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1、机械制造造技术基基础实验指导导书编写：詹詹友基福建工程程学院机机电及自自动化工工程系20066 年 2 月目 录录一、车刀刀几何角角度测量量二、切削削变形实实验三、切削削力实验验四、车床床三向静静刚度测测定实验验五、加工工精度的的统计分分析实验验六、切削削区平均均温度的的测量实验1车车刀几何何角度测测量一、实验验目的与与要求 1、了了解车刀刀量角仪仪的结构构与工作作原理。 2、进进一步熟熟悉车刀刀切削部部分的构构造要素素，巩固固和加深深对刀具具各标注注平面参参考系及及标注角角度基本本定义的的理解。并并掌握车车刀测量量方法。3、通过过对车刀刀各剖面面内角度度的测量量与计算算，进一一步理解解它们之
2、之间几何何关系。4、测量量给定车车刀的几几何角度度，将测测得的数数据填入入表格中中，并对对测量结结果进行行分析。二、实验验设备与与工具 1、仪仪器：车车刀量角角仪 22、 测测量用车车刀：445外圆车车刀，775外圆车车刀，990外圆车车刀，切切断刀，大大刃倾角角车刀。三、车刀刀量角仪仪的结构构与使用用方法1、图11-1量量角仪(本校制制造)图1-11 量量角仪（本本校） 量角仪仪由底置置l、转转盘9、立立柱3和和刻度盘盘6、测测量片77等零件件组成。底底盘1用用来安装装立柱33，并以以销2孔孔为中心心刻着1000的转盘盘9，当当转盘99两侧面面的基线线对准底底盘刻线线转900时。定定位块11
3、0的dd面是垂垂直的。当当测量片片7的指指针对着着刻度盘盘0时，测测量片77的b面面与转盘盘9的平平面是平平行的，而而且垂直直于C面面、A面面。立柱柱3的上上下移动动靠螺母母4来调调整。2、图11-2量量角仪（哈哈尔滨工工业大学学）图1-22 量量角仪（哈哈尔滨工工业大学学）量角仪由由底座ll、平台台3、立立柱7和和大小扇扇形盘66、111、大小小指针55、100等零件件组成。 底座ll呈圆盘盘形，平平台3可可绕底座座中心转转动，底底座外缘缘左、右右各有刻刻度l000，当基基线板22对准圆圆盘刻线线0时，活活动尺44侧边与与指针55下端的的测量板板平面垂垂直。测测量板55上有三三个测量量刃口A
4、A、B、CC，其所所在平面面即为测测量车刀刀角度时时的测量量平面。当当小指针针l0和和大指针针5均为为0时，刃刃口A与与平台平平面平行行，B、CC与平台台平面垂垂直。 四、实实验步骤骤和方法法(本校校制造)要测量某某一车刀刀角度时时，首先先应规定定一个假假定走刀刀方向，即即要先辩辩明车刀刀的主、副副切削刃刃及前、后后刀面，以以确定需需要测量量角度的的位置。然然后将车车刀放在在转动平平台上，左左或右侧侧面靠在在活动尺尺的侧面面上。测量角度度的顺序序通常先先测偏角角，再测测刃倾角角，继而而测前角角、后角角。这样样调整方方便，也也可提高高工作效效率。即即测量顺顺序为：主切削刃刃：；副切切削刃：。（1
5、）主主偏角的的测量首先把车车刀放在在转盘99上，使使车刀的的侧面与与定位块块l0的的d面紧紧密接触触，这时时可以调调整螺母母4，使使滑块55上下移移动，然然后转动动转盘99，使车车刀主刀刀刃贴合合于测量量片7的的A面，这这样转盘盘9刻线线对着底底盘l的的数据给给予处理理，即是是主偏角角的角度度。（2）刃刃倾角的的测置测量刃倾倾角的方方法基本本上是同同测量主主偏角角角度一样样，所不不同的是是调整测测量片77的b面面与主刀刀刃贴合合，这样样可以在在刻度盘盘6直接接读出刃刃倾角的的角度。 （33）前角角的测量量 测量前前角的方方法是车车刀放转转盘9上上，使车车刀的侧侧面与定定位块ll0的dd面紧密密
6、接触，然然后转动动转盘99，(测测量片77处于车车刀主剖剖面位置置)，此此时调整整测量片片7的bb面与车车刀的前前刀面贴贴合，这这样可以以在刻度度盘6上上直接读读出前角角角度。 （4）后后角的测测量 测量后后角的方方法基本本与测量量前角相相同，所所不同的的是调整整片7的的C面与与车刀的的后刀面面紧密接接触，这这样可以以在刻度度盘6直直接读出出后角角角度。（5）副副偏角的的测量测量副偏偏角的方方法基本本上与测测量主偏偏角相同同，所不不同的使使测量片片7的AA面与车车刀的副副刀刃紧紧密接触触，这样样转盘99刻线对对着底盘盘l的数数据给予予处理，即即是副偏偏角的角角度。（6）副副后角的的测量 测量副
7、副后角的的方法基基本上与与测量后后角相同同，所不不同的是是调整测测量片77的C面面与车刀刀的副后后刀面相相结合，这这样在刻刻度盘66上可以以直接读读出副后后角的角角度。（7）的的测量测量方法法基本上上是同测测量前角角相似，所所不同的的是转盘盘9应转转到使定定位块ll0的dd面与测测量片77的A面面平行后后，再调调整测量量7的bb面与前前刀面紧紧密接触触，这样样在刻度度盘6上上可以直直接读出出的角度度。（8）的的测量测量的方方法基本本上与测测量方法法相似，所所不同的的是转盘盘9应转转到使定定位块ll0的dd面与测测量片77的A面面垂直后后，再调调整测量量片7的的b面与与前刀面面紧密接接触，这这样
8、在刻刻度盘66上可以以直接读读出的角角度。五、编写写实验报报告书实验报告告内容：记录所所测量车车刀名称称，记录录测得角角度数据据，画出出所测车车刀简图图，并标标注几何何角度。六、实验验思考题题与结果果分析1、分析析车刀 =的条条件。2、分析析车刀 =的条条件。3、分析析车刀=的条件件。4、分析析实验产产生的误误差及其其原因。实验报告告 车车刀几何何角度测测量班级_组号号_座座号_姓姓名_一、实验验报告书书内容1、记录录测量数数据，分分别填入入表1-l2、计算算车刀各各剖面角角度值，并并与测量量结果比比较，分分别填入入表1-2。3、示图图表示车车刀几何何形状并并标注基基本角度度数值。二、测量量与
9、计算算数据记记录表表1-11 被测测车刀几几何角度度值车 刀基本角度度测量值值（度）刀号名称1234表1-22 被测测车刀各各剖面角角度测量量与计算算值车刀角度测量值（度度）计算公式式计算值（度度）刀号名称175外外圆车刀刀245外外圆车刀刀实验2 切削削变形实实验一、实验验目的与与要求1、观察察切削过过程产生生变形现现象，了了解实验验方法及及所用装装置。 2、了了解切屑屑形成过过程及切切屑的各各种形状状。 3、掌掌握测量量切屑变变形的方方法。计计算变形形系数h值。 4、研研究切削削速度，前前角与走走刀量等等因素对对切屑变变形影响响。 二、实实验设备备 机床：普通车车床、车车头刨床床。 试件：
10、中碳钢钢（455钢）、低低碳钢（AA3）。刀具：高高速钢车车刀，硬硬质合金金车刀。仪器与装装置：低低倍显微微镜，金金相显微微镜、快快速落刀刀装置。 量具：游标卡卡尺、钢钢板尺。 其它：漆包线线或细钢钢丝、手手锯等。 三、实实验内容容与方法法 l、观观察切屑屑变形观察切屑屑金属层层内部变变形，利利用快速速落刀装装置，使使切削时时刀具瞬瞬间脱离离工作，从从而获得得切屑停停留在加加工表面面上根部部试样。然然后锯下下，经金金相磨片片抛光与与腐蚀后后，通过过金相显显微镜或或在金相相照片上上，观察察切削金金属层内内部三个个变形情情况。并并参考图图2-ll画出金金属内部部变形示示意图。图2-11金属内内部变
11、形形示意图图 图22-2快快速落刀刀装置 图2-2是车车床上用用手锤敲敲打后，使使刀具停停止切割割的快速速落刀装装置。车车刀2是是利用螺螺栓2与与剪切销销3固定定在刀夹夹4的槽槽中，切切削时，用用锤敲打打车刀，使使销子剪剪断，车车刀绕螺螺栓转动动，快速速脱离试试件。 22、测量量切削变变形量切屑变形形程度还还可用变变形系数数（切屑屑厚度压压缩比）来来度量。在在切削层层金属形形成切屑屑时，其其切屑厚厚度通常常要大于于切削厚厚度,而而切屑长长度却小小于切削削长度,如图22-3所所示。由由于切削削宽度与与切屑宽宽度差异异很小,根据体体积不变变的原则则,变形形系数可可由下式式计算:图2-33 变变形系
12、数数的计算算变形系数数是大于于1的数数，它可可直观的的反映切切屑的变变形程度度，且容容易测量量。值越越大，表表示切出出的切屑屑越厚越越短，变变形越大大。计算算变形系系数h值的方方法有，测测量切屑屑长度法法与称切切屑重叠叠法。四、实验验方法和和步骤； l、研研究前角角对切屑屑变形系系数的影影响，先先把材料料装上虎虎钳，量量出材料料长度，并并将刨刀刀和机床床调整妥妥善（调调整滑枕枕行程长长度为1150毫毫米；工工作台进进给量为为0.333毫米米行程程量；滑滑枕行程程速度110.55米分分；刨刀刀角度： =10， =13，= 88， =775， =115， =00，=2毫毫米），然然后开动动机床，将
13、将被切下下的整段段切屑用用线条量量出其长长度屑填填入实验验报告，并并按公式式计算切切屑变形形系数值值，然后后改变刨刨刀前角角o=220，(其其他不变变)重新新切削，将将所测数数据填入入实验报报告。 2、研研究切削削速度对对切屑变变形的影影响，首首先将材材料装上上虎钳量量出材料料长度，将将刨刀和和机床调调整妥善善(刨刀刀几何角角度，=15，=8，=755，=155，=0，调整整滑枕行行程为1150毫毫米，=2毫米米，f=0.333毫米米/行程程，滑枕枕每分钟钟往复行行程数112.55次及滑滑枕行程程速度44.2米米/分)，然后后开动机机床将被被切下的的整段切切屑用线线条量出出切屑长长度，算算出切
14、屑屑变形系系数。并并将数据据填入报报告书，然然后再改改变滑枕枕速度114.88米/分分或每分分钟滑枕枕往复行行程数552.55次，其其它不变变，依次次进行。 3、研研究进给给量对切切屑变形形的影响响。用上上述同样样方法，选选刨刀几几何角度度为（=20，=133，=755，=155， =88，=0），调调整行程程为1550毫米米，滑枕枕每分钟钟行程数数为 次次，行程程速度为为 米分分，切削削深度=2毫米米，分别别以f=0.333毫米米行程程与f=0.667毫米米行程程进行试试验，分分别量出出切屑长长度填入入试验报报告并计计算切屑屑收缩系系数值。 五，思思考题 1、切切屑有几几种类型型，它们们的特点点怎样？ 2、切切削速度度和进给给量对切切屑种类类和加工工表面粗粗糙度有有何影响响?怎样样解释这这种影响响?实验报告告 切切削变形形班级_
