om7oba机械制造技术基础实验指导书doc - 《机械制造工程学》实验指导书

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1、《机械制造技术基础》实验指导书赵艳红徐明编写沈阳理工大学应用技术学院装备制造工程分院12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1312实验一、刀具角度测量实验一、实验目的和要求1、熟悉车刀切削部分的构造要素；2、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；3、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；4、用所测量的刀具几何角度画一张车刀的

2、角度标注图；5、记载自己所测刀具的编号、刀具材料、几何角度。二、实验设备车刀若干，万能刀具角度测量仪器4台三、实验方法1、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2、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

3、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。12图2-2车刀的几何角度标注1、车刀几何角度的测量方法（1）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（2）刀具角度的测量方法（以车刀为例）1）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

4、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。2）副偏角κ′r的测量a)在1）项的基础上，转动转台使副切削刃与指针平面紧贴；b)读取转台左侧刻线所示的圆盘刻度，就是主偏角κ′r。121）刃倾角λs的测量a)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；b)读取指针所指的刻度就是刃倾角λs。2）前角γ0的测量a)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；b)读取指针所指的刻度就是前角γ0

5、。3）后角α0的测量a)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；b)读取指针所指的刻度就是后角α0。4）副后角α′0的测量a)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；b)读取指针所指的刻度就是后角α′0。二、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。12实验二、动态切削力的测量实验一、实验目的和要求1、了解各种测力仪的工作原理；2、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

6、的影响及变化规律。3、掌握用实验的方法建立切削力的经验公式的方法和技能。二、实验仪器及耗材1、压电式切削测力仪；2、YE5850电荷放大器；3、机床：J1MK460×100精密车床；4、其它测量工具；5、45钢试件；6、计算器、笔、尺等（学生自备）。三、测力仪的工作原理1、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

7、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。121、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

8、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，VB>VD，检流表中有电流通过，电流的大小与切削力成正比。2、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Fz，在切削状态下，Fz所产生的扭矩，使测力仪的横梁产生扭转变形，带动杠