機械製造工藝學
實驗指導書
中南林業科技大學機電工程學院
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)了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)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)分析兩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)鑽模結構主要由哪幾部分組成?
(3)了解銑床夾具結構主要由哪幾部分組成?
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，了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)了解夾緊力作用點的位置特點。
(4)了解常用夾緊機構的原理和結構特點，了解常用的夾緊方式。
(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
(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?
(2)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。
（3）了解車床專用夾具結構主要由哪幾部分組成? 說明所限制的自由度，並以示意圖表示出。
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布曲線和圖。
（3）能對實驗分布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，一種為分布圖分析法，另一種為點圖分析法。
1．分布圖分析法
分布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）的實驗分布圖。其折線圖就接近於理論分布曲線。
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，則工件尺寸分布符合正態分佈。利用分布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，但利用分布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，才能繪製分布圖，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）。
表1將生產中定期抽樣的尺寸結果，點在圖上，從點子在圖中的位置便可看出和r的波動，它反映了工件平均值的變化趨勢和隨機誤差的分散程度。圖上的控制界限線，就是用來判斷工藝是否穩定的界限。因此圖是用來判斷工藝過程的穩定性的。
四、實驗步驟
1． 按無心磨床的操作方法，加工一批零件（本實驗為100件）。加工完的零件，擦洗乾淨，按加工順序放置好。
2． 按加工順序測量工件的加工尺寸，記錄測量結果。
3． 繪製直方圖和分布曲線
1）找出這批工件加工尺寸資料的最大值xmax和最小值xmin，按下式計算出極差r。
r＝xmax一xmin
2）確定分組數k（k一般根據樣本容量來選擇，建議可選在8~11之間）。
3）按下式計算組距 d。
4）確定組界（測量單位：微公尺）。
5）做頻數分布表。
6）計算和。
7）畫直方圖
以樣本資料值為橫座標，標出各組組界；以各組頻率密度為縱座標，畫出直方圖。
8）畫分布曲線
若工藝過程穩定，則誤差分布曲線接近正態分佈曲線；若工藝過程不穩定，則應根據實際情況確定其分布曲線。畫出分布曲線，注意使分布曲線與直方圖協調一致。
9）畫公差帶
在橫軸下方畫出公差帶，以便與分布曲線相比較。
4． 繪製圖
1）確定樣組容量，對樣本進行分組
樣組容量m通常取4或5件。按樣組容量和加工時間順序，將樣本劃分成若干個樣組。
2）計算各樣組的平均值和極差
對於第i個樣組，其平均值和極差計算公式為：
式中 ——第i個樣組的平均值；
第i個樣組的標準差；
第i個樣組第j個零件的測量值；
第i個樣組資料的最大值；
第i個樣組資料的最小值
3）計算圖控制限（計算公式見實驗原理）
4）繪製圖
以樣組序號為橫座標，分別以各樣組的平均值和極差r為縱座標，畫出圖，並在圖上標出中心線和上、下控制限。
5． 按下式計算工序能力係數cp
6． 判別工藝過程穩定性
可按下表所列標準進行判別。注意，同時滿足表中左列3個條件，工藝過程穩定；表中右列條件之一不滿足，即表示工藝過程不穩定。
表27． 加工誤差綜合分析
通過對分布圖和圖的分析，可以初步判斷誤差的性質。進而結合具體加工條件，分析影響加工誤差的的各種因素，必要時，可對工藝系統的誤差環節進行測量和實驗。
五、實驗資料
表1-4 實際分布曲線圖（直方圖）
表1-5 -r控制圖資料
r控制圖
六、誤差分析及實驗小結
機械製造工藝學
一 是非題 10分 1.任一零件可以有多個尺寸參與裝配尺寸鏈 2.夾緊力的分布應該盡可能使夾緊力朝向工件的主要定位面，而且盡量靠近工件的加工部位 3.所有金屬表面的精加工均可採用磨削加工方法得到 4.當裝配精度要求較低時，可採用完全互換法裝配 5.在乙個尺寸鏈中增環的最少個數是乙個 6.菱形銷用在一...
機械製造工藝學複習
1 機械產品的生產過程是乙個系統過程，可分為決策 設計與研究 製造三個階段。2 工藝過程中的機械加工 裝配與除錯等稱為機械製造工藝過程。3 生產過程中凡屬直接改變生產物件的形狀 尺寸 效能和相對位置關係的過程稱為工藝過程。但在工具機上加工乙個零件後進行尺寸測量的工作，雖然不直接改變零件的形狀 尺寸 ...
機械製造工藝學複習A
1 定位 確定工件在工具機上或夾具中占有正確位置的過程。2 夾緊 工件在定位後將其固定，使其在加工過程中承受重力，切削力等而保持定位位置不變的的操作。3 夾具的組成 1 定位元件或裝置 2 刀具導向元件或裝置 3 夾緊元件或裝置 4 聯接元件 5 夾具體 6 其他元件或裝置 4 部分定位 限制了影響...