OM7OBA机械制造技术基础实验指导书.docVIP

《机械制造技术基础》实验指导书 目 录 实验一、刀具角度测量实验 3 实验二、动态切削力的测量实验 6 实验三．加工误差的统计分析实验 11 实验四、工艺系统静刚度的测量实验 13 实验一、刀具角度测量实验 实验目的和要求 熟悉车刀切削部分的构造要素； 通过实验加深理解刀具标注角度参考平面的定义，三个平面的空间位置及相互关系； 熟悉万能车刀测角仪的测量原理，掌握车刀几何角度的测量方法，加深理解车刀几何角度及其在切削过程中的作用； 用所测量的刀具几何角度画一张车刀的角度标注图； 记载自己所测刀具的编号、刀具材料、几何角度。 实验设备 车刀若干，万能刀具角度测量仪器4台 实验方法 熟悉车刀切削部分的构造要素，重点观察车刀的形状、主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面、副主后刀面的位置。图2-1为车刀切削部分的构造要素。 图 2-1 车刀切削部分的构造要素 掌握刀具几何角度的定义 前 角 γ0 ：在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。 后 角 α0 ：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角。 主偏角 κr ：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。 副偏角 κr ′：在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。 刃倾角 λs ：在切削平面测量的主切削刃与基面的夹角。 副后角 α′0 ：在副正交平面内测量的副后刀面与副切削平面的夹角。 刀具每个角度的标注如图2-2所示。 图 2-2 车刀的几何角度标注 车刀几何角度的测量方法 刀具角度测量台 刀具角度测量台如图2-3所示。 图 2-3 车刀角度测量台 刀具角度的测量方法（以车刀为例） 主偏角 κr 的测量 a) 转台调零：将转台左侧的刻度线对到底盘的零度； b) 将刀具安装在滑块上，刀尖顶在指针平面中心线上。此时，扇形盘平面与进给方向重合； c) 转动转台，使刀具的主切削刃与指针平面紧贴； d) 读取转台左侧刻线所示的圆盘刻度，就是主偏角 κr 。 副偏角 κ′r的测量 在1）项的基础上，转动转台使副切削刃与指针平面紧贴； 读取转台左侧刻线所示的圆盘刻度，就是主偏角 κ′r 。 刃倾角 λs 的测量 在测量主偏角的位置上，此时，扇形面为切削平面，在该平面内将指针的刃口A与主切削刃重合； 读取指针所指的刻度就是刃倾角λs 。 前 角 γ0的测量 在测量主偏角的位置上，将转台转过90°，此时，扇形面为正交平面，在该平面内将指针的刃口A与前刀面重合； 读取指针所指的刻度就是前角γ0 。 后 角 α0的测量 在4）的基础上（此时，扇形面为正交平面），将指针的刃口B与后刀面重合； 读取指针所指的刻度就是后角α0 。 副后角 α′0的测量 在2）的基础上，将转台转过90°，此时，扇形面为副正交平面。将指针的刃口C与副后刀面重合； 读取指针所指的刻度就是后角α′0 。 填写实验报告 为了继续进行后续的相关实验项目，要将对车刀的实际测量结果进行认真的整理、记录。 实验二、动态切削力的测量实验 实验目的和要求 了解各种测力仪的工作原理； 研究在一定刀具几何角度的条件下，切削深度和进给量对切削力的影响及变化规律。 掌握用实验的方法建立切削力的经验公式的方法和技能。 实验仪器及耗材 压电式切削测力仪； YE5850电荷放大器； 机床：J1MK460×100精密车床； 其它测量工具； 45钢试件； 计算器、笔、尺等（学生自备）。 测力仪的工作原理 压电式切削测力仪 YDC-Ⅲ89型压电式切削测力仪的结构如图2-1所示，该测力仪为大连理工大学开发的专利产品，采用刀杆式结构，用一个三向压电石英力传感器作为力——电转换元件。它不仅大刚度、高灵敏度、高固有频率、宽频率响应范围，线性良好的动、静态性能，而且结果简单，体积小，除刀体结构有一点变化外和正常的刀具一样，在正常的切削加工状态下，就可以实时、准确地测量出三向静、动态切削力。其工作原理可简单地叙述为：根据正压电效应，当石英晶片受到外力作用时，石英晶片的表面会产生正、负电荷，电荷的多少与所受外力的大小 成严格的线性关系。 电阻应变式切削测力仪 电阻应变式切削测力仪的工作原理是在测力仪的弹性体（特制刀杆）上粘贴电阻应变片，构成电桥，如图2-2所示。电桥的平衡条件是R1/R2=R3/R4，既B、D两点的电位相同，表现为检流计中无电流。在切削力的作用下，弹性元件的变形，各电阻应变片的阻值将发生变化。R1受张力，长度增加。截面积减少，于是电阻增大。R2受压缩，长度减少，截面积增加，于是电阻减小。电桥的平衡被打破，VBVD，检流表中有电流通过，电流的大小与切削力成正比。 机械式切削测力仪 机械式切削测力仪的结构如图2-6所示，受结构的限制，只能测量垂直分力F z，在切削状态下，F z所产生的扭矩，使