机械制造技术基础课程实验.docVIP

《机械制造技术基础》课程实验 切削力实验指导书 主编 袁绩乾 重庆迪佳科技有限公司 2006年月进给量和切削速度对切削力的影响规律，通过实验求取切削力实验公式； 了解三向切削测力仪软、硬件系统构成，了解现代化的计算机辅助的实验系统。 实验原理及系统简介 三向切削测力仪实验系统由重庆迪佳科技有限公司构建（封面图和图1），测量切削力的主要仪器是测力传感器，测力传感器的种类很多，本仪器使用的是电阻应变式测力传感器。电阻应变式测力传感器的工作原理是在测力传感器的弹性元件上粘贴具有一定电阻值的电阻应变片，然后将电阻应变片联成电桥，电桥的输出与弹性体的应变成正比。三向应变模拟信号输出并进行高倍率放大后，再经A/D板转换为数字量送入计算机。在软件系统控制下，实现显示和各种功能辅助（图2）。使用复合国家标准的测力环做基准进行测力仪三受力方向的机械校准，可获得较高的精确度。机械校准还确定了三向力之间的相互干扰关系，在测力过程中，通过计算，消除了各向之间的相互干扰，因而可获得较高的准确度。 切削测力仪由以下主要器件组成： 安装在车床横拖板上的应变式三向车削测力传感器，其垂向Fz（即工件切向Fc）量程3000N，轴向Fy（即工件轴向Ff）和径向Fx（即工件径向Fasp）量程1500N； DJ-CL-1型切削力实验仪器，在该仪器内设置了三相高精度线性放大板，其增益已经调定，三向零位可根据使用情况进行适当调整，以适应工作状态； 8通道12位A/D板； 计算机及其显示器、键盘、鼠标、打印机等外设； 3000N，符合JB/T1006-1999的标准测力环及校准用螺旋加力装置（可选项）。 实验准备工作 安装工件、测力仪，注意刀尖对准车床中心高； 用三根软管导线连接测力传感器和实验仪器； 用25芯扁平线连接实验仪器和A/D板； 将A/D板插入计算机； 接通计算机电源； 接通实验仪器电源； 接通并认真检查实验仪器和计算机的接地； 熟悉机床操作方法，注意安全事项； 仔细阅读三向切削测力仪使用说明书，熟悉本仪器的操作； 开启车床电源； 启动车床，将工件外圆表面加工平整； 开启计算机电源； 开启实验仪器电源； 启动“切削力实验2006”程序。 切削力实验向导 切削力实验向导界面（图3）是进入实验过程的引导界面。按照其使用说明，在切削力实验向导界面上，可以点击激活亮显了的项目，调出相应的界面和程序运行。主要的操作过程如下： 对于需要将实验过程中的实时数据写进数据库的项目——“测力传感器标定”和“切削力实验”，在点击其软按钮之前，应先在“输入实验编号”栏目内，输入年级、专业、班级、组号、实验次数和主题词等，并点击[确定]。 如果实验编号与以前的重复，则会弹出操作提示框告知。回答操作提示框的询问后，回到切削力实验向导界面，在“要进行新实验必须在此输入实验编号”栏目内，点击[确定]软按钮，激活所有项目。之后，再点击需要的软按钮，调出相应程序运行。 点击[零位调整]软按钮，调出零位调整界面（图4），进行三向零位调整； 点击[三向力数字显示]软按钮，调出三向力数字显示界面（图5）； 点击[切削力实验方式向导]软按钮，调出切削力实验方式向导界面（图6），进行实验方式选择； 点击[数据库查询]软按钮，进入数据库查询界面；进行数据查询； 点击[帮助]软按钮，调出帮助查询界面。在其它环境下，点击[帮助]软按钮，可直接调出相关的帮助界面，而不是帮助查询界面，以下不再赘述； 点击[退出]软按钮，界面将弹出对话框，告知退出后果，询问是否真要退出，回答[是]则结束程序过程，退到Windos桌面；回答[否]则隐藏对话框，保持原界面不变。以下不少界面都设有[退出]软按钮，操作情况与此相同，不再赘述。 需要特别注意的是，不要轻易点击[测力系统增益标定]和[测力系统机械标定]软按钮。 切削力实验应按1、2、3、4或5项进行。 三通道零位调整 零位控制是实验过程中非常重要的一个环节。如果零位偏高，则A/D板采集的高端的数据就会受到限制，如果零位偏低，则采集的低端的数据就会受到限制，产生采集误差。在具体实验过程中，经常需要进行零位调整，最好是在每一次切削之后，都进行一次零位调整。 具体操作过程如下： 旋转位于实验仪器面板上的三个零位旋钮进行调整，按顺时针方向旋转为零位增大，反时针方向旋转为零位减小； 点击[采集实时数值]软按钮，界面开始显示三向零位瞬时数值； 切削力实验时，三向零位均应调整到50N左右； 校准测力仪时，三向零位均应调整到120N左右； 三向零位数值不可调整到0！ 点击[确认零位数值]软按钮，软件认可当时显示的三向零位瞬时数值为系统零位数值； 点击[返回]软按钮，关闭零位调整界面，回到之前的界面。 三向力数字显示 三向力数字显示界面(如图5)是辅助界面，在这个界面内可以观察到实时的三向切