工艺学实验 zwj.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流工艺学实验 zwj.精品文档.仪器制造技术实验指导光电学院测控系2012年实验一 光学镜筒加工工艺编制一、 实验目的及要求：1. 掌握轴类零件与套筒类零件常用材料与毛坯类型的选用；2. 掌握零件的结构工艺性分析及主要技术要求分析；3. 能拟定给定轴类零件与套筒类零件的加工工艺路线，包括各加工表面的加工方法和加工方案、定位与夹紧、加工顺序确定以及加工阶段的划分等内容；4. 能够进行各工序内容设计，包括确定加工余量、计算工序尺寸及公差，选择机床和工装以及确定加工余量等5. 掌握典型轴类零件与套筒类零件的工艺规程的编制。二、 实验内容 按下图要求编

2、制加工工艺及检测方法。三、 实验方法及步骤：1. 将给定的零件进行主要技术要求分析和零件结构工艺性分析；2. 确定毛坯的类型；3. 拟定零件的加工工艺路线，包括各加工表面的加工方法和加工方案、定位与夹紧、加工顺序确定以及加工阶段的划分等内容；4. 进行各工序内容设计，包括确定加工余量、计算工序尺寸及公差，选择机床和工装以及确定加工余量等；5. 工艺文件的编写。四、 实验报告1. 实验目的2. 实验内容3. 画出你所编制工艺零件的零件图4. 拟定零件加工工艺路线，填写工艺卡5. 工艺分析五、 典型套类零件举例5.1 图样分析如下图。5.2 工艺过程编制 工艺卡片如下表。5.3 工艺分析及检测1）

3、当批量生产铜套时，可采用铸造成筒形料，并多件连铸，这样可以节约材料。2）套类零件加工时，粗基准应选择在加工余量小的表面上。若采用铸造筒形料时，应根据材料的具体情况考虑加工工序的安排。3）对于精度要求较高的铜套，当铜套压入与之相配套的零件后，采用过冲挤压方法保证最终装配尺寸及精度要求。4）对于同轴度及垂直度的检测，采用小锥度心轴装夹工件，然后将小锥度心轴装夹在偏摆仪两顶尖之间，用百分表测量外圆的跳动量，即同轴度误差，测量端面的跳动量，即为垂直度误差。5）圆柱度的测量，按测同轴度与垂直度测量的装夹方法，用百分表测量，测三个横截面，其中最大读数与最小读数之差为圆柱度。实验二 加工精度统计分析一、 实

4、验目的及要求1. 目的理解主要原始误差对加工精度的影响；掌握加工误差的统计分析方法；分析加工误差性质及产生原因，指出消除或减小加工误差的途径。以进一步理解课堂教学中有关加工精度的统计分析方法的知识，了解加工过程中质量控制的基本方法。2. 要求（1） 用统计分析法对一批零件的加工尺寸数据进行处理：（2） 绘制分布曲线，计算试件的平均尺寸和标准差，确定工序的加工精度能力；（3） 绘制质量控制图，分析工序加工的稳定性。二、 实验设备量具：千分尺一把试件：圆柱试件三、 实验步骤1. 按加工的先后顺序排列工件。2. 将工件上的油污擦干净，然后进行测量，并把测得的数据记录下来。3. 对所得的数据进行处理。

5、四、 实验报告1. 实验目的2. 实验内容3. 原始数据记录表4. 频数分布表5. 绘制实验分布曲线6. 绘制控制图五、 实验结果的分析与讨论1. 本工序的分布曲线是否接近正态分布曲线？2. 根据工序的工艺能力系数，本工序属于哪一级工艺？3. 整批零件有无废品？如果有废品，是可修废品还是不可修废品？当再加工一批零件时，应如何调整机床才能避免或减少废品？4. 从图看，本工序的工艺过程稳定吗？如果不稳定，试分析其原因。六、原始尺寸记录表加工工件序号第一次测量尺寸第二次测量尺寸第三次测量尺寸平均值加工工件序号第一次测量尺寸第二次测量尺寸第三次测量尺寸平均值1.点图法实验时，从顺次磨削的200个活塞销

6、中，连续取出100个活塞销进行测量，测量后知它们的尺寸是各不相同的，这种现象称之为尺寸分散。把每一活塞的测量尺寸记录下来，然后以活塞销的加工顺序为横坐标，以量得的尺寸为纵坐标，用两根平滑的曲线AA、BB画出点子的上下限，再在其中间画出其平均值曲线00。这条00线就表示了变值系统误差的变化，其产生根源主要是砂轮的磨损，如图21所示。 图212分布曲线法把测量所得的数据按尺寸大小分组，每组有尺寸间隔为0.005mm，则可分成(XmaxXmin)/0.005组。以每组内试件数n为分子，试件总数m为分母，则频率n/m为纵坐标，以尺寸范围的中点x为横坐标，就可以作为成如图22所示的活塞销实际直径尺寸分布

7、折线图。图22:四 实验步骤1对试件预先编号(1100或1200).2活塞销磨削前尺寸为35.05-0.01 -0.10，第一次磨削余量为0.05，按规定尺寸调整机床，试磨数件后，所得尺寸应在公差带中心偏下。3机调整后，按序号1200连续磨削试件至结束。4第二次活塞销磨削前尺寸为35-0.02 -0.09mm，第二次磨削余量为0.05mm，活塞销要求尺寸34.95-0.03 -0.08mm，调整机床尺寸34.88mm，按序号1200连续磨削试件至结束。5调整测微仪尺寸为34.95，从200工件中顺次取出100个活塞销，将试件擦洗干净，在测微仪上按序号顺次测量活塞销的外径为保证测量的准确性和可靠

8、性可在其上测量三个点，取其平均值，把结果填入表21中(第16页)。五 数据处理1根据测量记录表11中的数据，以活塞销的加工顺序为横坐标，以量得的尺寸为纵坐标作点图，用两根平溪的曲线AA、BB画出点子的上下限，再在其中间画出其平均曲线00(图23)。2计算下列数值： 工件平均尺寸 （分散范围中心） 均方根误差 = 图的中心线R图的中心线图的上控制界限 +A=图的下控制界限 -A=R图的下控制界限 = D =3作出XR图，分析工艺的稳定性(图24，第18页)。图反映了变值系统性误差的变化规矩规律，R图反映随机性误差的大小。4计算工艺能力系数Cp=T/65把测量所得的数据(表1-1)按尺寸大小分组，

9、每组的尺寸间隔为0.005mm，则可分成(XmaxXmin)/0.005组，把各范围内的试件数量填入表23内，以每组内试件数m为分子，试件总数n为分母，则频率m/n为纵坐标，以每组中点X为横坐标，就可以作成如图22所示的活塞销实际直径尺寸分布折线图(图2-5)。机械制造加工精度的统计分析一、 实验目的：二、 实验用材料、工具、设备1.50个被测工件；2.千分尺一只（量程2550）；3.记录用纸和计算器。三、 实验步骤：1对工件预先编号(150)。2用千分尺对50个工件按序对其直径进行测量，3. 把测量结果填入表并将测量数据计入表1。表内的实测值为测量值与零件标准值之差，单位取m表1 工件轴径尺

10、寸实测值 （单位：m）序号12345678910实测值-15-105-141-5-5-4-35-6序号11121314151617181920实测值-15-5-10-24-22-30-465-20序号21222324252627282930实测值514-15-15-12-22-20-18-22-20序号31323334353637383940实测值-5-220-30-2010-20-1510-32序号41424344454647484950实测值-16-205-5-10-35-1581-15四、 数据处理并画出分布分析图： 组 距： m m 各组组界： 各组中值： m 表2 频数分布表组号组界

11、/m中心值频数统计频数频率(%)频率密度/m-1(%)1-37.75-32.25-35240.732-32.25-26.75-29.5361.093-26.75-21.25-245101.824-21.25-15.75-18.58162.905-15.75-10.25-139183.276-10.25-4.75-7.59183.277-4.750.75-26122.1880.756.253.5481.4596.2511.759361.091011.7517.2514.5120.361) 工序能力系数Cp： Cp1表明该工序工序能力不足，产生不合格率是不可避免的。3.估算合格率和不合格率Q1)

12、工件要求最小尺寸mm，最大尺寸mm2) 工件可能出现的极限尺寸为，故会产生不可修复的废品。，故将产生可修复的不合格产品。3) 不合格品率：查表得：z=2.8时， F(z)=0.4974 实验三 数控线切割加工演示实验一、 实验目的及要求1、 了解电火花特种加工原理及线切割机床结构组装。2、 了解SMIV型微机线切割控制器的使用、线切割加工程序的编辑方法。3、 演示加工过程。二、 实验设备 SCX2微控线切割机床 SMIV微机线切割控制器 ST16示波器三、 实验步骤1、 电火花加工原理电火花加工是特种加工工艺方法之一，它是利用电能对导电材料进行尺寸加工。高频脉冲电源以持续时间为10.610.8

13、秒的脉冲形式加到工具电极（钼丝）和工件电极之间，产生火花放电。电子撞击工作表面，使工件加工表面在瞬间急剧熔化、汽化和蒸发，由于惯性效应将灼热的金属微粒抛出火花放电区，产生一个小圆穴。火花放电的结果，使电极之间放电的间隙增大，通过信号检测、放大与伺服控制系统的共同作用，使钼丝与工作间隙减少，并保持最佳的放电间隙状态。电蚀加工过程就会连续进行下去，在金属表面上形成大量的圆穴，这些小圆穴无数次的重叠后，并形成工件的加工表面。线切割加工实际上是线电极电火花加工的简称，是电火花加工的一种方式，它是以金属钼丝为工具电极，以被切割的材料为工具奠基，利用二者之间产生脉冲放电所形成的电腐蚀进行切割加工。因此，可

14、加工各种金属材料和高强度、高硬度、高韧性的导电材料。如淬火钢、硬质合金钢。2、 SMIV型微机线切割控制器简介SMIV型微机线切割控制器适用于二维及四维电火花线切割机床的控制。具有以下主要特征：（1） 全部采用触摸式防尘按键，在输入及检查中，拌以鸣叫提示以减少输入误码率。（2） X、Y、U、V四轴均可设置齿隙补偿，补偿量0255u（3） 大锥度切割小圆弧时保证步圆度小于1u。（4） 加工时钼丝与工件短路能自动退回，同时按回退键，可动手快速退回。（5） 程序能倒走加工。（6） 可切割镜象对成图形，也可旋转任意角度。（7） 一次可输入2399条线切割程序。（8） 加工结束能控制自动关机。（9） 可

15、靠的断电保护功能。（10） 可与编程机快速通讯。3、 编程并校验。4、 装夹工件毛坯，刀具，对刀设置。5、 开机加工。四、 实验报告 实验报告内容包括：零件加工图、程序、实验过程分析五，实验内容简述1. 现场熟悉数控电火花快走丝线切割机的控制组件及功能2. 练习数控电火花快走丝线切割机的开关机操作3. 进行数控电火花快走丝线切割机电极丝的安装及调整操作(1) 电极丝的绕丝、紧丝操作具体步骤如下： 将购回的丝盘上的电极丝绕在储丝筒上； 使储丝筒移动到其行程的一端，把电极丝通过导丝轮引向储丝筒端部的螺钉处并压紧； 打开张丝电机启停开关，旋动张丝电压调节旋钮，调整电压表读数至电极丝张紧且张力合适；

16、旋转储丝筒，使电极丝以一定的张力逐渐均匀地盘绕在储丝筒上； 待储丝筒以至其行程的另一端时，关掉张丝电机启停开关，从丝盘处剪断电极丝并固定好丝头。(2) 电极丝垂直校正在具有U、V轴的线切割机床上，电极丝运行一段时间、重新穿丝后或加工新工件之前，需要重新调整电极丝对坐标工作台表面的垂直度。校正时使用一个各平面相互平行或垂直的长方体，称为校正器具体步骤如下： 擦净工作台面和校正器各表面，选择校正器上的两个垂直于底面的相邻侧面作为基准面，选定位置将两侧面沿X、Y坐标轴方向平行放好； 选择机床的微弱放电功能，使电极丝与校正器间被加上脉冲电压，运行电极丝； 移动X轴使电极丝接近校正器的一个侧面，至有轻微

17、放电火花； 目测电极丝和校正器侧面可接触长度上放电火花的均匀程度，如出现上端或下端中只有一端有火花，说明该端离校正器侧面距离近，而另一端离校正器侧面远，电极丝不平行于该侧面，需要校正； 通过移动U轴，直到上下火花均匀一致，电极丝相对X坐标垂直； 用同样方法调整电极丝相对Y坐标的垂直度。线切割数控程序编程1、编程步骤图6.25凹模型腔工作图（1）正确选择穿丝孔和电极丝的切入位置（2）确定切割路线（3）计算间隙补偿量（4）求交点坐标值（5）编制线切割程序（6）程序检验2、线切割数控程序编程实例已知：如图6.25凹模型腔工作图所示，线电极直径为0.18 mm，单面火花放电间隙为0.01 mm。要求编

18、制出凹模线切割加工程序。建立坐标系，确定穿丝孔位置：以圆心O为坐标系原点(穿丝孔位置)；确定切割路线：由ODABCDO绕行一周后返回起点；确定间隙补偿量：R (0.18/2)0.01 mm计算交点D坐标：Cos 12/25 XD/12XD 5.67XD 5.76（计算方法详略）得到D (5.760，10.527)其它交点坐标可直接由图形中得到。采用ISO格式手工编程序（单位：m）如下（以下所用指令参见“表6.2 电火花线切割数控机床常用ISO代码”）：P604 ；程序名N10 G92 X0 Y0 ；确定坐标系N20 G41 D100 ；左刀径补偿(补偿值为钼丝半径和放电间隙之和，此程序段须放在进刀线之前)N30 G01 X5760 Y10527 ；直线插补，ODN40 G03 X0 Y-12000 I-5760 J-10527 ；逆圆插补，DAN50 G01 X25000 Y-12000 ；直线插补，ABN60 G01 X25000 Y0 ；直线插补，BCN70 G03 X5760 Y10527 ；直线插补，CDN80 G40 ；刀径补偿取消，此程序段须放在退刀线之前N90 G01 X0 Y0 ；线电极返回原点N100 M02 ；程序结束