机械加工基础实验.doc

机械加工基础”课程实验指导
实验一 车刀几何角度测量
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： 1直头外圆车刀
2切断刀
3 螺纹车刀
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直头外圆车刀、螺纹车刀、切断刀的前角、后角、副后角、主偏角、副偏角、刃倾角。 图1-2 测量片
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：
（1） 主平面垂直于平台平面，且垂直于平台对称线。
（2） 底平面平行于平台平面。
（3） 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
（1） 根据定义：主（副）切削刃在基面的投影与走刀方向夹角。
（2） 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。
（3） 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：主切削刃和基面的夹角。
（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测量车刀的前角γo 和后角αo
（1） 根据定义：主前角是指在主剖面（正交平面）内，前刀面与基面的夹角。主后角是指在主剖面内后刀面与主切削平面的夹角。
（2） 确定主剖面：主剖面是过主刀刃一点，垂直于主刀刃在基面的投影。
（3） 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，即可把主平面看作主剖面。当测量片指针指零时，底平面作为基面，侧平面作为

图1-3 测量车刀的主偏角图 1-4 测量车刀刃倾角

主切削平面，这样就形成了在主剖面内，基面与前刀面的夹角，即前角（γo）；主切削平面与后刀面的夹角，即后角（αo）。
（4） 测量方法：使底平面旋转与前刀面重合。如图1-5所示， 测量片指针所指刻度值为前角；使侧平面（即主切削平面）旋转与后刀面重合。如图1-6所示， 测量片指针所指刻度值为后角。
6副后角的测量与主后角的测量方法相近，所不同的是须把主平面作为副剖面。

图1-5 测量车刀前角 图1-6 测量车刀后角

七 记录数据并完成实验报告
将测得的角度值记录并计算出楔角βo和刀尖角εr，以及其他角度的计算值，并进行比较、分析其误差原因，写在实验报告中。
表1-1 车刀几何角度测量结果记录
基本角度
λs = 00直头外圆车刀
λs < 00直头外圆车刀
备注
主偏角κr

刃倾角 λs

前 角γo

后 角αo

副偏角κr＇

副后角αo ＇

楔 角β o

刀尖角ε r

实验二 普通车床传动与结构及调整实验
一 实验目的
　　了解机床的传动系统、传动结构、机床的操纵机构及其操作方法．熟悉和掌握机床主要部件及其调整方法。
二 实验设备
　　CA6140型普通车床
三 实验内容
　　了解主轴箱的结构、主轴变速操作机构的工作原理．离合器与制动器的操纵及其调整．
四 实验步骤
１. 观察主轴箱中的每一个齿轮和轴，并与书本上的车床传动结构图进行比较，找到与书本对应的齿轮和轴。
２. 观察轴I上离合器的结构，弄清车床主轴正转和反转是如何实现的．
３. 观察II轴上的滑移齿轮操纵机构。本机构使用了那些操纵件？滑移齿轮的位置是怎样保证的（既滑移齿轮是怎样定位的）？
４. 观察单手柄变速机构，弄清其原理．
５. 掌握主轴的变速方法．
六 思考题
1欲以手轻快转动主轴，主轴箱中各滑移齿轮及离合器应放在什么位置上？又用手转动主轴并带动轴1转动时，齿轮及离合器放在什么位置最省力？

实验三 分度头实验

一、 实验目的和要求
1. 目的:通过在万能分度头上做分度实验,熟悉分度头的工作原理及有关调整方法,进一步加深对书本知识的了解.
2. 要求:
1) 了解万能分度头的结构,功用,工作原理等.
2) 掌握万能分度头的简单分度方法;
二、 实验设备与仪表:
1. 万能分度头;
2. 圆钢
三、 万能分度头简介:
1. 功用:
1) 能将工件作任意的圆周或直线移距分度.
2) 可把工作轴线相对工作台搬成所需要的角度;
3) 通过挂轮,可使分度头主轴随铣床纵向工作台的进给运动做连续旋转,以铣削螺旋面.或等速凸轮的型面.

图一
2. 分度头的结构与传动系统简介:
FW125型万能分度头主轴是空心轴,两端有莫氏4号锥孔.前锥孔是用来安装带有拨盘的顶尖用.后锥孔可装心轴.作为差动分度或作直线移距分度加工小导程螺旋面时,安装配换齿轮用..主轴前端部有一定位锥体,用来与三爪卡盘的法兰盘连接,进行定位作用的.
主轴除安装成水平位置外,还可倾斜一定的角度.调整时,应首先松开基座上的两个螺母,调整后再予以紧固.手柄为主轴锁紧手柄,在分度时,一次分度完后,再锁紧;手柄为蜗杆脱落手柄,它可使螺杆与蜗轮脱开或啮合. 蜗杆与蜗轮的间隙可用螺母调整.
分度头底座下面的槽里有两个定位键,与铣床纵向工作的台的T型槽配合,以保证主轴轴线与工作台纵向进行方向的平行度.
分度头主轴前端还有一个固定的刻度环可用来做直接分度.
3. 分度盘与分度叉
1) 分度盘:
本实验所用的分度头带有两个分度盘,孔数如下表:
表3-1 分度盘孔系数
第一块
正面: 24 25 28 30 34 37
反面: 38 39 41 42 43
第二块
正面: 46 47 49 51 53 54
反面: 58 59 62 66
2) 分度叉:
为了避免每一次分度要数一次孔数的麻烦,并且为了防止分错,在分度盘上附有分度叉.
分度叉的夹角大小可以松开螺钉进行调整,在调节时,应注意使分度叉间的孔数比需要摇的孔数多一孔作为基准孔零件来计算的.

图二
四、 实验原理
1. 直接分度法
直接分度时将蜗杆与蜗轮脱开,利用主轴前端的刻度环进行,但分度后必须锁紧主轴,以防切削震动.
此法只使用于等分数较少,精度要求不高的情况下使用.
2. 简单分度法:
简单分度是利用分度盘进行的,分度时首先用分度盘锁紧螺钉.将分度盘固定.手柄转数N手可用下式确定:

五、 实验步骤
1 将圆钢装夹在分度头的卡盘中。
2 用直接分度法分别在工件圆周上均匀画出4条、5条、6条、7条线。
3 用简单分度法分别在工件圆周上均匀画出4条、5条、6条、7条线。

六、 注意事项:
1. 分度头中的蜗杆与蜗轮之间有间隙,所以分度手柄应保持向一个方向摇动,这样可使蜗轮副的间隙消除,保证分度的准确性.
2. 当分度手柄将要摇到预定的孔时必须注意不要摇过头,而要正好插入内孔.若摇过了头,即使退回到预定孔内,也由于存在间隙而不起作用.必须退回一转后再重新仔细的摇动手柄,.为了避免摇过头可在将到预定前停下,然后用手轻拍分度手柄,使定位销弹如孔内.
3. 在每次分度前,必须松开分度头侧面的主轴紧固手柄,使分度头主轴能自由转动,分度完成以后,再把它紧固.以防止分度头主轴在铣销过程中松动.

实验四 加工中心认识实验

一 实验目的
通过本次实验了解和掌握加工中心的加工的操作方法和操作过程。了解铣刀的安装调整方法。
二 实验内容
本次实验主要包括内容如下；
1. 机床的启动和关闭顺序
了解机床的启动和关闭顺序，树立机床操作规程的概念。
2. 操作面板
了解机床操作面板中各个操作按钮的作用和使用方法。
3. 程序传送
了解程序传送方法。
4. 铣刀和零件装夹
了解铣刀和零件的安装调整方法。
三 实验步骤（略）
四 归纳与总结（略）
实验指导——共15页第8页