机械制造基础实验指导书-工业工程09级.docVIP

前言 机械制造基础是工业工程专业的一门重要的专业基础课，它有机地将金属切削原理与刀具、金属切削机床概论、机床夹具设计和机械制造工艺学等传统课程的内容融合为一体，形成以培养机械制造技术应用能力为主线的课程体系。在内容体系的安排上，将工艺、机床、夹具、刀具有机地结合在一起，从而加强了针对性和实用性。 本实验指导书就是配合机械制造基础的理论教学而编写的，共安排了8学时的实验。通过实验教学，以培养学生的科学实验能力和实验素质，从而提高学生的工程实践动手能力。 目 录 实验一 车刀几何角度测量实验 ………………………………………1 实验二 计算机辅助工艺过程设计（CAPP）实验………………………7 实验三 六点定位和手动夹具实验……………………………………14 实验四 加工误差统计分析和误差补偿实验…………………………17 实验一 车刀几何角度测量实验 一、 实验目的 1了解车刀量角台的构造与工作原理。 2掌握车刀几何角度测量的基本方法。 3加深对车刀各几何角度、各参考平面及其相互关系的理解。 二、 实验仪器及刀具 仪器：回转工作台式量角台 车刀：45、93度车刀若干把 三、 回转工作台式量角台的构造 图1.1所示，回转工作台式量角台主要由底盘1、平台3、立柱7、测量片5、扇形盘6、10等组成。底盘1为圆盘形，在零度线左右方向各有1000角度，用于测量车刀的主偏角和副偏角，通过底盘指针2读出角度值；平台3可绕底盘中心在零刻线左右1000范围内转动； 图1.1 量角台的构造 定位块4可在平台上平行滑动，作为车刀的基准；测量片5，如图1-2所示，有主平面（大平面）、底平面、侧平面三个成正交的平面组成，在测量过程中，根据不同的情况可分别用以代表剖面、基面、切削平面等。大扇形刻度盘6上有正副450的刻度，用于测量前角、后角、刃倾角，通过测量片5的指针指出角度值；立柱7上制有螺纹，旋转升降螺母8就可以调整测量片相对车刀的位置。 四、实验内容 1利用车刀量角台分别测量λs = 00 、λs 00的直头外圆车刀的几何角度： 要求学生测量κr、κr＇、λs、γo、αo 、等 图1.2 测量片 共6个基本角度。 2记录测得的数据，并计算出刀尖角ε和楔角β。 五、 实验方法 1 根据车刀辅助平面及几何参数的定义，首先确定辅助平面的位置，在按着几何角度的定义测出几何角度。 2 通过测量片的测量面与车刀刀刃、刀面的贴合（重合）使指针指出所测的各几何角度。 六、 实验步骤 1 首先进行测量前的调整：调整量角台使平台、大扇形刻度盘和小扇形刻度盘指针全部指零，使定位块侧面与测量片的大平面垂直，这样就可以认为： 主平面垂直于平台平面，且垂直于平台对称线。 底平面平行于平台平面。 侧平面垂直于平台平面，且平行于平面对称线。 2 测量前的准备：把车刀侧面紧靠在定位块的侧面上，使车刀能和定位块一起在平台平面上平行移动，并且可使车刀在定位块的侧面上滑动，这样就形成了一个平面坐标，可以使车刀置于一个比较理想的位置。 3 测量车刀的主（副）偏角 根据定义：主（副）刀刃在基面的与走刀方向夹角。 确定走刀方向：由于规定走刀方向与刀具轴线垂直，在量角台上即垂直于零度线，故可以把主平面上平行于平台平面的直线作为走刀方向，其与主（副）刀刃在基面的投影有一夹角，即为主（副）偏角。 测量方法：顺（逆）时针旋转平台，使主刀刃与主平面贴合。如图1-3所示，即主（副）刀刃在基面的投影与走刀方向重合，平台在底盘上所旋转的角度，即底盘指针在底盘刻度盘上所指的刻度值为主（副）偏角κr（κr＇）的角度值。 4 测量车刀刃倾角（λs） （1）根据定义：主刀刃和基面的夹角。 （2）确定主切削平面：主切削平面是过主刀刃与主加工表面相切的平面，在测量车刀的主偏角时，主刀刃与主平面重合，就使主平面可以近似地看作主切削平面（只有当λs =0时，与主加工表面相切的平面才包含主刀刃），当测量片指针指零时底平面可作为基面。这样就形成了在主切削平面内，基面与主刀刃的夹角，即刃倾角。 （3）测量方法：旋转测量片，即旋转底平面（基面）使其与主刀刃重合。如图1.4所示，测量片指针所指刻度值为刃倾角。 5 测量车刀正交平面内的前角γo 和后角αo 根据定义：主前角是指在正交平面内，前刀面与基面的夹角。主后角是指在正交平面内后刀面与主切削平面的夹角。 确定正交平面：正交平面是过主刀刃一点，垂直于主刀刃在基面的投影。 在测量主偏角时，主刀刃在基面的投影与主平面重合（平行），如果使主刀刃在基面的投影相对于主平面旋转900，则主刀刃在基面的投影与主平面垂直，即可把主平面看作正交平面。当测量片指针指零时，底平面作为基面，侧平面作为主切削平面，这样就形成了在主剖面内，基面与前刀面的夹