《金属切削原理与刀具》实验

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1、《金属切削原理与刀具》实验指导河南科技学院机电学院2011年9月实验一：车刀几何角度测量实验二：切削力测定与分析实验三：刀具磨损及耐用度实验实验项目一、实验目的熟悉车刀切削部分的构造要素，根据车刀几何角度的定义测量车刀的几何角度。了解车刀量角仪的结构，学会使用车刀量角仪测量车刀几何角度的方法。二、实验要求加深理解刀具标注角度的参考系，各坐标平面的位置（静态的）。根据测量结果绘制车刀几何角度图。进一步熟悉各剖面之间的角度关系。实验一：车刀几何角度测量三、实验设备实验一：车刀几何角度测量车刀量角仪车刀一套四、实验方法与步骤校准

2、车刀测角仪的原始位置理解正交平面参考系各参考平面的位置借助刀杆比划出车刀上的相应角度基面Pr内角度的测量正交平面Po内角度的测量切削平面Ps内角度的测量车刀角度测量视频实验一：车刀几何角度测量五、绘制外圆车刀和切断刀的工作图首先画出车刀的正视图画出车刀俯视图过车刀主刃上选定点画出主剖面过车刀副刀刃上选定点画出副剖图画出切削平面S向视图标注车刀主刀刃四个基本角度γo、αo、Kr、λs和副切削刃的基本角度Kr’、αo’，标注刀杆尺寸及车刀主要技术要求等此外，必要时应画出局部放大图实验一：车刀几何角度测量六、车刀几何角度参考图实

3、验一：车刀几何角度测量外圆车刀几何角度图实验一：车刀几何角度测量切断刀几何角度图实验二：切削力测定与分析一、实验目的了解SDC-CJ4F精密通用切削测力仪的组成、工作原理、调整及标定方法。研究切削速度v、切削深度ap和进给量ƒ对切削力的影响规律。掌握单因素法测量切削力，了解正交实验法。通过对实验数据的处理，建立主切削力（或轴向力）的经验公式：同理，可建立进给力（轴向力）、背向力（径向力）或切削扭矩的经验公式：实验二：切削力测定与分析二、实验仪器设备车床（钻床或铣床）1台SDC-CJ4F精密通用切削测力仪(由应变式切削力传感

4、器、数据放大器、数据采集卡、计算机等组成)1台外圆车刀（或钻头、铣刀）1把试件（中碳钢棒料或板料）1件卡尺1把双对数坐标纸实验二：切削力测定与分析三、实验原理电阻式测力仪的基本原理是通过电阻应变式传感器将切削力的大小转换成电压的大小，然后再经过标定换算成对应的切削力值。切削时，切削力经工件或刀具转递给测力仪的传感器，从而使传感器中的应变片发生变形，从而电阻值也随之变化。测力仪传感器实验二：切削力测定与分析电阻的变化通过传感器中的电桥表现为电桥电压的变化。但是由于电阻变化很小，所以传感器输出电压的变化也很小，将输出电信号接入

5、经动态应变放大器放大，并经数据采集模块转换、处理以后，可直接显示切削力的数值。测力仪总体构成图车削力测试现场实验二：切削力测定与分析四、实验步骤（一）准备工作安装工件、刀具，连接测力仪，并记录刀具几何角度。熟悉机床的操纵手柄及操作方法，注意安全操作。确定实验条件（二）切削实验用单因素法进行实验，即在固定其它因素，只改变一个因素的条件下，测量出切削力，并将实验条件和结果填入实验报告表中。然后，按照教材中所述方法建立切削力的指数公式。实验二：切削力测定与分析五、车削加工的切削力特征（一）切削力的时域特征切削力时域波形图（vc=

6、70m/min,f=0.20mm/r,ap=1.2mm,其中通道1是背向力Fp，通道2是进给力Ff，通道3是主切削力Fz）实验二：切削力测定与分析（二）切削力的频域特征切削力功率谱（vc=70m/min,f=0.20mm/r,ap=1.2mm,其中通道1是背向力Fp）实验二：切削力测定与分析（三）切削分力对比切削分力对比（vc=70m/min,f=0.20mm/r,ap=1.2mm,其中通道1是背向力Fp）实验二：切削力测定与分析六、实验数据处理方法实验数据表实验数据处理方法图解法最小二乘法一、实验目的熟悉金属切削刀具的常

7、见磨损形式。了解刀具的主要磨损原因。初步掌握刀具耐用度方程的建立方法。了解金属切削刀具的常见磨损形式。二、实验要求加深理解刀具磨损的主要形式，并对明显的磨损原因进行简单分析。了解刀具的磨损过程，能根据实验结果建立刀具耐用度方程。实验三：刀具磨损及刀具耐用度实验三、实验设备车床1台YT15硬质合金外圆车刀数把正火、调质、淬火态45#钢棒料各1根卡尺1把光学显微镜1台高倍率体视显微镜或扫描电镜1台实验三：刀具磨损及刀具耐用度实验四、实验步骤准备工作(1)熟悉CA6140机床的操纵手柄及操作方法，注意安全操作。按照要求安装工件和

8、车刀，并对准工件中心高。(2)确定实验条件。切削实验(1)测定相同实验条件下切削不同工件材料的刀具耐用度。实验三：刀具磨损及刀具耐用度实验(2)固定ƒ和ap，依次改变υc，进行切削，测定不同速度下的刀具耐用度，并画出不同切削速度下的刀具磨损曲线和在双对数坐标下的υc-T曲线，建立实验条件下的刀具耐用度公