機(jī)械制造工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)報告

《機(jī)械制造工藝學(xué)》實(shí)驗(yàn)報告姓名：班級：學(xué)號：指導(dǎo)老師：實(shí)驗(yàn)一加工誤差的統(tǒng)計分析實(shí)驗(yàn)日期：年月日指導(dǎo)老師：_成績：______一、實(shí)驗(yàn)的任務(wù)、性質(zhì)和目的1、任務(wù)：在調(diào)整好的無心磨床上連續(xù)加工一批同樣尺寸的試件，測量其加工尺寸，對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理，以穩(wěn)固機(jī)制工藝學(xué)課程中所學(xué)到的有關(guān)加工誤差統(tǒng)計分析方法的根本理論知識，并用來分析此工序的加工精度。2、性質(zhì)：綜合性實(shí)驗(yàn)。3、目的：〔1〕掌握加工誤差統(tǒng)計分析方法的根本原理和應(yīng)用。〔2〕掌握樣本數(shù)據(jù)的采集與處理方法，要求：能正確地采集樣本數(shù)據(jù)，并能通過對樣本數(shù)據(jù)的處理，正確繪制出加工誤差的實(shí)驗(yàn)分布曲線和圖?！?〕能對實(shí)驗(yàn)分布曲線進(jìn)行正確地分析，對加工誤差的性質(zhì)、工序能力及工藝穩(wěn)定性做出準(zhǔn)確的鑒別。〔4〕培養(yǎng)對加工誤差進(jìn)行綜合分析的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器及試件設(shè)備：c6140車床量儀：0~25mm數(shù)顯千分尺一把試件：φ24(±0.01)×32的45鋼〔淬火〕100件三、實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證加工精度，常常通過對生產(chǎn)現(xiàn)場中實(shí)際加工出的一批工件進(jìn)行檢測，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計的方法加以處理和分析，從中尋找誤差產(chǎn)生的規(guī)律，找出提高加工精度的途徑。這就是加工誤差統(tǒng)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(diǎn)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，把所測到的尺寸范圍分為假設(shè)干個段。畫出該批零件加工尺寸〔或誤差〕的實(shí)驗(yàn)分布圖。其折線圖就接近于理論分布曲線。在沒有明顯變值系統(tǒng)誤差的情況下，即工件的誤差是由很多相互獨(dú)立的微小的隨機(jī)誤差綜合作用的結(jié)果，那么工件尺寸分布符合正態(tài)分布。利用分布曲線圖可以比擬方便地判斷加工誤差性質(zhì)，確定工序能力，并估算合格品率，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后，才能繪制分布圖，因此不能在加工過程中及時提供控制精度的信息，這在生產(chǎn)上將是很不方便的。2．點(diǎn)圖法在生產(chǎn)中常用的另一種誤差分析方法是點(diǎn)圖法或圖法。點(diǎn)圖法是以順序加工的零件序號為橫坐標(biāo)，零件的加工尺寸為縱坐標(biāo)，把按加工順序定期測量的工件尺寸畫在點(diǎn)圖上。點(diǎn)圖可以反映加工尺寸和時間的關(guān)系，可以看出尺寸變化的趨勢，找出產(chǎn)生誤差的原因。圖稱為平均尺寸——極差質(zhì)量控制圖。一般是在生產(chǎn)過程開始前，先加工一批試件〔本實(shí)驗(yàn)中即用本批加工的零件作為試件〕，根據(jù)加工所得的尺寸，求出平均值和極差R而繪制成的。點(diǎn)圖：中線上控制線下控制線R點(diǎn)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(shù)值根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計原理而定出〔見表1〕。表1每組件數(shù)nA2D1D240.732.28050.582.110將生產(chǎn)中定期抽樣的尺寸結(jié)果，點(diǎn)在圖上，從點(diǎn)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(jī)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(wěn)定的界限。因此圖是用來判斷工藝過程的穩(wěn)定性的。四、實(shí)驗(yàn)步驟按車床的操作方法，加工一批零件〔本實(shí)驗(yàn)為100件〕。加工完的零件，擦洗干凈，按加工順序放置好。按加工順序測量工件的加工尺寸，記錄測量結(jié)果。繪制直方圖和分布曲線1〕找出這批工件加工尺寸數(shù)據(jù)的最大值xmax和最小值xmin，按下式計算出極差R。R＝xmax一xmin2〕確定分組數(shù)K〔K一般根據(jù)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：微米〕。5〕做頻數(shù)分布表。6〕計算和。7〕畫直方圖

以樣本數(shù)據(jù)值為橫坐標(biāo)，標(biāo)出各組組界；以各組頻率密度為縱坐標(biāo)，畫出直方圖。8〕畫分布曲線

假設(shè)工藝過程穩(wěn)定，那么誤差分布曲線接近正態(tài)分布曲線；假設(shè)工藝過程不穩(wěn)定，那么應(yīng)根據(jù)實(shí)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(xié)調(diào)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擬。繪制圖1〕確定樣組容量，對樣本進(jìn)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，將樣本劃分成假設(shè)干個樣組。2〕計算各樣組的平均值和極差對于第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(biāo)準(zhǔn)差；

——第i個樣組第j個零件的測量值；

——第i個樣組數(shù)據(jù)的最大值；

——第i個樣組數(shù)據(jù)的最小值3〕計算圖控制限〔計算公式見實(shí)驗(yàn)原理〕4〕繪制圖

以樣組序號為橫坐標(biāo)，分別以各樣組的平均值和極差R為縱坐標(biāo)，畫出圖，并在圖上標(biāo)出中心線和上、下控制限。按下式計算工序能力系數(shù)Cp判別工藝過程穩(wěn)定性可按下表所列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別。注意，同時滿足表中左列3個條件，工藝過程穩(wěn)定；表中右列條件之一不滿足，即表示工藝過程不穩(wěn)定。表2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(zhì)。進(jìn)而結(jié)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(tǒng)的誤差環(huán)節(jié)進(jìn)行測量和實(shí)驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號記錄數(shù)據(jù)序號記錄數(shù)據(jù)序號記錄數(shù)據(jù)序號記錄數(shù)據(jù)126517622752773285378429547953055806315681732578283358839345984103560851136618612376287133863881439648915406590164166911742679218436893194469942045709521467196224772972348739824497499255075100組號組界中心值xi頻數(shù)mi頻率fixi-〔xi-〕2〔xi-〕2mi123456789101112131415161718,表1-4實(shí)際分布曲線圖〔直方圖〕表1-5-R控制圖數(shù)據(jù)樣組號平均值極差R樣組號平均值極差R樣組號平均值極差R11019211203122141322514236152471625817918組序R-R控制圖六、誤差分析及實(shí)驗(yàn)小結(jié)實(shí)驗(yàn)二組合夾具的設(shè)計、組裝與調(diào)整實(shí)驗(yàn)日期：年月日指導(dǎo)老師：_成績：______一、實(shí)驗(yàn)的任務(wù)、性質(zhì)和目的1、任務(wù)：根據(jù)工件工序要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自行設(shè)計夾具總裝方案，并進(jìn)行裝配及調(diào)整，以穩(wěn)固機(jī)制工藝學(xué)課程中所學(xué)到的有關(guān)組合夾具的根本理論知識，并用來解決實(shí)際加工中工件的裝夾問題。2、性質(zhì)：綜合性實(shí)驗(yàn)。3、目的：〔1〕掌握組合夾具的特點(diǎn)和設(shè)計裝配方法，具有按加工要求組裝組合夾具并進(jìn)行檢測的能力?！?〕了解組合夾具的元件種類、結(jié)構(gòu)與功用。〔3〕掌握六點(diǎn)定位原理及粗、精基準(zhǔn)選擇原那么?！?〕理解夾具各局部連接方法，了解夾具與機(jī)床連接及加工前的對刀方法。〔5〕掌握定位方法，調(diào)整定位尺寸、消除形位誤差、夾緊力的分析等?！?〕熟悉銑、鉆、鏜等機(jī)床夾具的特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器及試件1．組合夾具元件一套。2．零件實(shí)物一件。3．活動扳手、銅錘、起子等工具。4．千分尺、游標(biāo)卡尺、千分表、磁力表座、塊規(guī)、心棒等檢具。三、組合夾具元件及其作用組合夾具按組裝對元件間連接基面的形狀不同，可分為槽系和孔系兩大系統(tǒng)。為了適應(yīng)不同產(chǎn)品加工零件尺寸大小的需要，組合夾具按其尺寸大小又分為大、中、小型三個系列，見下表。各系列中，其元件用途又可分為八大類。在每一類元件中又分很多結(jié)構(gòu)類型、品種及規(guī)格，以供組裝不同夾具時搭配選用。為了掌握組合夾具的組裝技術(shù)，必須熟悉各類元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸規(guī)格及使用方法，以便靈活運(yùn)用各類元件，迅速組裝出所適用的夾具來。現(xiàn)以中型系列為例，介紹八大類元件的主要結(jié)構(gòu)形式和根本用途。1．根底件它是組合夾具中最大的元件，包括各種規(guī)格尺寸的方形、矩形、圓形根底板和根底角鐵等。根底件通常作為組合夾具的基體，通過它將其他各種元件或合件組裝成一套完整的夾具，圖1為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖1根底件圖2支承件2．支承件支承件是組合夾具的骨架元件。支承件通常在組合夾具中起承上啟下的作用，即把上面的其他元件通過支承件與其下面的根底件連成一體，一般各種夾具結(jié)構(gòu)中都少不了它。支承件有時可作定位元件使用，當(dāng)組裝小夾具時，也可作為根底件。圖2為其中的幾種結(jié)構(gòu)。3．定位元件定位件主要用于工件在夾具中的正確定位，也用于保證夾具中各元件的使用精度及其強(qiáng)度和剛度。圖3為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖3定位元件4．導(dǎo)向件導(dǎo)向件主要用來確定刀具與工件的相對應(yīng)置，加工時起引導(dǎo)刀具的作用。有的導(dǎo)向件可作定位用，也可作為組合夾具系統(tǒng)中移動件的導(dǎo)向。圖4為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖4導(dǎo)向件圖5夾緊件5．夾緊件夾緊件主要用來將工件夾緊在夾具上，保證工件定位后的正確位置，也可作墊板和擋塊用。圖5為其中的幾種結(jié)構(gòu)。6．緊固件緊固件主要用來連接組合夾具中各種元件及緊固工件。由于緊固件在一定程度上影響整個夾具的剛性，因此均采用細(xì)牙螺紋，這樣可使元件的連接強(qiáng)度好，緊固可靠。同時所選用材料、精度、外表粗糙度及熱處理均高于一般標(biāo)準(zhǔn)緊固件。圖6為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖6緊固件7．其他件除了上述六類元件以外的各種用途的單一元件稱為其他件。其他件中有的有明顯的作用，有的常無固定的用途，但如用得適宜，那么能在組裝中起到極為有利的輔助作用。圖7為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖7其他件圖8合件8．合件合件是由假設(shè)干零件裝配而成，并在組裝過程中不拆散使用的獨(dú)立部件。按其用途可分為定位合件、導(dǎo)向合件、分度合件以及必需的專用工具等。圖8為其中的幾種結(jié)構(gòu)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．設(shè)計〔2人一組〕：〔1〕根據(jù)工件工序要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定定位方案，畫出定位簡圖；〔2〕自行設(shè)計夾具組裝方案：構(gòu)思整個夾具的總體結(jié)構(gòu)，確定夾具中的根底件、支承件、定位元件、夾緊