北华航天工业学院：《机械制造技术基础》课程教学实验指导书（共七个实验）

《机械制造技术基础》 课程实验指导书 专业 班级 学号: 姓名: 北华航天工业学院 机电工程学院 2015.01

《机械制造技术基础》 课程实验指导书 专业： 班级： 学号： 姓名： 北华航天工业学院 机电工程学院 2015.01

前言 《机械制造技术基础》是针对机械工程学科所有本科生开设的一门专业基础 课程,是将原《机械制造工艺学》、《金属切削原理与刀具》、《金属切削机床概论》 《机床夹具》等课程的基本内容及先进制造技术进行整合而形成的一门课程。该 课程实践性强,因此其实验教学内容的设定对于提高课程教学质量,加深学生对 课程内容的理解,培养学生的实践能力起到了至关重要的作用。为了实现对学生 实验教学内容的指导,提高实验教学效果,特编写此实验指导书 本实验指导书共提出七个实验,包括:车刀几何角度测量实验、切削变形实 验、切削力实验、典型专用机床夹具结构分析及定位误差分析实验、机床主轴回 转精度实验、机床静刚度实验以及加工误差统计分析实验。 本实验指导书适用实验学时为4~10学时,适用专业包括:机械设计制造及 其自动化、飞行器制造工程、测控技术与仪器、材料成型及控制工程、金属材料 工程以及工业设计等专业。各专业可根据课程教学大纲和实验教学计划的不同, 酌情选取开设实验 本实验指导书的主要编审人员包括:张莉英、刘新宇、蒋放、黄卫等。此外, 王怀明教授及郑广花教授在实验指导书编写过程中给予了大量的建设性意见及 帮助,对此深表感谢! 鉴于编者水平有限,谨请读者对本书存在的差误和不当之处,提出批评指正

前 言 《机械制造技术基础》是针对机械工程学科所有本科生开设的一门专业基础 课程，是将原《机械制造工艺学》、《金属切削原理与刀具》、《金属切削机床概论》、 《机床夹具》等课程的基本内容及先进制造技术进行整合而形成的一门课程。该 课程实践性强，因此其实验教学内容的设定对于提高课程教学质量，加深学生对 课程内容的理解，培养学生的实践能力起到了至关重要的作用。为了实现对学生 实验教学内容的指导，提高实验教学效果，特编写此实验指导书。 本实验指导书共提出七个实验，包括：车刀几何角度测量实验、切削变形实 验、切削力实验、典型专用机床夹具结构分析及定位误差分析实验、机床主轴回 转精度实验、机床静刚度实验以及加工误差统计分析实验。 本实验指导书适用实验学时为 4~10 学时，适用专业包括：机械设计制造及 其自动化、飞行器制造工程、测控技术与仪器、材料成型及控制工程、金属材料 工程以及工业设计等专业。各专业可根据课程教学大纲和实验教学计划的不同， 酌情选取开设实验。 本实验指导书的主要编审人员包括：张莉英、刘新宇、蒋放、黄卫等。此外， 王怀明教授及郑广花教授在实验指导书编写过程中给予了大量的建设性意见及 帮助，对此深表感谢！ 鉴于编者水平有限，谨请读者对本书存在的差误和不当之处，提出批评指正

目录 实验一车刀几何角度测量实验 、实验目的和要求 二、实验装置. 三、实验原理 四、实验内容. 五、实验步骤. 六、实验结果及分析 6 七、思考题. 实验一车刀几何角度测量实验报告 8 实验二切削变形实验. 11 实验目的 二、实验装置 ..,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.11 三、实验原理. ....11 四、实验内容 五、实验步骤. 六、实验数据处理 实验二切削变形实验报告. 实验三切削力实验 实验目的 二、实验设备及用具 三、实验原理. 四、实验内容及步骤. 五、实验结果分析及数据处理. .23 六、思考题. 实验三切削力实验报告 非非 实验四典型专用机床夹具结构及定位误差分析实验 实验目的. ....29 二、实验要求

I 目 录 实验一 车刀几何角度测量实验 .............................. 1 一、实验目的和要求..............................................1 二、实验装置....................................................1 三、实验原理....................................................1 四、实验内容....................................................2 五、实验步骤....................................................2 六、实验结果及分析..............................................6 七、思考题......................................................7 实验一 车刀几何角度测量实验报告 ............................... 8 实验二 切削变形实验 .................................... 11 一、实验目的...................................................11 二、实验装置...................................................11 三、实验原理...................................................11 四、实验内容...................................................12 五、实验步骤...................................................12 六、实验数据处理 ............................................. 13 实验二 切削变形实验报告 ...................................... 15 实验三 切削力实验 ...................................... 17 一、实验目的...................................................17 二、实验设备及用具.............................................17 三、实验原理...................................................17 四、实验内容及步骤.............................................22 五、实验结果分析及数据处理.....................................23 六、思考题.....................................................24 实验三 切削力实验报告 ........................................ 25 实验四 典型专用机床夹具结构及定位误差分析实验 ........... 29 一、实验目的...................................................29 二、实验要求...................................................29

三、实验装置. .......29 四、实验内容 五、实验步骤. 六、思考题. 实验四典型专用机床夹具结构及定位误差分析实验报告 实验五机床主轴回转精度实验 实验目的. 二、实验装置 ..34 三、实验原理. 四、实验步骤. 35 五、实验数据分析与处理......36 六、思考题 实验五机床主轴回转精度实验报告 实验六机床静刚度实验 实验目的..39 二、实验装置 三、实验原理. 四、实验步骤. 五、实验数据分析与处理. 41 六、思考题. 实验六机床静刚度实验报告 实验七加工误差统计分析实验. 、实验目的. 实验装置. 三、实验原理及方法 四、实验步骤. 五、实验数据分析与处理. 45 实验七加工误差统计分析实验报告

II 三、实验装置...................................................29 四、实验内容...................................................29 五、实验步骤...................................................30 六、思考题.....................................................30 实验四 典型专用机床夹具结构及定位误差分析实验报告 ............. 31 实验五 机床主轴回转精度实验 ............................. 34 一、实验目的...................................................34 二、实验装置...................................................34 三、实验原理...................................................34 四、实验步骤...................................................35 五、实验数据分析与处理.........................................36 六、思考题.....................................................36 实验五 机床主轴回转精度实验报告 .............................. 37 实验六 机床静刚度实验................................... 39 一、实验目的...................................................39 二、实验装置...................................................39 三、实验原理...................................................39 四、实验步骤...................................................40 五、实验数据分析与处理.........................................41 六、思考题.....................................................41 实验六 机床静刚度实验报告 .................................... 42 实验七 加工误差统计分析实验 ............................. 44 一、实验目的...................................................44 二、实验装置...................................................44 三、实验原理及方法.............................................44 四、实验步骤...................................................44 五、实验数据分析与处理.........................................45 实验七 加工误差统计分析实验报告 .............................. 47

实验一车刀几何角度测量实验 实验目的和要求 1、熟悉车刀切削部分的构成要素,掌握车刀标注角度的参考平面、参考系及车刀标注 角度的定义; 2、了解车刀量角台的结构,学会使用量角台测量车刀标准角度 3、绘制车刀标注角度图,并标注出测量得到的各角度数值 二、实验装置 1、回转工作台式车刀量角台; 2、外圆车刀、90°偏刀或切断刀若干 、实验原理 车刀的标注角度可以用车刀量角台进行测量。测量的基本原理是:按照车刀标注角度的 定义,在切削刃选定点上,用量角台的指针平面(或侧面或底面),与构成被测角度的面或 线紧密贴合(或相平行、或相垂直),把要测量的角度测量出来 平面 侧平面 底平面 心G 图1-1量角台的构造 图1-2测量片 车刀量角台结构如图1-1所示。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100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1009范围

1 实验一 车刀几何角度测量实验 一、实验目的和要求 1、熟悉车刀切削部分的构成要素，掌握车刀标注角度的参考平面、参考系及车刀标注 角度的定义； 2、了解车刀量角台的结构，学会使用量角台测量车刀标准角度； 3、绘制车刀标注角度图，并标注出测量得到的各角度数值。 二、实验装置 1、回转工作台式车刀量角台； 2、外圆车刀、90º偏刀或切断刀若干。 三、实验原理 车刀的标注角度可以用车刀量角台进行测量。测量的基本原理是：按照车刀标注角度的 定义，在切削刃选定点上，用量角台的指针平面（或侧面或底面），与构成被测角度的面或 线紧密贴合（或相平行、或相垂直），把要测量的角度测量出来。 图 1-1 量角台的构造 图 1-2 测量片 车刀量角台结构如图 1-1 所示。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