《《機(jī)械制造技術(shù)》《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《機(jī)械制造技術(shù)》《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（72頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、適用于機(jī)械類各專業(yè)機(jī)械制造技術(shù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)編寫(xiě) 陸 瑛 朱紅瑜河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院2007 年 9 月實(shí)驗(yàn)普通車刀標(biāo)注角度測(cè)量及分布一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙螅?、掌握車刀標(biāo)注角度的基本測(cè)量方法，加深對(duì)車刀具各種角度、各種參考 平面、各種參考系概念的理解。2、了解車刀測(cè)角儀的主要結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。3、通過(guò)對(duì)對(duì)剖面角度的測(cè)量及計(jì)算， 加深了解各剖面角度之間的相互關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在主剖面參考系中測(cè)量外圓車刀，端面車刀的主偏角Kt、付偏角Kt 、前角To、后角a。、和刃傾角入s。三、實(shí)驗(yàn)裝置及設(shè)備：1、車刀測(cè)角儀2、被測(cè)車刀四、實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)及使用1、車刀測(cè)角儀的結(jié)構(gòu)及使用：

2、車刀測(cè)角儀結(jié)構(gòu)如圖( 1)所示。它由底座、立柱、滑體、刻度盤(pán)、工作臺(tái)、 指針、手輪等組成。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪 1可以使滑體帶動(dòng)刻度 2、 3 上下移動(dòng)，松動(dòng)手輪 2可以使刻度盤(pán) 2 繞手輪 2 的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在刻度盤(pán) 3 上讀出刀具角度值。指針的底邊和兩平行側(cè)邊垂直，均可做工作邊，把底邊和側(cè)面與待測(cè)表面 靠緊，可以從大刻度盤(pán)上讀出角度值。2、角度的測(cè)量(1)主偏角K-和刃傾角入s。調(diào)整工作臺(tái)使主刀刃與指針 1 的底邊貼合，這時(shí)刻度盤(pán) 1 上工作臺(tái)轉(zhuǎn)角為K-,刻度盤(pán)2上指針1轉(zhuǎn)角為入so( 2)前角 To。調(diào)整工作臺(tái)和指針 1，使指針 1 的底邊貼緊前刀面， 并垂直于主刀刃在底面 的投影(可以在測(cè)量主編角 K

3、T 以后，把工作臺(tái)轉(zhuǎn)過(guò) 90)，從刻度盤(pán) 2上讀出 角度值。3）后角 a o調(diào)整工作臺(tái)和指針1,使指針1側(cè)邊緊貼刀具后刀面，并使主刀刃在基面的 投影垂直于指針1的底邊，從刻度盤(pán)2上讀出后角值。（注：付前角To、付后角a o ，按同樣方法測(cè)理）。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1、在測(cè)角儀上按上述方法測(cè)出所要求的角度。2、畫(huà)出刀具的各剖面圖，并標(biāo)明參考平面。六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：計(jì)算所測(cè)車刀在縱橫剖面參考中的角度值。刻度盤(pán)3滑體b-l.指針3刻度盤(pán)2指針下輪2于輪1刻度盤(pán)1工作臺(tái)立柱圖 (1)本實(shí)驗(yàn)在刨床上進(jìn)行，如圖所示，將實(shí)驗(yàn)用的試件制成長(zhǎng)a =50mm，厚h=5mm，然后在一定的切削實(shí)驗(yàn)二刨削加工切屑變形實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)

4、目的與要求：1觀察切削過(guò)程，認(rèn)識(shí)各種切削的形狀。2、掌握測(cè)量切削變形的方法。3、研究切削厚度，前角和工件材料對(duì)切屑變形的影響規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及用具：1設(shè)備：B665型牛頭刨床。2、刀具：高速鋼刨刀（三把）To = 15a o =8Kt =90入s =:0To = 20a o =8Kt =90入s =:0To = 25a o =8Kt =90入s =:03、用具：游標(biāo)卡尺、鋼板尺、細(xì)鋼絲。4、試件：45鋼、銅、100X 50X 5各類板板。三、實(shí)驗(yàn)基本原理在切削過(guò)程中，由于發(fā)生塑性變形，使切削層尺寸發(fā)生變化，與原切削層 尺寸比較，長(zhǎng)度Lc變短，厚度a p增加，這種現(xiàn)象稱為切屑收縮，切屑收縮的大

5、 小，一般能反映切屑變形的適度，用變形系數(shù) E表示。ac四、方法步驟條件下，進(jìn)行切削，并用細(xì)銅絲及鋼板尺, 量出切削長(zhǎng)度Lc，即可求出在一定條件下 的變形系數(shù)E。其中：Lc、ap切屑的長(zhǎng)度、厚度L、Cc切屑層的長(zhǎng)度、厚度L=100mm，寬=Lc ac1、a C與E的關(guān)系固定下列條件：切削速度 v試件材料試件長(zhǎng)度刀具材料刀具前角依次改變切削厚度aC進(jìn)行切削，收集切屑，用細(xì)銅絲及鋼此尺，測(cè)出切屑 長(zhǎng)度LC,記入報(bào)告書(shū)表格，并作出a c E曲線。2、To與E的關(guān)系固定下列條件：切削速度 v切削厚度aC試件材料試件硬度試件長(zhǎng)度刀具材料依次改變不同的刀具前角，To進(jìn)行切削，測(cè)量切屑長(zhǎng)度LC計(jì)入報(bào)告書(shū)表格

6、, 并作出To E曲線。3、工件材料與E的關(guān)系 固定下列條件：切削速度 v切削厚度aC試件長(zhǎng)度刀具材料刀具前角依次改變?cè)嚰牧希M(jìn)行切削，收集切屑，測(cè)量切屑LC填入報(bào)告書(shū)表格，通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)步驟，從而可以看出各種條件，對(duì)變形的影響規(guī)律。思考題：1、切屑有幾種類型？它們的形成過(guò)程及特點(diǎn)如何？2、刀具前角To和切削用量，對(duì)切屑變形系數(shù)的影響如何？為什么？實(shí)驗(yàn)三工件表面質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?用單因素實(shí)驗(yàn)法，研究刀具幾何角度，切削用量（切削速度V進(jìn)行量f）對(duì)加工表面質(zhì)量（或光潔度）的影響。2用正交實(shí)驗(yàn)法，研究刀具，切削速度 V，進(jìn)給量f三因素，如何選取組 合，才能在現(xiàn)有條件下獲得最好的表面質(zhì)量（如

7、光潔度，形位誤差等）。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器：1普通車床2、外圓車刀4把3、45#鋼工件4、表面光潔度測(cè)量?jī)x（或光切顯微鏡）三、實(shí)驗(yàn)步驟1單因素法 4種不同車刀車削進(jìn)行加工，比較表面質(zhì)量 90主偏角，小負(fù)倒棱車刀車削加工 =450轉(zhuǎn)/分（一定），a=0.3。進(jìn)給量f0.0360.10.20.3表面質(zhì)量90主偏角，小負(fù)倒棱車刀加工（一定）f = 0.1, ap=0.3機(jī)床轉(zhuǎn)速n1040100160250450900表面質(zhì)量2、正交實(shí)驗(yàn)法 確定實(shí)驗(yàn)指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)因素a實(shí)驗(yàn)指標(biāo)：工件表面質(zhì)量 b、實(shí)驗(yàn)因素：車刀種類，切削速度 V，進(jìn)給量f 確定各因素水平，列出因素水平表及正交實(shí)驗(yàn)表，并進(jìn)行切削加工實(shí)驗(yàn)因素水

8、平表因素機(jī)床轉(zhuǎn)n車刀主偏角進(jìn)給量1水平10900.12水平45750.23水平90450.3正交實(shí)驗(yàn)表實(shí)驗(yàn)號(hào)轉(zhuǎn)速n刀具主偏角進(jìn)給量表面質(zhì)量11（ 100）1（ 90）3（ 0.3）22（ 450）1（ 90）1（ 0.1）33（ 900）1（ 75）2（ 0.2）41（ 100）2（ 75）2（ 0.2）52（ 450）2（ 75）3（ 0.3）63（ 900）2（ 75）1（ 0.1）71（ 100）3（ 45）1（ 0.1）82（ 450）3（ 45）2（ 0.2）93（ 900）3（ 45）3（ 0.3）IIIIII極差R3、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)極差R的大小，排列現(xiàn)在條件下影響表面質(zhì)量的主

9、次因素主次 找出較優(yōu)組合形式 在較優(yōu)組合下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)四 CA6140 結(jié)構(gòu)剖析與調(diào)整實(shí)驗(yàn)一、目的與任務(wù)1、目的觀察和分析理解機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)及變速系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)的作用及工作原理， 了解機(jī)床主要部件的構(gòu)造和調(diào)整方法，及其機(jī)床的應(yīng)用范圍。2、任務(wù)（1）對(duì)照機(jī)床的裝配范圍，仔細(xì)觀察機(jī)床的結(jié)構(gòu)， （主軸箱、進(jìn)給箱、尾 架、溜板箱、供油系統(tǒng)）和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、快速進(jìn)退運(yùn)動(dòng)等） 以及運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)過(guò)程。（2）對(duì)照傳動(dòng)系統(tǒng)圖，了解各操縱手柄的作用，分析操縱機(jī)構(gòu)的類型。a）主運(yùn)動(dòng)變速手柄；b）進(jìn)給變速手柄；c）控向手柄。（3）對(duì)照部件裝配圖，了解可能觀察到的一些部件的特殊結(jié)構(gòu)（如摩擦

10、離 合器控制操縱機(jī)構(gòu)，主運(yùn)動(dòng)制動(dòng)機(jī)構(gòu)等） 。（4）了解機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)的調(diào)整方法。二、設(shè)備：CA6140 普通車床一臺(tái)。CA6140 普通機(jī)床掛圖一套。工具若干。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、觀察 CA6140 各部件和機(jī)床的布局。2、在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下開(kāi)動(dòng)機(jī)床，觀察所有的運(yùn)動(dòng)及變速情況。3、完成本實(shí)驗(yàn)的任務(wù)，進(jìn)行詳細(xì)的觀察與分析。4、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與提問(wèn)。四、思考、分析與故障排除：1、CA6140 主要由哪些部件組成？其功用是什么？2、機(jī)床上的各個(gè)操縱手柄的功用是什么？3、根據(jù)進(jìn)給量銘牌回答下列問(wèn)題： 機(jī)床可加工哪些類型的螺紋？其導(dǎo)程如何表示？ 當(dāng)加工大螺距螺紋時(shí)，對(duì)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)應(yīng)用什么限制？為什么？ 當(dāng)進(jìn)行精細(xì)加

11、工時(shí)，對(duì)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)應(yīng)有什么限制？為什么？ 若加工螺距為 1.75mm 的螺紋時(shí)，進(jìn)給箱各手柄應(yīng)如何調(diào)整？ 若加工螺距為18mm的螺紋時(shí)，機(jī)床應(yīng)如何調(diào)整？4、當(dāng)摩擦離合器的內(nèi)外摩擦片由于磨損而產(chǎn)生較大間隙昱，應(yīng)如何調(diào)整？5、正反轉(zhuǎn)手柄是如何定位的？6、單項(xiàng)超越安全離合器的工作原理是什么？7、當(dāng)機(jī)床停車后，主軸有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象是什么原因造成的？8、調(diào)整機(jī)床時(shí)，光桿、絲桿同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)是什么原因造成的？9、柱工件加工后外徑錐度超差的原因是什么？10、車削螺紋時(shí)，螺距不勻及亂紋的原因是什么？11、床頭箱油窗不見(jiàn)注油的原因是什么？實(shí)驗(yàn)五 丫3150E滾齒機(jī)床結(jié)構(gòu)傳動(dòng)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解機(jī)床用途，主要技術(shù)參數(shù)，主

12、要部件的布局及相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系。2、通過(guò)加工一斜齒圓柱齒輪，熟悉滾齒機(jī)的換置計(jì)算和調(diào)整方法，并進(jìn)行 機(jī)技術(shù)應(yīng)用。3、學(xué)習(xí)滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和工作原理。二、Y3150E滾齒機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格與附件：1、加工規(guī)范：工件最大直徑500mm工件最大模數(shù)8mm最大加工寬度250mm工件最少齒輪-Z最少K （滾刀頭5 數(shù)）2、刀架刀具最大直徑160mm刀具最大長(zhǎng)度160mm刀架最大回轉(zhuǎn)角度240刀具最大軸向移動(dòng)量55mm刀架垂直快速移動(dòng)速度0.5325 公尺 /分刀架垂直手移動(dòng)每轉(zhuǎn)移動(dòng)量0.75mm3、工作臺(tái)工作軸心到刀具軸心間的距離最大330 mm最小30 mm工作臺(tái)面到刀具軸心間的距離最大535 mm最小23

13、5 mm工作臺(tái)直徑510 mm工作臺(tái)液壓快速移動(dòng)距離50 mm工作臺(tái)水平手移動(dòng)每轉(zhuǎn)移動(dòng)量2mm工作臺(tái)工件用心軸直徑4、變換齒輪30 mm主傳動(dòng)變換齒輪分齒、差動(dòng)、進(jìn)給變換齒輪模數(shù)輪寬孑L徑材料模數(shù)輪寬孑L徑材料3毫米20毫米 30D452毫米20毫米 30D45 或 HT21-40齒數(shù)：22、33、（2 件）、44齒數(shù)：20 （2 件）、23、24、25、26、30、32、33、34、35、37、40、41、43、45、46、47、48、50、52、53、55、57、58、59、60 （2 件）61、62、65 67、70、71、73、75、79、80、83、85、89、90、92、95、97

14、、98、100模數(shù)輪寬孑L徑材料2毫米20毫米 30D45齒數(shù)：24、36、（4 件）、48三、機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖1四、機(jī)床的調(diào)整計(jì)算1切削速度傳動(dòng)鏈（電機(jī)一滾刀）其調(diào)整公式：u = A U =“刀B124.583n刀一一滾刀轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）1000 Vn刀 =%V=切削速度4=滾刀直徑滾刀切削速度是根據(jù)刀具材料、工件材料及其粗、精加工的要求等來(lái)確定的，現(xiàn)將咼速鋼滾刀的切削范圍列表如下，以供參考工件材料切削速度（m/min）粗 切精切鑄鐵V 202025鋼（極限強(qiáng)度60N/mm以下）V 803035鋼（極限強(qiáng)度600N/mm以上）V 252535青 銅2550塑 料2540本機(jī)床備有三對(duì)變速齒輪、變

15、換齒輪與主軸箱內(nèi)推擋變速組相配合可得9級(jí)轉(zhuǎn)速，如下圖所示掛輪轉(zhuǎn)速AE轉(zhuǎn)/分手柄位置BA224433334422I4080160II63125250III50100200由公式n刀J00V計(jì)算得的結(jié)果，如與上圖表中轉(zhuǎn)速不符，可選擇與結(jié)果相近的一級(jí)主軸轉(zhuǎn)速。除上述計(jì)算法求A、B掛輪外，還有根據(jù)切削速度V,查切削速度計(jì)算圖的 方法求A、B掛輪。切削速度計(jì)算圖在機(jī)床使用說(shuō)明內(nèi)。2、分齒（范成）運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈根據(jù)加工過(guò)程中滾刀每旋轉(zhuǎn)一周，工作轉(zhuǎn)過(guò) K轉(zhuǎn)，推出其調(diào)整公式：Za c e 24 Ku 二b d f ZK滾刀頭數(shù)Z刀工件齒數(shù)當(dāng) 5 Z 工/K 20 時(shí)，取 e=48f=24當(dāng) 2K Z 工/K3時(shí)，

16、一般采用兩次以上加工）。直至切出全齒深。10、加工完畢后，停車，快速退回廠架，退出立柱，并檢查工件尺寸。11卸下工件、滾刀及全部配換掛輪，并清理機(jī)床。實(shí)驗(yàn)六機(jī)床的機(jī)何精度檢驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)對(duì)普通車床的精度檢驗(yàn)，掌握機(jī)床幾何精度的檢驗(yàn)方法，分析機(jī)床幾 何精度對(duì)加工零件精度的影響。二、所用工具千分表（1/100）;千分表架；水平儀；長(zhǎng)、中、短三支車床精度檢 驗(yàn)心棒；頂尖三個(gè)；鋼板尺等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：檢驗(yàn)：1、溜板移動(dòng)在垂直平面內(nèi)的直線度。2、溜板移動(dòng)時(shí)的傾斜。3、主軸錐孔中心線的徑向跳動(dòng)。4、溜板移動(dòng)，對(duì)主軸中心線的平等度。5、主軸軸肩支承面的跳動(dòng)。6、主軸的軸向竄動(dòng)。7、主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng)

17、。8主軸錐孔中心線和尾座頂尖套錐孔中心線對(duì)溜板移動(dòng)的不等高度。四、實(shí)驗(yàn)方法1、檢驗(yàn)溜板移動(dòng)在垂直平面內(nèi)的直線度。方法：搖動(dòng)手把，將刀架向頂頭中心線移動(dòng)。在溜板上靠近刀架的地方放 一個(gè)和床身導(dǎo)軌平儀的讀數(shù)依次排列，畫(huà)出溜板的運(yùn)動(dòng)曲線。在每一米選種上的運(yùn)動(dòng)曲線和它的兩端點(diǎn)連接間的最大座標(biāo)值，就是一米 行程上的直線度誤差。在全部行程上的直線度誤差。2、檢驗(yàn)溜板移動(dòng)時(shí)的傾斜：方法：搖動(dòng)手把，將刀架向頂尖中心線移動(dòng)。在溜板上靠近刀架的地方垂直于床身導(dǎo)軌放一個(gè)水平儀。移動(dòng)溜板，每隔250 （或小于250）毫米記錄一次讀數(shù)，在溜板的全部行程上檢驗(yàn)。水平儀在每一米行程上讀數(shù)的最大代數(shù)差值，就是溜板在移動(dòng)的傾斜

18、度誤 差。簡(jiǎn)圖2( :1 一11 j1 L1J廠！I3、主軸錐孔中心線的徑向跳動(dòng)：方法：在主軸錐孔中緊密地插入一根檢驗(yàn)棒，將千分表固定在機(jī)床上，使千分表測(cè)頭觸及在檢驗(yàn)棒表面上，旋轉(zhuǎn)主軸分別在靠近主軸端部的a處距a處300mm （或150mm）的處檢驗(yàn)徑向跳動(dòng)。然后，將檢驗(yàn)棒從錐孔中取出，使檢驗(yàn)棒旋轉(zhuǎn)180后，再插入，按上述方法再進(jìn)行一次檢驗(yàn)。a、b兩點(diǎn)的誤差分別計(jì)算，千分表兩次測(cè)量讀數(shù)的代數(shù)和的一半，就是徑 向跳動(dòng)的數(shù)值。簡(jiǎn)圖34、溜板移動(dòng)對(duì)主軸中心線的平行度：方法：在主軸的錐孔中緊密地插入一根檢驗(yàn)棒，將千分表固定在溜板上，使千分表測(cè)頭頂在檢驗(yàn)棒的表面上，移動(dòng)溜板分別在a上母線和b側(cè)母線上檢驗(yàn)

19、a、b的測(cè)量結(jié)果分別以千分表讀數(shù)的最大差值表示。 然后，將主軸旋轉(zhuǎn)180再同樣檢驗(yàn)一次。a、b的誤差分別計(jì)算，兩次測(cè)量結(jié)果的代數(shù)和的一半就是平行度的誤差簡(jiǎn)圖4lh5、主軸軸肩支承面的跳動(dòng)：方法：將千分表固定在機(jī)床上，使千分表測(cè)頭觸及在主軸軸肩支承面靠邊緣的地方，旋轉(zhuǎn)主軸，分別在相距 180的a點(diǎn)和b點(diǎn)檢驗(yàn)記下a、b兩處千分 表的讀數(shù)，其差值就是支承面跳動(dòng)的數(shù)值。6、主軸的軸向竄動(dòng)：方法：在主軸錐孔中緊密地插入一根短檢驗(yàn)棒，將千分表固定在機(jī)床上， 使千分表測(cè)頭觸及在檢驗(yàn)棒的端面靠近中心線的地方，旋動(dòng)主軸檢查。千分表讀數(shù)的最大差值，就是軸向竄動(dòng)的數(shù)值。7、主軸定心軸頸的徑向跳動(dòng)：方法：將千分表固定

20、在機(jī)床上，使千分表測(cè)頭觸及在主軸定心軸頸的表面 上。旋轉(zhuǎn)主軸檢驗(yàn)，千分表讀數(shù)的最大差值，就是徑向跳動(dòng)的數(shù)值。 簡(jiǎn)圖78主軸錐孔中心線和尾座頂尖套錐孔中心線對(duì)溜板移動(dòng)的不等高度。方法：用頂尖將檢驗(yàn)棒安裝在機(jī)床上，將千分表固定在溜板刀架上，千分 表測(cè)頭軸線垂直于檢驗(yàn)棒軸線，千分表測(cè)頭觸及檢驗(yàn)棒上母線移動(dòng)溜板，分別 在主軸端和尾座頂尖端各測(cè)一次，其千分表讀數(shù)差值為不等高度。簡(jiǎn)圖8五、實(shí)驗(yàn)要求：1記錄檢驗(yàn)結(jié)果。2、填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3、每人做一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。六、注意事項(xiàng)：1在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意愛(ài)護(hù)使用儀器和設(shè)備，做到輕拿輕放。2實(shí)驗(yàn)中所用儀器的工作原理，使用方法，請(qǐng)看附錄（1）（2）。3、實(shí)驗(yàn)（一）的數(shù)據(jù)處理方法請(qǐng)

21、參看附錄（3）。一、水平儀1結(jié)構(gòu)及工作原理水平儀是一各測(cè)量角度的儀器，它上面裝有一個(gè)玻璃管，對(duì)于角度的測(cè)量 就是靠這個(gè)玻璃管來(lái)完成的，在玻璃管內(nèi)裝有一部分液體，以及一定量的空氣, 在玻璃管上刻有一定的刻度，可以通過(guò)氣泡在不同的位置而讀出一定的數(shù)值。圖一（1）當(dāng)水平儀傾斜一定的角度以后，氣泡就要移動(dòng)一定的位置，因?yàn)樗絻x內(nèi) 的氣泡始終都要保持在水平位置。若將一讀數(shù)精度為0.02/1000的水平儀放置于100mm長(zhǎng)的直尺表面，精度 0.02/1000所表示的意思就是，在一端墊起 0.02mm的高度，此時(shí)水平儀中氣泡 移動(dòng)的距離剛好是一個(gè)刻度值。水平儀連同平尺的傾斜角a的大小，可從下式計(jì)算：H0.0

22、27tg210L 1000:-=4從上式可知，0.02/1000水平儀的氣泡每移動(dòng)一個(gè)刻度其傾角為4，如上圖可求出在200mm處直尺的高度變化量 H,(實(shí)測(cè)時(shí)，多用專用墊鐵將水平儀 墊起測(cè)量，專用墊鐵的支承距離等于水平儀的長(zhǎng)度為200mm)。.：H 1-=0.00002Li H1=L1 X 0.00002=200X 0.00002=0.004(mm)由上式可知，水平儀的實(shí)際變化量與所使用的墊鐵的支承距離L1有關(guān)。2、水平儀的讀數(shù)方法：在測(cè)量時(shí)，一般總是將水平儀在起端位置時(shí)的讀數(shù)作為零位，然后，依次 移動(dòng)水平儀墊鐵，記下每一位置的讀數(shù)(如圖一 3)，根據(jù)水準(zhǔn)儀中的氣泡移動(dòng) 方向與水平儀的移動(dòng)方向

23、來(lái)確定被檢測(cè)導(dǎo)軟軌平面的傾斜方向，如方向一致一 般讀為正值，它表示導(dǎo)軌面向上斜，否則，為負(fù)值，向下斜。讀數(shù):3、用水平儀檢查導(dǎo)軌不直度的誤差計(jì)算例題。儀器精度：0.02/10000導(dǎo)軌長(zhǎng)度：10000mm墊鐵長(zhǎng)度：200mm讀數(shù)如下表：測(cè)量位置(mm)02002004004006006008008001000讀數(shù)(格)0+100.51讀數(shù)換算(mm)00.0040.0020.004誤差圖如下:0* 04D * 02lOO-S-由直線度誤差的計(jì)算方法，可得直線度的誤差為:0.0004 ( 0.002)=0.006mm4、注意事項(xiàng)：(1) 在測(cè)量時(shí)，依次移動(dòng)水平儀的墊鐵，使每次測(cè)量位置互相接，這樣

24、才 能測(cè)繪出導(dǎo)軌面在軸線方向，形狀相近的曲線。(2) 由水平儀讀出的數(shù)值(格數(shù))，只是一個(gè)角度的變量，應(yīng)換算成為高 度的變量，才能繪圖計(jì)算。實(shí)驗(yàn)七車床工藝系統(tǒng)靜剛度的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉機(jī)床靜剛度測(cè)定方法；2、掌握車床部件剛度及車床剛度的計(jì)算方法;3、了解車床剛度對(duì)加工精度的影響。二二二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具：1CA6140車床一臺(tái)；2、數(shù)字測(cè)力儀一套；3、力傳感器一套;4、百分表（帶磁力表架）三套;5、心軸、實(shí)驗(yàn)原理：一件。在金屬切削加工中，機(jī)床一刀具一工件組成一個(gè)工藝系統(tǒng)，這個(gè)工藝系統(tǒng) 在切削力的作用下將會(huì)產(chǎn)生變形（彈性變形及塑性變形，塑性變形主要是構(gòu)件 接合面間的變形）。這種變形，會(huì)破壞已經(jīng)

25、高整好的刀具和工件之間的相對(duì)位置， 以及成形運(yùn)動(dòng)的位移、速度關(guān)系，使加工后的工件產(chǎn)生幾何形狀誤差和尺寸誤 差，此外，還能產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工表面光潔度。工藝系統(tǒng)在靜載荷作用下，會(huì)產(chǎn)生靜變形，載荷越大變形也越大，我們把 靜力作用下產(chǎn)生變形的比值j = p稱為工藝系統(tǒng)的“靜剛度”。y在外園車削的工藝系統(tǒng)中，一般來(lái)說(shuō)，刀具有與工件都是簡(jiǎn)單構(gòu)件，其剛 度比較容易確定（用力學(xué)公式計(jì)算即可求得）。但對(duì)機(jī)床的剛度則是相當(dāng)復(fù)雜的， 不可能都用公式作計(jì)算，故目前主要是用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定其剛度值。機(jī)床靜剛度測(cè)定法，是在機(jī)床靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行的，這一方面的本質(zhì)，是對(duì) 機(jī)床施加載荷（即模擬切削時(shí)的情況），然后測(cè)出在不同載荷下

26、機(jī)床各部分的變 形，再通過(guò)計(jì)算求出機(jī)床的剛度。車削外園時(shí)的三個(gè)方向的分切削力 Px、Py、Pz中，Py分力作用方向的變形 y,比起Px、Pz兩個(gè)分力產(chǎn)生的變形對(duì)加工誤差的影響要大的多，所以研究車削工藝系統(tǒng)剛度只要考慮 Py及其在此方向上的變形y,已相當(dāng)準(zhǔn)確了，故系統(tǒng) 剛度可寫(xiě)作：pj系統(tǒng)公斤/毫米y根據(jù)定義：1111 = + +j系統(tǒng)j系統(tǒng)j刀具j工作車刀在工件徑向方向的剛度與機(jī)床，工件剛度相比較是很大的，可以略而 不計(jì)。所以當(dāng)工件剛度足夠大時(shí)，我們可以認(rèn)為：1 _ 1j系統(tǒng)j系統(tǒng)而機(jī)床的剛度是由機(jī)床各部件（如車床的床頭、尾座、刀架等）的剛度決 定的。因此，當(dāng)已知機(jī)床各部件的剛度的情況下，即可

27、計(jì)算出機(jī)床的剛度。Pyj頭：y頭Pyj尾二y尾Pyj架-y架當(dāng)車刀在工件全長(zhǎng)上任意一位置時(shí)（見(jiàn)圖一），貝冋導(dǎo)出各部件剛度的一般 算式即：（X/L”j尾：y尾（L -x）Py/Lj頭:y頭Pyj架-y架從而可導(dǎo)出車床剛度的普遍計(jì)算式:1j機(jī)床11 L - xx()j 尾()j架j頭LL由此式可以看出，j機(jī)床隨著車刀位置的不同而變化，當(dāng)車刀處于工件中間 位置時(shí)L(x =)，z車床的剛度為：1j機(jī)床1 1) j尾(4j頭圖 一四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟：1、實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示：在車床兩頂尖間，安裝一根剛性很好的軸1在刀架上裝一螺旋加力器5,在心軸與加力器之間安放傳感器 4,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)加力器中的螺 釘時(shí)

28、，刀架與心軸之間便產(chǎn)生了作用力，加力的大小可由數(shù)字測(cè)力儀7讀出。作用力一方面?zhèn)鞯杰嚧驳都苌?，另一方面?jīng)過(guò)心軸傳到前后頂尖上，實(shí)驗(yàn)時(shí)將 百分表分別放在靠近刀架床頭頂尖和尾頂尖處，測(cè)出在Py力的作用下，床頭、床尾座及刀架的變形值，(百分表2、3、6讀出。)然后按Pj公式計(jì)算床頭、尾座、刀架的靜剛度。y圖二di c,r2、實(shí)驗(yàn)步驟（1）把螺旋加力架夾固在刀架上，保證其加力點(diǎn)的高度與車床頂尖中心線 等高，加力方向垂直于心軸。（2） 將心軸安裝在車床兩頂尖間，尾座套筒伸出長(zhǎng)度約50毫米，心軸在 頂尖間的夾緊力不宜過(guò)緊或過(guò)松，以用手可以轉(zhuǎn)動(dòng)為宜。（3）在心軸與螺旋加力器之間安裝力傳感器。（4）用表架裝好百

29、分表2和3,分別固定在車床身上。（5）加載前把百分表調(diào)到零位，從 0到350公斤逐漸加載，每次增力 50 公斤，然后再?gòu)?50公斤到0逐漸卸載，每次減少50公斤，接著按同樣操作重 新加載，卸載一次，注意第二次加載卸載時(shí)不要再調(diào)整百分表對(duì)零位。每次加 力和減力時(shí)，應(yīng)記錄相應(yīng)的機(jī)床部件變形量y,決將記錄的力和變形記入表格內(nèi)。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及計(jì)算：1、靜剛度測(cè)定記錄。2、繪制載荷變形圖，將所測(cè)得的載荷與相應(yīng)的變形在平面直角坐標(biāo)上繪出 載荷一一變形曲線圖。第二次載荷一一變形曲線應(yīng)緊接第一次載荷一一變形曲 線，不要重新從原點(diǎn)出發(fā)。3、計(jì)算各部件的剛度（j頭、j尾、j 架）由于載荷一一變形曲線為非線性，說(shuō)明

30、各區(qū)間部件剛度值是不相同的，其 大小應(yīng)以該區(qū)間的曲線斜率表示（直=電）。同樣，各部件剛度是隨載荷大小 而變化的。嚴(yán)格的講，各部剛度應(yīng)從圖內(nèi)曲線中求出平均值，為計(jì)算方便，也 可用最大Py力和最大變形值y的比值來(lái)代表。4、計(jì)算車床靜剛度：1j機(jī)床1111( )4j頭j尾j架六、整理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，交還實(shí)驗(yàn)儀器、工具七、編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)八加工精度統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?掌握加工精度統(tǒng)計(jì)分析的基本方法。2、通過(guò)對(duì)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，判斷該工序能否保證加工精度，有無(wú)廢 品，找出產(chǎn)生加工誤差的原因。3、了解計(jì)算機(jī)在加工精度統(tǒng)計(jì)分析中的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在M224半自動(dòng)內(nèi)圓磨床上，連續(xù)加工一批同樣尺寸的套類

31、零件（如圖） 取樣100個(gè)進(jìn)行測(cè)量，獲取孔尺寸數(shù)據(jù)。三、實(shí)驗(yàn)用設(shè)備和儀器1、M224半自動(dòng)內(nèi)圓磨床一臺(tái)；2、千分表、內(nèi)徑表?xiàng)U一套，卡尺一把；3、計(jì)算機(jī)一臺(tái)。四、實(shí)驗(yàn)原理在大批生產(chǎn)中，為了對(duì)某一工序的加工狀況進(jìn)行分析、了解需要從該工序 連續(xù)生產(chǎn)出來(lái)的一批零件中，抽出部分零件，通過(guò)測(cè)量，獲取有關(guān)數(shù)據(jù)，應(yīng)用 統(tǒng)計(jì)分析的方法，來(lái)判斷該工序的生產(chǎn)狀況，進(jìn)而控制生產(chǎn)過(guò)程，保證產(chǎn)品質(zhì) 量。這種方法可用圖1來(lái)表示。其中，母體，是指該工序一次調(diào)整機(jī)床，加工 出零件的總數(shù)、樣本，是指從該工序中抽取的部分樣件。在調(diào)整法加工時(shí)，如果加工過(guò)程滿足：1加工系統(tǒng)中無(wú)變值系統(tǒng)性誤差（或其影響很?。?、引起尺寸分散的偶然性誤

32、差是相互獨(dú)立的；3、引起尺寸分散的諸偶然性誤差中，無(wú)一起主導(dǎo)作用，則所加工的零件， 其尺寸參數(shù)的分布，服從于正態(tài)分布。對(duì)服從正態(tài)分布的參數(shù)，在應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分 析的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行；（1）異常數(shù)據(jù)剔除在測(cè)取樣本數(shù)據(jù)時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)過(guò)大或過(guò)小的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù) 的出現(xiàn)，是屬于正常的呢？還是因?yàn)楣ぜ杏操|(zhì)點(diǎn)，或測(cè)量時(shí)疏忽大意而至， 這就需要我們加以判斷，如果是非正常出現(xiàn)，應(yīng)予以剔除，判斷方法，采用萊 因達(dá)準(zhǔn)則。萊因達(dá)準(zhǔn)則的原理，是從以下思想出發(fā)后，特大或特小的數(shù)值，其出現(xiàn)的 概率很小，如果抽取的樣本，服從正態(tài)分布，則數(shù)值超出 6a范圍以外的概率為 小概率事件，小概率事件可視為不

33、可能事件，不可能事件一旦發(fā)生，則可視為 事件的出現(xiàn)并非偶然。即其中含有過(guò)失誤差，因此可以將超出6a范圍以外的數(shù) 據(jù)剔附除（為了簡(jiǎn)化利用萊因達(dá)準(zhǔn)則鑒別過(guò)失誤差的計(jì)算，可先從樣本數(shù)值中， 觀察確定特大或特小的值一個(gè)）將其剔除，計(jì)算剔除后樣本的均值和均方差， 再用6 a書(shū)評(píng)定剔除是否正確，即：若 |Xk X| 3aXk予以剔除（其中：Xk為假設(shè)的過(guò)失誤差數(shù)據(jù)）每剔除一個(gè)異常數(shù)據(jù)，再剔除下一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，要重新計(jì)算均值和均方差， 直到全部數(shù)據(jù)均為非異常數(shù)據(jù)為止(2)樣本正態(tài)性評(píng)定由于實(shí)際測(cè)得的樣本數(shù)據(jù)分布與理論正態(tài)分布著一定的差距，需要對(duì)樣本 的正態(tài)符合性進(jìn)行判斷，若為正態(tài)分布，才能在用統(tǒng)計(jì)分析的方法分析

34、加工誤 差時(shí)，采用6a原則來(lái)進(jìn)行分析、研究，樣本正態(tài)性評(píng)定，用正態(tài)符合性標(biāo)準(zhǔn)R來(lái)判斷。R值的計(jì)算公式為：X2 KR =2KS ( mi _Noi )其中：X2 二 Noii 士Mi :某一區(qū)間的實(shí)際頻數(shù)；Noi :某一區(qū)間的理論頻數(shù)；pi：某一區(qū)間上的理論頻率值；N :樣本容量；S:實(shí)際分組間隔數(shù)目。(注意：實(shí)際頻數(shù)與理論頻數(shù)均不小于 5;對(duì)小于5的頻數(shù)應(yīng)和相鄰的區(qū)間 的頻數(shù)合并)。判斷：若R3則認(rèn)為樣本不符合正態(tài)分布規(guī)律。若RV 3則認(rèn)為樣本符合正態(tài)分布規(guī)律。(1)樣本隨機(jī)性的評(píng)定數(shù)理統(tǒng)計(jì)的目的，就是要通過(guò)樣本去看母體。一個(gè)正態(tài)樣本能否代表母體 的特征，則要看它是否為隨機(jī)樣本，當(dāng)獲得樣本的工

35、藝系統(tǒng)不存在變值系統(tǒng)性 誤差時(shí)，貝U所得的樣本為隨機(jī)樣本，否則，為不隨機(jī)樣本，為此，需要對(duì)正態(tài) 樣本進(jìn)行的隨機(jī)性進(jìn)行檢驗(yàn)。其方法是續(xù)差法。續(xù)差法檢驗(yàn)的步驟如下：1、工順序測(cè)得零件尺寸Xi，X2, Xn2、求續(xù)差：ai =X2 Xi， 02 =X3 X2，, ch 1=Xn Xn 1（共計(jì)n 1項(xiàng)）3、根據(jù)續(xù)差ai,可由下列公式來(lái)求母體方差 C12(n _1)4、求得樣本的方差cn(Xi -X)i -45、求臨界值tC to6、求 tqtqtq =1 -n +1其中，tq服從于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，是顯著水平a =0.02的函數(shù)，有下列關(guān)系式（tq） =0.5 0.02=0.48tq值可由課本85頁(yè)，表

36、2-2查出。7、評(píng)定:若tvtq，則認(rèn)為樣本不是服機(jī)樣本；若ttq，則認(rèn)為樣本不是隨機(jī)樣本。從以上三個(gè)方面，對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，我們就可以用正態(tài)隨機(jī)子樣本 來(lái)對(duì)所測(cè)工序進(jìn)行工藝論斷。正態(tài)隨機(jī)子樣可以反映母體的特征，因此可以應(yīng)用6a原則，6a表示零件尺寸的實(shí)際分散范圍。求工藝能力系數(shù)CP：TCP =6 :-其中：T:公差分散范圍。由課本89頁(yè)表2-6,可查出工藝能力等級(jí)。從而判斷該工序能否保證加工 精度。（二）廢品率論斷：如果CPV 1,則肯定會(huì)有廢品出現(xiàn)，因?yàn)?，此時(shí)零件尺寸誤差分散范圍，已超出零件尺寸公差的分散范圍，超出的那部分即為廢品，見(jiàn)圖2!圖2CPV 1時(shí)，廢品示意圖即使CPV 1,也

37、可能會(huì)有廢品出現(xiàn)，這是因?yàn)樵谡{(diào)整機(jī)床時(shí)，沒(méi)能使公差分 散中心和實(shí)際尺寸分散中心重合；存在有調(diào)整誤差，當(dāng)不重合程度使得實(shí)際尺 寸分散范圍超出公差分散范圍，就會(huì)出現(xiàn)廢品，見(jiàn)圖3。舍筮疔數(shù)范兇中心ri 調(diào)幫謀斗二丄二l“ !圖3 （T1葉，廢品示意圖在加工過(guò)程中，有可能出現(xiàn)假?gòu)U品，請(qǐng)同學(xué)們自己考慮在什么情況下的廢 品為假?gòu)U品。（三）用XR控制圖檢驗(yàn)工藝過(guò)程是否穩(wěn)定。所謂工藝過(guò)程穩(wěn)定，從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的原理來(lái)講，就是工序過(guò)程的質(zhì)量參數(shù)總 體分布，其均值X和均方差a在整個(gè)工序過(guò)程中保持不變，為了檢驗(yàn)工藝的穩(wěn) 定性，需要用到Xi和Ri兩張點(diǎn)圖。Xi控制點(diǎn)圖，是將一批工件按加工順序分 成m個(gè)為一組（m通常取4或5

38、,本實(shí)驗(yàn)取m=4）求出每組的平均值 Xi，以組 號(hào)為橫坐標(biāo)，以Xi為縱坐標(biāo)，畫(huà)圖，Ri控制圖同上方法相同，Ri是每組數(shù)值的 極差（即最大與最小差的絕對(duì)值），以組號(hào)為橫坐標(biāo)，Ri為縱坐標(biāo)，畫(huà)圖。兩張 點(diǎn)圖合在一起使用，稱為 XP控制圖。X和R的波動(dòng)反映了工件尺寸均值的變化趨勢(shì)和隨機(jī)誤差的分散程度。在X和R控制圖上，還應(yīng)繪出中心線和控制線。對(duì)X圖中心線CL上控制線U C L = X A2R下控制線LCL = X_A2R對(duì)R圖中心線CL = R上控制線UCL二D4R下控制線LCL=D3R其中，A2, D4, D3由課本91頁(yè)，表2-8查出。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、教師簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理，同學(xué)回答教師提出的有關(guān)實(shí)驗(yàn)

39、的問(wèn)題。2、 開(kāi)動(dòng)機(jī)床，按事先調(diào)好的尺寸，加工一批零件。（本實(shí)驗(yàn)為100個(gè)）3、同學(xué)按加工順序，依次測(cè)量零件孔尺寸。4、加工完后，將測(cè)得的數(shù)據(jù)給教師一份，由教師作計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理演示。5、整理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。附：工藝過(guò)程加工精度診斷的計(jì)算機(jī)原理框圖：附1：工藝過(guò)程加工精度診斷的計(jì)算機(jī)原理框圖:選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)一機(jī)床爬行實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)的目的1觀察和了解機(jī)床爬行現(xiàn)象。2熟悉機(jī)床爬行的測(cè)試方法。3、熟悉光柵爬行測(cè)量?jī)x和光線示波器的使用。二、實(shí)驗(yàn)的工作原理1機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件抵速爬行的原理：機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件（如工作臺(tái)、溜板等）在低速度運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的時(shí)態(tài)，時(shí)?；?時(shí)慢的現(xiàn)象稱為機(jī)床爬行。機(jī)床爬行一般產(chǎn)生在重載荷、低速運(yùn)動(dòng)的情

40、況下， 爬行位稱量一般在幾個(gè) 卩m到零點(diǎn)幾毫米范圍內(nèi)，爬行頻率一般不超過(guò) 10HZ, 爬行對(duì)精密機(jī)床及精密落地大型機(jī)床具有很大的危害。爬行現(xiàn)象的機(jī)理可用圖1來(lái)說(shuō)明。圖中A為驅(qū)動(dòng)件，C為導(dǎo)軌，從驅(qū)動(dòng)件 到工作臺(tái)B之間的傳動(dòng)部分用彈簧 D表示，工作臺(tái)B的質(zhì)量為m, B、C之間 處于混合磨擦（或半干磨擦）的條件下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)件 A的速度V很小時(shí)，工作臺(tái) 就會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)運(yùn)動(dòng)，即周期停頓的不均勻運(yùn)動(dòng)，造成這種現(xiàn)象的原因是：當(dāng)接 通進(jìn)給運(yùn)動(dòng)后，A便以勻速前進(jìn)，這時(shí)由于傳送裝置 D被視為一彈性體，它一 直在增加著彈性變形，直到新傳遞的力能克服B、C之間的靜磨擦力時(shí)為止。在 這個(gè)階段中A移動(dòng)了 xo,而工作臺(tái)B處于

41、靜止不動(dòng)狀態(tài)，即傳動(dòng)系統(tǒng)處于儲(chǔ)能 階段。當(dāng)傳動(dòng)力開(kāi)始超過(guò)磨擦力時(shí)，靜止著的工作臺(tái)B便迅速地提高其運(yùn)動(dòng)速圖1A驅(qū)動(dòng)件C單軌度，并超過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置 A所提供的運(yùn)動(dòng)速度，使系統(tǒng)中的位能釋放出來(lái)，傳動(dòng)力 也相應(yīng)地減小了，工作臺(tái)在運(yùn)動(dòng)到傳動(dòng)力等于磨擦力的位置時(shí)，還會(huì)由于慣性爬行的力學(xué)模型B工作臺(tái)D傳動(dòng)系統(tǒng) 力而繼續(xù)向前移動(dòng)一段距離，直到作用于工作臺(tái)上的全部力平衡為止，它又重 新停頓下來(lái)，完成一次“跳躍”，跳躍結(jié)束時(shí)，傳動(dòng)無(wú)件的彈性變形減小，以致 為了使其繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，必須經(jīng)過(guò)某一停頓時(shí)間，然后再出現(xiàn)跳躍，這種一跳一停 的現(xiàn)象，就是時(shí)起時(shí)停的爬行，如果驅(qū)動(dòng)速度較高，工作臺(tái)在一個(gè)循環(huán)之末速 度還未降到零，而彈簧 D

42、又開(kāi)始被壓縮，下一下循環(huán)又開(kāi)始了，則此時(shí)工作臺(tái) 的運(yùn)動(dòng)即處于時(shí)快的時(shí)慢的爬行狀態(tài)，當(dāng)速度再提高到革一數(shù)值時(shí)，爬行現(xiàn)象 便消失，這個(gè)不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的最低速度，稱為爬行臨界速度。2、對(duì)機(jī)床爬行的描述方法機(jī)床爬行規(guī)律復(fù)雜，不能用單一參數(shù)表示，一般用位移一時(shí)間（s t）曲線描述時(shí)起時(shí)停的爬行，用速度一時(shí)間（vt）曲線描述時(shí)快時(shí)慢的爬行。圖2（ a）為不考慮過(guò)渡過(guò)程的理想化的典型 s t曲線，它非常直觀地描述 了爬行規(guī)律，從曲線可求得停頓時(shí)間ti，突跳位移量 S （通常稱為爬行量）以 及爬行頻率，（f（f =丄=）。爬行量 S直接影響加工精度，是表征機(jī)床T 匕“2的主要參數(shù)。圖2 爬行曲線心）爬行曲線圖

43、2 （b） vt曲線，根據(jù)這條曲線，可以求得最大速度Vmax，最小速度iVmin和爬行率f（f二一）。這種情況下，沒(méi)有突跳位移，所以無(wú)法用爬行量這個(gè)T參數(shù)表示，但此時(shí)速度變化比較直觀，而速度的不均勻性又是造成較大的表面波紋和較粗的主要原因之一，所以可用相對(duì)速度V =V max V min作為表征機(jī)V min床爬行的主要參數(shù)，如無(wú)明顯簡(jiǎn)單規(guī)律，則必須對(duì)曲線的每個(gè)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn) 行研究。三、實(shí)驗(yàn)用調(diào)和和儀器本實(shí)驗(yàn)需要下列設(shè)備和儀器：1外圓磨床一臺(tái)。2光柵爬行測(cè)量?jī)x及專用直流電源各一臺(tái)。3、光線示波器及其電源各一臺(tái)。4、SBD6型超低頻雙線示波器一臺(tái)。5、磁性表架和磁力吸頭各一件。圖3為光柵爬行測(cè)量

44、儀的結(jié)構(gòu)圖。底座 1上固定有光柵讀數(shù)頭支架和滾動(dòng) 導(dǎo)軌副的固定部分5,在滾動(dòng)導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)件4上固定著標(biāo)尺光柵安裝架3,光 源6的光束經(jīng)過(guò)透鏡7后形成近似平行光束。此光束照射到指示光柵8和標(biāo)尺光柵9上形成莫爾條紋。10是接受信號(hào)并把它轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的硅光電池，滾動(dòng) 導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)4的端部裝有測(cè)量桿11,測(cè)量桿11借助彈性聯(lián)結(jié)器12和測(cè)量頭13 聯(lián)接，測(cè)量桿的另一端平時(shí)用螺釘鎖在儀器的外殼上，使用時(shí)需先松開(kāi)螺釘才 可拉動(dòng)測(cè)量桿，測(cè)量頭由軟磁材料制成，測(cè)量時(shí)它被裝在磁性表架上的磁力吸 頭吸住。四、實(shí)驗(yàn)的步驟、方法和注意事項(xiàng)1、首先熟悉機(jī)床的操作按鈕及爬行儀和示波器的使用方法。2、 將爬行儀放在機(jī)床工作臺(tái)上

45、，并以爬行儀底座側(cè)面的基準(zhǔn)面 G （見(jiàn)圖3） 找正，使其平面與機(jī)床導(dǎo)軌的平行度誤差小于 0.1/100mm,然后撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，使爬 行儀底座1與導(dǎo)軌吸牢。3、將磁力表座固定在機(jī)床床身上，并將磁力吸頭裝上，利用銅套端面與爬 行儀的測(cè)量頭端面找正，然后取下隔磁銅套，使磁力吸頭與儀器頭吸牢。1 底座2支架3安裝架4、5滾動(dòng)導(dǎo)軌6光源7透鏡 8 指示光柵9 標(biāo)尺光柵10、硅光電池11測(cè)量桿12彈性聯(lián)結(jié)器13測(cè)量頭圖3光柵爬行儀結(jié)構(gòu)示意圖4、按照說(shuō)明書(shū)選用示波器振子并裝入感光紙，然后按圖4接線，在接通電 源前，應(yīng)注意光線示波器的各個(gè)開(kāi)關(guān)均處于斷路位置，更要注意光線示波器絕 對(duì)不能直接接到220V交流電路上去

46、。5、接通儀器電源，將機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給量調(diào)至最小，啟動(dòng)機(jī)床，爬行儀便開(kāi) 始工作，調(diào)整直流輸出電瓶，使記錄圖形處于記錄紙中間位置，再調(diào)節(jié)輸出電壓幅度，使記錄圖形的峰一峰值約為40mm,這可在光線示波器的觀察屏上進(jìn)行 觀察，同時(shí)由示波器進(jìn)行監(jiān)視。6、按動(dòng)光線示波器的電源的起輝按鈕，點(diǎn)燃示波器的高壓水銀燈，十分鐘 后亮度達(dá)到正常，選用100mm/min記錄紙速和0.01S,的時(shí)標(biāo)進(jìn)行記錄。由于時(shí) 標(biāo)和紙速是聯(lián)動(dòng)的，所以當(dāng)按下示波器的記錄紙按鈕10X 100后紙速為 1000mm/s時(shí)標(biāo)即是0.01S，按住拍攝按鈕，記錄紙記錄一段后手再抬起，于是 停止記錄，取下記錄紙?jiān)陉?yáng)光或日光燈下爆光后即可得到記錄曲

47、線，然后熄滅高汞燈。7、逐漸調(diào)大機(jī)床的進(jìn)給量，觀察超低頻示波器圖形，當(dāng)為標(biāo)準(zhǔn)正弦曲線時(shí)， 記錄下此時(shí)工作臺(tái)的進(jìn)給量。8切斷電源，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。但每個(gè)五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理機(jī)床爬行狀態(tài)下的記錄圖形為一組具有畸變和疏密不均的正統(tǒng)信號(hào) 整周期正弦信號(hào)對(duì)應(yīng)的位移量均為 0.02mm即20卩m （見(jiàn)圖5）。正弦信號(hào)的不 同高度值（A）對(duì)應(yīng)著不同的位移量，根據(jù)記錄紙上的時(shí)標(biāo)可確定各段位移對(duì)應(yīng) 的時(shí)間，根據(jù)位移和時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可做出 st曲線，將時(shí)間坐標(biāo)分成若干示渡器宅弼2儀3工作臺(tái)4導(dǎo)軼5宅淖及吏換器1超底顆示皴:喜FTt醴示潼屢微段，用微段的平均速 度近似地代表瞬時(shí)速 度，則可作出vt曲 線。S t曲線可由下

48、 述兩種方法作出：圖4機(jī)床用行試驗(yàn)接踐團(tuán)因記錄紙上一個(gè)整周期正弦信號(hào)對(duì)應(yīng)的位移量s為20i m所以在一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)分成四段計(jì)算:在第I段中，即Sv 5卩m時(shí):20S = arc300sin|h |(m)其中arc sin巴單位為度”。A在第II段中，即5卩mv Sv 10卩m時(shí),sin(”m)A20S =10arc360在第III段中，即10 mv Sv 15 fl m20S =10arc360sin(”m)A在第IV段中，即151 mv Sv 20 i msin(m)A20S = 20 決 arc3602、檢查法圖6所示為放大了十倍的標(biāo)準(zhǔn)正弦曲線，我們?cè)谟涗浖埳险页鲆恍┯刑卣鞯狞c(diǎn)，令為A、B、

49、C,等，然后測(cè)出它們所對(duì)應(yīng)的h值，可根據(jù)圖6迅速的確定位移量So當(dāng)記錄圖幅值不為20mm時(shí)，需先進(jìn)行換算，此時(shí)，h”20hp式中：h根據(jù)記錄實(shí)沒(méi)蝗高度。在圖6中，S坐標(biāo)上面 h在第I段中為正，第III 6中S坐標(biāo)的下面一行帶hp記錄圖幅值。h查圖時(shí)使用的高度值的高度值。使用查圖法時(shí)，需特別注意記錄曲線所在的位置段, 一行數(shù)字對(duì)應(yīng)著第I、III段中的位移量，記錄曲線高度 段中為負(fù)，但“ +”、“一”號(hào)對(duì)查找位移量無(wú)影響。圖 括號(hào)的數(shù)字，對(duì)應(yīng)著第II、IV段中的位移量。 2)實(shí)驗(yàn)二 鏜孔時(shí)自激振動(dòng)及消振實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、了解鏜孔時(shí)產(chǎn)生的自激振動(dòng)現(xiàn)象，觀察振紋。2、了解切削速度、切削深度與自

50、振振幅的關(guān)系。3、了解沖擊式消振鏜桿的消振原理，觀察其消振效果4、了解削邊鏜桿的消振原理，觀察其消振效果。二、實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和食品1、CA6140 型普通車床一臺(tái)；2、Y6D3A 型電阻應(yīng)變儀一臺(tái)；3、SC16 光線示波器一臺(tái)；4、DY3 型電源供給器一臺(tái)；5、鏜桿、鏜桿座及消振塊一套；三、實(shí)驗(yàn)原理（一）振動(dòng)原理 切削過(guò)程中產(chǎn)生自激振動(dòng)的原因，各種學(xué)派解釋不一，其中較為主要的是 振型偶合自激振動(dòng)原理（座標(biāo)聯(lián)系自激振動(dòng)原理）和再生激振動(dòng)原理。在此我們只介紹振型偶合自激振動(dòng)原理：按照該理論， 認(rèn)為車刀與工件的相對(duì)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)， 是以質(zhì)量偶合的形式， 在？ 個(gè)方向上，相互關(guān)系的振動(dòng)的組合（二個(gè)自由度的振動(dòng)

51、） ；振動(dòng)時(shí)，刀具與工件 切削截面的大小變化，而與振動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，如圖所示，刀尖由 A 點(diǎn)經(jīng) C 點(diǎn)到 B點(diǎn)，再由B點(diǎn)經(jīng)D點(diǎn)到A點(diǎn)，切入時(shí)，A - C- B切深較小，切出時(shí)B - D - A，切深較大，由于切深的變化，引起了切削力的變化。當(dāng)?shù)都庋厍邢髁同方向（B- D-A）移動(dòng)時(shí)，比當(dāng)?shù)都庋嘏c切削力相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)（ A-C- B）的 切削力來(lái)的大。這樣，在每一個(gè)循環(huán)內(nèi)，切削力 P 對(duì)刀具部件作的正功大小負(fù) 功，振動(dòng)便會(huì)加強(qiáng)，直到每循環(huán)獲得的能量與消耗的能量平衡為止，此時(shí)振動(dòng) 便以此振幅振動(dòng)下去。自激振動(dòng)本身不會(huì)自行衰減，欲減小自激振動(dòng)，需采取一定的措施。（二）消振原理消除和減小自激振動(dòng)的方法

52、有很多，在此我們只介紹沖擊式消振原理和消 邊鏜桿消振原理。1沖擊式消振原理沖擊式消振器，是在鏜桿上做出一殼體，其內(nèi)裝入與殼體有一定間隙的質(zhì) 量塊（消振塊），如圖2所示，當(dāng)鏜桿受到瞬時(shí)刺激力激發(fā)振動(dòng)后，從平衡位置 0產(chǎn)生痊移A1,鏜桿獲得了能量，當(dāng)瞬時(shí)激發(fā)力消失以后，鏜桿要回到原來(lái)位 置，這時(shí)釋放出能量，鏜桿具有了速度從圖a到圖b位置。速度V由0Vmax， 在這過(guò)程中鏜桿帶動(dòng)質(zhì)量離開(kāi)平衡位置運(yùn)動(dòng)，由于鏜桿的彈性反抗作用，其速 度由Vmax 0。但由于質(zhì)量塊M1為自由質(zhì)量，其慣性使 M在圖C位置時(shí)仍具 有Vmax，這時(shí)質(zhì)量塊M與鏜桿離開(kāi)，設(shè)在圖d位置時(shí)，質(zhì)量M和鏜桿殼體發(fā) 生碰撞，即吸收了鏜桿的動(dòng)

53、能，使鏜桿在第3/4個(gè)周期（由圖de）過(guò)程中，振 幅減小（自A1減至A2 ）。如此過(guò)程繼續(xù)下去，則使鏜桿振動(dòng)幅度逐漸減小。圖2沖擊式消掘原理2、削邊鏜桿消振原理在鏜桿上平行地削去兩邊，削邊部分的厚度a=（0.60.8）d,其中d為鏜桿直徑，削邊后的鏜桿，兩個(gè)相互垂直的方向具有不同的剛度，我們稱剛度小的方向?yàn)樾偠戎鬏SR1，剛度較大的方向?yàn)榇箫L(fēng)度主軸 R2,如圖3所示圖3剛度主軸示意圖由理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)均可證明，當(dāng)小剛度主軸位于 P力和y軸夾角范圍之內(nèi) 時(shí)，為不穩(wěn)定區(qū)，系統(tǒng)易產(chǎn)生振動(dòng)，如圖 4,應(yīng)用這一理論，只要使削邊鏜桿小 剛主思，位于P力和y軸夾角之外，避開(kāi)不穩(wěn)定區(qū)，就不易產(chǎn)生振動(dòng)，故適當(dāng) 地

54、調(diào)整小剛度主軸的位置可以起到消振作用。愕“小冊(cè)度上軸位不穩(wěn)址區(qū)示總瀏（三）信號(hào)采集、測(cè)量?jī)x器的接線和使用方法鏜桿裝在鏜桿座內(nèi)，相當(dāng)于一懸脊梁，當(dāng)切削引起鏜刀振動(dòng)時(shí)鏜桿發(fā)生彎曲變形，其最大彎曲部位，在靠近鏜桿座根部，我們?cè)诖薢方向上，上、下各粘貼一片電阻應(yīng)變片，如圖5所示。AZ圏丘應(yīng)變自制枇位睨示盤(pán)圏當(dāng)鏜桿向下彎曲時(shí)，上面的應(yīng)變片受拉，下面的應(yīng)變自受壓，當(dāng)鏜桿向上 彎曲時(shí)，上面的應(yīng)變自受壓，下面的應(yīng)變片受拉。這樣，由于拉伸或壓縮，應(yīng) 變自的電阻值發(fā)生變化，將這兩片應(yīng)變自與電橋盒內(nèi)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻組成一電 橋。標(biāo)準(zhǔn)電阻的阻值與應(yīng)變阻值相同，當(dāng)鏜桿不就形時(shí)，電橋保持事先調(diào)好的 平衡，沒(méi)有電壓輸出，當(dāng)鏜桿由振動(dòng)產(chǎn)生變形時(shí)，應(yīng)變片阻值發(fā)生變化，電橋 失去平衡，有電壓輸出，輸出的微弱的電壓信號(hào)，由電阻應(yīng)變儀進(jìn)行放大。然 后輸給光線示波器，記錄下信號(hào)的變化，也就相當(dāng)于振動(dòng)振幅的變化。動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處