù)依次為46、47、49、51、53、54；反面各圈孔數(shù)依次為57、58、59、62、66。按上例計算結(jié)果，即每分一齒，手柄需轉(zhuǎn)過圈，其中1/7圈需通過分度盤（圖4-3b）來控制。用簡單分度法需先將分度盤固定。再將分度手柄上的定位銷調(diào)整到孔數(shù)為7的倍數(shù)（如28、42、49）的孔圈上，如在孔數(shù)為28的孔圈上。此時分度手柄轉(zhuǎn)過1整圈后，再沿孔數(shù)為28的孔圈轉(zhuǎn)過4個孔距。為了確保手柄轉(zhuǎn)過的孔距數(shù)可靠，可調(diào)整分度盤上的扇形條1、2間的夾角（圖4-3b），使之正好等于分子的孔距數(shù)，這樣依次進行分度時就可準確無誤。(a)(b)圖4-3分度頭的傳動實驗報告三加工質(zhì)量測量與分析一、測量要求與內(nèi)容：具體測量一根階梯軸，并對其具體情況進行分析二、測量所需儀器：百分表、游標卡尺附：游標卡尺精度：0.02mm測量范圍：0~150mm百分表刻度值：0.01mm三、實驗器材：一臺小車床、死頂尖、磁性表架四、測量步驟以及具體內(nèi)容：1、先用三爪卡盤加持死頂尖，再用死頂尖以及尾架處的活動頂尖分別頂住階梯軸兩端的中心孔處。2、再將磁性表架吸在方刀架上，將杠桿式百分表的指針靠在要測量跳動的圓柱面上，如圖所示實際測量圖：3、邊移動刀架邊測量被測圓柱面的跳動度4、測量完畢后記錄數(shù)據(jù)5、實際測得的數(shù)據(jù)為：圓柱面ABCE跳動度17絲11絲15絲8絲6、然后取下階梯軸用游標卡尺分段測量各個段的直徑大小和每一段的長度。7、記錄下每一段的數(shù)據(jù)，如圖所示：五、記錄數(shù)據(jù)進行分析B段的直徑最大，其次是A段、C段，最后是E段。理論上來說，直徑大的在測量的時候跳動程度往往要大于直徑較小的。按照現(xiàn)在的跳動度來看，B段的跳動為11絲，A段的跳動為17絲，C段的跳動為15絲，E段的跳動為8絲，顯然B段的跳動要小于A段和C段。分析原因：1、在測量跳動的時候，活動頂尖也是有跳動的。2、在測量跳動的時候，表針在接觸被測圓柱表面時可能由于刀架的移動導(dǎo)致測得的數(shù)值有相對的誤差。3、圓柱表面的表面質(zhì)量不是很好，使在測量的時候又產(chǎn)生了誤差在以上幾點原因中，前面兩者的影響是很小的，然而工件的表面質(zhì)量問題往往是測量結(jié)果有較大誤差的原因。這次所測量的軸，最大直徑的跳動卻不是最大的就說明了這個問題。如圖所示，就是圓柱度公差帶：當(dāng)表面質(zhì)量很差的時候，所測得的跳動也是非常的大為了得到更加準確的實驗數(shù)據(jù)，以及排除多于的誤差誘因，我們決定在進行一次測量。這次的測量我們首先將活動頂尖用手抓死，然后在移動刀架時盡量將移動的速度放慢。最后記錄下測得的實驗數(shù)據(jù)。圓柱面ABCE跳動度15絲11絲10絲8絲分析所測得的數(shù)據(jù)：由上表可得，A段的跳動還是最大的，那么我們可以說A段的表面質(zhì)量很不好，因此在質(zhì)量檢測的時候A段顯然應(yīng)該是不合格的。而B、C、E三段的跳動都是比較符合理論上的，因此應(yīng)該是合格的。至此，跳動的分析到此結(jié)束，接下來分析測量所得到尺寸的精度問題。圓柱面ABCDE直徑（mm）21.6826.0821.0814.0016.08長度（mm）30.0423.0430.503.2819.96合計總長（mm）106.82實際總長（mm）106.84有上表可知，實際總長和合計總長的值有誤差，以下將做一些分析測量器具的問題，游標卡尺精度問題。由于學(xué)校的游標卡尺維護不當(dāng)而導(dǎo)致測量的數(shù)值有一定的誤差，這個現(xiàn)在無法避免。在讀數(shù)時人為所產(chǎn)生的誤差在測量的時候，由于手一直拿著被測圓柱，天比較冷，圓柱是鋁制的，導(dǎo)致工件和人體溫有較大的溫差而熱脹冷縮。同樣的，測量工具游標卡尺也是由于和人體溫相差很多，而發(fā)生熱脹冷縮，導(dǎo)致測量所得數(shù)據(jù)不準確。加工上的誤差為了得到較為準確的數(shù)據(jù)，我們打算采取以下的方式：首先，在測量的時候，那游標卡尺的動作做到正確。如圖所示：1.、在測量前，先校正零線位置2、在測量時，做到適當(dāng)?shù)膶⒂螛丝ǔ叩牧孔ňo被測工件3、在讀