单因素切削力实验报告-切削速度-进给量-切削深度

切削温度单因素实验报告

2007 年级材控专业 1 班 1组1次实验主题词 03 实验评分：实验日期：2010-5-20 18:08:29

一. 实验条件：

1. 车床型号 CA6140

3. 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）

4. 冷端标准热电偶型号 NiCi-NiSi(镍铬-镍硅)

5. 自然热电偶型号、标定日期时间以及标定公式：

YT15-45-10-3-29 11:25 T=222.1623+132.7969*(E-1.6730)^1

1400 1200

1000 800 600

400 200 0

(℃)

切

削温

度

0 50 100 150 200 250 (m/min)

图1 改变切削速度切削温度实验图

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。

2. 单因素实验公式单因素实验公式见表3

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (mm/转)

图2 改变进给量切削温度实验图

1400

1200 1000 800 600 400 200 0

(℃)

切

削

温度

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 (mm )

图3 改变背吃刀量切削温度实验图

(℃)

切削

温

度 θ

1400 1200 1000 800

600 400

200 0

3.单因素切削温度实验综合公式：

=340.41v c 0.72 f0.30 a sp0.06

三.实验结论：

1.切削速度对切削温度有显著的影响，实验表明，随着切削速度的提高，切削温度将显著上升。

2.随着进给量的增大，金属切除率增高，切削温度会升高，单位切削力和单位切削率随着进给量的增大而减小，由切屑带走的热量增加，故切屑区的平均温度上升不明显。

3.切削深度对切削温度的影响不明显，随着切削深度的增加，切屑区的平均的温度几乎不变。

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

《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

切削力的经验公式

切削力的经验公式目前，人们已经积累了大量的切削力实验数据，对于一般加工方法，如车削、孔加工和铣削等已建立起了可直接利用的经验公式。测力实验的方法有单因素法和多因素法，通常采用单因素法。即固定其它实验条件，在切削时分别改变背吃刀量ap和进给量f，并从测力仪上读出对应切削力数值，然后经过数据整理求出它们之间的函数关系式。通过切削力实验建立的车削力实验公式，其一般形式为：注意：切削力实验公式是在特定的实验条件下求出来的。在计算切削力时，如果切削条件与实验条件不符，需乘一个修正系数KF，它是包括了许多因素的修正系数乘积。修正系数也是用实验方法求出。三、单位切削力、切削功率和单位切削功率 1、单位切削力p：是指切除单位切削层面积所产生的主切削力。可用下式表示：上式表明，单位切削力p与进给量f有关，它随着进给量f增大而减小。单位切削力p不受背吃刀量ap的影响。单位切削力p可查手册，利用单位切削力P来计算主切削力Fz较为简易直观。 2、切削功率Pm：消耗在切削过程中的功率称为切削功率Pm(国标为Po)。切削功率为力Fz和Fx所消耗的功率之和，因Fy方向没有位移，所以不消耗功率。于是 Pm=(FzVc+Fxnwf/1000)×10-3 其中：Pm—切削功率（KW）； Fz—切削力（N）； Vc—切削速度（m/s）； Fx—进给力（N）； nw—工件转速（r/s）； f—进给量（mm/s）。式中等号右侧的第二项是消耗在进给运动中的功率，它占总功率5%左右，可以略去不计，于是 Pm=FzVc×10-3 按上式求得切削功率后，如要计算机床电动机的功率（PE）以便选择机床电动机时，还应考虑到机床传动效率。 PE≥Pm/ηm 式中：ηm—机床的传动效率，一般取为0.75～0.85，大值适用于新机床，小值适用于旧机床。 3、单位切削功率Ps 单位切削功率Ps是指单位时间内切除单位体积金属Zw所消耗的功率。四、切削力的变化规律实践证明，切削力的影响因素很多，主要有工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具材料刀具磨损状态和切削液等。 1、工件材料（1）硬度或强度提高，剪切屈服强度τs增大，切削力增大。（2）塑性或韧性提高，切屑不易折断，切屑与前刀面摩擦增大，切削力增大。 2、切削用量

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）

切削力计算的经验公式.-切削力计算

您要打印的文件是：切削力计算的经验公式打印本文切削力计算的经验公式作者：佚名转贴自：本站原创

度压缩比有所下降，但切削力总趋势还是增大的。强度、硬度相近的材料，塑性大，则与刀面的摩擦系数μ也较大，故切削力增大。灰铸铁及其它脆性材料，切削时一般形成崩碎切屑，切屑与前刀面的接触长度短，摩擦小，故切削力较小。材料的高温强度高，切削力增大。 ⑵切削用量的影响 ①背吃刀量和进给量的影响背吃刀量ap或进给量f加大，均使切削力增大，但两者的影响程度不同。加大ap 时，切削厚度压缩比不变，切削力成正比例增大；加大f加大时，有所下降，故切削力不成正比例增大。在车削力的经验公式中，加工各种材料的ap指数xFc≈1，而f的指数yFc=0.75～0.9，即当ap加大一倍时，Fc也增大一倍；而f加大一倍时，Fc只增大68%～86%。因此，切削加工中，如从切削力和切削功率角度考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。 ②切削速度的影响在图3-15的实验条件下加工塑性金属，切削速度vc＞27m/min 时，积屑瘤消失，切削力一般随切削速度的增大而减小。这主要是因为随着vc的增大，切削温度升高，μ下降，从而使ξ减小。在vc＜27m/min时，切削力是受积屑瘤影响而变化的。约在vc=5m/min时已出现积屑瘤，随切削速度的提高，积屑瘤逐渐增大，刀具的实际前角加大，故切削力逐渐减小；约在vc=17m/min处，积屑瘤最大，切削力最小；当切削速度超过vc=17m/min，一直到vc=27m/min时，由于积屑瘤减小，使切削力逐步增大。图3-15 切削速度对切削力的影响切削脆性金属(灰铸铁、铅黄铜等)时，因金属的塑性变形很小，切屑与前刀面的摩擦也很小，所以切削速度对切削力没有显著的影响。 ⑶刀具几何参数的影响 ①前角的影响前角γo加大，被切削金属的变形减小，切削厚度压缩比值减小，刀具与切屑间的摩擦力和正应力也相应下降。因此，切削力减小。但前角增大对塑性大的材料(如铝合金、紫铜等)影响显著，即材料的塑性变形、加工硬化程度明显减小，切削力降低较多；而加工脆性材料(灰铸铁、脆铜等)，因切削时塑性变形很小，故前角变化对切削力影响不大。 ②负倒棱的影响前刀面上的负倒棱(如图3-16a)，可以提高刃区的强度，

刀具实验报告

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

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

切削力计算

一切削力的来源，切削合力及其分解，切削功率研究切削力，对进一步弄清切削机理，对计算功率消耗，对刀具、机床、夹具的设计，对制定合理的切削用量，优化刀具几何参数等，都具有非常重要的意义。金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力，称为切削力。切削力来源于三个方面：克服被加工材料对弹性变形的抗力；克服被加工材料对塑性变形的抗力；克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面与已加工表面之间的摩擦力。切削力的来源上述各力的总和形成作用在刀具上的合力Fr(国标为F)。为了实际应用，Fr可分解为相互垂直的Fx(国标为Ff)、Fy(国标为Fp)和Fz(国标为Fc)三个分力。在车削时： Fz——切削力或切向力。它切于过渡表面并与基面垂直。Fz是计算车刀强度，设计机床零件，确定机床功率所必需的。 Fx——进给力、轴向力或走刀力。它是处于基面内并与工件轴线平行与走刀方向相反的力。Fx是设计走刀机构，计算车刀进给功率所必需的。 Fy——切深抗力、或背向力、径向力、吃刀力。它是处于基面内并与工件轴线垂直的力。Fy用来确定与工件加工精度有关的工件挠度，计算机床零件和车刀强度。它与工件在切削过程中产生的振动有关。切削力的合力和分力消耗在切削过程中的功率称为切削功率Pm(国标为Po)。切削功率为力Fz和Fx 所消耗的功率之和，因Fy方向没有位移，所以不消耗功率。于是 Pm=(FzV+Fxnwf/1000)×10-3 其中：Pm—切削功率（KW）； Fz—切削力（N）； V—切削速度（m/s）； Fx—进给力（N）； nw—工件转速（r/s）； f—进给量（mm/s）。

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

(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

切削力计算的经验公式

切削力计算的经验公式通过试验的方法，测出各种影响因素变化时的切削力数据，加以处理得到的反映各因素与切削力关系的表达式，称为切削力计算的经验公式。在实际中使用切削力的经验公式有两种：一是指数公式，二是单位切削力。 1 ．指数公式主切削力(2-4) 背向力(2-5) 进给力(2-6) 式中F c————主切削力（ N）； F p————背向力（ N）； F f————进给力（ N）； C fc、 C fp、 C ff————系数，可查表 2-1； x fc、 y fc、 n fc、 x fp、 y fp、 n fp、 x ff、 y ff、 n ff------ 指数，可查表 2-1。

K Fc、 K Fp、 K Ff---- 修正系数，可查表 2-5，表 2-6。 2 ．单位切削力单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用 kc表示，见表 2-2。 kc=Fc/A d=Fc/(a p·f)=F c/(b d·h d) (2-7) 式中A D -------切削面积（ mm 2）； a p ------- 背吃刀量（ mm）； f - ------- 进给量（ mm/r）； h d -------- 切削厚度（ mm ）； b d -------- 切削宽度（ mm）。已知单位切削力 k c ,求主切削力 F c F c=k c·a p·f=k c·h d·b d (2-8) 式 2-8中的 k c是指 f = 0.3mm/r 时的单位切削力，当实际进给量 f大于或小于 0.3mm /r时，需乘以修正系数K fkc，见表 2-3。

表 2-3 进给量?对单位切削力或单位切削功率的修正系数 K fkc， K fps

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

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°～

在切削实验和生产中,可以用测力仪测量切削力

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