机械制造技术实验指导书

实验一刀具几何角度的测量一、实验目的：1．学习测量车刀几何角度的方法及仪器使用。2．加深对车刀几何角度的定义和理解。二、实验内容和要求1．使用车刀量角台，测量给定外圆车刀的前角γo、后角α0、主偏角Kr和副偏角，并将测量结果记入实验报告；了解刃倾角λs定义和作用。2．每人测两把车刀，切断刀和外圆各一把。⒊根据测量结果，绘制车刀简图，并答复下列问题。三、仪器及工具1、BR-CLY车刀量角仪〔如图1〕图1BR-CLY车刀量角仪2、所配车刀规格：配四把车刀：450车刀(车外圆、平端面、倒角)、900车刀(精车刀、车外圆、平端面)、750车刀(精车刀、车外圆、平端面)、切断刀(切断、切槽)。精度：7～8级左右四、车刀量角台结构介绍与测量方法l．量角台的主要测量参数及其范围车刀量角台能够测量主剖面和法剖面内的前角、后角、主偏角、副偏角及刃倾角。测量范围：前角测量范围0-45度后角测量范围0-30度刃倾角测量范围0-45度主〔副偏测量范围0-45度。外形尺寸〔㎜〕185×250×2402．车刀量角仪的使用方法〔以40°外圆车刀为例〕〔1〕测量主偏角：主偏角是在基面上测量的主切削刃与车刀进给方向之间的夹角。测量时，车刀放在工作台上，用刀台的侧面和底面定位。此时刀台底面表示基面，刀台侧面表示车刀轴线，量刀板正面表示车刀进给方向。〔如下图〕〔2〕测量副偏角：副偏角是在基面上副切削刃与车刀进给方向之间的夹角。测量时逆时针方向旋转盘形工作台，同时推进车刀使副切削刃与量刀板正面贴。〔如下图〕〔3〕测量刃倾角：刃倾角是在切削平面上测量的主切削刃与基面间的夹角。量出主偏角后，工作台位置不变，旋松定位螺钉，逆时针方向旋转升降螺母，微升量角器，并微推进车刀，使量刀板底面对准并紧贴在主切削刃上，量刀板指针在量角器刻度上读数既为刃倾角。〔如上图所示〕〔4〕测量前角：前角是在主剖面内测量两前刀面与基面之间的夹角。测量时，在滑移刀台上定好位的车刀随盘形工作台转动，此时量刀板在前刀面上的投影即表示主剖面的方向，量刀板底面与前刀面贴紧时所转过的度数即为前角角度值。〔如下图〕〔5〕测量后角：后角也是在主剖面内测量的后刀面与切削平面之间的夹角，车刀的定位与测前角相同，只是使量刀板的侧面与车刀的后刀面贴紧，此时量刀板所转的角度即为后角角度值。〔如下图〕车刀几何测量实验报告一、车刀角度测量值车刀角度车刀名称基面主剖面切削平面45°外圆车刀75°外圆车刀90°外圆车刀切断刀备注：每两位同学为一组，完成四把车刀的测量。二、答复下列问题1．按比例绘制所测外圆车刀视图，并将所测刀具角度标注在视图上。2．简述车刀标注角度、工作角度区别。实验二加工误差统计分析实验一、实验目的1．培养学生综合运用数理统计、计算机技术、加工精度分析等方面知识的能力。2．熟练掌握在实际生产中工艺过程精度统计分析的内容和方法。3．学会分析在加工过程中各种误差因素对加工精度的影响。4．学会用分布图法计算零件废品率和合格品率和点图分析法。二、实验设备及工件1．检具和测量系统2．工件为销轴，直径为ø30±0.2mm。三、实验原理1、工艺过程的分布图分析法〔1〕样本容量n确实定样本容量不能太大或太小。本实验取n=100。〔2〕样本数据的测量使用检测仪器实测100个试件尺寸，并按加工顺序纪录在数据表中。〔3〕异常数据的剔除当工件测量数据服从正态分布时，|xk-|>3σ，那么xk为异常数据，应于以剔除。〔4〕实际分布图的绘制a．确定尺寸间隔数j尺寸间隔数〔尺寸分组数〕j不可随意确定。一般可参考下表选取。n25~4040~6060~100100100~160160~250250~400400~630630~100j67891011121314b．确定尺寸间隔大小〔区间宽度〕Δx只要找到样本中个体的最大值xmax和xmin即可算得的为了使xmax和xmin皆落在尺寸间隔中，在坐标轴上取j=j+1个点。c．画实际分布图列出测量数据的计算表格如下表所示。画图时，实际频数值应在尺寸区间中点的纵坐标上。计算表格1〕组号2〕尺寸间隔3〕尺寸间隔中值4〕实际频数〔5〕工艺过程的分布图分析a．判断加工误差性质如果通过检验，确认样本是服从正态分布的，就可以认为工艺过程中变值系统性误差很小〔或不显著〕；如果工件尺寸误差的实际分布中心与公差带中心有偏移ε，说明工艺过程中有常值系统性误差存在。如果6σ>T，那么存在随机性误差。b．确定工序能力及其等级根据查表可知工序能力及其等级以及工艺过程的稳定性。2、工艺过程的点图分析应用分布图分析工艺过程精度的前提是工艺过程必须是稳定的，但点图分析法可用于稳定的工艺过程，也可以用于不稳定的工艺过程。〔1〕点图的根本形式点图分析法所采用的样本是顺序小样本，即每隔一定时间抽取样本容量n=5~10的一个小样本，计算出个小样本的算术平均值和极差R：点图的根本形式是由小样本均值的点图和小样本极差R的点图联合组成的图。图的横坐标是按时间先后采集的小样本的组序号，纵坐标各为小样本的均值和极差R。在点图上有五根控制线，在R点图上有三根控制线。它们是平行横坐标的点图上尺寸的上、下偏差，和上、下控制线。R点图上的和上、下控制线，即：常数A2、D1、D2可由表查得。〔2〕将每一组测量数据的和R值在和R点图上描点。在点图上，如果这些点形成逐渐增大或减小的规律，说明有变值系统性误差起作用；如果第一个点便超出上或下控制线，说明有常值系统误差存在。在R点图上，点的分布规律反映了随机性误差的影响。四、实验步骤与方法1.分布图分析法〔1〕在调整好的机床上加工100个工件。〔2〕用调整好的量仪测量工件尺寸，并记录在表1中。〔3〕数据处理输入表1中数据。〔4〕根据计算机处理结果a.计算工序能力系数，并查表确定工序能力等级。b.判断加工误差性质。c.判断工艺过程的稳定性。2.点图分析法(1)每隔一定时间抽取n=5个零件，测量其尺寸：x1，x2，x3，x4，x5。共抽取N=20组。(2)计算每组尺寸的：(3)将计算结果填入实验报告表中(4)计算：(5)在图上描点根据图中点的分布规律既可分析出误差的趋势和工艺过程的稳定性。在点形成趋势而且接近上或下控制线时，停止加工。分析误差即将超差的原因。然后消