《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》實驗

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1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)實驗課 http:/ 實驗課相關(guān)事宜實驗課地點：機械工程學(xué)院 工程訓(xùn)練中心一樓數(shù)控教室 實驗課教材： 1 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書 2 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)實驗報告購買教材地點：教材科（大連理工學(xué)院教育書店內(nèi)）提前一周購買教材（人手一份）實驗課預(yù)約：各班學(xué)委提前兩周到實驗室預(yù)定實驗課時間實驗課預(yù)習：為保證實驗進度要求每位同學(xué)做好課前預(yù)習 并完成預(yù)習報告 請嚴格遵守實驗室的各項規(guī)章制度，遲到者禁止進入實驗室 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)實驗課內(nèi)容（8學(xué)時）實驗一：車刀幾何角度的測量（2學(xué)時）實驗二：切削力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立（2學(xué)時）實驗三：加工誤差統(tǒng)計分析法（2學(xué)時）實驗四：裝配尺寸

2、鏈實驗（2學(xué)時） 實驗?zāi)康模?）熟悉車刀切削部分的構(gòu)造要素。 2）通過實驗加深理解刀具角度的定義。 3）掌握車刀幾何角度的測量方法。 4）用所測得的角度值畫刀具角度標注圖。實驗項目：1）測量外圓車刀的主偏角、刃傾角、前角、后角、副偏角、副后角。 2）測量切斷刀的主偏角、刃傾角、前角、后角、副偏角、副后角。實驗儀器：1）車刀量角臺（實驗項目1和2） 2）外圓車刀（實驗項目1） 3）切斷刀（實驗項目2）實驗一：車刀幾何角度的測量實驗內(nèi)容簡介 1.車刀量角臺的結(jié)構(gòu) 實驗一：車刀幾何角度的測量實驗儀器簡介 圖1: 車刀量角臺外型圖 2.車刀切削部分的構(gòu)造要素實驗一：車刀幾何角度的測量實驗儀器簡介 圖2

3、: 車刀切削部分的構(gòu)造要素 A.主偏角的測量：先將轉(zhuǎn)臺左側(cè)的基線對到底座零度，刀尖頂?shù)缴刃伪P指針上，扇形盤與進給方向重合，主切削刃在基面上的投影與進給方向間的夾角即為主偏角。而角度的大小通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺使車刀主切削刃與扇形盤指針a面緊貼，此時轉(zhuǎn)臺左側(cè)刻線所示圓盤刻度，即為主偏角的大小。B.副偏角的測量：轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺使車刀副切削刃與扇形盤指針a面緊貼，此時轉(zhuǎn)臺左側(cè)刻線所示圓盤刻度，即為副偏角的大小。C.刃傾角的測量：在主偏角的位置上，扇形盤變?yōu)榍邢髌矫?。在切削平面?nèi)將指針的b邊與主切削刃貼合，此時，扇形盤指針所示刻度即為刃傾角的大小。指針左偏，刃傾角為正；指針右偏，刃傾角為負。D.前角的測量：在主偏角的

4、位置上，將轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過90度，確定正交平面。在正交平面內(nèi)將指針b邊與車刀前刀面貼合，此時，扇形盤指針所示刻度即為前角的大小。E.后角的測量：在正交平面內(nèi)將指針的c邊與車刀后刀面貼合，此時，扇形盤指針所示刻度即為后角的大小。 F.副后角的測量：在副偏角的位置上，將轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過90度，確定副正交平面。在副正交平面內(nèi)將指針的d邊與車刀副后刀面貼合，此時，扇形盤指針所示刻度即為副后角的大小。 實驗一：車刀幾何角度的測量測量方法 實驗一：車刀幾何角度的測量車刀角度標注圖 圖3: 車刀角度標注圖 實驗?zāi)康模?）了解測力儀的工作原理。 2）研究切削深度與進給量對切削力的影響及其變化規(guī)律。 3）用實驗方法建立切削力的

5、經(jīng)驗公式。實驗項目：1）用壓電式切削測力儀測量切削力的大小。 2）在雙對數(shù)坐標系下采用描點法作圖。 3）推導(dǎo)并建立切削力經(jīng)驗公式。實驗儀器： 1）壓電式切削測力儀 2）YE5850電荷放大器 3）電壓表 4）CA6140車床 5）計算器、直尺實驗二：切削力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立實驗內(nèi)容簡介 壓電式切削測力儀實驗二：切削力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立主要實驗儀器簡介特點:高剛度,高固有頻率,頻率響應(yīng)范圍寬,線性良好,結(jié)構(gòu)簡單,小型輕便工作原理:采用壓電石英力傳感器作為力-電轉(zhuǎn)換元件,根據(jù)壓電石英力傳感器的“正壓電效應(yīng)”原理制成的.圖1: 壓電式切削測力儀結(jié)構(gòu)圖 電阻應(yīng)變式測力儀實驗二：切削

6、力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立主要實驗儀器簡介工作原理:在測力儀體彈性元件上粘貼電阻應(yīng)變片，并將電阻應(yīng)變片連接成電橋。若R1/R2=R3/R4，則電橋平衡。在切削力作用下，電阻應(yīng)變片隨著彈性元件發(fā)生彈性變形，R1電阻增大， R2電阻減小，檢流表中有電流通過，電流的大小與切削力成正比。圖2: 電阻應(yīng)變式測力儀工作原理 實驗二：切削力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立主要實驗儀器簡介機械式測力儀 圖3: 機械式測力儀的結(jié)構(gòu)工作原理:切削時，F(xiàn)Z所形成的扭力矩使得橫梁2產(chǎn)生彈性扭轉(zhuǎn)變形。此時，杠桿7跟著轉(zhuǎn)過一個角度，使其末端翹起。通過油壓減振裝置內(nèi)活塞圓桿6兩端推動百分表觸頭，百分表5的讀數(shù)就代表杠桿末端

7、抬起的距離。通過查百分表讀數(shù)-切削力的校準圖就可求得切削力FZ 。測力范圍:只能測量垂直分力FZ 實驗二：切削力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立數(shù)據(jù)處理及經(jīng)驗公式的建立單因素法測量切削力的大小 實驗研究切削力的方法是先分析影響切削力的各種因素，然后逐一取各因素為研究對象，固定其他因素不變，用測力儀測定該因素變化時切削力的變化，并找到它們之間的函數(shù)關(guān)系。 實驗二：切削力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立數(shù)據(jù)處理及經(jīng)驗公式的建立a)進給量與切削力之間呈指數(shù)函數(shù)，關(guān)系式為：yZ fCF 1將等式兩邊取對數(shù)得一直線公式：fyCFZ lglglg 1 )( mXBY 形如 將實驗測取的進給量f與切削力F Z間的數(shù)

8、據(jù)在雙對數(shù)坐標紙上采用描點法作圖。從f-FZ曲線中即可求出系數(shù)C1和指數(shù)y。圖4: f-F Z的對數(shù)關(guān)系當f=1時，C1=FZbay tan 實驗二：切削力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立數(shù)據(jù)處理及經(jīng)驗公式的建立b)同樣，切削深度與切削力之間也呈指數(shù)函數(shù)，關(guān)系式為：xpZ aCF 2將等式兩邊取對數(shù)得一直線公式：pZ axCF lglglg 2 )( mXBY 形如 將實驗測取的切削深度a p與切削力FZ間的數(shù)據(jù)在雙對數(shù)坐標紙上采用描點法作圖。從ap -FZ曲線中即可求出系數(shù)C2和指數(shù)x。當ap =1時，C2=FZdcx tan 實驗二：切削力的測量及切削力經(jīng)驗公式的建立數(shù)據(jù)處理及經(jīng)驗公式的建立c)綜合上述兩個實驗公式：當改變f時，ap固定不變（ap=1.2mm），令C=C，得yxpyZ faCfCF 1 x paCC 1 所以當改變ap 時， f固定不變（f=0.153mm/r），令C=C，得yxpxpZ faCaCF 2 因此yfCC 2 所以 2/ CCC 即可建立起切削力經(jīng)驗公式： yxpZ fCaF