工程材料与机械制造基础
《工程材料与机械制造基础》课程实验指导书
课程名称：工程材料与机械制造基础编号：2800940
学时分配
总学时：45 其中，理论学时：41 实验学时：4
适用专业：交通运输专业本科
指导教师：陈北强
一、铁碳合金平衡组织观察（2学时）
1、实验类型
演示、操作。
2、实验目的
（1）观察、认识铁碳合金平衡状态下的相和组织形貌，并予以识别。
（2）分析铁碳合金的成分（含碳量）、组织和性能的关系。
3、预习要求
实验前应认真预习本次实验内容，明确实验目的，弄清实验的基本原理，了解实验所用仪器、设备的工作原理及使用方法，以及初步掌握实验的方法和步骤。
4、仪器设备及使用原理
（1）金相显微镜（10台）。
（2）各种铁碳合金试样若干。
（3）金相图谱一册或金相图片若干幅。
金相显微镜的使用原理详见实验教材。
5、实验内容及实验步骤
实验内容：
了解金相显微试样的制备过程和方法；了解金相显微镜的构造、工作原理和使用方法；了解利用金相显微镜观察金相显微组织的原理；观察、认识铁碳合金平衡状态下的相和组织形貌，并予以识别；分析铁碳合金的成分（含碳量）、组织与性能之间的关系。
实验步骤：
（1）全班学生分成若干小组轮换进行，两人一台金相显微镜，观察本实验所规定的试样。
（2）对本次实验所有试样进行认真地观察，在观察过程中对照金相图谱或图片，确定每个试样的材料名称和牌号，找出其组织形态的特征，并进行对比分析。
（3）绘出所观察试样的显微组织示意图。
（4）金相显微镜的使用和操作详见实验教材。
二、钢的热处理工艺与分析实验（2学时）
1、实验类型
演示、操作。
2、实验目的
（1）了解钢的淬火、正火的工艺过程。
（2）进一步认识加热温度与冷却介质（冷却速度）对钢的组织和性能的影响。（3）进一步理解淬透性的概念及其影响因素。
3、预习要求
实验前应认真预习本次实验内容，明确实验目的，弄清实验的基本原理，了解实验所用仪器、设备的工作原理及使用方法，以及初步掌握实验的方法和步骤。
4、仪器设备及使用原理
箱式电炉二台，水盆（桶）一个，布、洛氏硬度计个一台，热处理工具（夹钳、挂钩）。
箱式电炉的使用原理详见实验教材。
5、实验内容及实验步骤
实验内容：
了解钢的淬火和正火工艺过程；了解加热温度与冷却介质对钢的淬火和正火的影响；识别碳钢热处理后典型组织的形态和特征。
实验步骤：
（1）将各种钢的式样打上标记，以示区别。
（2）实验前测试各种钢的硬度并做记录。
（3）学生拟定出各种钢的淬火加热温度和时间。
（4）按实验教师的要求和实验教材的操作方法严格进行操作，并将热处理实验进行数据记录。
说明：若时间不充裕，热处理后的显微组织观察可省略或放到实验一进行。
机械制造基础实验指导
实验一材料的金相显微组织观察 1.1 实验目的 1、了解金相显微镜的结构及原理； 2、熟悉金相显微镜的使用与维护方法； 1.2 金相显微镜的原理、构造和操作方法 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法之一，特别是在金属材料 研究领域占有很重要的地位。而金相显微镜是进行金相分析的主要工具，利用金 相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法，称为金相显微分 析。显微分析可以观察，研究材料的组织形貌、晶粒大小、非金属夹杂物在组织 中的数量和分布情况等问题，及可以研究材料的组织结构与其化学成分之间的关 系，确定各类材料经不同加工工艺处理后的显微组织，可以判别材料质量的优劣 等。 1、金相显微镜的工作原理 显微镜的简单基本原理如图1.1所示。它包括两个透镜：物镜和目镜。对着 被观测物体的透镜，成为物镜；对着人眼的透镜，成为目镜。被观测物体AB， 放在物镜前较焦点F1略远一点的地方。物镜使AB形成放大倒立的实像A1B1，目镜再把A1B1放大成倒立的虚像A’1B’1，它正在人眼明视距离处，即距人眼 图1.1 显微镜成像光学简图图1.2 物镜的孔径角 250mm处，人眼通过目镜看到的就是这个虚像A’1B’1。显微镜的主要性能有： ①显微镜的放大倍数：它等于物镜与目镜单独放大倍数的乘积，即物镜放 大倍数M ＝A1B1/AB；目镜放大倍数M目＝A’1B’1 /A1B1；显微镜的放大倍数M 物 ＝A’1B’1 /AB＝M物×M目。 ②显微镜的鉴别率：指显微镜能清晰地分辨试样上两点间的最小距离d的 能力，d值越小，鉴别率就越高。它是显微镜的一个重要性能，取决于物镜数值 孔径A和所用光线的波长λ，可用如下的式子表示：
机械制造基础课程设计
课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向机电一体化 课程名称《制造技术基础课程设计》 学号 06080729 姓名张森 指导教师 题目名称 CA6140车床拨叉 设计时间 2011年3-6月 2011 年 5 月日
目录 一、序言 (1) 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2) 三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (4) 四、选择加工方法，制定工艺路线 (8) 五、工序设计 (10) 六、确定切削用量及基本时间 (12) 七、专用机床夹具设计 (15) 八、设计心得 (17) 九、参考文献 (18) 十、附图 (19)
序言 一、序言 机械制造技术基础课程设计在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一次实践性教学环节。这次课程程设计是我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础。 由于能力有限，经验不足，设计中还有血多不足之处，希望各位老师多加指教。
二、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用 本次设计所给的零件是CA6140车床变速齿轮拨叉，用于双联变换齿轮的啮合，输出不同的转速，已达到变速的目的。该拨叉应用在CA6140车船的变速箱变速机构中机构中。拨 孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm 联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换转速，从而改变车床的主轴转度。 该拨叉在改换转速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm（H7）和锁销孔φ8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证。 图1-1 拨叉零件图 2.零件的技术要求 CA6140车床拨叉技术要求表1-1
《机械制造基础》期末考试复习题
《机械制造基础》期末考试复习题 一、填空题 1．金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（破坏）的能力。 2．金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。 3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂）三个阶段。 4．常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。5．疲劳强度是表示材料经（无数次交变载荷）作用而（不引起断裂）的最大应力值。6．受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是（冲击韧性）。 二、选择题 1．表示金属材料屈服强度的符号是（ B ）。 A.σ B.σ s C.σ b D.σ -1 2．表示金属材料弹性极限的符号是（ A ）。 A.σ e B.σ s C.σ b D.σ -1 3．在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B ）。 A.HB B.HRC C.HV D.HS 4．金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（ A ）。 A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 三、简答题 1．说明下列符号的含义及其所表示的机械性能指标的物理意义： σ s ，σ b ，HRC，180HBS 10/1000/30 。 答：σ s ：屈服强度的表示符号。屈服强度指材料产生屈服现象时的最小应力值。 σ b ：抗拉强度的表示符号。抗拉强度指材料被拉断前所能承受的应力值。 HRC：洛氏硬度。 180HBS 10/1000/30 ：表示用直径为10mm的淬火钢球在1000kgf的载荷作用下时间保持30s所测得的布氏硬度值为180。 2．何谓金属的疲劳和蠕变现象?它们对零件的使用性能有何影响? 答：机械零件经常受到大小和方向作周期性变化的载荷作用（交变载荷），零件所承受的最大应力值虽远小于其屈服强度，但经过多次循环后，零件在无显著的外观变形情况下却会发生断裂，称为金属的疲劳断裂。 金属在高温长时间应力作用下，即使所加应力小于该温度下的屈服强度，也会逐渐产生明显的塑性变形直至断裂的现象称为蠕变。 四、计算题 一根标准试样的直径为10 mm、标距长度为50 mm。拉伸试验时测出试样在26 kN时屈服，出现的 最大载荷为45 kN。拉断后的标距长度为58 mm，断口处直径为7.75 mm。试计算试样的σ s 、σ b 。 解： 第2章钢的热处理 一、填空题 1．普通钢热处理的四个基本环节是（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。 2．常见钢的退火种类有：完全退火，（等温退火）、（球化退火）和（去应力退火）。 3．钢的化学热处理常用的工艺方法有（渗碳）、（氮化）和（碳氮共渗）三种。 4．完全退火主要应用于（亚共析钢）。 5．球化退火主要适用于（过共析钢），该类钢经球化退火后能适当（降低）硬度，改善切削加工性
切削变形实验报告01
荆楚理工学院机械工程学院实验报告 姓名学号专业成绩 课程名：机械制造基础日期指导教师 实验题目：切削变形 一、【目的要求】 1 观察切削变形的过程，以及所出现的现象。 2 掌握测量切削变形和计算变形系数的基本方法。 3 研究切削速度、刀具前角和走刀量等因素对切削变形的影响规律。 二、【实验仪器与试剂】 1 设备： CA6140 普通车床 2 工具：游标卡尺、钢板尺、细铜丝等。 3 刀具：YT15硬质合金车刀若干把。 4 试件：30# 钢，轴向带断屑槽的棒料，直径30mm。 三、【实验原理】 在金属切削过程中，由于产生塑性变形，使切屑的外形尺寸发生变化，即与切削层尺寸比较，切屑的长度偏短，厚度增加，这种现象称为切屑收缩。一般情况下，切屑收缩的大小能反映切削变形的程度，衡量切屑收缩的大小可用变形系数表示。即ξ＝L c / L ch 式中ξ──变形系数； L c ──切削长度（ｍｍ）；L c ＝πD/( ｎ-b) ； 对于本实验：槽数ｎ＝ 3 ；槽宽b ＝ 2.5 ；L ch ──切屑长度（ｍｍ）， ⑴计算变形系数的方法用测量切削长度法。 ⑵把实验得到的切屑，冷却后，选出标准切屑，用铜丝沿切屑外部缠绕后拉直，然后用钢板尺测出其长度L ,为提高实验精度，可测 3 ～5 段切屑的长度求出平均值Lc 。 变形系数ξ＝L c / L ch =（πD/n - b ）/ L ch 图 2-1 切屑收缩图
四、【实验方法和步骤】 1、切削速度υ对切削变形的影响 刀具参数：κr＝45°；κr ＇＝8°；λs＝0°；γo ＝10°；αo ＝7°；r ＝0.1 mm 切削用量：f＝0.39 mm /r , ap＝40mm。 图 2-2 车削切屑收缩 改变切削速度，从低速到高速，可先取 υc＝5；10；20；25；30；40；60；80；110 m /min ； ｎ＝53；106；212；265；318；424；636；848；1166r/min ； 用每一种转速切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量并将结果填入表2-1 中。 2、刀具前角对切削变形的影响 刀具参数：κr ＝45°；κr ＇＝8°；λs ＝0°；αo ＝7°；r ＝0.1 mm 。切削用量：f＝0.39 mm /r , ap ＝40 mm υc＝60 m /min 。 改变车刀前角：γo ＝0°；15°；30°。 用不同前角的车刀分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量并将结果填入表2-2 中。 3、进给量f 对切削变形的影响 刀具参数：κr＝45°；κr＇＝8°；λs＝0°；γo＝10°；αo＝7°；r＝0.1 mm 。切削用量：ap ＝40 mm υc＝60 m /min 。 改变进给量：f＝0.2 ；0.36 ；0.51 ；0.66 （mm/r ）。 用不同的进给量分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量并将结果填入表2-3 中。 五、【实验现象、结果记录及整理】 1将切屑长度测量后取平均值，记录在表2-1 、2-2 、2-3 中，计算变形系数。 表 2-1 切削速度对切削变形影响实验数据记录
ca6140车床套机械制造基础课程设计工序卡片【6张】
机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 2 零件名称车床套零件号 零件重量同时加工零件 数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 三爪卡盘 车床CA6140 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/z) 主轴 转速 （r/ min） 切削 速度 (mm/s ) 基本工 时min 2 1 2 3 夹φ75外圆，粗车一端面，车 外圆φ42.4，长43，外圆φ45.4， 长41，外圆φ70，长5 钻内孔φ23 扩孔φ24.8 掉头装夹，粗车相同参数 切断 45°硬质合金 车刀 Φ23麻花钻 Φ24.8扩孔钻 切断刀 游标卡尺43 45 5 90 90 35 6 4 2 1 1 1 3 3 2 0.6 0.6 0.6 0.20 0.56 500 500 560 200 250 117.8 117.8 122.1 14.45 17.85 1.92 1.60 0.06 2.65 0.714 10.1
卧式铣床X62W 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (m/mi n) 基本工 时min 5 1 铣开挡5H9，保证尺寸2 6 φ63三面 刃铣刀游标 卡尺 9 1 4 0.06 750 148 0.04 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 6 零件名称车床套零件号
零件重量同时加工零件数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 专用钻床夹具摇臂钻床Z35 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (mm/r ) 基本工 时min 6 1 钻孔φ7，钻锥孔φ13 φ7麻花 钻 φ13x90 度锪钻游标 卡尺 4.5 2 1 1 4.5 2 0.20 0.20 530 530 11.65 11.65 0.108 0.047 0.155 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号7 零件名称车床套零件号
工程材料与机械制造基础答案
`第一章金属材料的力学性能 1、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同？ 答：σs用于测定有明显屈服现象的材料，σ0.2用于测定无明显屈服现象的材料。 2、什么是应力？什么是应变？它们的符号和单位各是什么？ 答：试样单位截面上的拉力称为应力，用符号σ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量称为应变，用符号ε表示，应变没有单位。 3、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？断裂发生在哪一点？若没 有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答： b点发生缩颈现象，k点发生断裂。 若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑 形性变，而是没有产生明显的塑性变形。 4、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 5、在机械设计时采用哪两种强度指标？为什么？ 答：（1）屈服强度。因为大多数机械零件产生塑性变形时即告失效。 （2）抗拉强度。因为它的数据易准确测定，也容易在手册中查到，用于一般对塑性变形要求不严格的零件。 6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？采用何种材料为宜？材料的E值愈大，其塑 性愈差，这种说法是否正确？为什么？ 答：应根据弹性模量选择材料。要求刚度好的零件，应选用弹性模量大的金属材料。 金属材料弹性模量的大小，主要取决于原子间结合力（键力）的强弱，与其内部组织关系不大，而材料的塑性是指其承受永久变形而不被破坏的能力，与其内部组织有密切关系。两者无直接关系。故题中说法不对。 7、常用的硬度测定方法有几种？其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？答：工业上常用的硬度测定方法有：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。 其应用范围：布氏硬度法应用于硬度值HB小于450的毛坯材料。 洛氏硬度法应用于一般淬火件、调质件。 维氏硬度法应用于薄板、淬硬表层。 采用不同方法测定出的硬度值不能直接比较，但可以通过经验公式换算成同一硬度后，再进行比较。 8、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬度法 测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度较洛氏硬度法高。 （2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品、小件检验。
《机械制造基础》期末考试试卷附答案
《机械制造基础》期末考试试卷附答案 一．填空题（每空2分 共40分） 1.合金结晶的基本规律，即在过冷的情况下通过 与 来完成。 2.钢的冷处理可以促使残余奥氏体继续转变为 ，提高零件的尺寸稳定性。 3.牌号ZG200-400中，字母“ZG ”表示 ，数字“400”表示 。 4.焊条由 和 两部分组成。 5.一般机械零件常见的失效形式有 、 、 三种形式。 6.基本偏差一般为 。 7.定向公差有 、 、 三个项目。 8.切削合力可分解为 、 和 三个分力。 9.卧式普通车床结构主要分为三箱一体，三箱是 、 、 。 二．选择题(每题3分 共30分) 1.表示金属材料屈服强度的符号是( ) A. s σ B. b σ C. 1σ- 2.高碳钢最佳切削性能的热处理方法是( ) A.完全退火 B.正火 C.球化退火 3.45钢属于( ) A.工具钢 B.结构钢 C.铸钢 4.下列材料中，焊接性能最差的是( ) A.低碳钢 B.高碳钢 C.铸钢 5.决定配合公差带大小和位置的是( ) A.标准公差 B.基本偏差 C.配合公差 6.下图所示游标卡尺的读数是( ) A.1.25 B.10.5 C.10.25 7.属于形状公差的是( ) A.平面度 B.平行度 C.同轴度 8.影响刀头强度和切削流出方向的刀具角度是( ) A.主偏角 B.前角 C.刃倾角
9.四爪卡盘的四个爪的运动是( ) A.同步 B.连续 C.独立 10.为减小工件已加工表面的粗糙度，在刀具方面常采取的措施是( ) A.减小前角 B.增大主偏角 C.减小后角 三．判断题(对的打√，错的打×。每题2分共20分) 1.金属材料在拉伸试验中都经历弹性变形、屈服、冷变形强化、缩颈与断裂四个变形阶段( ) 2.钢的淬透性取决于其临界冷却速度，临界冷却速度越小，淬透性越好( ) 3.碳钢中只有铁、碳两种元素( ) 4.铸件在凝固和冷却过程中，固态收缩只引起铸件外部尺寸的改变( ) 5.一般来说，若材料的强度极限高，则疲劳强度也越大( ) 6.孔轴的加工精度越高，则其配合精度也越高( ) 7.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确( ) 8.R z参数由于测量点不多，在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分( ) 9.粗加工时积屑瘤的存在增大了刀具的实际工作前角( ) 10.切断刀有两个主切削刃，一个副切削刃( ) 四．问答题(10分) 1.指出下列工件淬火后的回火方式，并说明原因 (1)45钢小轴 (2)60钢弹簧 (3)T12钢锉刀
《机械制造基础》课程实验项目 1 三菱M70数控车编程及仿真
《机械制造基础》课程实验项目 1 三菱M70数控车编程及仿真 一、实验目的 通过数控仿真软件，进行数控车的编程及仿真操作实验，加深学生对三菱M70数控车系统的理解，掌握数控车的基本编程及操作技能。 二、实验内容 (1)数控仿真系统操作。 (2)简单插补指令G00，G01，G02，G03编程操作 (3)内外圆单一固定循环指令G90编程操作 (4)内外圆复合固定循环指令G71，G72，G73，G70编程操作。 (5)三菱M70数控车加工仿真。 三、实验原理 根据给出的零件图及毛坯尺寸（直径45mm），选择适合的刀具，采用适宜的数控指令进行数控车编程，并在数控仿真系统中完成加工操作。 四、零件图 五、实验报告 1、简述加工思路及程序清单 加工思路： 任务引入:毛坯直径为45mm，长度为75mm。要求分析加工工艺和加工工线，编写加工程序，并完成仿真操作。 任务实施： （1）任务一：零件图分析 ①确定工艺基准。按基准重合原则，将工件坐标系原点定在零件右端面与回转轴线的焦点上。 ②尺寸分析。轴类零件的加工，首先应保证尺寸精度和表面粗糙度，对各表面的位置也有一定的要求，由于零件未标注 公差要求，则根据回转体类零件的特点，径向尺寸公差要求高于轴向尺寸公差要求；其次保证零件总长度尺寸。（2）任务二：加工工艺过程 ①装夹方式的选择。零件的毛坯为Ф45mm捧料，采用卡盘进行装夹 ②刀具的选择及切削用量的确定。根据零件图的加工要求使用了1号外圆车刀 （3）任务三：编写数控程序 （4）任务四：输入程序信息，实行模拟 程序清单： O0001； M03 S600; T0101;
G00 X46.0 Z1.0; G71 U1.5 R1.0; G71 P10 Q20 U0.5 W0.05 P0.2; N10 G00 X27.0 S1200; G01 Z0 F0.1; X30.0 Z-1.5; Z-20.0; X34.0; X38.0 Z-35.0; Z-43.0; G02 X42.0 Z-45.0 R2.0; N20 G01 X46.0; G70 P10 Q20; G00 X100.0 Z100.0; M05; M30; 2、简述数控车仿真加工操作步骤 打开软件按急停1号刀具转到加工位45，工件 长度为选择二维视图REF X”按钮，再按“+”按钮；点击“Z”按钮，再按“+”按钮 （选择“X”按钮和“Z”按钮的顺序可以互相换换，按“+JOG（手动）点 击屏幕选择键“MST输入“600点击“INPUT运用“X”按钮和“Z” SETUP T-ofs”按钮点击屏幕上的“length date按灰色向右方向键选中对应的Z Z=Input”键按灰色向左方向键 到X Z”向不动，沿着“X按“主轴停止”按钮测量特征线，鼠标光标选外 =Input”键在屏幕上打出X轴上 +Input EDIT”按钮按屏幕上的 “EDIT Open(new)INPUT点击 “INPUT点击“MONITOR SEARCH INPUT”键选择 加工完成，结束
机械制造基础课程设计夹具设计工艺设计要点
机械制造基础课程设计 设计题目：制订轴承端盖工艺及直径为10mm孔夹具设计 班级： 学生： 指导教师：
目录 设计任务书 一、零件的分析……………………………………… 二、工艺规程设计…………………………………… （一）、确定毛坯的制造形式…………………… （二）、基面的选择……………………………… （三）、制订工艺路线…………………………… （四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的确定…………………………………………… （五）、确定切削用量及基本工时……………… 三、夹具设计………………………………………… 四、参考文献………………………………………… 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 1 -
一、零件的分析 （一）零件的工艺分析 轴承端盖具有密封，定位的作用，因此结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度，这个零件从零件图上可以看出，所有加工表面是以?16mm为中心的，包括：?32H7mm及倒角，尺寸为?11mm，?7mm的沉头孔及螺纹孔，M5螺纹底孔，?11mm，?10mm进油孔，以及?56mm圆柱面，?16mm孔与?56mm柱面同心度为0.025； 由以上分析可知，对于这些加工表面而言，我们首先加工出?56mm外圆柱面，并以此为粗基准加工出关键部分孔?16mm，并以此为基准加工其它表面，并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。 （二）基面的选择 1 基准选择原则 ①粗基准的选择 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则： 1) 选择重要表面为粗基准 2) 选择加工余量最小的表面为粗基准 3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。 4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 2 -
工程材料及机械制造基础大作业(DOC)
《工程材料及机械制造基础》 课程结业论文 学院机械工程学院 专业 班级 学号 姓名 指导老师 完成日期2015年 5 月 15 日
卧式和面机典型零件的选材及加工工艺 一、前言 1.课程背景 工程材料及机械制造基础是研究常用机械零件的制造过程及制造方法的一门综合性技术基础课。是高等工业学校机械类专业和一些非机械类专业必修的技术基础课。课程内容包含工程材料、成型工艺基础和机械加工工艺基础三部分，主要介绍常用工程材料的组织、性能、应用和选用原则；各种毛坯的成型方法及零件的切削加工方法的基本原理和工艺特点；零件的结构工艺性以及机械加工工艺过程的基础知识；机械制造新材料、新技术及新工艺。通过本课程的学习，我们获得了常用工程材料、材料成形工艺及现代机械制造的基础知识，为学习其它相关课程及以后从事工程技术工作和科学研究奠定必要的基础。 本文以卧式和面机为例，通过初步分析卧式和面机典型零件的材料选择、毛坯生产方法、热处理工艺、零件制造工艺流程和结构工艺性，以加深对工程材料及机械制造基础课程的理解。 2.卧式和面机简介 和面机是一种食品加工机械，在食品机械的设计、制造、维护及材料等方面都要考虑到食品的特殊要求，要有切实可行的密封，简单方便的洗涤，以及彻底干净的杀菌的机构。通常我们应该注意以下几点。 1)结构上，接触食品的各个部件要能简单迅速的分解组合，分解的零件能便于洗涤； 2)材料上，对接触食品的零部件尽可能地采用不锈钢或其他防锈无污染材料； 3)环境保护上，必须有可靠的密封措施，严防杂物混入食品和物料散失； 4)在温度上，要有可靠的控温措施； 5)在工作环境上，机器应放置在空气流通、光线、温度和湿度适宜的地方。 和面机作用是进行面团的调制，既将各种原、辅料加水搅拌，调制成即符合质量要求，又适合机械加工成形的面团，主要用于面包、饼干、糕点、膨松食品、夹馅饼等食品生产过程中的面团调制。和面机可分为卧式和面机和立式和面机。 卧式和面机主要是指搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置，它的特点是，结构简单，制造成本低，卸料清洗方便，所以在食品加工中，如面包、饼干、糕点及一些饮食行业的面食中得到了广泛的应用。 根据食品生产的种类和特点不同，面团的各种性质各不相同，可分为韧性面团、水面团及酥性面团，一般来讲，对面团拉伸作用较强时，易于形成韧性面团，而对面团拉捏作用较强时，易于形成酥性面团。卧式和面机一般是在一根轴上安装几片浆叶，它对面团的拉伸作用较弱。适用于调制酥性面团。
电大期末考试备考题库机械制造基础习题集参考答案定稿版
电大期末考试备考题库机械制造基础习题集参 考答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
附录A：《机械制造基础》习题集参考答案 第一篇工程材料习题集 一．名词解释题 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显着提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。 比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。
置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。 晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。 形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。 残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 淬硬性：钢淬火时的硬化能力。 过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A 温度之下尚未分解的奥氏体。 1 本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 马氏体：含碳过饱和的α固溶体。 热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。 热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。
机床夹具拆装与调整实验报告
荆楚理工学院机械工程学院实验报告31 姓名_________ 学号__________ 专业_________ 成绩_______ 课程名：机械制造基础日期 _指导教师赵瑾________ 实验题目：_______________ 机床夹具拆装与调整_____________________ 一、【目的要求】 1. 掌握夹具的组成、结构及各部分的作用 2. 理解夹具各部分连接方法，了解夹具的装配过程 3. 掌握夹具与机床连接、定位方法，了解加工前的对刀方法。 二、【实验仪器与试剂】 1. 铳床一台 2. 铳床夹具一套 3. 拆装、调整工具各一套 三、【实验原理】
四、【实验方法和步骤】 1. 熟悉整个夹具的总体结构，熟悉各元件之间的连接及定位关系。 2. 使用工具，按顺序把夹具各连接元件元件拆开，注意各元件之间的连接状况，并把拆掉的各元件摆放整齐。 3. 利用工具，按正确的顺序在把各元件装配好，了解装配方法，并调整好各工作表面之间的位置。 4. 把夹具装到铳床的工作台上，注意夹具在机床上的定位，调整好夹具相对机床的位置，然后将夹具夹紧。 5?将工件安装到夹具中，注意工件在夹具中的定位、夹紧。 6.利用对刀塞尺，调整好刀具的位置，注意对刀时塞尺的使用。
五、【实验现象、结果记录及整理】 1、找出夹具中的定位元件、夹紧元件。 ①定位元件：定位支承板3，V形块5。 ②夹紧元件：偏心轮及活动V形块。 2、找出夹具中的对刀元件、夹具体及导向元件。 ①对刀元件：对刀块6
②夹具体：零件1
v1.0可编辑可修改 六、【分析讨论与思考题解答】 1、加工中为满足工件的加工精度，试进行定位分析。 建立坐标系如图。 铳轴端槽：长V形块5,限制工件X,X,Y,Y4个自由度 支承板3，限制工件Z 1个自由度，共限制工件 因在工件上只加工一个槽，Z可不限制。 2、夹具是如何与机床相连的 夹具是通过定向键2与铳床连接在一起的。 Y 5个自由 度。
现代工程材料成形与机械制造基础-第二版 -册-部分题库与答案
1.分析图示轨道铸件热应力的分布，并用虚线表示出铸件的变形方向。工艺上如何解决？ 轨道上部较下部厚，上部冷却速度慢，而下部冷却速度快。因此，上部产生拉应力，下部产生压应力。变形方向如图。 反变形法 5.如图一底座铸铁零件，有两种浇注位置和分型面方案，请你选择一最佳方案，并说明理由。 方案(Ⅱ)最佳.。 理由：方案(Ⅰ)是分模造型，上下铸件易错边，铸件尺寸精度差。 方案(Ⅱ)是整模造型, 铸件尺寸精度高。内腔无需砂芯成型，它是靠 上、下型自带砂芯来成形。 6.下图为支架零件简图。材料HT200，单件小批量生产。 （1）选择铸型种类 （2）按模型分类应采用何种造型方法？ （3）在图中标出分型面、浇注位置、加工余量 (1) 砂型铸造，(2)整模造型 （3）分型面、浇注位置、加工余量：见图 9.如图，支架两种结构设计。 （1）从铸件结构工艺性方面分析，何种结构较为合理？简要说明理由。 （2）在你认为合理的结构图中标出铸造分型面和浇注位置。
(1）（b）结构较为合理。因为它可省去悬臂砂芯。 （2）见图。分型面。浇注位置(说明：浇注位置上、下可对调） `12.如图所示铸件结构是否合理？如不合理，请改正并说明理由。 铸件上部太厚，易形成缩孔，壁厚不均匀易造成热应力。可减小上部壁厚，同时设加强筋。 无结构圆角，拐弯处易应力、开裂。设圆角。 3.某厂铸造一个Φ1500mm的铸铁顶盖，有图示两个设计方案，分析哪个方案的结构工艺性 好，简述理由。 (a)图合理 (b)图结构为大的水平面，不利于金属液体的充填，易造成浇不足、冷隔等缺陷；不利于金属夹杂物和 气体的排除，易造成气孔、夹渣缺陷；大平面型腔的上表面，因受高温金属液的长时间烘烤，易开裂使铸件产生夹砂结疤缺陷。 7.图示铸件的两种结构设计，应选择哪一种较为合理？为什么？
《机械制造基础》期末试题及答案
《机械制造基础》复习题 第一篇工程材料 一、填空题 1、金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度。 2、金属材料的常用的强度指标主要有屈服强度σs 和抗拉强度σb 。 3、强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗变形和断裂的能力。 4、金属材料的塑性指标主要有伸长率δ和断面收缩率ψ两种。 5、金属材料的强度和塑性一般可通过拉伸试验来测定。 6、常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。 7、常用的洛氏硬度测量标尺有 HRA 、 HRB 、 HRC 。 。 8、金属材料常用的冲击韧性指标是冲击韧性值a k 9.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方。 10.控制金属结晶晶粒大小的方法有增加过冷度、变质处理和附加振动和搅拌。 11.按照几何形态特征，晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷。 12.在铁碳合金相图上，按含碳量和室温平衡组织的不同,将铁碳合金分为六种，即亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁。 13.奥氏体是碳在γ-Fe 中的固溶体，它的晶体结构是面心立方。 14.铁素体是碳在α-Fe 中的固溶体，它的晶体结构是体心立方。 15.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。 16.普通热处理分为_ 退火、正火、_淬火_和回火。 17.钢的淬火方法包括_单液淬火_、双液淬火 _、分级淬火 _和等温淬火。 18.钢常用的回火方法有_高温回火_、_中温回火_和_低温回火_等。 19.常见钢的退火种类有完全退火、_球化退火_和_去应力退火(或低温退火)_。 20.钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度，它取决于马氏体中碳的质量分数。 二、选择题 1.拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（B）。 A. 屈服点 B. 抗拉强度 C. 弹性极限 D.疲劳极限 2.锉刀的硬度测定，应用（D）硬度测定法。 A.HBS； B.HBW； C.HRB； D.HRC。 3.纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（ B ）。 A.越高； B.越低； C.接近于理论结晶温度； D.没有变化。 4.珠光体是一种（D）。 A.单相固溶体； B.两相固溶体； C.铁与碳的化合物； D.都不对 5.在金属晶体缺陷中，属于面缺陷的有（C）。 A.间隙原子； B.位错，位移； C.晶界，亚晶界； D.缩孔，缩松。 6.铁碳合金含碳量小于0.0218%是（ A ），等于0.77%是( C )，大于 4.3% 是（ B ） A．工业纯铁； B.过共晶白口铁； C.共析钢；D.亚共析钢 7.低温莱氏体组织是一种（ C ）。 A．固溶体 B．金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属 8.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（ C ）。 A．珠光体 B．索氏体 C．贝氏体 D．马氏体 9.完全退火不适用于（ C ）。 A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种
机械制造基础实验报告完整版
班级：姓名：学号： 实验一跳动公差测量实验 一、实验目的 1、掌握百分表的安装及使用方法 2、理解掌握跳动公差的概念 3、掌握径向圆跳动、端面圆跳动的测量 二、实验内容 1、百分表的安装 2、利用百分表测量跳动公差 三、实验设备 百分表（架）、滑座、底座、测量轴 四、实验原理 将测量轴（端面）放在滑座上，在被测零件回转一周过程中百分表读数最大值与最小值之间的差值，即为单个测量平面上的径向（端面）圆跳动误差。 五、实验步骤 1. 将百分表（架）、滑座、底座组装成测量仪，并将测量轴装在滑座的两个顶尖上，用 微调螺丝定位 2 . 在被测零件回转一周过程中百分表读数最大差值，即为单个测量平面上的径向跳动 误差。 3、沿轴向选择3个测量平面进行测量，并将测量数据填入表中。表中各点的最大差值 即为该零件的径向跳动误差。 4. 整理数据，整理实验器材，完成实验。
班级： 姓名： 学号： 实验二 水平仪实验 一、实验目的 1．了解框式水平仪的工作原理 2．掌握框式水平仪的使用方法 3．掌握利用框式水平仪测水平 二、实验内容 利用框式水平仪测量某个表面是否水平 三、实验原理 工作原理：当水平发生倾斜时，水准泡的气泡就向水平仪升高的一端移动。由于水准泡 的内壁曲率半径不同，因此产生了不同的分度值。 四、实验设备 框式水平仪 五、使用方法： 测量时使水平仪工作面紧贴在被测表面，待气泡完全静止后方可进行读数。 水平仪的分度值是以一米为基长的倾斜值 ，如需测量长度为L 的实际倾斜则可通过下式进行计算： 实际倾斜值=分度值*L*偏差格数 例如：分度值为0.02mm/m ，L=200m, 偏差格为2格。 实际倾斜值为： mm 008.022******** .0=?? 水平仪零位校对，调整方法： 将水平仪放在基础稳固，大致水平的平板（或机床导轨）上，待气泡稳定后，在一端如左端读数，且定为零。再将水平仪调转180度，仍放在平板原来的位置上，待气泡稳定后，仍在原来一端（左端）读数A 格（以前次零读数为起点），则水平仪零位误差为二分之A 格。如果零位误差超过许可范围，则需调整水平仪零位调整机构（调整螺钉或螺母，使零位误差减小至许可值以内。对于非规定调整的螺钉，螺母不得随意拧动。调整前水平仪工作面与平板必须揭擦试干净。调整后螺钉或螺母等件必须固紧） 六、思考题： 1．如何判断水平仪是否有误差？若有误差如何调整？ 答：将水平仪放在被测平面，记录下水泡的所在刻度（如，右偏n 格），然后原地旋转180°，要是刻度与原来的位置一样（右偏n 格），则水平仪没有误差，否则有。 2．用有误差的水平仪如何判断一个表面是否水平？ 答：将水平仪放在被测平面，记录下水泡的所在刻度，如右偏n 格，然后原地旋转180°，要是刻度与原来的位置相反（左偏）且也偏n 格，则平面水平，否则不平。
机械制造基础课程设计
机械制造基础课程设计书明书 课程名称：机械制造基础课程设计 题目名称：设计“阶梯轴”的机械加工工艺班级： 姓名： 学号： 指导老：
工序号工序名称工序内容 1 备料锻造 2 车 1 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。 用尾顶尖顶住，粗车三个台阶，直径、长度均 留2mm余量. 2调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面， 保证总长259mm，钻中心孔。用尾顶尖顶住， 粗车另外四个台阶，长度、直径均留2mm余 量 3 热处理调质处理硬度24~28HRC 4 钳修研中心孔 5 粗车 1 双顶尖装夹半精车三个台阶，长度达到尺 寸要求，螺纹大径车到 mm，其余两个台阶直径上留 0.5mm余量，切槽三个，倒角三个 2调头，双顶尖装夹半精车余下的五个台阶。 mm及mm 台阶车到图样规
定的尺寸。螺纹大径车到mm， 其余两个台阶直径上留0.5mm余量，切槽三 个，倒角四个 6 修中心孔用金刚石或硬质合金顶尖加压修研 7 精车双顶尖装夹，车一端螺纹M24×1.6-6g 调头，车另一端M24×1.6-6g 8 划线划出键槽及?5位置 9 铣铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图 样规定尺寸大0.25mm，作为外圆磨削的余量 10 磨磨外圆Q、M并用砂轮端面靠磨台肩H、I 调头，磨外圆N、P，靠磨台肩G 11 检验按图纸检验 工序说明： 1、该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以中心孔为定位基准粗车外又以粗车外圆为定位基准加工孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。
2、螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件的螺纹部分的直径和长度上必须留去碳层。 3、为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬。 4、为保证工件外圆的磨削精度，热处理后需安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。 5、为消除磨削应力，磨后安排低温时效工序。
机械制造基础期末考试试题库含答案
机械制造基础试题库 一、金属切削基础知识 1. 车削时，主轴转速升高后，也随之增加。（AB） A 切削速度 B 进给速度 C 进给量 D 切削深度 2. 切削过程中，主运动是。其特点是。（切下切屑的运动、速度快，只有一个） 3. 镗床镗孔时，其主运动是。（镗刀连续转动） 4. 当车床上的挂轮架和进给箱的速比一定时，如主轴转速变快，此时进给量加快。（╳） 5. 拉削加工时，机床无需进给运动。（√） 6. 切削加工时，须有一个进给运动的有。（A） A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣斜齿 D 滚齿 7. 切削加工时，须有两个进给运动的有。（B、D） A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣直齿 D 滚齿 8. 调整好切削用量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。（C） A 车削 B 刨削 C 铣削 D 镗削 9. 所有机床都有主运动和进给运动。（╳） 10. 切削运动中，具有间歇运动特点的机床有。（B、F） A 车床 B 插床 C 磨床 D 镗削 E 拉床 F 刨床 11. 切削运动中，具有往复运动特点的机床有。（C、F） A 车床 B 插床 C 磨床 D 镗削 E 拉床 F 刨床 12. 任何表面的形成都可以看作是沿着运动而形成的。（母线、导线） 13. 切削用量包括、和。（切削速度、进给量、背吃刀量） 二、刀具知识 14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。（A） A 基面 B 切削平面 C 正交平面 D 进给平面 15. 刀具的住偏角是和之间的夹角。（刀具进给正方向、主切削刃） 16. 刀具一般都由部分和部分组成。（切削、夹持） 17. 车刀的结构形式有：等几种。 （整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式）18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有：。 （主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角）19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的，并配合前角改变切削刃的与 。（摩擦；强度、锋利程度） 20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。（D） A 使主切削刃锋利 B 减小摩擦 C 控制切削力大小 D 控制切屑流出方向 21. 车刀刀尖安装高于工件回转轴线，车外圆时，。（C、D）
机械制造基础课程设计--一阶梯状轴
机械制造基础课程设计--一阶梯状轴
1序言------------------------------------------（1） 2机械加工工艺规程设计步骤---------------------（2-7) 2.1 生产类型及零件分析-------------------------------------- (2) 2.2确定毛坯及各表面加工方法--------------------------------（2-3） 2.3确定定位基准及划分加工阶段------------------------------（3-4） 2.4热处理及工艺路线----------------------------------------（4-5） 2.5工序设计及加工余量选择----------------------------------（6） 3工艺说明----------------------—-------------（7-17） 3.1 工序一 --------------------------------------------(7) 3.2 工序二 --------------------------------------------(7) 3.3 工序三 --------------------------------------------(7-17) 塞规 -------------------------------------------（7-14）深浅样板 -------------------------------------------（15-16）成型车刀 -------------------------------------------（16-17） 3.4 工序四 -------------------------------------------（17） 4课设总结-------------------------------------（18）