机制工艺实验教学指导书.doc
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1、机制工艺实验教学指导书若有综合实验台或大型仪器设备先写该设备的结构、原理及使用说明实验一 工件的定位认知实验一、实验目的巩固六点定位原理概念,以及完全定位、不完全定位,欠定位、过定位的区别和使用方法等。二、实验仪器设备定位元件展示柜一组。三、实验原理六点定位原理:工件在夹具中的定位,就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置,这可以通过布置定位支承点限制工件相应的自由度获得。任何一个工件 (刚体)在空间直角坐标系中都具有六个自由度,见图1.1。以, ,分别表示沿三个坐标轴的轴向移动(或称移动自由度),以,分别表示绕三个坐标轴的转动(或称为转动自由度)。由此可见,要使工件在夹具中占有确定的位置,就是
2、要在空间直角坐标系中,通过合理的布置定位元件限制工件的六个自由度。在xy平面 (A面)上布置三个支承钉,把工件放在三个支承钉上,就可限制工件的三个自由度, ,;在yz平面上(B面)上布置两个支承钉,使工件靠在两个支承钉上,就可限制, ;在x-z平面(C面)上布置一个支承钉,使工件靠在这个支承钉上,又可限制工件一个自由度 。通过工件与六个支承点接触,限制其六个自由度。 图1.1 刚体在空间的六个自由度完全定位和不完全定位:工件定位时,其六个自由度全部被限制的定位称为完全定位如果工件根据加工要求只需要限制其部分自由度,虽然工件在空间不占有一个完全确定的位置,但不影响该工序加工要求时称为不完全定位。
3、欠定位:工件实际定位所限制的自由度数目,少于按该工序加工加工要求必须限制的自由度数目称为欠定位。过定位:工件定位时,如果出现两个或两个以上的定位支承点重复限制工件上的同一个自由度则称为过定位。四、实验内容与步骤观摩工件的定位原理和常用定位元件的模型,并进行定位分析。五、实验注意事项可以根据实验具体情况增加项目。例如:实验报告要求(必填)实验报告应包含以下内容:1.实验目的2.实验仪器设备记录实验时所使用的仪器、设备(名称、规格)实验二 典型机床夹具认知实验一、实验目的1、熟悉典型定位方式和定位元件,掌握典型夹紧机构的作用原理和特点; 2、使学生掌握各类机床夹具的结构、原理和特点;了解现代机床夹
4、具的发展。二、实验仪器设备夹具和定位元件展示柜一组三、实验原理1、 偏心夹紧机构原理偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件。偏心夹紧的夹紧力可用下式计算: 其中 W夹紧力 (N) Q手柄上动力(N) L动力力臂(mm) _转动中心到作用点P间距离(mm) _夹紧楔角() 转轴处的摩擦角()偏心夹紧机构的优点是结构简单,操作方便,动作迅速。其缺点是自锁性能差,夹紧行程和增力比小。 图1.2 偏心夹紧夹具(上图)和II号偏心夹紧夹具(下图)1 扳手 2夹具体 3套 4工件 5拉杆 6偏心轮 7手柄 8板手9杆 10销 11偏心轮 12垫块 2、 螺旋夹紧机构原理螺旋可以视
5、为绕在圆柱体上的斜楔,所以螺旋夹紧力的计算公式:其中,F单个螺旋夹紧时产生的夹紧力(N)Q原始作用力L作用力臂(mm)r螺旋副的当量摩擦半径(mm),其值视螺旋副的结构形式而定螺杆端部与工件键的摩擦角()螺纹中径之半(mm)螺纹升角()螺旋副的当量摩擦角(),=arctan(tan/cos),式中为螺旋副的摩擦角(),为螺纹牙型半角()螺旋夹紧机构结构简单,易于制动,增力比大,自锁性好,是手动夹紧中应用最广泛的一种夹紧机构;缺点是动作较慢。 图1.3 螺旋夹紧图1 工件 2定位销轴 3挡销 4定位套 5分度定位销 6手钮 7手柄8衬套 9开口垫圈 10螺母 11转盘 12钻模套 13夹具体3、
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