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1、实验一、刀具认识及角度测量一、实验目的和要求：1、目的： 熟悉车刀削部分的几何角度，掌握车刀几何角度的测量方法。2、要求：(1) 熟悉几种典型车刀(45弯头车刀，90右偏刀，切断刀，外圆车刀，螺纹车刀) 的构造和几何形状。(2) 弄清车刀各个几何角度的定义，学会测量这些几何角度的方法。(3) 将测量值与换算值作比较。(4) 绘出车刀截面图。二、实验方法：(1) 观察各种车刀的几何形状：前刀面，后刀面，主副切削刃，刀尖等。(2) 测量五种车刀的几何角度，并作记录。三、实验仪器：(1) 测角台。(2) 五种车刀：45弯头车刀， 90右偏刀，切断刀，外圆车刀，螺纹车刀。四、操作方法： 主剖面内： 首
2、先使指针 7 对准度板 6 之零线，拧紧螺钉 12。 测前角 r ：转动刻度板8 ，使指度板9 所在平面垂直主刀刃在底座1 工作面上的投 0影(相当于主刀刃在基面上的投影)，调整指度板 9，使平面 A 与车刀前面吻合， 指度板 9 即在刻度板 8 上指出前角 r0 的读数值。( 测后角a :同上方法，使B平面与车刀后面吻合，在刻度板8上即可读出后角a00 的读数值。(4)测刃倾角入：先使刀具主切削刃位于指度板9所在的平面内，当平面A与主刀刃S吻合时，刻度板8上即可读出刃倾角入s的读数值。(或者先让指度板9对准刻度板8 的零线，指度板 9 所在的平面在底座1 工作面上之投影时，松开螺钉12，转动
3、 刻度板8使绕水平轴转动，当平面A与刀刃吻合时，指针7即在度板6上指出入 的读数值。)图 1-1 测量前角示意图 法剖面内：先使指针7在度板6上对准所测定的久$的值，拧紧螺钉12,再如测量 r与a那样测出法剖面的前角r与后角a。0 0 n n 测量主偏角k与副偏角L：如图2所示：（以外园尖刀为例）先旋动螺母5升高 刻度板 8，并转向一边，不用。将要测的刀具之侧面紧靠二挡销13。松开螺钉 3 和15，转动标尺座2，同时滑动滑板14，使刀具图 1-2 测量主偏角示意图1.底座 2. 标尺座8.刻度板9.指度板3. 锁紧螺钉 4. 立柱 5. 调整螺母 6.度板 7.指针10. 锁紧螺钉 11.标尺
4、 12.锁紧螺钉 13.挡销 14.滑板 15. 锁紧螺钉 的主刀刃（或副刀刃）与标尺11 吻合，底座1 上之零线所对的标尺座2 上的刻度值即主偏角k （或副偏角kz）的度数。五、思考题：1、在车间里常用的车刀的后角是否会出现负角度？为什么？2、切断刀有几个刀尖？它是如何使工件切断？、各种车刀的几何角度测量值，换算值和截面图。名 称主剖面参考系 角度 测量值其他参考值截面图角度测量值换算值误差(%)45弯车ra0kz90右偏ra0Skz切 断ra0kz外 圆 车ra0kz螺 纹 车ra0k3.1 普通车床结构剖析一、实验目的与要求1 了解车床的总体布局、主要技术性能及工艺范围；2 掌握车床的主
5、传动系统、螺纹传动系统、机动进给传动系统的传动路线 3了解各换置机构的作用及工作原理；4 了解各种操纵机构的结构特点和操作过程；5 掌握车床主要零部件的结构；6学会使用、调整和维修机床。二、 实验装备CA6140 型卧式车床如图 3.1-1 所示。图 3.1-1 CA6140 型卧式车床三、 实验内容1由指导教师介绍机床的用途、布局、各操纵手柄的作用及其操作方法。然后启动机 床，机床空载运转，以观察机床各部件的运动。2揭开主轴箱盖，根据机床传动系统图和主轴箱展开图，了解传动件的结构，看清各 档传动路线。（1）了解主传动系统的传动路线，主轴的各级转速是如何调整实现的。（2）结合摩擦片式离合器的结
6、构，如图3.1-2 所示，分析摩擦离合器的工作原理和调 整方式。（3）观察主轴正转、反转、停车及制动的操纵过程，操纵机构如图3.1-3 所示。13图3.1-2摩擦片式离合器结构图1 双联齿轮 2 内摩擦片 3 外摩擦片4 、 7螺母 5 压套 6 长销 8 齿轮9-拉杆 10滑套 11销轴 12-元宝销 13-拨叉图 3.1-3 主轴开停及制动操纵机构图1 双联齿轮 2 齿 轮 3 元宝销 4 滑 套 5 杠杆 6 制动带 7 手把 8 操纵杆9、11-曲柄 10拉杆 12-轴 13-扇形齿轮 14-齿条轴 15-拨叉 16-拉杆(4) 操纵IIIII轴上两个滑移齿轮移动，操纵W轴上的两个滑移
7、齿轮及W轴上的一个 滑移齿轮，注意他们的动作过程和啮合位置。11111轴上滑移齿轮的操纵机构如图3.1-4 所示。(5) 根据 CA6140 车床主轴结构如图 3.1-5 所示，观察主轴前支承、中间支承、后支 承的轴承类型，了解前后轴承的作用及调整方法。(6) 了解主轴上两对齿轮的结构特点，分析其变速原理。(7) 观察卸荷皮带轮的结构，分析工作原理。3 挂轮架了解挂轮的构造、用途和调整方法4 进给箱 结合进给箱展开图及传动系统图，观察基本组、增倍组操纵机构，螺纹种类移换机构， 以及光杠、丝杠传动的操纵机构。图3.1-4IIIII轴上滑移齿轮的操纵机构1 双联齿轮 2 三联齿轮 3 拨叉 4 拨
8、销9- 变速手柄 10 圆销 11 杠杆5 曲轴 6 盘形凸轮 7- 轴 8 链条12-拨叉II、III -传动轴4532109876图 3.1-5CA6140 车床主轴结构图1、 4双列短圆柱滚子轴承 2、 5螺母 3双向推力角接触球轴承 4轴承端盖 7隔套8调整垫圈 9轴承端盖 10套筒 11螺母 12端面键5 溜板箱（1）分析纵向、横向机动进给及快速移动机构的传动关系。（2）观察丝杠、光杠进给的互锁机构和开合螺母机构。（3）根据超越离合器的结构如图3.1-6 所示，分析其工作原理。（4）过载保险装置的结构如图3.1-7 所示，分析其工作原理。6刀架 刀架总体是由床鞍、横刀架、转盘、小刀架
9、及方刀架五部分组成，进行车刀的安装和刀 架的换位工作。7尾架 观察尾架的构造，尾架套筒的夹紧方法，利用尾架、主轴顶尖和鸡心夹实现细长轴的装 夹和工件旋转。8 床身 了解床身的整体结构，分析车床导轨组合形式的优点。8.床脚 打开左床脚观察主传动电机的安装和接线情况，了解主电机的型号、功率和转速。图 3.1-6 超越离合器1外环（齿轮）2 星形体 3 滚子 4 销 5 、8弹簧 6 、7安全离合器图 3.1-7 过载保险装置1拉杆 2 锁紧螺母 3 调整螺母 4 超越离合器星轮 5 安全离合器左半部6安全离合器右半部 7弹簧 8圆销 9弹簧座 10 蜗杆四、 思考题1. 卸荷皮带轮是如何使皮带的拉
10、力不传给轴而传给箱体的？带轮的扭矩又是怎样传给 轴的？用简图说明之。2摩擦片离合器得工作原理是什么？摩擦离合器除完成主轴正、反转，还能起什么作 用？3超越离合器、安全离合器的用途和工作原理是什么？4主轴前端轴承是如何预紧的？预紧后主轴性能将如何变化？5. 轴IIIII上滑移齿轮的操纵机构属于单独操纵方式还是集中操纵方式？简述两种操 纵方式的特点2.3 切削力的监测及影响因素分析一、 实验目的与要求1 掌握切削力的来源和切削分力的概念；2熟悉切削力测量系统的硬件组成，了解测力传感器、电荷放大器、数据采集卡及软 件系统的工作原理；3进行相关的数据处理和曲线绘制； 4根据实验数据分析切削参数对各切削
11、分力的影响。二、实验装备及原理1. 普通卧式车床；2. 各种机夹车刀刀片；3. 切削力测量系统如图 2.3-1 所示，它由数控机床、测力传感器、电荷放大器、数据 采集卡和计算机组成。传感器测力平台见图2.3-2，其内部装有压电式应力应变传感器可 把刀具所受的切削力转变为电信号，电荷放大器将微弱的电信号放大供数据采集卡读取，数 据采集卡上的A/D转换是将模拟电信号转换成数字信号,计算机系统利用相应软件将数据处 理后得到三向切削力F、F、F的值。x y z数控车床一测力器专感一 电荷放大数据采集 计算机器器卞图 2.3-1 切削力测量系统的总体框架三、实验方法与步骤（一）实验方法1. 安装测力传感
12、器,连接各硬件数据线,装夹工件等准备工作。2. 打开电荷放大器的个电源开关,按照电荷放大器的使用说明书调整好其灵敏度,确 认电荷放大器的复位开关处在复位状态。3. 打开计算机,点击图标启动切削力测量系统。4. 系统初始化（1）测量方法选择,从“执行命令”菜单的“测量模式选择子菜单”中选择“低速连 续测量”命令,如图2.3-3 所示。（2）执行“低速测量设置”一“监控切削”，进入输入数据编辑框如图2.3-4所示。 按照提示要求输入相应的数据（也可取默认值） ,如果需要输入可以点击“重新输入”进行 输入,最后点击“确认”进入下一步。图 2.3-2 传感器测力平台数据与图形处理系统繼执行命令测量模式
13、选择卜严曲线低速测量设置荻取零点动态测量緖東图堺寂测量方法选择菜单3 ）选择电荷放大器的输出放大倍率。图2.3-4 输入数据编辑框（4）选择“显示方向按钮”，这个步骤可以现在选择，也可以在测试过程中随时进行 选择。（5）获取零点见图2.3-3所示。选择“执行命令”菜单的“获取零点”菜单命令，此时 弹出“保存数据文件名”输入对话框，输入相应的文件名字后点击“0K”。5选择“开始测试”菜单命令执行测试，在切削力动态测量显示系统如图2.3-5所示， 可以看到切削力的数值和坐标曲线。6. 按“终止”按纽结束本次测试，系统将产生一个报告文件（report.txt）,该文件 汇总了本次实验的切削条件和基本数据，如想永久保留文件，请另外取文件名。（二）实验步骤1. 根据实验要求填写切削条件和基本数据。2. 安装好工件，开始切削加工。3. 进行切削力的动态测量，保存相关数据文档。4. 改变切削用量中的单一参数观测切削力的变化情况。（1）取v=100m/min, f=0.3mm/r固定不变，依次改变a （在0 .54mm范围内取5个cp 数值）进行切削，重复切削力动态测量实验。（2）取v=100m/min, a =2mm固定不变，依次改变f （在0 .10.6mm/r范围内取5个cp数值）进行切削，重复切削力动态测量实验。（3）取f=0.3mm/r, a =2
