机制工艺实验指导书.doc

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1、前言实验是《机械制造工艺学A》课程中重要的实践教学环节，用于巩固和补充课堂讲授的理论知识，培养学生的综合实践能力。为了搞好实验教学，对学生实验做出如下要求：一、预习实验在上实验课前，必须认真预习实验指导书，了解实验目的、实验用仪器设备的结构及工作原理、实验操作步骤，复习与实验有关的理论知识。二、上实验课1．按时上、下课，不得迟到、早退或旷课。2．上课时遵守学生实验守则，按使用方法照章严格操作，严禁违章操作，并注意安全。3．上课时要注意观察，认真分析，准确地记录实验原始数据。4．实验结束后要及时关掉电源，并对所用仪器设备进行整理，恢复到原始状态。5．经指导老师允许

2、后方可离开。三、撰写实验报告1．实验报告应独立完成，不得抄袭他人成果。2．实验报告书写要工整。按照《机械制造工艺学A》课程大纲的要求，编写了此实验指导书，共有“车床静刚度测量”和“加工误差的统计分析”“机床主轴回转精度测试”三个实验。实验成绩应根据实验预习、实验操作及实验报告综合评定。完成全部实验方能取得参加期末课程考试的资格。实验一车床静刚度测量一．实验目的1、了解机床静刚度对加工精度的影响。2、熟悉机床静刚度的测定方法。3、巩固所学机床刚度的概念，画出机床静刚度曲线。二．实验原理及方法机床静刚度Ks是机床在稳态下工作（无振动）的刚度，它衡量机床抵抗静载变形的

3、能力。静刚度的概念，一般用下式表示：Ks=F/Y式中：Ks---------------静刚度（N/mm）F-----------------切削力（N）Y-----------------在F作用下刀刃与加工面之间的相对位移（mm）。但是从工艺观点来研究问题时，我们认为在切削分力Fy方向上的变形要比其它切削分力作用方向上的变形大得多，所以Fy对加工精度的影响占主要地位，故又可以用下式表示工艺系统刚度Ks=Fy/Y工艺系统在受力情况下的总位移量Y是各个组成环节的位移量迭加，根据测量数据可得出：刀架刚度KsD=Fy/YD前顶尖刚度KsQ=Fy/2YQ后顶尖刚度Ks

4、H=Fy/2YH在根据车床变行Ys为前后顶尖变形位移的平均值和刀架变形位移之和。Ys=Fy/Ks=1/2（Fy/2KsQ+Fy/2KsH）+Fy/KsD化简后1/Ks=1/4（1/KsQ+1/KsH）+1/KsD这样车床静刚度Ks即可求出。β图1刚度测定加载装置123456本实验采用三向刚度仪的静态测定法测定车床静刚度。车床静刚度测定实验装置，如图1所示。图中1、前顶尖；2、接长套筒；3、测力环4、加力螺钉；5、弓行加载器；6、模拟车刀图中弓形加载架刚度足够大，其变形略去不计，通过加载器上的加力螺钉5进行加力F。F经钢球传至测力环3，由测力环的千分表指示出所加F

5、力的数值。床头、尾座、刀架部件均在F力作用下发生变形位移，三个部位各安装一个千分表，测其变形位移YsQ、YsH、YsD。在根据公式计算出床头、刀架、尾座各部件的刚度，然后计算出机床静刚度Ks。实验时，加载螺钉孔间夹角a=15°，β角选为30°。根据公式：Fx=F•SinâFy=F•Cosâ•sinβFz=F•cosâ•cosβ注意事项：1．实验前擦净弓形加载器支架中心孔，调好机床可动部件和紧固部件，弓形加载支架与主轴的联接要牢固不得有松动。1．实验所用千分表，在使用前要检查灵敏度，安装时要调好零点（预压1圈）。2．每次加载或卸载后，不应立即读数，应停一会再读数。

6、一．实验仪器及器材1．车床CA6140。2．弓行加载支架。3．测力环。4．模拟刀杆（自制），安装在车床小刀架上。5．千分表磁力表座。千分表读数值（0.001mm）。二．实验步骤1．主轴和尾座各安装顶尖，将弓形加载架用接长套筒开口槽套与支架上的定位杆上，将其固定，将尾座固定螺钉紧固好。2．分别安装三块表，调整好零位。3．用弓形加载支架上的加力螺钉上的钢球压紧测力环，事先有一个预紧力。4．用加力螺钉由小到大依次加载，记录每次加载以后车床床头、刀架、尾座的变形位移。5．用加力螺钉由大到小依次卸载，记录每次卸载以后车床床头、刀架、尾座的变形位移。附图外圆车削时力的分解加

7、力仪读数格数与载荷关系表加力仪读数（mm）11.6882.3773.0683.7585.1386.5217.9079.299F（N）05001000150020003000400050006000一．分析整理实验数据1、加、卸载记录加力仪千分表读数（mm）车床部件位移量（mm）床头I刀架Ⅱ尾座Ⅲ加卸加卸加卸2、计算车床平均静刚度按公式分别计算刀架刚度KsD、前顶尖刚度KsQ、后顶尖刚度KsH最后计算车床平均静刚度Ks。3、画出车床各部件（床头、尾座和刀架）的刚度曲线六.思考题1．实验中，加载曲线与卸载不重合，为什么？塑形变形2．当载荷去除后，变形恢复不到起点，什

8、么因素影响的？①连接表面