中南大學(xué)刀具實驗報告

中南大學(xué)刀具實驗報告

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1、金屬切削原理與刀具實驗報告姓名:李國文學(xué)號:0806110108班級:機械1106班專業(yè):機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)老師:賀小濤老師10實驗一車刀角度的測量一、實驗?zāi)康?.熟悉車刀角度,學(xué)會一般車刀角度基準(zhǔn)面的確定及角度的測量方法。2.了解不同參考系內(nèi)車刀角度的換算方法。二、實驗設(shè)備,工具和儀器。1.車刀量角臺(三種型式)。量角臺的構(gòu)造如圖1—1。(1)臺座、(2)立柱、(3)指度片、(4)刻度板、(5)螺釘、(6)夾固螺釘、(7)定位塊。2.各種車刀模型。A型量γ0、α0、αo·B型量λsC型量Kr、K圖1—1車刀量角

2、臺三、實驗內(nèi)容車刀標(biāo)注角度的測量。用車刀量角臺測量外園車刀的γ0、α0、λs、Kr、Kr·、αo·等角。(a)量前角:如圖1-2,將車刀放置在臺座上,調(diào)整刻度板4和指度片3使指度片的B邊位于車刀主剖面內(nèi)并與前刀面貼合,則由刻度板上讀出γ0。如果指度片位于橫向或縱向剖面,則可測得γf或γp。(b)量后角:如圖1-3,調(diào)整刻度板和指度片使指度片A邊位于主剖面內(nèi),并與后刀面貼合則由刻度板可測得α0。同理指度片位于橫向或縱向剖面內(nèi)可測得αf或αp。調(diào)整刻度片位于副剖面內(nèi),可測得αo〃。(c)量刃傾角:如圖1-4,調(diào)整指度片使之位

3、于切削平面內(nèi)并使其測量邊與主切削刃貼合,則由刻度板讀出λs。(d)量主偏角、副偏角:如圖1-5,將車刀刀桿靠緊定位塊.調(diào)整刻度板的指度片,使指度片測量邊分別與主、副切削刃貼合,由刻度板讀出Kr和Kr〃。10圖1—2前角γ0測量圖1—3后角量α0的測量圖1—4刃傾角λs的測量圖1—5主偏角Kr、副偏角Kr〃的測量10實驗記錄1.主剖面參考系的基本角度(單位:度)車刀編號車刀名稱刀桿尺寸B′H(mm′mm)γ0α0KrKr·λsαo·07外圓車刀9.1°0.5°58.1°15.4°5.2°4.5°09外圓車刀10.5°1.5

4、°43.1°15.5°6.5°5.9°2.派生角度(單位:度)車刀編號車刀名稱刀尖角er楔角b0余偏角fr副前角γ,007外圓車刀106.5°76.4°31.9°9.2°09外圓車刀121.4°78°46.9°10.97°計算:3.在所測量刀具中選擇刃傾角最大的刀具,計算切深前角γp,進給前角γf。解:在所測量的刀具中刃傾角最大的車刀為09號車刀,刃傾角為6.5°。由公式:tgγp=tgγocosKr+tgλssinKr代入數(shù)據(jù)可以得到:γp=arctg(tg10.5ocos43.1o+tg(6.5o)sin43.1o)

5、=3.39o同理由公式:tgγf=tgγosinKr-tgλscosKr代入數(shù)據(jù)可以得到γf=arctg(tg10.5osin43.1o-tg(6.5o)cos43.1o)=12o10實驗二車削力的測定及經(jīng)驗公式的建立一、實驗?zāi)康?.了解切削力動態(tài)測量顯示系統(tǒng)、YDC-III89型壓電式車削測力儀的工作原理和使用方法。1.了解切削力產(chǎn)生過程。2.掌握切削深度、進給量等對切削力的影響規(guī)律3.通過對實驗數(shù)據(jù)的處理,建立主切削力的經(jīng)驗公式二、實驗設(shè)備,工具和儀器。1.工件f60,Q235棒料;2.C6140普通車床;3.YDC

6、-III89型壓電式車削測力儀(含外遠圓車刀);4.SINOCERYE5850電荷放大器;5.PCI—9118DG/L多功能數(shù)據(jù)采集卡(A/D轉(zhuǎn)換);6.計算機;7.切削力動態(tài)測量顯示系統(tǒng)軟件。三、實驗原理(一)測試系統(tǒng)框圖計算機A/D轉(zhuǎn)換器電荷放大器測力儀車刀工件(二)YDC-III89型壓電式車削測力儀1.構(gòu)成由一個含外圓車刀的整體構(gòu)件與一個壓電石英晶體三維力傳感器構(gòu)成,如圖11.外圓車刀2.力傳感器10該測力儀同一些必要的二次儀表組合在一起,可以完成切削力的靜、動態(tài)測試,可以準(zhǔn)確而容易地獲得金屬切削加工中最重要的參

7、數(shù),既三維切削力。全屬切削理論的研究已由過去的靜態(tài)測量發(fā)展到動態(tài)測量,對測力儀有了更高的要求。YDC-III89A壓電式車削測力儀能以其高剛度、高靈敏度、高固有頻率能很好地滿足靜、動態(tài)測試的要求,可測出任意方向力的三個相互正交的分量(FX,Fy,Fz)。2.壓電石英晶體三維力傳感器原理(1)基本原理壓電石英晶體三維力傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2這種傳感器有三對不同切型的石英晶片裝入殼體內(nèi)構(gòu)成。其中一對采用具縱向壓電效應(yīng)的切片,只能測量垂直儀的Z向力;而另外兩對晶片由于采用具有切向效應(yīng)的切型,且相互靈敏度方向成90°放置,因此可測X

8、,Y向的分力。這樣空間任何方向的力作用在傳感器上時,傳感器便能自動地將力分解為空間相互正交的三個分力。(2)傳感器的特點a、剛性好。石英的彈性系數(shù)E=8000kg∕mm2,而通常石英晶片厚只有約lmm,因此整個傳感器的剛度相當(dāng)于一個實心鑄鐵塊的剛度。b、靈敏度高。因為壓電傳感器屬于“無位移”型傳感器,理論上電荷量只與

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