机械制造技术基础A实验指导书
《机械制造技术基础》实验指导书
《机械制造技术基础》实验指导书目录实验一、刀具角度测量实验 (3)实验二、动态切削力的测量实验 (6)实验三．加工误差的统计分析实验 (8)实验四、工艺系统静刚度的测量实验 (10)实验一、刀具角度测量实验一、实验目的和要求1、熟悉车刀切削部分的构造要素；2、通过实验加深理解刀具标注角度参考平面的定义，三个平面的空间位置及相互关系；3、熟悉万能车刀测角仪的测量原理，掌握车刀几何角度的测量方法，加深理解车刀几何角度及其在切削过程中的作用；4、用所测量的刀具几何角度画一张车刀的角度标注图；5、记载自己所测刀具的编号、刀具材料、几何角度。
二、实验设备车刀若干，万能刀具角度测量仪器4台三、实验方法1、熟悉车刀切削部分的构造要素，重点观察车刀的形状、主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面、副主后刀面的位置。
图2-1为车刀切削部分的构造要素。
图2-1 车刀切削部分的构造要素2、掌握刀具几何角度的定义前角γ0 ：在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。
后角α0 ：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角。
主偏角κr ：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。
副偏角κr ′：在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。
刃倾角λs ：在切削平面测量的主切削刃与基面的夹角。
副后角α′0 ：在副正交平面内测量的副后刀面与副切削平面的夹角。
刀具每个角度的标注如图2-2所示。
图2-2 车刀的几何角度标注3、车刀几何角度的测量方法（1）刀具角度测量台刀具角度测量台如图2-3所示。
图2-3 车刀角度测量台（2）刀具角度的测量方法（以车刀为例）1）主偏角κr 的测量a) 转台调零：将转台左侧的刻度线对到底盘的零度；b) 将刀具安装在滑块上，刀尖顶在指针平面中心线上。
此时，扇形盘平面与进给方向重合；c) 转动转台，使刀具的主切削刃与指针平面紧贴；d) 读取转台左侧刻线所示的圆盘刻度，就是主偏角κr 。
2）副偏角κ′r的测量a)在1）项的基础上，转动转台使副切削刃与指针平面紧贴；b)读取转台左侧刻线所示的圆盘刻度，就是主偏角κ′r 。
机械制造技术基础实验指导书
《机械制造技术基础》实验指导书郑广花付宏鸽编刘新宇审北华航天工业学院2008.12目录实验一车刀几何角度测量 (1)实验二切削变形 (12)实验三车削力的测量 (17)实验四 CA6140车床结构及调整 (28)实验五典型专用机床夹具结构分析实验 (36)实验六机床主轴回转精度的测试 (39)实验七机床静刚度的测试 (43)实验八加工误差的统计分析 (47)实验一车刀几何角度测量一、实验目的1．加深对课堂讲授内容的理解，帮助掌握车刀切削部分的基本概念和基本定义，使之了解以下几方面的内容：（1）刀具切削部分的结构。
（2）刀具切削角度的参考平面。
（3）刀具标准角度的参考系。
（4）刀具的标准角度。
2．了解车刀量角台的结构（如图1-1所示）和使用方法，学会用车刀量角台测量车刀的角度。
二、实验仪器及刀具图1-1 量角台的构造仪器：回转工作台式量角台车刀：外圆车刀、90º偏刀或切断刀若干。
三、回转工作台式量角台的构造图1-1所示，回转工作台式量角台主要由底盘1、平台3、立柱7、测量片5、扇形盘6、10等组成。
底盘1为圆盘形，在零度线左右方向各有1000角度，用于测量车刀的主偏角和副偏角，通过底盘指针2读出角度值；平台3可绕底盘中心在零刻线左右1000范围内转动；定位块4可在平台上平行滑动，作为车刀的基准；测量片5，如图1-2所示，有主平面（大平面）、底平面、侧平面三个成正交的平面组成，在测量过程中，根据不同的情况可分别用以代表主剖面、基面、切削平面等。
大扇形刻度盘6上有正副450的刻度，用于测量前角、后角、刃倾角，通过测量片5的指针指出角度值；立柱7上制有螺纹，旋转升降螺母8就可以调整测量片相对车刀的位置。
四、实验内容1.利用车刀量角台分别测量所给车刀的几何角度，要求学生测量：κr、κr＇、λs、γo、αo、αoˊ、γn、αn、γf、αf、γp、αp等角度；2.记录测得的数据，并计算出刀尖角εr和楔角βo；3.利用公式计算：sonr sropr srffλγγκλκγγκλκγγcostantansin tancostantancos tansintantan=+=-=计算出γn、γf、γp，并验证与实际测量的值是否一致，分析误差原因。
7《机械制造技术基础》实验指导书
《机械制造技术基础》实验指导书实验一：车刀几何角度的测量一、实验目的1、通过实验巩固和加深对车刀几何角度的标注坐标系平面与车刀几何角度坐标系的基本定义的了解；2、了解车刀量角仪的结构与工作原理，熟悉其使用方法；3、掌握车刀标注角度的测量方法。
4、能用工作图表达车刀工作部分的结构。
二、实验设备1、SJ34型车刀量角仪、SJ25型车刀量角仪；2、实验用车刀教具：45°外圆车刀、75°外圆车刀、外圆车刀、45°弯头车刀、切断刀等。
所用车刀教具的刀杆的截面为矩形。
三、车刀量角仪的结构原理及使用方法1、车刀量角仪的结构与工作原理及使用方法图1所示为车刀量角仪。
它能测量各类型车刀的任意剖面中的几何角度。
其结构与工作原理及使用方法如下：1—底座 2—底盘 3—导条 4—定位块 5—工作台 6—指针 7—小轴 8—螺钉轴 9—大指针 10—转 11—大刻度盘 12—滑体13--小指针 14—小刻度盘 15—小螺钉 16—旋钮 17—弯板 18—大螺帽 19—立柱图1 车刀量角仪结构圆形底盘2的周边上刻有从0°起向顺、逆时钟两个方向各100°的刻度，其上的工作台5可绕小轴7转动，转动角度的数值可由固定在工作台上的指针6来指示。
工作台上的定位块4和导条3固定在一起，能在工作台的滑槽内平行移动。
立柱19固定在底盘2上，立柱上有螺纹，旋转大螺帽18，可使滑体12沿立柱上的键槽上下滑动。
滑体12上用小螺钉15固定安装上一个小刻度盘14。
用旋钮16将弯板17琐紧在滑体12上。
松开旋钮16，弯板17可绕旋钮顺、逆时钟两个方向转动，转动角度的大小由固连于弯板17上的小指针13小刻度盘上指示出来。
弯板另一端有个固定着扇形大刻度盘11，其上有螺钉轴8安装着大指针9，大指针9可绕螺钉轴8作顺、逆时钟两个方向转动，在大刻度盘11上指示转动的角度。
当工作台指针6、大指针9和小指针13都处在“0”位时，大指针9的前面a和侧面b处于与工作台5上表面垂直的位置，大指针9的底平面c则平行于工作台5的上表面。
机械制造技术基础-A-实验指导书
目录实验一车刀几何角度测量实验二车床三箱结构认识实验三滚齿机的调整与加工实验四机床工艺系统刚度测定实验五加工误差统计分析实验一车刀几何角度测量( 2 学时）一、实验目的1、加深对刀具几何角度及各参考坐标平面概念的理解；2、了解万能量角台的工作原理,掌握刀具几何角度的测量方法;3、学会刀具工作图的表示方法.二、实验设备1、万能量角台一台.2、测量用车刀若干把.三、实验原理刀具几何角度的测量是使用刀具角度测量仪完成的,刀具角度测量仪即万能量角台的测量原理如图1—1所示，立柱式万能量角台主要由台座、立柱、垂直升降转动套、水平回转臂、移动刻度盘和指度片等零件组成。
松开侧锁紧螺钉，可使垂直升降转动套带动水平回转臂上下移动,松开前锁紧螺钉,可使水1。
台座 2。
立柱 3.前锁紧杆 4.滑套 5. 侧锁紧螺杆 6.挡片 7.水平转臂 8。
挡片 9。
移动刻度盘10。
指度片 11。
紧固螺钉 12.定位销钉图1-1 万能量角台示意图平回转臂和移动刻度盘绕水平轴转动。
移动刻度盘可沿着水平回转臂上的水平槽水平移动，并根据测量需要紧固在某一确定位置。
指度片可绕螺钉销轴转动，其底部靠近被测量的表面，指针指示测量角度.用上述这些零件位置的变动，即可实现各参考平面内刀具角度的测量。
测量时,刀具放在台座上，以刀杆的一侧靠在两定位销内侧定位。
四、实验内容1)测量主偏角滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线,测量时只可上下移动，不得转动。
转动水平回转臂，使其上的“0”刻度线对准滑套上的标定线。
调整测量指度片，使指度片的底面与主切削刃重合，制度片的指针所指的角度为主偏角. 2）测量负偏角方法同上,只是让指度片的底面与副切削刃重合，指针所指读数为负偏角. 3）测量前角滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线后，再把滑套相对于标定线顺时针转动一个主偏角的余角，转动水平回转臂，使水平回转臂上的“90”刻度线对准滑套上的“90”刻度线,调整指度片，使指度片的底面与前刀面重合，制度片的指针所指的角度为。
机械制造技术基础实验指导书与报告册
实验一加工误差统计分析一、实验目的1. 掌握绘制工件尺寸实际分布图的方法，并能根据分布图分析加工误差的性质、计算工序能力系数。
2.点图分析工艺过程的稳定性。
二、实验仪器1. 机床：斯来福临精密数控平面磨床K-P36 Compact2. 量具：螺旋测微仪（千分尺）三、实验内容中线和上下控制线，并根据尺寸误差趋势对磨削程序进行实时调整，以实现监控反馈。
在整批工件加工完成后，绘制被加工零件尺寸的分布曲线直方图，分析被加工零件尺寸的加工精度，从中找出误差的性质和原因，并计算机床的工艺能力系数、确定机床的工艺能力等级。
四、实验原理和方法应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。
其基本原理是通过对加工误差分类、产生原因对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。
1．加工误差分类在机械加工中，各种加工误差，按它们在一批零件中出现的规律来看，可以分为两大类：系统误差和随机误差。
(1)系统误差在顺序加工一批零件中，如果加工误差的大小和方向都保持不变，或者按一定规律变化，则称为系统误差。
系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差两类。
加工原理误差、机床(或刀具、夹具与量县)的制造误差、工艺系统静力变形等引起的加工误差均与加工时间无关，其大小和方向在一次调整中也基本不变，因此都属于常值系统误差。
机床、刀具和夹具等在热平衡前的热变形误差以及刃具的磨损等，随加工过程（或热工时间)而有规律地变化，由此产生的加工误差属于变值系统误差。
（2）随机误差在顺序加工一批零件中，如果加工误差的大小和方向呈不规律变化，则称为随机误差。
随机误差是由许多相互独立因素随机作用的结果，如毛坯的余量大小不一致或硬度不均匀时将引起切削力的变化，在变化的切削力作用下由于工艺系统的受力变形而导致的加工误差就带有随机性，属予随机误差。
另外，定位误差、夹紧误差、多次调整的误差、残余应力引起的工件变形误差都属于随机误差。
机械制造基础实验指导书
机械制造基础实验指导书实验一：手工电弧焊实验目的了解手弧焊的基本理论，熟练掌握手工电弧焊的基本操作及焊接规范参数调整的方法。
观察焊接电流，焊接电压及焊条直径对焊缝成型的影响。
实验内容焊条类型的选择及焊接规范的正确预置，各种焊接位置的操作及焊接规范对焊接成型的影响。
实验要求1、在5秒钟内完成引弧，并建立稳定电弧。
2、能够将一根完整的焊条不断弧烧完。
3、焊缝熔宽、堆高均匀，无气孔、夹渣。
4、测试分析焊接电流对焊缝成型的影响。
5、其它同学观看电弧形态实验装置1、电焊机1台2、焊板若干3、焊条若干4、锤1把5、砂纸、钢丝刷 1把6、钢板尺1只实验步骤1、按下图将电焊机接好：12、选定焊条类型及直径。
3、预调焊接电流值。
4、采用短路或划擦方法引燃电弧。
实验数据及处理1、选择几组成型最好的焊接数据记录下表中。
2、记录所选焊件的堆高、熔宽、气孔、夹渣等。
电弧电压电弧电压电弧电流成型分析堆高熔宽电弧电流成型分析堆高熔宽电弧电压电弧电流成型分析堆高熔宽实验报告要求1、按以上记录说明最佳规范的参数。
2、分析手工电弧焊设备及工作原理。
3、说明焊接电流的调整方法。
4、说明手工电弧焊常见缺陷的种类。
2实验二： CO2气体保护焊接实验实验目的了解气体保护焊的基本理论，熟练掌握CO2焊接的基本操作及焊接规范参数的调整方法。
CO2电源与普通手工电弧焊电源的区别。
观察熔滴过度特点。
实验内容正确安装焊丝及焊接规范的正确预置，保护气体流量调节，短路过渡时可用全位置焊接及不同焊接电流对成型的影响。
实验要求1、能够使电弧稳定燃烧。
2、观察熔滴的过渡形态3、焊缝宽度、堆高均匀无气孔、夹渣。
实验装置1、电焊机2、焊板3、焊丝4、砂纸铁刷5、CO2气6、钢板尺1台若干 1盘 1把 1瓶 1把实验步骤1、按下图将电焊机接好。
2、预装已选定的焊丝。
33、预调焊接电压和焊接电流。
4、打开保护气减压阀。
实验数据及处理1、选择几组成型最好的焊件并将焊接数据记录下表中。
《机械制造技术基础》课程实验指导书
《机械制造技术基础》课程实验指导书适用专业：机械设计制造及其自动化实验类别：实验实验学时：6 学时工业制造学院实验一 刀具几何角度的测量一、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、实验内容：1、基本掌握车刀量角台的原理、操作方法；2、掌握车刀刀具角度标注的参考系及角度的标注；3、正确地测量车刀的角度；4、了解不同参考系刀具角度换算的基本方法。
三、实验步骤及要求：1、实验条件：. 1）、车刀量角台 2）、车刀车刀量角台（图1—1）简介图1-1所示，回转工作台式量角台主要由圆盘底座1、2、活动底座3、定位块4、大指针5、大扇形板6、立柱7、螺母8、锁紧螺母9、小指针10、小扇形板11等组成。
圆盘底座底盘1周边左右各有1000刻度，用于测量车刀的主偏角和副偏角，活动底座3可绕底座中心在零刻线左右1000范围内转动；通过底座指针2读出角度值；定位块4可在活动底座上平行滑动，作为车刀的基准；大指针5由前面、底面、侧面三个成正交的平面组成，在测量过程中，根据不同的情况可分别用以代表主剖面、基面、切削平面等。
大扇形板6上有正负450的刻度，用于测量前角、后角、刃倾角，通过大指针5 的指针指出角度值；立柱7上制有螺纹，旋转升降螺母8就可以调整测量片相对车刀的位置。
参考系(1)切削平面-----通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。
(2)基 面-----通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。
(3)正交平面-----通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上投影垂直的平面。
标注角度(1)在正交平面参考系内标注的角度 前角-----前刀面与基面之间的夹角图 1-1 量角台的结构后角-----主后刀面与切削平面之间的夹角。
(2)在基面参考系内标注的角度 主偏角---主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。
机械制造技术实验指导书
目录实验一切削力的测定（综合性实验） (1)实验二机床静刚度测定（验证性实验） (9)实验三加工误差统计分析（综合性实验） (12)实验四主轴回转误差测试（综合性实验） (16)实验五六点定位及夹紧装置（验证性实验） (23)实验一切削力的测定（综合性实验）一、实验目的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a、进给量f和切削速度c V对切削力的影响规律；p3．通过实验数据的处理，建立切削力的经验公式。
二、实验仪器设备1．C618－2H（或C6140）车床；2．测力传感器：SDC-L3M16；3．数显箱、计算机（安装切削力实验系统软件）及数据线；4．工件；5．标准测力环（标定时用）。
三、实验原理三向切削力的检测原理，是使用三向车削测力传感器检测三向应变，三向应变作为模拟信号，输出到切削力实验仪器内进行高倍率放大，再经A/D板又一次放大之后，转换为数字量送入计算机的。
测力系统首先应该通过三向电标定，以确定各通道的增益倍数。
然后，再通过机械标定，确定测力传感器某一方向加载力值与三个测力方向响应的线性关系。
经过这两次标定，形成一个稳定的检测系统之后，才能进行切削力实验。
测量切削力的主要工具是测力仪，测力仪的种类很多。
有机械测力仪、油压测力仪和电测力仪。
机械和油压测力仪比较稳定、耐用。
而电测力仪的测量精度和灵敏度较高。
电测力仪根据其使用的传感器不同，又可分为电容式、电感式、压电式、电阻式和电磁式等。
目前电阻式和压电式用得最多。
图1－1 由应变片组成的电桥电阻式测力仪的工作原理：在测力仪的弹性元件上粘贴具有一定电阻值的电阻应变片，然后将电阻应变片联接电桥。
设电桥各臂的电阻分别是R 1、R 2、R 3和R 4，如果R 1/R 2=R 3/R 4，则电桥平衡，即2、4两点间的电位差为零，即应变电压输出为零。
在切削力的作用下，电阻应变片随着弹性元件发生弹性变形，从而改变它们的电阻。
如图1－1所示。
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三实验基本原理及方法
测量车刀几何角度所使用的刀具量角仪，是由万能角尺和量角台所组成。测量精度可达分值。它可以测量主剖面参考系内的基本角度。如图1-1所示：①是台座，要量角的刀具就放在其上；②是圆形刻度盘；③是活动角尺，松开紧固螺钉可调整到适当位置；④附有游标的扇形板，在其上可读出分值，④的背面有一调整角度的微动齿轮旋扭；⑤是与台座垂直的导向螺纹柱；⑥是夹固螺钉，将它松开，②就可以沿⑤的轴心回转；旋转螺母环⑦就可以调整刻度盘②和活动角尺③的高低位置。
四思考题
1.什么是完全定位、不完全定位？什么是欠定位、过定位？
2.专用夹具有什么优缺点？
3.钻模有哪几种？各类钻模相应的应用场合？
4.车夹具、铣夹具在设计时需注意哪些问题？
附3-1：定位、夹紧符号如下：
主视图定位符号
俯视图定位符号
辅助定位
符号
夹紧力符号
定位兼夹紧
表格3-1：
序号
夹具
名称
工件定位
表面
定位元件
实验三专用夹具实验
一实验目的
通过实验使学生进一步增强专用夹具方面的感性知识，深刻体会工件装夹的实质内容，初步掌握工件装夹的具体方法，了解各类夹具的具体特点及应用场合。
二实验要求
1.了解专用夹具的组成；
2.认识各类定位元件及各种典型夹紧机构；
3.应用六点定位原理分析工件的定位；
4.了解组合定位及复合夹紧机构；
本实验分两步，分别测量出三向动态铣削力和针对测量出的平均主切削力，推导其经验公式。
1.三向动态铣削力实时测量
1）按照测试系统工作框图，将测力板、分线器、数据采集系统连接好。
2）将测力板牢固压紧在数控铣床工作台面上，将加工零件压紧在测力板顶板上。
3）启动计算机，打开测试系统，进入如图2-3所示设置界面，测试软件为DEWESoft。分别进行测试文件名称、测试日期、采样频率、通道名称和通道中测试范围、灵敏度等的设置，并保存设置参数。
图3-9短轴钻孔成组夹具
（采用偏心压板夹紧）
图3-10箱式钻模（翻转式钻模）
实验四 计算机辅助误差测量与分析
一 实验目的与要求
1.通过本实验掌握加工过程误差统计分析的基本原理和方法。
2.运用计算机辅助误差测控仪进行误差数据的采集、运算、结果显示和打印。
3.熟悉直方图的作法，能根据样本数据确定分组数、组距，由直方图作出实际分布曲线，进而将实际曲线与正态分布曲线相比较，判断加工误差性质，评定工序能力系数CP，根据给定的精度要求估算合格率。
四 实验测试系统
如图2-2所示，本实验测试系统组成如下：
1、铣床XK0816工作台2、测力板Kistler 9257B 3、加工零件4、铣刀5、屏蔽线缆
6、分线器5407A 7、电缆8、信号调理准静态电荷模块9、DEWE800数据采集分析系统
图2-2三向动态切削力测量系统组成示意图
五 实验步骤
本实验采用单因素测量法，即在其它因素不变的情况下，考察切削深度ap或进给量f对主切削力产生的影响。
表2-1：切削深度对切削力影响数据表（固定f为60mm/min）
切削深度ap
0.5mm
1mm
1.5mm
2mm
切削力Fz
6）切削一段路程后按下如图2-4所示的“Stop”按钮，通过分析和打印，得到动态三向铣削力的动态测量数据显示图。
7）求出其中的铣削切向力（即铣削主切削力Fz）的均方值，填入表2-1中。
图2-1 三向压电晶体传感器
由于压电石英晶体传感器刚性好、灵敏度高、频率响应宽和测量范围宽等优点，可以精确测量出车削、铣削、钻削和磨削等切削力和切削扭矩的准静态和实时动态变化，配合相应的数据采集、分析软件，可以进行切削力的频响函数和相关性分析。
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，在切削时分别改变切削深度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。
（2）后角α0的测量
图1-2 α0的测量
车刀的后角在主剖面内测量，α0是主剖面内后刀面与切削平面之间的夹角，如图1-2所示。以台座为基面，与车刀的主切削刃相切并垂直于台座表面的平面为切削平面。量角仪活动直尺的A面作为主剖面，用角尺检验A面与车刀主切削刃在基面上投影之间的垂直度，然后使活动直尺③的C边与车刀的后刀面相贴合，即可测量得到后角α0的角度。
（3）刃倾角λS的测量
图1-3λS的测量
车刀的刃倾角λS是主切削刃与基面之间夹角，在切削平面内测量，如图1-3所示。仍以台座表面为基面，与车刀的主切削刃相切并垂直于台座表面为切削平面，使量角仪活动角尺的A面平行于切削平面，B边与车刀的主切削刃相贴合，即可测量得到刃倾角λS的角度。
（4）主偏角Kr和副偏角Kr’的测量
机械制造技术基础A
实验指导书
机械制造实验室编
实验一 刀具几何角度测量----------------------1
实验二 影响切削力的因素----------------------6
实验三 专用夹具实验--------------------------13
实验四计算机辅助误差测量与分析--------------21
四实验报告
1.车刀几何角度数值：
车
刀
编
号
车
刀
名
称
刀
杆
尺
寸
前
角
γ0
后
角
α0
契
角
β0
刃
倾
角
λS
主
偏
角
Kr
副
偏
角
Kr’
刀
尖
角
εr
副
后
角
α0’
副
前
角
γ0’
法
前
角
γn
2.画出车刀切削部分结构简图,并将所测角度标注在图中。
（1）前角γ0的测量
图1-1γ0的测量
前角γ0应在主剖面内测量，它是主剖面内前刀面与基面之间的夹角，如图1-1所示。把车刀放在台座上，将台座表面作为基面，活动角尺③的A面作为主剖面，用角尺检验，使A面垂直车刀主切削刃在基面上的投影，然后调整④背面的旋扭和螺母环⑦。使③的B边与车刀的前刀面贴合，此时即可测量得到γ0角度。
4.熟悉 —R质量控制图作法，能根据 —R图判断工序加工稳定性。
二 EMCD-4型误差测控仪机械结构说明
图4-1误差测控仪原理图
8）采用同样实验方法，测出不同进给量条件的主切削力平均值，并填入到表2-2中。
表2-2：进给量对切削力影响数据表（固定切削深度为1mm）
进给量f
60mm/min
120mm/min
180mm/min
240mm/min
切削力Fz
2.主切削力数据处理及经验公式推导
下面仅仅对主切削力Fz进行数据处理，以切削深度ap和进给量f为变量求出其经验公式。
1）手工数据处理
要推导经验公式 ，由于采用的是单因素测量法，所以可作如下处理：
（1）固定f=f0=0.1mm/r，则 ，令 ，可得 ---------①
------②
（2）固定ap=ap0=1mm，则 ，令 ，可得
---------③
------④
1在对数坐标系中可写成 ，
令 ， ， ， ，则上式可写为 ，这个方程式为Y对X的线性回归方程，a、b称为回归系数。
3.刀具：三刃立铣刀，直径6毫米；加工件材料：铸铝LY104；
三 实验原理
切削力是切削加工中的一个重要参数，影响切削力的因素包括工件材料、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。而了解切削力变化规律不仅是机床动态特性研究的需要，也是提高机械加工精度、优化切削刀具几何参数的需要。随着数控技术的发展，切削力的测量和分析已成为数控自适应控制的重要判据。而目前切削力的理论计算公式是在忽略了温度等条件推导出来的，只能用于定性分析。所以计算切削力较简单和实用的方法是利用测力仪直接测出或再通过数据处理得到经验公式，因此相对理论计算要准确和方便。
测力仪的测量原理是利用切削力作用在测力仪的弹性元件上所产生的变形，或作用在压电晶体上产生的电荷经过转换和放大为电压值，再经过A/D转化为数字量，直接读出各个方向力的大小和动态变化情况。见如图2-1所示为三向压电石英晶体结构示意图，其工作原理简介如下：
此类传感器有三对不同切片的石英晶片装入壳体内构成。其中一对采用具有纵向压电效应的切片，只能测量垂直的 Z 向力；而另外两对晶片由于采用具有切向效应的切片，且相互灵敏度方向成 900放置，因此可测 X ，Y 向的分力。这样空间任何方向的力作用在传感器上时，传感器便能自动地将力分解为空间相互正交的三个分力并输出。
实验五 机床主轴回转精度测试------------------28
实验一 刀具几何角度测量
一实验目的
1.掌握刀具几何形状的测量、刃磨原理和方法；
2.熟悉测量刀具角度的参考平面及主剖面参考系的角度；
3.了解刀具几何角度之间的换算方法和应用。
二 实验设备及工具
1.仪器：万能刀具量角仪；
2.刀具：外圆车刀、切断刀；
5.了解钻、车、铣等夹具的各自特点。
三实验内容
1．画出专用夹具的组成及其各组成部分与机床、工件、刀具的相互联系列框图；
2．画出工件简图，用定位夹紧符号（附后）标明所限制的确自由度数及夹紧部位；
3．写出每一种夹具所用定位元件的名称及基本夹紧机构的名称；
4．写出2~3种夹具的特点；
5．完成下表一及思考题，并写认识报告。
用测得的第一组数据在对数坐标系中将实验点描绘出来，然后用一条直线去逼近各实验点，即用这条直线表示的X和Y之间的关系与实验数据的误差最小， ，一般将每个误差的平方和作为总误差Q，即 。然后用最小二乘法确定a、b，使由a、b确定的直线与各实验点的偏差是一切直线中最小的，从而求得Cap和XFz。相关系数γ是用来描述两个变量X、Y之间线性关系的密切程度。同理，可求得Cf和YFz。