工艺实验报告

实验一加工方法及加工装备的归纳与调研一．车削加工车削概述在车床上，工件做旋转运动，刀具做平面直线或曲线运动，完成机械零件切削加工的过程，称为车削加工。其中工件的旋转为主运动，刀具的移动为进给运动。车削适合加工回转零件，其切削过程连续平稳，可以加工各种内外回转体表面及端平面。所用刀具主要是车刀，还可以用钻头，铰刀，丝锥，滚花刀等。图1.1车削加工主要应用范围车削加工的尺寸精度较宽，一般可达IT12～IT7，精车时可达IT6～IT5。表面粗糙度Ra数值的范围一般是6.3～0.8车床的组成车床的种类有很多，主要有卧式车床，立式车床，转塔车床等。我们这次实验主要调研了CA6140A型卧式车床图1.2卧式车床基本机构（1）1-床头箱；2-进给箱；3-变速箱；4-前床脚；5-溜板箱；6-刀架；7-尾架；8-丝杠；9-光杠；10-床身；11-后床脚图1.2卧式车床基本机构（2）12-中刀架；13-方刀架；14-转盘；15-小刀架；16-大刀架车床的基本结构如图1.2所示。车床附件主要有三爪卡盘，四爪卡盘，顶尖，中心架和跟刀架等。实验二重点夹具的使用三爪卡盘的正反状实验器材：三爪卡盘的正反爪一副。实验目的：对三爪卡盘的结构了解，正确装卸一次正，反爪。实验原理：六点定位原则实验过程：三爪卡盘的结构：三爪卡盘是由一个大锥齿轮，三个小锥齿轮，三个卡爪组成。三个小锥齿轮和大锥齿轮啮合，大锥齿轮的背面有平面螺纹结构，三个卡爪等分安装在平面螺纹上。当用扳手扳动小锥齿轮时，大锥齿轮便转动，他背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出，有自动定心的作用。正爪装夹的过程：大锥齿轮背面的平面螺纹处和三个卡爪上都标有数字，分别是数字1，数字2和数字3。后文称为1号卡爪，2号卡爪，3号卡爪和1号螺纹处，2号螺纹处，3号螺纹处。首先用钥匙插进小锥齿轮，逆时针旋转使三个卡爪向外退出，当快要脱离三爪卡盘时，用手取出。分别识辨出是几号卡爪。然后用手任意旋转大锥齿轮，同时注意观察“蚊香头”，旋转到1号螺纹头处就停止旋转，将1号卡爪大头沿螺纹头出插进去，然后用钥匙把对应于1号螺纹处的小锥齿轮顺时针旋转一周，确保卡爪能固定在三爪卡盘上；然后再次用手旋转大锥齿轮，注意观察“蚊香头”，看到2号螺纹头处就停止旋转，然后把2号卡爪大头对应的插进去，同样用钥匙插进对应于2号螺纹头的小锥齿轮，顺时针旋转一周；同样的，用手旋转大锥齿轮，注意观察“蚊香头”，看到3号螺纹头处就停止旋转，然后把3号卡爪大头对应的插进去，同样用钥匙插进对应于3号螺纹头的小锥齿轮，然后顺时针旋转至把三个卡爪卡紧为止，接着再依次用钥匙分别顺时针旋转另外两个小锥齿轮，用力旋转至紧。如图反爪装夹的过程和正爪一样，把卡爪插进螺纹头处时的方向换一下，小头朝里装夹就是反爪装夹了。V形块测轴心高实验目的：验证V形块轴心高度的计算公式实验器材：1.V形块2.两根梯形圆柱3.游标卡尺4.基准平面板5.高度尺实验原理：V型块的对中性实验步骤：先将游标卡尺调零，游标卡尺测量两梯形圆柱。如图1：测量值D1，D2。把高度尺放基准面上调零把V形块放在基准面上，先放梯形圆柱1在V形块上，测量H=T1把D1。把D1换成梯形圆柱2，同样的测量得H2=T2SEQ图表\*ARABIC1整理数据如图：梯形圆柱1梯形圆柱2平均直径D（mm）26.0821.68平均高度T（mm）65.8060.92轴高H（mm）52.7650.08图1五、验证V行块的轴高公式：△H测量=H1-H2=52.76-50.08=2.68mm△H理论=△D/2sin(α/2)=3.11mm从验证结果看：人为和系统之间都存在存在一定误差。使结果有点误差。这误差在一定范围内，所以轴高公式成立。分析原因：为了不产生人为误差，所以在工件测量前都要该调零。让测量的数据更加可靠和完整。在每次测量都会有调零不准确，人为的读数读的不准，有时偏大，有时偏小，还有其他一些外部条件的影响他的正常显示读数等原因，使我们的读书不够准确，所以要多次测量取平均值。这样得到的数据相对就可靠很多了。精准的金属工件都会由于热胀冷缩产生读数误差。特别在冬季，这现象会使误差有可能到达2丝，为了保证测量的准确性，要把量具放于室温，在有测量要求时才能取测具进行测量。平口钳结构的了解平口钳的用途：平口钳又名机用虎钳，是一种通用夹具，常用于安装小型工件。它是铣床、钻床的随机附件。将其固定在机床工作台上，用来夹持工件进行切削加工。平口钳的工作原理：用扳手转动丝杠，通过丝杠螺母带动活动钳身移动，形成对工件的加紧与松开。被夹工件的尺寸不得超过70毫米。平口钳的构造：平口钳的装配结构是可拆卸的螺纹连接和销连接；活动钳身的直线运动是由螺旋运动转变的；工作表面是螺旋副、导轨副及间隙配合的轴和孔的摩擦面。平口钳组成简练，结构紧凑。平口钳的分类：钻床上的平口钳：固定钳口是平面，活动钳口是V型槽例如下图铣床上的平口钳：固定钳口和活动钳口都是平面如下图固定钳口和活动钳口都是V型槽的平口钳如下图平口钳的装夹注意事项1）工件的被加工面必须高出钳口，否则就要用平行垫铁垫高工件。2）为了能装夹得牢固，防止刨削时工件松动，必须把比较干整的平面贴紧在垫铁和钳口上。要使工件贴紧在垫铁上，应该一面夹紧，一面用手锤轻击工件的子面，光洁的平面要用铜棒进行敲击以防止敲伤光洁表面。3）为了不使钳口损坏和保持已加工表面，夹紧工件时在钳口处垫上铜片。用手挪动垫铁以检查夹紧程度，如有松动，说明工件与垫铁之间贴合不好，应该松开平口钳重新夹紧刚性不足的：工件需要支实，以免夹紧力使工件变形。了解分度头的操作1.分度头：图4-11（a）在铣削加工中，常会遇到铣六方、齿轮、花键和刻线等工作。这时，就需要利用分度头分度。因此，分度头是万能铣床上的重要附件。1）分度头的作用⑴能使工件实现绕自身的轴线周期地转动一定的角度（即进行分度）；⑵利用分度头主轴上的卡盘夹持工件，使被加工工件的轴线，相对于铣床工作台在向上90°和向下10°的范围内倾斜成需要的角度，以加工各种位置的沟槽、平面等（如铣圆锥齿轮）；⑶与工作台纵向进给运动配合，通过配换挂轮，能使工件连续转动，以加工螺旋沟槽、斜齿轮等。万能分度头由于具有广泛的用途，在单件小批量生产中应用较多。分度头的结构分度头的主轴是空心的，两端均为锥孔，前锥孔可装入顶尖（莫氏4号），后锥孔可装入心轴，以便在差动分度时挂轮，把主轴的运动传给侧轴可带动分度盘旋转。主轴前端外部有螺纹，用来安装三爪卡盘，如图4-2所示。松开壳体上部的两个螺钉，主轴可以随回转体在壳体的环形导轨内转动，因此主轴除安装成水平外，还能扳成倾斜位置。当主轴调整到所需的位置上后，应拧紧螺钉。主轴倾斜的角度可以从刻度上看出。在壳体下面，固定有两个定位块，以便与铣床工台面的T形槽相配合，用来保证主轴轴线准确地平行于工作台的纵向进给方向。图4-2万能分度头外形手柄用于紧固或松开主轴，分度时松开，分度后紧固。以防在铣削时主轴松动。另一手柄是控制蜗杆的手柄，它可以使蜗杆和蜗轮联接或脱开（即分度头内部的传动切断或结合）在切断传动时，可用手转动分度的主轴。蜗轮与蜗杆之间的间隙可用螺母调整。3）分度方法分度头内部的传动系统如图4-3a所示，可转动分度手柄，通过传动机构（传动比1:1的一对齿轮，1:40的蜗轮蜗杆），使分度头主轴带动工件转动一定角度。手柄转一圈，主轴带动工件转1/40圈。如果要将工件的圆周等分为Z等分，则每次分度工件应转过1/Z圈。设每次分度手柄的转数为，则手柄转数与工件等分数Z之间有如下关系：分度头分度的方法有直接分度法、简单分度法、角度分度法和差动分度法等。这里仅介绍常用的简单分度法。例如：铣齿数Z=35的齿轮，需对齿轮毛坯的圆周作35等分，每一次分度时，手柄转数为：（圈）分度时，如果求出的手柄转数不是整数，可利用分度盘上的等分孔距来确定。分度盘如图4-3b所示，一般备有两块分度盘。分度盘的两面各钻有不通的许多圈孔，各圈孔数均不相等，然而同一孔圈上的孔距是相等的。分度头第一块分度盘正面各圈孔数依次为24、25、28、30、34、37；反面各圈孔数依次为38、39、41、42、43。第二块分度盘正面各圈孔数依次为46、47、49、51、53、54；反面各圈孔数依次为57、58、59、62、66。按上例计算结果，即每分一齿，手柄需转过圈，其中1/7圈需通过分度盘（图4-3b）来控制。用简单分度法需先将分度盘固定。再将分度手柄上的定位销调整到孔数为7的倍数（如28、42、49）的孔圈上，如在孔数为28的孔圈上。此时分度手柄转过1整圈后，再沿孔数为28的孔圈转过4个孔距。为了确保手柄转过的孔距数可靠，可调整分度盘上的扇形条1、2间的夹角（图4-3b），使之正好等于分子的孔距数，这样依次进行分度时就可准确无误。(a)(b)图4-3分度头的传动实验报告三加工质量测量与分析一、测量要求与内容：具体测量一根阶梯轴，并对其具体情况进行分析二、测量所需仪器：百分表、游标卡尺附：游标卡尺精度：0.02mm测量范围：0~150mm百分表刻度值：0.01mm三、实验器材：一台小车床、死顶尖、磁性表架四、测量步骤以及具体内容：1、先用三爪卡盘加持死顶尖，再用死顶尖以及尾架处的活动顶尖分别顶住阶梯轴两端的中心孔处。2、再将磁性表架吸在方刀架上，将杠杆式百分表的指针靠在要测量跳动的圆柱面上，如图所示实际测量图：3、边移动刀架边测量被测圆柱面的跳动度4、测量完毕后记录数据5、实际测得的数据为：圆柱面ABCE跳动度17丝11丝15丝8丝6、然后取下阶梯轴用游标卡尺分段测量各个段的直径大小和每一段的长度。7、记录下每一段的数据，如图所示：五、记录数据进行分析B段的直径最大，其次是A段、C段，最后是E段。理论上来说，直径大的在测量的时候跳动程度往往要大于直径较小的。按照现在的跳动度来看，B段的跳动为11丝，A段的跳动为17丝，C段的跳动为15丝，E段的跳动为8丝，显然B段的跳动要小于A段和C段。分析原因：1、在测量跳动的时候，活动顶尖也是有跳动的。2、在测量跳动的时候，表针在接触被测圆柱表面时可能由于刀架的移动导致测得的数值有相对的误差。3、圆柱表面的表面质量不是很好，使在测量的时候又产生了误差在以上几点原因中，前面两者的影响是很小的，然而工件的表面质量问题往往是测量结果有较大误差的原因。这次所测量的轴，最大直径的跳动却不是最大的就说明了这个问题。如图所示，就是圆柱度公差带：当表面质量很差的时候，所测得的跳动也是非常的大为了得到更加准确的实验数据，以及排除多于的误差诱因，我们决定在进行一次测量。这次的测量我们首先将活动顶尖用手抓死，然后在移动刀架时尽量将移动的速度放慢。最后记录下测得的实验数据。圆柱面ABCE跳动度15丝11丝10丝8丝分析所测得的数据：由上表可得，A段的跳动还是最大的，那么我们可以说A段的表面质量很不好，因此在质量检测的时候A段显然应该是不合格的。而B、C、E三段的跳动都是比较符合理论上的，因此应该是合格的。至此，跳动的分析到此结束，接下来分析测量所得到尺寸的精度问题。圆柱面ABCDE直径（mm）21.6826.0821.0814.0016.08长度（mm）30.0423.0430.503.2819.96合计总长（mm）106.82实际总长（mm）106.84有上表可知，实际总长和合计总长的值有误差，以下将做一些分析测量器具的问题，游标卡尺精度问题。由于学校的游标卡尺维护不当而导致测量的数值有一定的误差，这个现在无法避免。在读数时人为所产生的误差在测量的时候，由于手一直拿着被测圆柱，天比较冷，圆柱是铝制的，导致工件和人体温有较大的温差而热胀冷缩。同样的，测量工具游标卡尺也是由于和人体温相差很多，而发生热胀冷缩，导致测量所得数据不准确。加工上的误差为了得到较为准确的数据，我们打算采取以下的方式：首先，在测量的时候，那游标卡尺的动作做到正确。如图所示：1.、在测量前，先校正零线位置2、在测量时，做到适当的将游标卡尺的量爪卡紧被测工件3、在读