切削实验指导书..docVIP

车床静刚度测量 一、实验目的 1、熟悉车床静刚度的测定方法。 2、比较车床各部件刚度的大小，分析影响车床刚度的各种因素。 3、巩固和论证《机械制造工艺学》中有关系统刚度和误差复映规律的概念。 4、了解YDC-Ⅲ89型压电式车削侧力仪的工作原理、结构及使用方法。 二、实验条件 为完成本实验，实验室提供如下实验条件：车床若干台，YDC-Ⅲ89型压电式车削侧力仪若干台，千分表若干只，百分表若干只，磁力表座若干只，游标卡尺若干把，千分尺若干把，以及刚性工件和工具若干。 三、实验要求 1、实验前，请仔细阅读熟悉实验指导书，查找相关资料，弄清实验测量基本原理和测量方法，熟悉机床传动系统和操纵手柄的使用，最好还要明确分工。 2、自己选择实验仪器设备，设计实验方案和实验操作步骤，完成下列实验内容： ⑴、用静止载荷法测量车床刚度并说明实验原理。在0-1800N范围内，加力过程和减力过程的测力值均不应低于5个，即各部位的变形量记录在加力过程和减力过程中均不应低于5个。 ⑵、用生产法测量车床的刚度，并说明实验原理。 ⑶、分别设计静止载荷法测量车床刚度和生产法测量车床的刚度的实验方案。 ⑷、分别制定静止载荷法测量车床刚度和生产法测量车床的刚度的实验操作步骤。 ⑸、记录实验数据，分别计算用静止载荷法和生产法测量所得的床头、尾座、刀架和机床的刚度。 ⑹、在同一坐标系上画出车床的床头、尾座和刀架各部位的刚度特性曲线图(包括加载和卸载)。 ⑺、对实验结果进行分析。 四、主要实验仪器、设备简介 ㈠、车床 车床的外形和传动系统操作参见车床空载功率测定中的介绍。 ㈡、车削测力仪 YDC-Ⅲ89型压电式三向车削测力仪力的测量仪器，既能够测量动态变化量，又能够测量静态变化量。 测力仪的组成 YDC-Ⅲ89型压电式三向车削测力仪由测力传感器、电荷放大器、接线盒、数据采集卡和计算机等5部分组成。 YDC-Ⅲ89型压电式车削侧力仪测力传感器结构 YDC-III89型压电式三向车削测力仪的测力传感器是由一个带有弹性环的刀杆整体构件和一个装于其内的压电石英晶体三维力传感器构成，如图1所示，头部装有活动刀片，可以像普通车刀那样安装在刀架上车削工件。压电石英晶体三维力传 图1 压电式三向车削测力仪结构图 感器有三对不同切型的石英晶片装入壳体内，其中一对采用具有纵向压电效应的切片，只能测量垂直的Z向力;而另外两对晶片由于采用具有切向效应的切型，且相互成900 放置，因此可测X和Y方向的分力，这样空间任何方向的力作用在传感器上时，传感器便能自动地将力分解为空间相互正交的三个分力，即可以拾取到X、Y、Z三个方向的力信号。 车削力测量仪的工作原理 压电式三向车削侧力仪将切削力的变化转变为电荷的大小并拾取，再由电荷放大器进行放大，得到比例放大的模拟电压信号，通过接线盒沿着ACL-10250连接电缆将模拟电压信号送入已经装入计算机内的PCI-9118DG数据采集卡，经过数据采集卡对力信号的A/D转换后由计算机处理并显示和读取。 切削力测量系统硬件连接 切削力测量系统硬件连接如图2。连接详图见图3，压电式车削侧力仪的三根信号线分别接于三个电荷放大器前面的Q输入端，三根两端Q9接头的放大器输出线一端分别连接每个电荷放大器后面的输出端，其另一端分别与接线盒上的对应Q9 接线柱相连，ACL-10250连接电缆再将接线盒与装于计算机上的PCI-9118DG数据采集卡连接好，最后接上电源线方告接线完成。 图2 切削力测量系统硬件连接图 图3-连接详图 5、切削力动态测量显示软件系统的使用 ⑴、运行车削力动态测试软件系统 在计算机桌面上双击切削力动态测试系统图标，出现图4所示的信号采集卡选择界面，选择PCI-9118按开始使用后出现图5所示的切削力动态测量显示系统界面。 图4-信号采集卡选择界面面， 图5-切削力动态测量显示系统界面 ⑵、执行命令（完成正常测试步骤） ①.信号采集方式的选择 如图5点击执行命令下拉菜单，选择低速连续测量；再点击执行命令下拉菜单，选择动态测量如图6所示；这时将会看到图7所示的对话框，在对话框中按着相应的提示写入相应的数据，其中的采样频率为必填项，通常为100，三个方向报警阈值为必填项，通常为2000（因为测力仪的最大测力范围为2000N），也可以按默认值填写后个别修改；确认后再次点击执行命令下拉菜单，点击获取零点，屏幕弹出保存文件对话框如图8，默认为tmp.dat,则测试数据将保存在该文件下，如果键入文件新名称，则测试数据将保存在新名称文件下，这时信号采集方式的选择完成。 图6-选择测量方式界面 图7-在线测试输入对话框 图8-保存数据文件对话框 ②.测试 按开始测试按钮即可执行测试。这时在切削力