高速切削实验报告

高速切削技术实验报告

1、实验目的

高速切削技术具有切削速度高、切深小、进给快、运转平稳、效率高、切削过程散热快、表面精度高、适合切削高硬度材料和以切代磨等独特的优点，受到了工业界极大的关注，并已成为制造技术发展的重要方向。

随着高速切削技术的快速发展，应用越来越多，其日益成为学术研究的热点。为更好地深入了解高速切削技术、高速切削机床性能特点，前往上海国际展览中心参观国际工业博览会，零距离接触当今先进高速切削机床。

2、实验内容

2.1 高速切削机床的主要组成部分

高速主轴系统——电主轴：电主轴的创新之处在于将主轴电机和机床主轴连为一体，主轴箱成为电机的定子，而主轴则是电机的转子。在主轴高速转动时，电子传感器用来控制整个过程的温度。这种新型的电主轴配备有水冷或油冷循环系统，可适时并且准确地根据传感器所测得的温度进行自动调节。电主轴是一个完整的系统，主要由主轴、轴承、刀具夹持装置、冷却和润滑装置、传感器及反馈装置、内装式电动机等部分组成，它是高速切削的核心部分，其结构如图l所示。

图1 电主轴的结构和系统组成

高速主轴系统——主轴轴承：高速切削机床的电主轴所采用的轴承分为接触式轴承和非接触式轴承。接触式轴承有滚动轴承、陶瓷球轴承；非接触式轴承分为磁浮轴承、气浮轴承等，这两类轴承的工作原理是不同的。其中滚动轴承中最常用的是角接触球轴承，但这种轴承的使用寿命较低。这是因为轴承随着电主轴作高速旋转时，轴承中的钢球会产生很大的离心力，这种较大的离心力迫使钢球压在轴承内圈的滚道上，增大了钢珠与滚道之间的摩擦力，产生了较高的温度，从而降低了轴承的使用寿命。为了解决这个问题，通常采用两种方式：①改变轴承的工作环境，即对轴承采用适当的润滑和冷却，以及在轴承处采用特殊防护，避免微尘和颗粒等侵入轴承内部；②改变钢球或滚道的特性，即将轴承的钢球改为陶瓷球，这样就减少了钢球在运转过程中的离心力和摩擦力，增加了钢球的强度和硬度，延长了其使用寿命。

冷却和润滑：高速切削机床在对工件进行高速加工时，工件会产生大量的摩擦热能，并且产生大量的高温热铁屑。这些高温的热铁屑如果处理不当，就会影响被切削工件表面的质量，必须将其及时清除。此外，加工工程中产生的摩擦热能也会降低刀具的强度和硬度。因此，应该选择一种合理的冷却和润滑方式，消除切削热带来的不利影响。主轴轴承一般置于露天，容易沾染灰尘、颗粒，其润滑方式也应考虑这些因素的影响，于是一般采用油脂润滑、喷雾润滑、油气润滑等。对于新型的气体轴承，一般采用强制供气润滑。冷却时，一般采用特制的冷却液对准刀尖部位进行喷射。

高速进给系统：与普通加工机床相比，高速切削加工机床的进给系统有了很大改进，主要体现在以下几个方面：①进给系统对刀具运行轨迹可进行准确、有效的控制；②进给率在合理范围内尽可能大，这样对提高进给系统的加工效率有很大帮助；③进给系统可及时准确地对加减速进行控制，这样也能提高整个系统的加工精度。

高速CNC系统：高速加工机床的主轴转速、进给速度和进给加减速都非常高，因此对高速加工机床控制系统的各项指标提出了更高的要求。用于高速切削的数控装置的控制、反馈系统必须具备很高的运算速度和精度。一般采用快速响应的伺服控制，以满足复杂曲面、腔体的高速度加工要求。概括起来，高速CNC系统主要满足以下几点要求：①加减预插补：根据加工工件的特征，高速CNC系统会快速地将工件的相关信息传递给处理中心，并将其准确存储起来；②前馈控制：高速CNC系统能根据反馈到的工件的拐角、曲面、凹槽等相关信息，选择最佳的切削速度和加速度；③精确的矢量补偿：根据加工的特点，对加工参数进行补偿；

④钟形加减速：准确控制加减速的时间；⑤最佳拐角减速控制：根据拐角的特点，降低加工速度；⑥足够高的分辨率(高精度)和多轴联动控制的功能。

2.2 杨铁立式综合切削中心机 YTM-764

该机型使用ISO No.40(BT-40)主轴锥孔，支持三菱M70A、西门子828D、发那科0iMD等CNC 控制器，主轴最高转速15000RPM。刀库容量20支，最大单刀重量8kg，换刀时间1.8s；三轴进给速率12m/min，三轴快速移动速率48m/min。三向外观尺寸视图如下：

特别附件有：主轴冷却装置、切削水箱、20支刀ATC刀库、油脂润滑系统、热交换装置、刚性攻牙、第四轴旋转工作台、刀长测量装置、油雾回收器等。

2.3 哈斯高速加工中心 VF-6SS

该机型使用ISO No.40(BT-40)主轴锥孔，主轴采用同轴直驱系统，最高转速12000RPM。X/Y/Z三轴行程分别为1626mm/813mm/762mm。工作台工作大小1626mm×711mm，最大承重为905kg。侧挂式刀库容量24+1支，最大单刀重量5.4kg，换刀时间2.3s（刀具到刀具）；最大切削速率21.4m/min，三轴快速移动速率30.5m/min。

本次工博会，哈斯机床的工作人员还着重讲述了他们的“绿色哈斯”理念，经过他们的工程师不断研发，哈斯数控机床具有在怠速公款下节省用电小号的功能。具体表现有以下若干方面：

（1）自动关闭功能可在机床空转一定时间后自动关闭电源。

（2）通过M30光机指令设定30-秒计时器，30秒内如无其他操作则系统将自动切断电源。（3）通过设置睡眠模式，让机床在一段设定时间内处于低能耗状态。

（4）设置屏幕保护模式。

（5）LCD背景光关闭功能可在机床空闲一定时间后自动关闭LCD背景光。

（6）排屑器停止功能可在机床闲置一定时间后自动令排屑器停止工作。

（7）伺服及液压关闭功能可在机床闲置一定时间后自动关闭私服电机和液压泵。

除此之外，相比其他品牌数控机床，哈斯数控机床还有其令人眼前一亮之处，例如多螺杆排屑系统、可编程冷却液喷嘴等。

3、问题解答

3.1 高速切削对刀具材料有何要求？

(1)硬质合金刀具。硬质合金刀具有极高的抗压强度，其材料性能全面提高钛基硬质合金刀具的硬度，硬度、强度、韧性和抗崩刃性都能得到明显提高，抗月牙洼磨损和抗粘结能力也明显增强。同时硬质合金的性能在不断改进，应用面不断扩大。首先，是开发了细颗粒、超细颗粒硬质合金材料，强度和韧性显着提高，用它制造金属加工在线版权所有的整体硬质合金刀具。其次，开发和使用硬质合金加压烧结等新工艺提高了硬质合金的内在质量。在作为化学涂层硬质合金刀片牌号的基体材料时，开发了具有良好抗塑性变形能力和韧性表层的梯度硬质合金，提高了涂层硬质合金刀片的切削性能和应用范围。

(2)涂层刀具。刀具的涂层技术是提高刀具性能的关键技术，在现代切削加工和刀具的发展中起着十分重要的作用。采用涂层技术不仅有效地提高刀具的使用寿命，还能大幅度的提高切削加工效率，因此涂层刀具成为高速切削技术中发展速度最快的刀具，在刀具中的比例已超过50％，涂层刀具的工艺主要应在钻头、铰刀、丝锥、滚刀、插刀和硬质合金刀片等。

(3)超硬刀具。超硬刀具材料陶瓷的使用将明显增加陶瓷刀具有氧化铝基Al：O，和氮化硅基Si3N。两大类，有很高的硬度和耐磨性，耐热性高达1，200℃以上，化学稳定性好，与金属的亲和力小，可提高切削速度3～5倍，可以加工65HRC的高硬度材料。然而陶瓷的抗冲击韧性差，所以对高速切削时的平稳性要求较高，即要求被加工材料材质均匀，对刀具

接近工件的方向、角度和速度都有很严格的要求。陶瓷和金属陶瓷刀具材料在钢材、铸铁的精加工、半精加工中代替硬质合金，提高了加工效率和产品质量。

(4)聚晶立方氮化硼刀具。聚晶立方氮化硼是由软的六方氮化硼在高温高压下加入催化剂转化而成，化学稳定性优于金刚石，硬度高达8，000～9，000HV，耐磨性好，耐热性高达1，400℃，与铁元素的化学惰性较大，适宜于加工硬度较高的材料，将成为高速切削黑色金属、难加工材料以及进行干切削、硬切削的主要刀具材料。

(5)金刚石刀具。用于生产切削的金刚石绝大多数是人造金刚石。人造金刚石分为3种：聚晶金刚石、化学气相沉积金刚石和高温人工合成的单晶金刚石。聚晶金刚石和单晶金刚石是高效精密加工有色金属、陶瓷、玻璃、石墨等非金属材料最佳的刀具。

3.2高速切削技术应用在哪些领域？

1)航空航天领域。航空航天领域对制造工艺的要求比较高，如果用普通机床进行加工，则

有些加工工艺难以完成，或者完成的质量不如预期。在这种情况下，高速切削技术能很好地解决航空航天领域技术上遇到的一些难题。飞机制造业作为航空航天领域一个重要的产业，是最早采用高速切削的一个行业，并且高速切削技术在这个产业的应用已经有一段很长的历史了。飞机上的很多多筋薄壁构件正是应用高速切削技术加工成形的，这些加工成形的构件具有较大的强度。另外，高速切削技术可以减少飞机的焊缝，提高飞机的整体性能和强度。

2)汽车制造领域。要提高汽车产业在市场上的竞争力，汽车的很多零部件在生产加工过程

中应该形成大批量生产，高速切削技术正好能满足实现汽车零部件大批量生产的要求。

汽车发动机的箱体、气缸盖等零件就是利用高速切削技术进行加工的。很多汽车用户对汽车的结构、外观等有着不同的要求，传统的组合机床生产线生产出的汽车零部件已不能满足汽车用户的要求。高速加工中心却能很好地解决这一矛盾，实现柔性化生产。3)其他领域。高速切削技术在模具加工中有着广泛的应用，高速切削能够对某些特殊模具

的复杂曲面进行加工，大大提高加工质量和生产效率。另外，高速切削技术在加工一些超薄类超精细零件时也具有无法比拟的优势。

3.3当今知名的高速加工中心有哪些？主轴转速有多少？

切削力实验报告

篇一：007切削力测量实验报告 专业班级姓名学号专业班级姓名学号实验日期实验地点 40号楼一楼实验室成绩 实验名称切削力测量实验 实验目的 本次切削力测量实验的目的在于巩固和深化《机械制造技术基础》课堂所学的有关切削力的理论知识，正确认识切削力直接影响切削热、刀具磨损与使用寿命、加工精度和已加工表面质量等问题。因此，研究切削力的规律，对于分析切削过程和生产实际是十分重要的。 本次实验在实验老师的指导下，达到如下实验目的： 1、了解三向切削力实验的原理和方法； 2、进行切削力单因素实验，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，获得三向切削力实验公式； 3、了解在计算机辅助下的、利用三向测力仪进行切削力实验的软、硬件系统构成，以及三向切削测力仪标定的原理和方法。 实验基本原理 切削力是机械切削加工中的一个关键因素，它直接影响着机床、夹具等工艺装备的工作状态（功率、变形、振动等），影响着工件的加工精度、生产效率和生产成本等。 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。 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，然后启动车床将工件外圆表面加工平整； 3、dj-cl-1型三向切削力实验系统的准备： 1）启动切削力实验程序，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”； 2）点击“零位调整”软按钮，调出零位调整界面，进行三向零位调整； 3）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，进行实验方式选择：选择切削力单因素实验； 4、进行不改变进给量及切削速度，只改变背吃刀量单因素切削力实验； 5、进行不改变进给量及背吃刀量，只改变切削速度单因素切削力实验； 6、进行不改变背吃刀量及切削速度，只改变进给量单因素切削力实验； 7、建立单因素切削力实验综合公式，并输出实验报告。 原始记录 1、车床型号 c6240 2、工件参数工件参数见表1 3、测力传感器型号 dj-04b-917 4、刀具参数：刀具（刀片）材料 yt15 5、刀具几何参数刀具几何参数见表2 表2 单因素切削力实验刀具几何参数6、实验结果： 单因素实验图 改变背吃刀量、改变进给量和改变切削速度的切削力实验图见图 1、图2和图3。 3000 (n) 三向切削力 2500 2000 1500 1000500 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3图

机械制造装备设计实验报告(机床)

实验报告 实验课程：机械制造装备设计（机床部分）学生姓名： 学号： 专业班级： 2015年月日

南昌大学实验报告 学生姓名：学号：专业班级： 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：实验成绩： 实验一机床结构认识实验 一、实验目的： 1、通过CA6140车床的实验认识，掌握机床的基本结构组成； 2、了解机床的工作原理，掌握各组成部分的功能实现及各部分如何协同工作。 二、实验设备 CA6140普通车床三台 三、实验要求 结合《机械制造装备》课程中‘金属切削机床概论’部分内容，认识机床的结构组成，以经典的CA6140车床为例，掌握机床主要参数的含义、主传动系统的变速操作机构原理和结构实现、进给传动机构的变速机构原理和结构实现等。 四、实验步骤与内容 1、观察机床外观，对照教材内容，指出机床各组成部分的名称和作用。 2、认识机床编号，掌握编号规则。 3、掌握机床‘三箱’的作用、位置及原理。 五、思考题 1、车床三箱是指那几个部件？各自有何作用？ 2、在下面车床结构简图（a）和（b）上标注出车床C6140的主参数： （a）（b）

南昌大学实验报告 学生姓名：学号：专业班级： 实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：实验成绩： 实验二CA6140进给传动机构与原理 一、实验目的： 1、了解CA6140的传动原理和动力传递路线； 2、掌握CA6140车床进给传动机构的功能和结构特点。 二、实验设备 普通透明车床。 三、实验要求 通过实验，认识机床进给传动机构的工作原理和结构实现，掌握普通车床车削螺纹的种类、路线和操作上的实现。 四、实验步骤与内容 1、观察车床主轴箱结构，通过操作掌握主轴滑移齿轮工作原理。 2、打开挂轮箱保护罩，认识挂轮传动结构。 3、打开进给箱盖，认识进给箱结构。 4、观察进给箱盖上图标的功能说明，理解其作用，掌握如何对应操作。 五、思考题 1、主轴箱1轴的皮带轮安装结构中采用了什么装置？有何作用？ 2、主轴上靠近前支撑的大齿轮是什么旋向的齿轮？有何意义？

《金属切削原理及刀具》实验报告

河南理工大学万方科技学院 金属切削原理与刀具设计 实验报告 班级 学号 姓名 机械与动力工程学院 机械制造实验室

注意事项 为了实验的顺利进行，确保学生人身安全和国家财产安全，特提出以下注意事项： (1)上实验课前必须按指导书作好预习及准备工作。 (2)除了必要的书籍和文具外，其他物品不得带入实验室。 (3)进入实验室后,应保持室内安静和整洁。不准打闹、乱扔纸屑和随地吐 痰。 (4)凡与本次实验无关的仪器设备，均不得使用或触摸。 (5)做实验时应按指导细心操作。如仪器发生故障，应立即报告指导老师， 不得自行拆修或安装软件。 (6)爱护国家财产，实验完毕应将实验仪器整理好，如损坏仪器，按有关规 定处理。 实验结束后，需在三日内上交实验报告，如有特殊情况，需向老师说明原因！ 机械与动力工程学院 机械制造实验室

实验1切削力测量 1.1实验目的和要求： (1)了解切削测力仪的工作原理及测力方法。 (2)掌握切削深度、进给量对车削力的影响规律。 (3)掌握有关软件的应用。 1.2实验内容 (1)测力仪标定。 (2)切削速度、进给量一定的情况下，测量不同的切削深度下车削力的大小。 (3)切削速度、切削深度一定的情况下，测量不同的进给量下车削力的大小。 1.3实验设备、仪器和试件 CA6140车床一台 Kistler测力仪一台 计算机系统（数据分析软件）一台 1.4实验数据处理 初始条件： D=mm n=rpm ν=m/min a p=mm 1实验数据记录 记录ν、a p一定的条件下，不同的测得的切削力(如下图)。 表1.1:ν、a p一定的条件下，f对切削力的影响 序号f F x(N)F y(N)F z(N) 1 2 3 4 5 1

刀具,切削力实验报告

实验目录 实验一、车刀角度的测量。 实验二、（1）车削力的测定及经验公式的建立。 （2）用切削力动态测量显示系统和YDC-III89型压电式车削测力仪测量三向车削力。 附录：切削力动态测量显示系统和YDC-III89型压电式车削测力仪使用说明书。 实验注意事项 一、实验前，学生必须预习实验指导书和教材（包括课堂笔记）上有关内容。 二、进人实验室要注意安全（女同学带工作帽）。不得擅自开动机床或搬动其它设 备手柄等。 三、使用与操作仪器要细心，损坏者按学校规定进行赔偿。 四、实验做完之后，应及时清理切屑，擦净机床，整理收拾工具仪器等。 五、实验完后应对实验数据进行整理、分析讨论，并认真填写实验报告交教师审阅。 六、实验缺课或不及格者，取消参加考试资格。

实验一车刀角度的测量 一、实验目的 1．熟悉车刀角度，学会一般车刀角度基准面的确定及角度的测量方法。 2．了解不同参考系内车刀角度的换算方法。 二、实验设备，工具和仪器。 1．车刀量角台（三种型式）。 量角台的构造如图1—1。（1）台座、（2）立柱、（3）指度片、（4）刻度板、（5）螺钉、（6）夹固螺钉、（7）定位块。 2．各种车刀模型。 A型量γ0 、α0、αo·B型量λs C型量K r、K 图1—1车刀量角台 三、实验内容 车刀标注角度的测量。 用车刀量角台测量外园车刀的γ0 、α0 、λs 、K r、K r·、αo·等角。 （a）量前角：如图1-2，将车刀放置在台座上，调整刻度板4和指度片3使指度片的B边位于车刀主剖面内并与前刀面贴合，则由刻度板上读出γ0。如 果指度片位于横向或纵向剖面，则可测得γf或γp 。 （b）量后角：如图1-3,调整刻度板和指度片使指度片A边位于主剖面内，并与后刀面贴合则由刻度板可测得α0。同理指度片位于横向或纵向剖面内可测得αf或αp。调整刻度片位于副剖面内，可测得αo〃。 （c）量刃倾角：如图1-4,调整指度片使之位于切削平面内并使其测量边与主切削刃贴合，则由刻度板读出λs。 （d）量主偏角、副偏角：如图1-5，将车刀刀杆靠紧定位块．调整刻度板的指度片，使指度片测量边分别与主、副切削刃贴合，由刻度板读出K r和K r〃。

金属切削机床实训(三)实验报告

实验三数控机床典型部件解刨认识 一实验目的及要求 1 熟悉掌握数控机床主传动系统机构形式。 2 熟悉掌握数控机床主轴组件如：刀具自动装夹装置、主轴准停装置等部件的工作原理及工作方式。 3 了解数控机床自动换刀装置的形式、刀库类型、道具系统及选刀方式。 4了解进给系统中滚珠丝杠的工作原理以及制动过程。 5 了解数控机床机床的润滑与排屑装置。 二实验内容 1 了解数控机床的主传动系统的机构形式 2 掌握数控机床主轴结构、准停、支承及密封润滑；数控机床导轨的作用及要求； 3 掌握数控机床自动换刀装置及机床的润滑与排屑。 三实验设备 数控车床(CAK6136)、数控铣床(VMC1370)、数控加工中心(VMC850) 四实验步骤和方法 1．讲解——主要由老师向学生作现场讲解，需详细介绍数控机床的主传动系统机构形式。2．演示——主要由老师向学生演示数控机床主轴组件如：刀具自动装夹装置、主轴准停装置等部件的工作原理及工作方式。 3．练习——学生可按教师的演示步骤进行一些简单的操作 五实验相关知识概述 1.刀具自动夹紧装置 刀具自动夹紧由活塞8、螺旋弹簧7、拉杆4、蝶形弹簧5和4个钢球3所组成。该机床采用锥柄刀具，刀柄的锥度为7：24，它与主轴前端锥孔锥面定心，且装卸方便。夹紧时，活塞8上端接通回油路无油压，螺旋弹簧7使活塞8向上移动至图示位置，拉杆4在蝶形弹簧压力作用下也向上移动，钢球3被迫进入刀柄尾部拉钉2的环形槽内，将刀具的刀柄拉紧。放松时，即需要换刀松开刀柄时，油缸上腔通入压力油，使活塞8向下移动，推动拉杆4也下移，直到钢球3被推至主轴孔径较大处，便松开了刀柄，机械手将刀具连同刀柄从主轴孔中取出。 刀具的刀柄是靠弹簧产生的拉紧力进行夹紧的，以防止在工作中突然停电时，刀柄自行脱落。在活塞8上下移动的两个极限位置上，安装有行程开关9和10，用来发出刀柄夹紧和松开信号。 在夹紧时，活塞8下端的活塞杆端部与拉杆4的上端面之间应留有一定的间隙，约为4mm，以防止主轴旋转时引起端面摩擦。

单因素切削力实验报告

切削力单因素实验报告 10 年级 机制 专业 12 班 2组 第 1次实验 主题词 指导教师： 实验日期：2013-6-16 15:14:04 实验评分： 一. 实验条件： 1. 车床型号 CA6140 2. 工件参数 工件参数见表1 表1 实验工件参数 3. 测力传感器型号 4. 刀具参数： 1) 刀具（刀片）材料 YT15 2) 刀具几何参数 刀具几何参数见表2 表2 单因素切削力实验刀具几何参数 单位：度 二. 实验结果： 1. 单因素实验图 改变背吃刀量、改变进给量和改变切削速度的切削力实验图见图1、图2和图3。 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 (N) 三 向 切 削 力 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 图1 改变背吃刀量切削力实验图 图例（下同） 切向力 轴向力 径向力

2. 单因素实验公式 单因素实验公式见表3 表3 单因素实验公式 (N) 三 向 切 削 力 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0.1 0.2 0.3 0.4 图2 改变进给量切削力实验图 (N) 三 向 切 削 力 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 50 100 150 200 250 图3 改变切削速度切削力实验图

3.单因素实验综合公式： 切向力F c =412.83a sp 1.46 f0.77 v c0.37 轴向力F f = 42.71a sp 1.00 f0.46 v c0.64 径向力F sp =136.24a sp 1.43 f0.63 v c0.32实验评语： 三.课后习题 1.简述切削用量对切削力的影响。

实验二 车削加工切削力测量实验报告书110

车削加工切削力测量实验报告书 学号 姓名傅亥杰 小组11 时间2015年12月17日 成绩 上海大学生产工程实验中心 2015-11

一．实验概述 切削过程中，会产生一系列物理现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度、刀具磨损等。对切削加工过程中的切削力、切削温度进行实时测量，是研究切削机理的基本实验手段和主要研究方法。通过对实测的切削力、进行分析处理，可以推断切削过程中的切削变形、刀具磨损、工件表面质量的变化机理。在此基础上，可进一步为切削用量优化，提高零件加工精度等提供实验数据支持。 通过本实验可使同学熟悉制造技术工程中的基础实验技术和方法，理解设计手册中的设计参数的来由，在处理实际工程问题中能合理应用经验数据。 二．实验目的与要求 1.掌握车削用量υ、f、a，对切削力及变形的影响。 2.了解刀具角度对切削力及变形的影响。 3.理解切削力测量方法的基本原理、了解所使用的设备和仪器。 4.理解切削力经验公式推导的基本方法，掌握实验数据处理方法。 三．实验系统组成 实验系统由下列设备仪器组成 1、微型数控车床KC0628S 2、车床测力刀架系统（图1），包括 （1）车削测力刀架 （2）动态应变仪 （3）USB数据采集卡 （4）台式计算机 图1

四、实验数据记录与数据处理 1. 切削力测量记录表1

整理采集点并运用MATLAB对数据处理如下：

2. 请按指数规律拟合主切削力或背刀力和切削深度、进给量的关系，建立切削力的经验公式。 答：对已有数据运用最小二乘法进行拟合，得出主（背）切削力关于进给量的双对数y=ax+b曲线及参数,其中1、2为主切削力，3、4为背向力：k1= b1= k2= b2= k3= b3= k4= b4= 对已有数据运用最小二乘法进行拟合（由于只有两个数据，故直接取直线求解），得出主（背）切削力关于切削深度的双对数y=ax+b的参数，其中1、2为主切削力，3、4为背向力： k1= b1= k2= b2= k3= b3= k4= b4= 经上述数据可以计算得,其中1为主切削力，2为背向力： X Fc1 = Y Fc1 = X Fc2= Y Fc2 = C ap1= C ap2=

车削加工切削力测量实验报告书(附指导书)

车削加工切削力测量实验报告书 学号 ___________________ 姓名 ___________________ 小组 ___________________ 时间 ___________________ 成绩 ___________________ 上海大学生产工程实验中心 2014-11

?实验概述 切削过程中，会产生一系列物理现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度、刀具 磨损等。对切削加工过程中的切削力、切削温度进行实时测量，是研究切削机理的基本实验 手段和主要研究方法。通过对实测的切削力、进行分析处理，可以推断切削过程中的切削变形、刀具磨损、工件表面质量的变化机理。在此基础上，可进一步为切削用量优化，提高零件加工精度等提供实验数据支持。 通过本实验可使同学熟悉制造技术工程中的基础实验技术和方法, 理解设计手册中的设计参数的来由，在处理实际工程问题中能合理应用经验数据。 二?实验目的与要求 1. 掌握车削用量U、f、a p,对切削力及变形的影响。 2. 了解刀具角度对切削力及变形的影响。 3. 理解切削力测量方法的基本原理、了解所使用的设备和仪器。 4. 理解切削力经验公式推导的基本方法，掌握实验数据处理方法。三?实验系统组成 实验系统由下列设备仪器组成 1、微型数控车床KC0628S 2、车床测力刀架系统(图1),包括 (1)车削测力刀架 (2)动态应变仪 (3)USB数据采集卡 (4)台式计算机

四、实验数据记录与数据处理 2. 请按指数规律拟合主切削力或背刀力和切削深度、进给量的关系，建立切削力的经验公式。答：（请将数据处理过程写于此处）

刀具实验报告

实验一车刀角度的测量 一、实验目的 1．熟悉车刀角度，学会一般车刀角度基准面的确定及角度的测量方法。 2．了解不同参考系内车刀角度的换算方法。 二、实验设备，工具和仪器。 1．车刀量角台（三种型式）。 量角台的构造如图1—1。（1）台座、（2）立柱、（3）指度片、（4）刻度板、（5）螺钉、（6）夹固螺钉、（7）定位块。 2．各种车刀模型。 A型量γ0 、α0、αo·B型量λs C型量K r、K 图1—1车刀量角台 三、实验内容 车刀标注角度的测量。 用车刀量角台测量外园车刀的γ0 、α0 、λs 、K r、K r·、αo·等角。 （a）量前角：如图1-2，将车刀放置在台座上，调整刻度板4和指度片3使指度片的B边位于车刀主剖面内并与前刀面贴合，则由刻度板上读出γ0。如 果指度片位于横向或纵向剖面，则可测得γf或γp 。 （b）量后角：如图1-3,调整刻度板和指度片使指度片A边位于主剖面内，并与后刀面贴合则由刻度板可测得α0。同理指度片位于横向或纵向剖面内可测得αf或αp。调整刻度片位于副剖面内，可测得αo〃。 （c）量刃倾角：如图1-4,调整指度片使之位于切削平面内并使其测量边与主切削刃贴合，则由刻度板读出λs。 （d）量主偏角、副偏角：如图1-5，将车刀刀杆靠紧定位块．调整刻度板的指度片，使指度片测量边分别与主、副切削刃贴合，由刻度板读出K r和K r〃。

图1—2前角γ0测量图1—3后角量α0的测量 图1—4刃倾角λs的测量图1—5主偏角K r、副偏角K r〃的测量

实验记录 1．主剖面参考系的基本角度（单位：度） 计算： 3.在所测量刀具中选择刃倾角最大的刀具，计算切深前角γp，进给前角γf。 由tgγp=tgγo cos K r +tgλs sin K r 得γp=arctg(tg10.5o cos42o+tg(-6o)sin42o)=3.86o 由tgγf=tgγo sin K r -tgλs cos K r 得γf=arctg(tg10.5o sin42o-tg(-6o)cos42o)=11.43o

切削变形实验报告01

荆楚理工学院机械工程学院实验报告 姓名学号专业成绩 课程名：机械制造基础日期指导教师 实验题目：切削变形 一、【目的要求】 1 观察切削变形的过程，以及所出现的现象。 2 掌握测量切削变形和计算变形系数的基本方法。 3 研究切削速度、刀具前角和走刀量等因素对切削变形的影响规律。 二、【实验仪器与试剂】 1 设备： CA6140 普通车床 2 工具：游标卡尺、钢板尺、细铜丝等。 3 刀具：YT15硬质合金车刀若干把。 4 试件：30# 钢，轴向带断屑槽的棒料，直径30mm。 三、【实验原理】 在金属切削过程中，由于产生塑性变形，使切屑的外形尺寸发生变化，即与切削层尺寸比较，切屑的长度偏短，厚度增加，这种现象称为切屑收缩。一般情况下，切屑收缩的大小能反映切削变形的程度，衡量切屑收缩的大小可用变形系数表示。即ξ＝L c / L ch 式中ξ──变形系数； L c ──切削长度（ｍｍ）；L c ＝πD/( ｎ-b) ； 对于本实验：槽数ｎ＝ 3 ；槽宽b ＝ 2.5 ；L ch ──切屑长度（ｍｍ）， ⑴计算变形系数的方法用测量切削长度法。 ⑵把实验得到的切屑，冷却后，选出标准切屑，用铜丝沿切屑外部缠绕后拉直，然后用钢板尺测出其长度L ,为提高实验精度，可测 3 ～5 段切屑的长度求出平均值Lc 。 变形系数ξ＝L c / L ch =（πD/n - b ）/ L ch 图 2-1 切屑收缩图

四、【实验方法和步骤】 1、切削速度υ对切削变形的影响 刀具参数：κr＝45°；κr ＇＝8°；λs＝0°；γo ＝10°；αo ＝7°；r ＝0.1 mm 切削用量：f＝0.39 mm /r , ap＝40mm。 图 2-2 车削切屑收缩 改变切削速度，从低速到高速，可先取 υc＝5；10；20；25；30；40；60；80；110 m /min ； ｎ＝53；106；212；265；318；424；636；848；1166r/min ； 用每一种转速切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量并将结果填入表2-1 中。 2、刀具前角对切削变形的影响 刀具参数：κr ＝45°；κr ＇＝8°；λs ＝0°；αo ＝7°；r ＝0.1 mm 。切削用量：f＝0.39 mm /r , ap ＝40 mm υc＝60 m /min 。 改变车刀前角：γo ＝0°；15°；30°。 用不同前角的车刀分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量并将结果填入表2-2 中。 3、进给量f 对切削变形的影响 刀具参数：κr＝45°；κr＇＝8°；λs＝0°；γo＝10°；αo＝7°；r＝0.1 mm 。切削用量：ap ＝40 mm υc＝60 m /min 。 改变进给量：f＝0.2 ；0.36 ；0.51 ；0.66 （mm/r ）。 用不同的进给量分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量并将结果填入表2-3 中。 五、【实验现象、结果记录及整理】 1将切屑长度测量后取平均值，记录在表2-1 、2-2 、2-3 中，计算变形系数。 表 2-1 切削速度对切削变形影响实验数据记录

《金属切削机床》实验指导书及安全事项

实验指导书 院系：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化课程：《金属切削机床》 编者：机械教研组

目录 实验一机械加工设备现场感性认识实习（4学时） (1)

实验一机械加工设备现场感性认识实习 一、实验目的： 1、使学生了解常用机械加工设备的工艺范围、理解常用机械加工设备的基本原理。 2、通过下厂生产实习，深入生产第一线进行观察和调查研究，获取必须的感性知识和使学生叫全面地了解机械制造厂的生产组织及生产过程。 3、了解和掌握本专业基础的生产实际知识，巩固和加深已学过的理论知识，并为后续专业课的教学，课程设计，毕业设计打下基础。 二、实验内容： 到南平电机厂或汽配厂或龙翔科技等进行为期半天的感性认识性实习。 1、通过对典型零件机械加工工艺的分析，以及零件加工过程中所用的机床，夹具量具等工艺装备，把理论知识和生产实践相结合起来，培养学生考察，分析和解决问题的工作能力。 2、通过实习，广泛接触工人和听工人技术人员的专题报告，学习生产经验。 3、通过参观有关工厂，掌握一台机器从毛坯到产品的整个生产过程，组织管理，设备选择和车间布置等方面的知识，扩大知识面。 4、通过实习日记，写实习报告，锻炼与培养学生的观察，分析问题以及搜集和整理技术资料等方面的能力。 三、实验原理与方法： 1. 学生通过在该厂的各个毛坯生产车间、机械加工车间、装配车间等的现场调研实习，对活塞、活塞环等主要零配件的生产流程、加工方法及其主要工艺文件的学习，初步了解它们的机械制造生产过程，了解加工设备的工艺范围、理解加工设备的基本原理。 2. 聘请工厂技术人员，做典型零件的加工工艺专题技术讲解。 3. 要求学生记实习笔记（按本指导书的内容与要求），实习结束后完成实习报告。 4. 学生实行分组实习，每组选出组长两名，协助带队指导教师，共同负责实习工作。

机械制造实验报告

《机械制造技术》课程实验报告 时间： 2015/2016 学年第 2 学期 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： 学号： 同组实验人员： 指导老师： 机械与汽车工程学院

实验一、车刀几何角度的测量 一、实验目的 通过实验加深对车刀几何角度、参考平面等概念的理解，掌握测量车刀标注角度的方法，能正确测量车刀角度并根据测量结果绘出车刀工作图。 二、实验设备 车刀量角仪、外圆车刀 三、实验步骤与内容 1.实验内容 测量角度0γ、0α、0γ'、0α'、r κ、r κ'、s λ 2 实验步骤 （1）确定进给方向（向左），判断主切削刃、副切削刃、前、后刀面及副后刀面。 （2）把车刀放在活动底座上，并将其侧面紧靠在定位块上，活动底座左侧的底座指针刻线对准底座的零度（即车刀与大指针垂直）。 （3）顺时针转动活动底座，使被测刀具的主切削刃与大指针的前面相切（此时大指针置“0”），在圆盘底座上读出主偏角r κ的值；然后调节大指针的高度使被测刀具主切削刃与大指针的底面重合，在大扇形板上读出刀具刃倾角s λ的值。 （4）活动底座向相反方向旋转900 ，此时过主刀刃指定点，大指针与被测刀具主切削刃在基面投影垂直。那么利用大指针的底面、侧面分别与车刀的前刀面、后刀面相切即可从大扇形板上读出主切削刃的前角0γ和后角0α的值。 （5）转动活动底座使副切削刃与大指的前面接触，在圆盘底座上读出副偏角r κ'的值。 （6）把实验数据记录在表1-1中。 （7）车刀工作图：

四、实验注意事项 1.练习时应注意掌握正确的操作方法 2.注意安全 3.爱护工具，夹具，量具 4.文明操作 该刀具并未达到标准 六、实验心得体会及其它 更加直观的了解到了车刀各个角度定义的含义，也知道了标准车刀的测量方法和各项指标，掌握了车刀量角仪的使用方法，看到了几种刀具的实际形状。刀具的这次实验很经典且实用，在帮助我们理解刀具的角度位置和切削力与切削用量的关系有很大的作用。在处理数据的过程中要抓住主要的关键数据，舍弃与总体数据相差很多的干扰错误数据。 实验二、切削变形的测量 一、实验目的 1 观察切削变形的过程，以及所出现的现象。 2 掌握测量切削变形和计算变形系数的基本方法。 3 研究切削速度、刀具前角和走刀量等因素对切削变形的影响规律。 二、实验设备 1 设备：卧式车床 2 工具：游标卡尺、钢板尺、细铜丝等。 3 刀具：外圆车刀若干把。 4 试件：硬铝，轴向带断屑槽的棒料，直径50mm 。 三、实验步骤与内容 1. 切削速度c v 对切削变形的影响 刀具参数：r κ＝95°、r κ'＝6°、s λ＝0°、0γ＝10°、0α＝7°、εr ＝0.8 mm ；切削用量：f ＝ 0.39 mm /r 、p α＝1mm 。 改变切削速度，从低速到高速，可先取c v ＝10、20、30、40、50m /min ；对应转速约为n ＝64、127、191、255、318r/min ； 2. 进给量f 对切削变形的影响

机床主轴回转精度实验报告

机床主轴回转精度实验报告 姓名： 学号： 实验时间： 课程名：制造技术基础 实验室：金切实验室 机械制造及其自动化 2012

一、实验概述 随着机械制造业的发展，对零件的加工精度要求越来越高，由此对机床精 度要求也越来越高。作为机床核心——主轴部件的回转误差运动，直接影响机床的加工精度，它是反映机床动态性能的主要指标之一，在《金属切削机床样机试验规范》中已列为机床性能试验的一个项目。多年来，国内外一直在广泛开展对主轴回转误差运动测量方法的研究，并取得一定的成果。 研究主轴误差运动的目的，一是找出误差产生的原因，另一是找出误差对 加工质量影响的大小。为此，不仅对主轴回转误差运动要能够进行定性分析，而且还要能够给出误差的具体数值。 二、实验目的 1.通过实验，熟悉机床主轴运动误差的表现特征、评定方法、及测定技术、产生原因及对机床加工精度的影响。使同学加深理解工艺装备运动精度与加工误差的关系； 2.理解主轴回转误差的测量数据处理技术与基本原理。 三、实验要求 1.实验员演示主轴回转误差测量的全过程，讲解主轴回转精度的定义、主轴回转误差测量原理和测量仪器的操作方法； 2.同学观察实验过程，记录实验数据，并学习使用MATLAB完成实验数据处理，将实验数据处理过程的计算和结果写入实验报告。 四、报告内容 1.简述实验系统的组成结构与原理；

2. 什么是主轴回转误差运动？造成机床主轴回转运动误差的因素可能有哪些？ 3.实验数据记录与处理 数据采样时间固定为2ms； 测量距离单位为mm； 4.采用Matlab绘制极坐标误差带圆图并打印 1）从采样记录文件按单周采样点数(n)截取数据； 2）打开matlab，使用file->Import导入数据文件，数据将保存在data变量中； 3）使用命令x=(0 : 2*pi/n : 2*pi-2*pi/n )生成极坐标刻度，并进行转置x=x’; 4）使用polar（x，data）命令，绘制极坐标图。

007切削力测量实验报告

007切削力测量实验报告

专业班级姓名学号 专业班级姓名学号 实验日期实验地点40号楼一楼实验室成绩 实验名称切削力测量实验 实验目的 本次切削力测量实验的目的在于巩固和深化《机械制造技术基础》课堂所学的有关切削力的理论知识，正确认识切削力直接影响切削热、刀具磨损与使用寿命、加工精度和已加工表面质量等问题。因此，研究切削力的规律，对于分析切削过程和生产实际是十分重要的。 本次实验在实验老师的指导下，达到如下实验目的： 1、了解三向切削力实验的原理和方法； 2、进行切削力单因素实验，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，获得三向切削力实验公式； 3、了解在计算机辅助下的、利用三向测力仪进行切削力实验的软、硬件系统构成，以及三向切削测力仪标定的原理和方法。 实验基本原理 切削力是机械切削加工中的一个关键因素，它直接影响着机床、夹具等工艺装备的工作状态（功率、变形、振动等），影响着工件的加工精度、生产效率和生产成本等。 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。 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，然后启动车床将工件外圆表面加工平整； 3、DJ-CL-1型三向切削力实验系统的准备： 1）启动切削力实验程序，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”； 2）点击“零位调整”软按钮，调出零位调整界面，进行三向零

切削力试验与数据处理

切削力试验与数据处理 [摘要] 在切削过程中，切削力直接决定着切削热的产生，并影响刀具磨损、破损、使用寿命、加工精度和已加工表面质量。在生产中，切削力又是计算切削功率，制定切削用量，监控切削状态，设计和使用机床、刀具、夹具的必要依据。因此，研究切削力的规律和计算方法，将有助于分析切削机理，并对生产实际有重要实用意义。切削力的来源有两方面：一是切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。 [关键词] 切削力刀具磨损切削功率摩擦阻力 一、引言 常见的切削力研究方法有两大类：理论分析与试验测量方法。理论分析切削力能相当充分反映切削过程，多年来，国内外学者对计算切削力的理论分析公式作了大量工作，大多切削力理论公式考虑到了刀具材料、工件材料、切削用量、刀具几何参数等影响因素[1]，却没有考虑到副切削刃及刀尖圆弧半径等的影响，因此，迄今为止还不能说己经得出了与实验结果相吻合的切削力理论分析公式。通过切削实验，由测力仪可以测得具体切削条件下的切削力。但由于切削过程非常复杂，影响因素很多，不可能对各种影响因素都进行试验研究。因此，对切削力的研究应采取理论分析与试验研究相结合的研究方法。 切削力实验是《机械制造技术基础》课程的一个基础实验，通过实验可以验证切削力的基础理论，了解测量三向切削力的基本方法和计算机辅助实验系统的基本构成，了解应变式三向测力传感器的原理和结构。在完成切削力实验的过程中，可以求出切削用量对三向切削力的影响规律，可以学习和掌握计算机辅助实验的方法和技能，认识信息技术在实验中的作用。 本实验的目的是：1.了解切削测力仪的工作原理和测力方法和实验系统；2.掌握背吃刀量进给量和切削速度对切削力的影响规律；3.通过实验数据的处理，建立切削力的经验公式。所采用的实验方法是单因素法和正交法。在实验之前已经对测力系统进行了三通道增益标定、机械标定。实验过程中还需经常进行三通道零位调整，之后再通过数字显示观察输出情况，若输出稳定就可以进行单因素实验和正交实验。 二、试验设备及试验原理 1.检测三向切削力与标定测力传感器的原理 三向切削力的检测是使用三向车削测力（应变）传感器进行的，其输出的低电压模拟信号经高精度线性放大（放大倍率可达数万倍，没有采用传统的应变仪，有效的简化了调整和操作）后，经A/D板数字化，再送入计算机。这个测力系

测试技术课程论文实验报告

东南大学机械学院 机械制造工程原理实验报告 专业：机械工程及自动化 实验组别： 实验者姓名：王安俊学号：02010420 实验时间：2013 年5月31日 评定成绩：报告审阅教师

实验一车刀角度的测量 一、实验目的 1.熟悉车刀切削部分的构造要素，掌握车刀标注角度的参考平面、参考系及车刀标注 角度的定义； 2.了解车刀量角台的结构，学会使用车刀量角台测量车刀的标注角度； 3.绘制车刀标注角度图，并能够在图中准确标注出测量得到的车刀各标注角度数值。 二、实验仪器设备 车刀角度测量仪外圆车刀、切断刀、45°弯头车刀、螺纹刀等 三、测量原理与实验内容 车刀标注角度可以用角度样板、万能量角仪、重力量角器以及各种车刀量角台等进行测量。其测量的基本原理是：按照车刀标注角度的定义，在被测量切削刃（刀刃）的选定点，用测量工具的尺面，如量角器的尺面或量角台的指针平面（或侧面或底面），与构成被测角度的面或线紧密贴合（或相平行或相垂直），把需要测量的角度测量出来。由于所使用的测量工具（量角器或量角台）的结构各不相同，其测量的方法也不同。 下面以使用车刀量角仪来测量车刀标注角度为例，说明车刀量角仪的结构及其测量方法。 （一）车刀量角仪的结构 车刀量角仪是测量车刀标注角度的专用测量工具，它既能测量车刀主剖面参考系的基本角度，又能测量车刀法剖面参考系的基本角度，车刀量角仪的结构如图1-1所示。 1-1 车刀量角仪 1、圆盘底座 2、车刀工作台 2a、工作台指针 2b、滑动刀台 2c、固紧螺钉 2d、被测量刀具

3、主量角器 3a、量刀板及指针 3b、升降螺母 4、副量角器 4a、指针 4b、固紧手轮 4c、摇臂 5、附件 5a、立柱 5b、量角器支座 5c、手轮 （二）测量车刀标注角度 1、校准车刀量角仪的原始位置 2、测量主偏角K r 3、测量刃倾角λS 4、测量副偏角Kr′ 5、测量前角r0 6、测量后角?0 （三）计算车刀派生角度并绘制车刀角度图 四、实验数据与结果 （一）实验记录（将测得数据填入下表） （二）根据测量所得角度分别绘制各车刀标注角度图

(生产管理知识)在切削实验和生产中,可以用测力仪测量切削力

机械制造工程学实验指导书实验报告 王庆明许虹肖民 李英刘正道陆科杰 编写 班级： 姓名： 学号： 华东理工大学机械与动力工程学院

机械制造及其自动化教研室 实验一切削力实验 1 实验目的 通过测量车削力，使学生掌握切削过程中切削力测量的基本方法，了解切削力的特性、影响因素以及对刀具、工件和切削过程的影响效应。 2 实验设备、工件与刀具 1．KBJM6132数控车床 2．YDC-Ⅲ89A三向压电车削测力仪。 3．PCI-9118DG数据采集卡 4．DIN-50S接口板及附件 5．圆柱工件、外圆车刀、 3 实验原理 切削力就是在切削过程中作用在刀具与工件上的力。它直接影响着切削热的产生，并进一步影响着刀具的磨损、耐用度、加工精度和已加工表面质量。在生产中，切削力又是计算切削功率、设计和使用机床、刀具、夹具的必要依据。 在切削实验和生产中，可以用测力仪测量。 目前最常用的测力仪是电阻式测力仪和压电式测力仪，本实验采用后者方式。 3.1.车削压电式测力仪 YDC-Ⅲ89A 三向压电车削测力仪外型如图所示。

图1 YDC-Ⅲ89A 三向压电车削测力仪 该测力仪同一些必要的二次仪表组合在一起，可以完成切削力的静、动态测试，从而使人们可以准确而容易地获得金属切削加工中最重要的参数，既三维切削力。现在，金属切削理论的研究已由过去的静态测量发展到动态测量，对测力仪有了更高的要求。YDC-Ⅲ89A 压电式车削测力仪能以其高刚度、高灵敏度、高固有频率能很好地满足静、动态测试的要求， 可测出任意方向力的三个相互正交的分量（Fx、Fy、Fz）。 3.2压电石英晶体三维力传感器原理 压电测力仪的工作原理是利用某些材料（石英晶体或压电陶瓷等）的压电效应。在受力时，它们的表面将产生电荷，电荷的多少与所施加的压力成正比而与压电晶体的大小无关。用电荷放大器转换成相应的电压参数，从而可测出力的大小。 图2为单一压电传感器的原理图。压力F通过小球1及金属薄片2传给压电晶体3。在压电晶体之间有电极4，由压力产生的负电荷集中在电极上，由绝缘的导体5导出。正电荷通过金属片2或测力仪接地。由5输出的电荷通过电荷放大器后由记录仪记录下来，按预制的标定图就可知道切削力的大小。测力仪中沿F z，F x和F y三个方向都各自有传感器，分别测出三个分力。 图2 压电传感器的原理图 近代常采用多向力传感器，把几个石英元件按次序机械地排列在一起。加在传感器上的力作用在石英片上。由于石英晶体的切割方向选择的不同，所以各受力方向上的灵敏性不同，故能分别测出各个切削分力。其结构如图3所示。

切削实验报告

切削实验 一、实验目的 1 观察切削变形的过程，以及所出现的现象。 2 研究切削速度、刀具前角和走刀量等因素对切削变形的影响规律。 在金属切削过程中，由于产生塑性变形，使切屑的外形尺寸发生变化，即与切削层尺寸比较，切屑的长度偏短，厚度增加，这种现象称为切屑收缩。一般情况下，切屑收缩的大小能反映切削变形的程度。 二、实验内容 1、切削速度υ对切削变形的影响 刀具参数：κr＝45°；κr ＇＝ 8°；λs＝ 0°；γo ＝10°；αo ＝7°；r ＝0.1 mm 切削用量：f＝ 0.39 mm /r , ap＝40mm。 改变切削速度，从低速到高速，可先取 υc＝ 5； 10； 20； 25； 30； 40； 60； 80； 110 m /min ； ｎ＝ 53；106；212；265；318；424；636；848；1166r/min ； 用每一种转速切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量并将结果填入表2-1 中。 2、刀具前角对切削变形的影响

刀具参数：κr ＝ 45°；κr ＇＝ 8°；λs ＝ 0°；αo ＝ 7°； r ＝ 0.1 mm 。切削用量： f＝ 0.39 mm /r , ap ＝40 mm υc＝ 60 m /min 。 改变车刀前角：γo ＝ 0°； 15°； 30°。 用不同前角的车刀分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。 3、进给量 f 对切削变形的影响 刀具参数：κr＝45°；κr＇＝8°；λs＝0°；γo＝10°；αo＝7°；r＝0.1 mm 。切削用量： ap ＝ 40 mm υc＝ 60 m /min 。 改变进给量： f＝ 0.2 ； 0.36 ； 0.51 ； 0.66 （ mm/r ）。 用不同的进给量分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。 三．实验总结 (1)切削速度 切削塑性材料时,切削速度是通过切削温度和积屑瘤影响切削形变的.在切削45钢时,从实验求得切削速度对切削变形的影响. 切削铸铁等脆性材料时,一般不形成积屑瘤.当切削速度逐渐增大时,切屑变形压缩比相应减小,变形减小. 在实际生产中,高速切削即是利用提高切削速度来减小切屑变形,减小切削力,提高生产率. (2)进给量 进给量增大时,切削厚度随之增大,切屑变形减小 （3）前角 前角的大小直接影响切屑的变形，前角比较小的时候，被切削金属变形比较大，切削力大，如果前角增大，被切削金属变形减少，可以使切削力有所下降，刀具前角一般取-5°～

机床主轴回转精度实验报告什么是主轴回转精度.docx

机床主轴回转精度实验报告|什么是主轴回转精度 机床主轴回转精度实验报告 姓名：学号：实验时间：课程名：制造技术基础 实验室：金切实验室 机械制造及其自动化 2012 一、实验概述 随着机械制造业的发展，对零件的加工精度要求越来越高，由此对机床精度要求也越来越高。作为机床核心——主轴部件的回转误差运动，直接影响机床的加工精度，它是反映机床动态性能的主要指标之一，在《金属切削机床样机试验规范》中已列为机床性能试验的一个项目。多年来，国内外一直在广泛开展对主轴回转误差运动测量方法的研究，并取得一定的成果。 研究主轴误差运动的目的，一是找出误差产生的原因，另一是找出误差对加工质量影响的大小。为此，不仅对主轴回转误差运动要能够进行定性分析，而且还要能够给出误差的具体数值。二、实验目的 1. 通过实验，熟悉机床主轴运动误差的表现特征、评定方法、及测定技术、产生原因及对机床加工精度的影响。使同学加深理解工艺装备运动精度与加工误差的关系； 2. 理解主轴回转误差的测量数据处理技术与基本原理。 三、实验要求 1. 实验员演示主轴回转误差测量的全过程，讲解主轴回转精度的定义、主轴回转误差测量原理和测量仪器的操作方法； 2. 同学观察实验过程，记录实验数据，并学习使用MATLAB 完成实验数据处理，将实验数据处理过程的计算和结果写入实验报告。 四、报告内容 1. 简述实验系统的组成结构与原理； 2. 什么是主轴回转误差运动？造成机床主轴回转运动误差的因素可能有哪些？ 3. 实验数据记录与处理数据采样时间固定为 2ms ；测量距离单位为 mm ； 4. 采用Matlab 绘制极坐标误差带圆图并打印 1）从采样记录文件按单周采样点数(n)截取数据； 2）打开matlab ，使用file->Import导入数据文件，数据将保存在data 变量中；3）使用命令 x=(0 : 2*pi/n : 2*pi-2*pi/n )生成极坐标刻度，并进行转置x=x’; 4）使用polar （x ，data ）命令，绘制极坐标图。

数控机床车削加工实验报告精选版

数控机床车削加工实验 报告 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

数控机床车削加工实验报告 班级姓名 学号同组人员 一. 实验目的 1、了解数控车床的编程特点，掌握数控车床车削加工编程步骤。 2、 3、掌握G92设定工件坐标系的方法。 4、 5、熟练掌握车削加工零件的数控程序编制方法。 二. 实验设备 1、CK-400Q型数控车床一台； 2、车刀一把； 3、铝棒工件一根； 4、毛刷一把。 三. 实验步骤 1、了解CK-400Q型数控车床的主要结构布置。 （1）工件安装 工件安装：利用三爪卡盘钥匙拧开卡盘，送入工件的部分，留出适当的长度，再用钥匙拧紧卡盘，卡住工件，必要时可采用加力杆进行加力拧紧。取出工件，同样也是如此操作，按照上面的方法，可以将工件夹紧，完成工件的安装。 （2）刀具安装 刀具安装：数控车床的刀具安装跟普通车床的刀具安装类似，都是利用螺钉将刀具压紧在四方刀架上，卡住数控车床车刀至少要用两个螺钉，并轮流逐个拧紧，拧紧力量要适当。 （3）对刀操作 对刀操作：通过刀具试触切削工件样品棒料边缘，读入相应位置坐标，可以得出相应的X、Z轴的对刀零点，载入相应数据到控制面板，完成机床的工件坐标零点设置。 2、数控系统操作面板的熟悉及操作。 3、 （1）机床MDI操作 MDI操作是可以简单输入编程指令，运行机床，试看机床对刀或者检测编程的正确安全性。

（2）主轴转速调节 主轴转速可以通过右边的旋钮调节对应转速。 （3）机床坐标移动的正确操作方法。 可以通过转动手轮或者使用数控面板上X/Z按键。 3、编写零件加工程序 在车床控制面板中新建一个程序名，将需要加工的零件程序编写到控制面板内。 T0101 M03 S400 G00X38.0Z1.0 G71U1.0R0.5 N10G01X0.0 G01Z0.0 G03X28.0Z-14.0R14.0 G01Z-30.0 G01X30.0 Z-51.0 G01X34.0 Z-55.0N20G01X38.0 G00X100.0Z100.0 S450F0.05 G00X38.0Z1.0 G70P10Q20 G00X150.0 G00Z100.0 4、程序检测 可以通过程序自带的模拟仿真软件，检测程序运行的安全性。或者运用单段点动试运行程序，测试刀具与工件或床体是否干涉。 5、执行程序 进行程序检测，确定无误后，将刀具移动到安全位置，即可点击程序运行按钮，运行程序。 6、加工结束后的清理工作 程序结束后，机床停止运动，完成零件加工。零件加工完成后，应将切屑废料打扫倒回垃圾回收处，并使用气枪与毛刷进行机床的清理工作，以备下次机床的使用。 7、实验训练结果 8、 通过以上实验步骤，我们组进项了数控车床的车削操作实验。实验训练的实验样品实物图如下图所示。