动态切削力与表面粗糙度实验.doc

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1、动态切削力、表面粗糙度测量及影响因素分析专业班级：机制第6组组员：moumou实验日期：12月22日实验地点：校工厂一、实验名称动态切削力、表面粗糙度测量及影响因素分析二、实验目的1、了解主切削力实验的原理和方法；2、进行切削力实验，了解背吃刀量、进给量和切削速度三大切削用量对切削力的影响规律。3、了解在计算机辅助下的、进行动态切削力实验的软、硬件系统构成三、实验基本原理切削力是是切削过程中主要的物理现象之一，直接影响切削热的产生、刀具磨损、进而影响已加工表面质量、加工中的震动等。切削力的来源有两个：一是切削层金属、切屑和工件表层金属的弹塑性变形所产生的抗力；二是

2、刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。影响切削力的因素很多，工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具磨损状况、切削液的种类和性能、刀具材料等都对切削力有较大的影响。在这里主要选取了进给量，切削速度和背吃刀量三个因素进行试验。通过控制变量法研究单一因素对切削力的影响，进而分析切削力与表面粗糙度的关系。四、实验基本步骤1、实验指导教师讲解实验的目的和要求；强调实验的纪律、进行安全教育。2、车床及工件的准备：将圆钢棒材（工件）安装在车床上，利用三爪卡盘和活动顶尖将棒材装夹到位；安装车刀，注意刀尖对准车床的中心高。3.分别对进给量，被吃刀量和切削速度选取三个参数，并应用控制变量

3、法选择这14组数据进行实验测得切削过程中的动态切削力。五．实验结果记录1、车床型号CA61402、工件参数工件基本直径工件材料热处理状况工件形状工件夹持方式(mm)45正火棒状三爪卡盘43.00表1工件参数表3、14组参数及实验结果因素次数被吃刀量ap（mm）进给量f（mm/r）转速n(r/min)切削速度V(m/s)动态切削力Fy(N)粗糙度Ra(um)110.14501.0127318.971.344210.154501.0127428.191.718310.24501.0127530.712.792410.264501.0127651.123.67150.5

4、0.24501.0127311.461.962610.24501.0127544.832.59771.50.24501.0127771.242.636820.24501.01271025.942.714910.21000.2250575.518.4371010.21600.3601580.228.5151110.22000.4500591.988.4171210.22500.5625619.544.0821310.24501.0127557.012.6171410.25601.2602553.712.539表2试验参数表4、刀具参数：刀具（刀片）材料YT15六．实

5、验分析：1.进给量对主切削力的影响图6.1如图6.1所示进给量增大，切削力也相应增大。2.切削深度对主切削力的影响图6.2如图6.2所示切削深度增加，切削力增加。3.切削速度v对主切削力的影响图6.3如图6.3所示，随着切削速度的增加，切削力现增加后减小，在切削45钢时，切削速度接近即时，积屑瘤长得最高，刀具的实际工作前角增大，因此切削变形小，切削力小，切削速度时，积屑瘤减小，切削变形增大，切削力增大。切削速度即时，切削温度升高，摩擦因数减小，切削变形减小，切削力降低。4.切削力F对表面粗糙度的影响图6.4图6.4所示为分别为不同进给量和切削深度所获得的切削力下测

6、得的表面粗糙度画出哦的曲线。由图可以看出，随着切削力增大，表面粗糙度升高。八．实验总结：切削用量对切削力的影响很复杂。加大背吃刀量和进给量都会使切削力增大，但两者的影响程度不同。背吃刀量加大时，切削力成正比例增大，但进给量加大时，切削力不成正比例增大（略小），所以，在切削加工中，如从切削力和切削功率角度考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。相比于背吃刀量和进给量，切削速度对切削力的影响较小，但更复杂。在老师的指导下，小组成员按照设计的实验动手操作CA6140，得到不同切削要素下的切削力，通过表面粗糙度测量仪，测得棒料的粗糙度，然后经过后期的数据处理与实验结果分析，最

7、终得到上诉结论。整个过程，即锻炼了我们的动手能力，又加深了我们对切削要素对切削力，表面粗糙度的认识。