20120412機械製造工藝學實驗指導書

2022-08-05 15:25:38 字數 4722 閱讀 9900

機械製造工藝學

實驗指導書

福州大學機械工程及自動化學院機電工程系

2007.2

實驗一定位原理、定位元件及夾具組成觀摩實踐

1.實驗目的

(1)通過具體實物觀摩實踐,加深學生對定位原理的理解,直觀地認識完全定位和不完全定位方式的實際應用。

(2)瞭解常用夾具的構造和組成,增強對夾具構造的感性認識。

(3)熟悉常用的定位方式和定位元件,加深對常用定位元件結構和功能的認識。

(4)熟悉“一面兩銷”定位方案的特點。

(5)鞏固課堂所學理論知識,培養學生分析問題、解決問題的能力。

2.實驗所用裝置或模型

各種定位元件、各種典型夾具實物模型。

3.要求

(1)學生在觀摩實踐之前,應複習或預習教材或課堂筆記上的相關內容,帶著若干相關問題在實踐中求答案。

(2)學生在實踐中要做好記錄,要按實踐內容認真整理並寫出實踐報告。

4.觀摩實踐內容

(1)分析三種以上不同夾具的定位原理,說明所限制的自由度,並以示意圖表示出。

(2)試列出觀摩中見到的採用不完全和完全定位方案的夾具各一種,畫出其定位原理圖,該不完全定位的夾具設計方案是否會影響本道工序的加工精度?

(3)實物觀摩實踐中見到的支承釘結構形式有哪幾種?支承板結構形式有哪幾種?分析各有什麼特點?用於何種平面定位?

(4)觀摩中見到的定位外圓面的定位元件有哪幾種?v形塊的結構特點,各幾何要素有何功用?

(5)v型塊夾角常見的有哪幾種?

(6)長、短(單個與兩個)v形塊各限制哪些自由度?

(7)如何檢驗v形塊的製造精度和安裝精度?

(8)通過實物觀摩,找出工件以內孔定位所採用的定位元件,說明各有何結構特點?以結構示意圖表示之,分析其限制的自由度。

(9)長定位銷和短定位銷、削邊銷各限制多少自由度數?

(10)定位銷和支承釘的功用及結構有何區別?

(11)找出採用“一面兩銷"定位的夾具例項,分析兩定位銷的結構特點及其所限制的自由度?說明削邊銷的安裝方向有何要求?

(12)瞭解車床夾具結構主要由哪幾部分組成?

(13)鑽模結構主要由哪幾部分組成?

(14)瞭解銑床夾具結構主要由哪幾部分組成?

(15)平面定位的定位元件在夾具上安裝後,如何保證其工作面處於同一平面上?

5.通過此次觀摩實物夾具,要求學生圍繞定位原理、定位元件結構、工件安裝方式,常見夾具的結構方面的內容,每位學生致少發現、提出三個問題,並將問題寫在實驗報告上。

實驗二支承與夾緊機構觀摩實踐

1.目的

(1)熟悉常用可調支承、輔助支承和自位支承的結構特點,瞭解其在夾具中的應用,增強對此類支承的感性認識。

(2)熟悉常用夾緊元件的幾何構造及其功用。

(3)瞭解夾緊力作用點的位置特點。

(4)瞭解常用夾緊機構的原理和結構特點,瞭解常用的夾緊方式。

(5)加深對理論知識的理解,增強感性認識。

(6)培養學生分析問題、解決問題的能力。

(7)培養學生對夾具夾緊機構和非固定支承的結構設計能力。

2.實踐所用的裝置或模型各類支承件、夾緊機構以及各種典型夾具實物模型。

3.要求

(1)學生在觀摩實踐之前,應複習或預習相關理論知識,帶著若干相關問題在實踐中求答案。

(2)學生在實踐中要認真做好記錄,必要時要繪出草圖,並寫出詳細的實踐報告。

4.觀摩實踐內容

(1)觀察實踐中,找出兩種以上可調支承,並畫出其結構示意圖。

(2)觀摩實踐中,分析並找出兩種以上自位支承,畫出其結構示意圖?說明其功用?

(3)分析並找出兩種以上輔助支承,畫出其結構示意圖?說明其功用?

(4)分析可調支承,自位支承和輔助支承三者在定位作用方面有何區別?

(5)分析自位支承的幾個接觸點相.當於幾個獨立支承點?有何功用?

(6)觀摩實物夾具過程中,找出五種不同夾緊方案的夾具,分析各自在夾緊力的作用點和方向的選擇上有何特點,說明其夾緊機構有何特點,畫出結構示意圖。

(7)分析螺旋夾緊裝置中,採用螺桿直接壓緊工作與通過壓塊壓緊工件有何不同點,並以示意圖表示螺桿與壓塊的主要結構。

(8)找出螺旋快速夾緊機構,分析其如何實現快速夾緊功能。

5.通過此次觀摩實物夾具,要求學生圍繞可調支承、自位支承、輔助支承、夾緊機構內容,每位學生致少發現、提出三個新問題,並將問題寫在實踐報告上。

實驗三夾具構造觀摩實踐

1.目的

(1)瞭解多件夾緊機構夾具的特點。

(2)熟悉鑽套的用途及基本結構形式。

(3)瞭解常用鑽模的種類及其結構特點。

(4)瞭解對刀裝置的結構特點。

(5)瞭解各種夾具的基本組成及結構特點。提高學生機械結構設計能力。

(6)通過對各種夾具的定位原理和結構原理分析,進一步加深對定位原理實際應用的認識,進一步培養學生獨立分析問題和解決實際問題的能力。

2.實踐所用裝置或模型

各類鑽套、對刀裝置以及各種典型結構的夾具實物和模型。

3.要求

(1)學生在觀摩實踐之前,應複習或預習相關理論知識,帶著若干相關問題在實踐中求答案。

(2)學生要認真做好記錄,必要還要繪出草圖,並整理出實踐報告。

4.觀摩實踐內容

(1)分析採用螺桿夾緊機構的夾具結構形式,歸納此類夾緊機構可分為幾種型別,說明螺旋夾緊機構壓緊工件端的結構形式有哪幾種不同形式,並繪出其壓緊端的端部結構。

(2)平行多件夾緊為何用浮動壓塊?

(3)找出採用多件夾緊的夾具,分析其結構功能?並說明該夾具的用途。

(4)瞭解壓板的結構形式,以示意圖表示其結構特點?

(5)觀摩中見到的快撤螺旋夾緊裝置主要用於何種夾具中?

(6)分析車床夾具的主要結構特點,說明其主要夾具構件的功用。

(7)觀摩中見到的鑽套結構形式有哪幾種?各有何特點?

(8)分析固定式鑽模的結構特點,分析工件定位所限制的自由度,分析鑽套所限制的自由度與工件所限制的自由度之間的關係?

(9)分析蓋板式鑽模的結構特點,進行工件定位的自由度分析,分析鑽套所限制的自由度與工件所限制的自由度間的關係?

(1o)分析迴轉式鑽模的迴轉分度盤如何工作?

(11)翻轉式鑽模連同工件的總重量有何限制?

(12)分析手動滑柱式鑽模的結構特點,指出其主要優點。

(13)設有支腳作為夾具安裝面時,分析支腳斷面寬度或直徑與機床工件臺的t型槽有何關係?

(14)分析車床夾具與車床如何聯接。

(15)分析銑床夾具如何在機床工作臺面上定位。

(16)通過實物觀摩實踐,瞭解哪些夾具上設有定向鍵,並以示意圖表示定向鍵的佈局形式,說明定向鍵的結構特點和功用?

(17)實物觀摩中見到的哪些夾具設有對刀裝置,以結構示意圖的形式表示對刀裝置結構特點,指出對刀工作面,如何減少對刀過程中對刀塊工作面的磨損?

5.通過觀摩實物夾具以及夾具結構拆裝,要求學生圍繞夾具夾緊機構、工件被限制的自由度、鑽套結構、鑽模結構以及其電夾具結構內容,每位學生至少提出三個新問題,並將問題歸納在實踐報告上。

實驗三、四加工誤差的統計分析

一、實驗的任務、性質和目的

1、任務:在調整好的無心磨床上連續加工一批同樣尺寸的試件,測量其加工尺寸,對測得的資料進行不同的處理,以鞏固機制工藝學課程中所學到的有關加工誤差統計分析方法的基本理論知識,並用來分析此工序的加工精度。

2、性質:綜合性實驗。

3、目的:

(1)掌握加工誤差統計分析方法的基本原理和應用。

(2)掌握樣本資料的採集與處理方法,要求:能正確地採集樣本資料,並能通過對樣本資料的處理,正確繪製出加工誤差的實驗分佈曲線和圖。

(3)能對實驗分佈曲線和圖進行正確地分析,對加工誤差的性質、工序能力及工藝穩定性做出準確的鑑別。

(4)培養對加工誤差進行綜合分析的能力。

二、實驗裝置、儀器及試件

裝置:無心磨床

量儀:0~25mm數顯千分尺一把

試件:φ24(±0.01)×32的45鋼(淬火)100件

三、實驗原理

在實際生產中,為保證加工精度,常常通過對生產現場中實際加工出的一批工件進行檢測,運用數理統計的方法加以處理和分析,從中尋找誤差產生的規律,找出提高加工精度的途徑。這就是加工誤差統計分析方法。加工誤差分析的方法有兩種形式,一種為分佈圖分析法,另一種為點圖分析法。

1.分佈圖分析法

分佈圖分析法是通過測量一批加工零件的尺寸,把所測到的尺寸範圍分為若干個段。畫出該批零件加工尺寸(或誤差)的實驗分佈圖。其折線圖就接近於理論分佈曲線。

在沒有明顯變值系統誤差的情況下,即工件的誤差是由很多相互獨立的微小的隨機誤差綜合作用的結果,則工件尺寸分佈符合正態分佈。利用分佈曲線圖可以比較方便地判斷加工誤差性質,確定工序能力,並估算合格品率,但利用分佈圖分析法控制加工精度,必須待一批工件全部加工完畢,測量了樣本零件的尺寸後,才能繪製分佈圖,因此不能在加工過程中及時提供控制精度的資訊,這在生產上將是很不方便的。

2.點圖法

在生產中常用的另一種誤差分析方法是點圖法或圖法。點圖法是以順序加工的零件序號為橫座標,零件的加工尺寸為縱座標,把按加工順序定期測量的工件尺寸畫在點圖上。點圖可以反映加工尺寸和時間的關係,可以看出尺寸變化的趨勢,找出產生誤差的原因。

圖稱為平均尺寸——極差質量控制圖。一般是在生產過程開始前,先加工一批試件(本實驗中即用本批加工的零件作為試件),根據加工所得的尺寸,求出平均值和極差r而繪製成的。

點圖:中線

上控制線

下控制線

r點圖:中線

上控制線rs = d1

下控制線rx = d2

是將一批工件依照加工順序按n個分為一組第i組的平均值,共分成k組;

是第i組的極差;

式中a2、d1、d2的數值根據數理統計原理而定出(見表1)。