《机械制造基础》课程实验指导书机电设备系设备教研室二00四年四月前言为了更好地完成《机械制造基础》课程教学,培养提高学生理论联系实际和实践动手能力，根据《机械制造基础》课程教学大纲对实验教学要求，编写本实验指导书。实验指导书包括实验指导和报告书两部分。其中指导书部分介绍了实验目的与要求、实验设备及仪器、实验原理、实验步骤等；报告书部分主要有实验数据记录、处理，分析及思考题等。本教材由吴少爽主编，由谢仁明主审。由于水平有限，时间仓促，书中会有不少缺点和错误，恳请各位读者批评指正。编者2004.4目录实验一拉伸实验………………………………………………………1实验二硬度实验………………………………………………………11实验三冲击实验………………………………………………………17实验四铁碳合金平衡组织分析………………………………………20实验五热处理实验……………………………………………………24实验六碳钢热处理后的显微组织观察………………………………27实验七不同金属的焊接性能…………………………………………31实验八车刀几何角度测量……………………………………………34实验九专用夹具拆装及组合夹具组装实验…………………………38实验十数控线切割加工演示实验……………………………………41附录金相显微镜的使用及金相试样的制备…………………………42实验一拉伸实验一．万能材料试验机介绍材料试验的目的，是模仿工程实际中的零件、构件的真实情况，在实验室研究他们的性能。因此，需要将各种零件、构件以及不同的工作情况，在实验室作出再现。作为被测试对象的零件、构件称为试件，应按相似原理制成模型或试样，并模仿其具体工作条件，作出模拟实验，从而测量试件的承载能力和变形等参数。提供模拟试验、给出稳定参数的设备，称为试验机。试验机品种繁多。如果按照所模拟的工作环境来分，有高温、常温、低温、腐蚀等；如果按照所模拟的载荷情况来分，有静载、动载、冲击、交变等；也可以按照试验机的功能来分，有拉伸、压缩、弯曲、硬度等。在常温、静载拉力试验机上，增设一些附具扩展功能，还能进行压缩、剪切、弯曲等试验。这种多功能的试验机称为万能材料试验机。图1—1所示的是材料力学中通常使用的试验机。图1-1万能材料试验机是由机架、加载系统、测力示值系统、载荷位移记录系统以及夹具、附具等五个基本部分所组成。其中以加载系统、测力示值系统和载荷位移记录系统反映了试验机的主要性能。以下分别阐述这些系统的工作原理和结构。（一）加载系统加载系统的功能是，提供适合于静载荷的力源。这力源必须是稳定的、可控的，而且重合于轴线的轴向力。实现这种力源的机构，一般的液压式和机械式两种。图1.2所示是液压式的加载机构。当高压油泵向油缸送油时,逐渐顶起油缸中的活塞,联同传力架将工作台升起。如果试件装入下层空间的夹头中，就向其施加了拉力；若放入上层空间的垫块上，就向试件施加压力。机械式的加载机构，也是使工作台移动，强迫试件伸长或压缩而施加拉力或压力。所图1-2图1-3在不同的，只是工作台由螺杆、螺母筒和蜗轮蜗杆等腰三角形机构所传动。（二）测力、示值系统测力、示值系统的功能，是要随时反映出作用于试件上载荷的数值。它是试验机的心脏部门。机械式和液压式材料试验机，一般都采用如图1．3所示的摆锤式测力、示值系统。二者的区别，仅在于传递拉力Ps的机构不同。机械式试验机，是由测力杠杆传递Ps力；而液压式的，是由测力油缸的活塞传递Ps力。因此，它们的测力、示值原理相同。1．摆锤式测力、示值系统的工作原理。如图1．3所示，试验机作用于试件上的载荷，就是作用在工作油缸上的压力Pw。由于工作油缸与测力油缸相连通，它们的油压强度相等，于是测力油缸的活塞对连杆作用的拉力Ps与Pw成线性关系，又Ps使摆杆联同法码扬起α摆角的同时，拨杆推动齿杆位移x，从而带动齿动使指针转动。因此，指针转动的角度φ与试验机的作用力Pw也成线性关系。它们的关系式：P=ａ·Ψ（1．1）式中，Q、l、d、h、Sw、Ss以及预置角α都是常量。由（1.1）式可得结论：（1）试验机的载荷Pw与指针的...
