实验一 刀具几何角度的测量1
实验一 车刀几何角度测量
《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 (3)实验二切削变形 (14)实验三车削力的测量 (19)实验四 CA6140车床结构及调整 (30)实验五典型专用机床夹具结构分析实验 (38)实验六机床主轴回转精度的测试 (40)实验七机床静刚度的测试 (44)实验八加工误差的统计分析 (48)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 、αo ˊ、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：so n r s r o p rs r f f λγγκλκγγκλκγγcos tan tan sin tan cos tan tan cos tan sin tan tan =+=-=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。
实验一 车刀几何角度的测量(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】实验一刀具几何角度的测量一、实验目的1.熟悉几种常用车刀（外圆车刀、端面车刀、切断刀）的几何形状，分别指出其前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖；2.掌握车刀标注角度的参考平面，静止坐标系及车刀标注角度的定义；3.掌握量角台的使用方法；4.通过车刀角度的具体测量，进一步掌握车刀角度的概念，为学习其他刀具打好基础。
二、实验设备1.刀具：外圆车刀，端面车刀，切断刀等。
2.刀具角度测量仪器：量角台等。
三、实验内容用量角台测量几种常用车刀（外圆车刀、端面车刀、切断刀）的主偏角、副偏角、前角、后角、副后角、刃倾角等。
四、实验步骤按照车刀实物，观察、研究其结构，辩明切削部分各面及几何角度。
量角台的结构如图1.1所示。
图1.1 量角台实物及其示意图1－定位板；2－台面；3－螺钉；4－指针；5－螺帽；6－旋钮；7－刻度盘；8－弯板；9－小指针；10－小刻度盘；11－立柱刻度盘7可籍螺帽5在立柱11上移动，指针4可用螺钉3固定在刻度盘上，可以绕螺钉中心移动，指针的“A”和“B”两个测量面互相垂直，当指针对准刻度盘上的零线时，“A”面与量角台的台面垂直，“B”面平行于量角台的后面。
测量时，车刀安放在定位板1上，台面刻度盘用来测量主、副偏角。
小刻度盘10用于测量法向角度。
图1.2 主偏角的测量图1.3 刃倾角的测量测量主偏角时（图1.2），按照安装位置将车刀放在定位板上，转动定位板，使指针平面与主切削刃选定点相切，此时台面刻度盘上指示的转动度数即为主偏角的数值。
同理可测出副偏角。
测量刃倾角时（图1.3），使指针平面与切削刃在同一方向内，将测量面“B”与主切削刃相重合，即可读出的数值。
测量前角时（图1.4），转动定位板，使刻度盘位于车刀主剖面上，转动指针测量面“B”与车刀的前刀面重合，此时指针在刻度盘上指示的度数，即为前角的数值。
测量后角时（图1.5），使车刀保持在测量前角时的位置上，只需转动指针，将指针测量面“A”与车刀的后刀面重合，即可读出的值。
刀具角度测量实验报告书
金属切削原理及刀具
实验报告书
班级：
姓名：
学号：
成绩：
中北大学机械工程与自动化学院
专业实验中心
实验一车刀角度的测量
一.实验目的
1．认识车刀的类型及用途；
2．了解车刀刃磨过程。
掌握测量车刀几何角度的方法及所用仪器。
3．弄清楚车刀几何角度的含义及其在图纸上的表示方法。
二．测量工具
1．量角台、重锤式量角器，钢板尺。
2．各种车刀模型。
三．实验步骤及要求
1．观察所给各种车刀的结构，了解它的用途。
认出主副切削刃。
并用粗线表示在实验报告的简图上。
2．用所给各量具量出所给车刀的各角度。
填入实验报告中。
3．绘简图表示出弯头车刀(横向进给时)的各基准面，剖面以及工件和刀具的各表面等，并将测得的各角度标注在图上。
车刀几何角度测量实验报告同组同学姓名：实验日期：
二、用车刀主法剖面角度换算公式分析实验结果。
三、绘出弯头车刀横向进给时，工件和刀具上的各表面，并标注出所测各角度。
车刀的几何角度及其测量实验报告
实验一车刀的几何角度及其测量实验报告实验名称实验日期班级姓名同组人一、实验目的二、实验仪器设备三、实验数据四、按测得的数据绘制外圆车刀的工作图（按实验指导书要求进行绘制）五、讨论和分析实验二车削力的测量实验报告实验名称实验日期班级姓名同组人一、实验目的二、实验仪器设备三、实验原理四、实验数据记录与处理（1）数据记录ƒ = mm/转a p = mm（2）数据处理1）图解法将表二，表三数据画在双对数坐标中log F zlog a pC 1==z F XC 2==z F Y221C C C z F +== zF z F z Y Xp F z fa C F ==log ƒlog F z2）一元线性回归法表四一元线性回归用表= mm/表五一元线性回归用表p = mm 五、讨论分析实验三加工误差统计分析实验报告实验名称实验日期班级姓名同组人一﹑实验目的二﹑实验仪器设备三﹑实验原理四﹑实验数据记录与处理1. 实验原始数据表一测量数据表2. 绘制实际分布图（1）剔除异常数据==∑=ni i x n x 11=--=∑=ni i x x n 12)(11σ 若σ3>-x x k ，认为k x 为异常数据，应剔除。
（2）确定尺寸间距和分组数（3）制作频率分布表 表二 频数分布表（4）绘制实际分布图（5）加工误差统计分析（误差性质、改进措施、工序能力、合格品率等）ƒ 频数 x （直径）X 图3. 制作R（1）取小样本容量n（2）数据处理①计算各样组的平均值X和极差R，填入表三。
表三样组的均值X和方差R②计算X和R的平均值X和RX-图控制线。
③计算RX-控制图（3）绘制RX-控制图（工艺过程稳定性、误差性质、改进措施等）（1）分析R五﹑讨论分析实验四切削温度的测量实验报告实验名称实验日期班级姓名同组人一实验目的二实验仪器及设备三实验原理和方法四实验数据记录及处理1．进给量对切削温度的影响（1）填写数据记录：（2）在双对数坐标纸上绘出曲线（3）计算2．吃刀深度对切削温度的影响（1）填写数据记录：（2）在双对数坐标纸上绘出曲线（3）计算3．速度对切削温度的影响（1）填写数据记录（2）在双对数坐标纸上绘出曲线（3）计算4．求出经验公式5．分析各因素对切削温度的影响。
实验一车刀几何角度的测量
实验一刀具几何角度的测量一、实验目的1.熟悉几种常用车刀（外圆车刀、端面车刀、切断刀）的几何形状，分别指出其前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖；2.掌握车刀标注角度的参考平面，静止坐标系及车刀标注角度的定义；3.掌握量角台的使用方法；4.通过车刀角度的具体测量，进一步掌握车刀角度的概念，为学习其他刀具打好基础。
二、实验设备1.刀具：外圆车刀，端面车刀，切断刀等。
2.刀具角度测量仪器：量角台等。
三、实验内容用量角台测量几种常用车刀（外圆车刀、端面车刀、切断刀）的主偏角、副偏角、前角、后角、副后角、刃倾角等。
四、实验步骤按照车刀实物，观察、研究其结构，辩明切削部分各面及几何角度。
量角台的结构如图所示。
图量角台实物及其示意图1—定位板；2 —台面；3 —螺钉；4 —指针；5 —螺帽；6 —旋钮;刻度盘7可籍螺帽5在立柱11上移动，指针4可用螺钉3固定在刻度盘上,可以绕螺钉中心移动，指针的“ A”和“B”两个测量面互相垂直，当指针对准刻度盘上的零线时，“ A”面与量角台的台面垂直，“ B”面平行于量角台的后面。
测量时，车刀安放在定位板1上，台面刻度盘用来测量主、畐9偏角。
小刻度盘10用于测量法向角度。
图主偏角的测量图刃倾角的测量测量主偏角时（图），按照安装位置将车刀放在定位板上，转动定位板，使指针平面与主切削刃选定点相切，此时台面刻度盘上指示的转动度数即为主偏角的数值。
同理可测出副偏角。
测量刃倾角时（图），使指针平面与切削刃在同一方向内，将测量面“B与主切削刃相重合，即可读出的数值。
测量前角时（图），转动定位板，使刻度盘位于车刀主剖面上，转动指针测量面“B”与车刀的前刀面重合，此时指针在刻度盘上指示的度数，即为前角的数值。
测量后角时（图），使车刀保持在测量前角时的位置上，只需转动指针，将指针测量面“ A”与车刀的后刀面重合，即可读出的值。
同理可测出副后角的数值。
7—刻度盘; 8 —弯板；9 —小指针；10—小刻度盘; 11—立柱法剖面前角和后角的测量。
《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。
_刀具几何角度的测量
实验一刀具几何角度的测量1.实验内容：（一）测主刀刃上的角度；①主偏角Kr大小指针为零，转动工作台使主刀刃靠大指针平面C，这时C面为主切削平面，则指针板上刻度线所对底盘上的角度即为Kr。
②刃倾角λs调整滑体高度，使大指针底边靠刀刃。
则大指针所指角度即为λs（右负、左正）。
③前角γ0使工作台沿逆时针方向转９０゜这时C面为主剖面。
调整滑体、定位块，使大指针底边靠前刀面，则大指针所指的角度为γ0（右负、左正）。
④后角а0调整滑体和定位块位置，使大指针侧边靠后刀面，则大指针所指的角度为а0。
（二）测副刀刃上的角度；①副偏角K,r大小指针对零，转动工作态使副刀刃靠大指针C面，这时C面为副切削平面。
指针板上刻度线所对底盘上刻度即为K,r。
②副后角а,0使工作台顺时针转过９０゜，调整滑体、定位块，使大指针侧边靠副后刀面，则大指针所指的角度为а,0。
（三）法剖面的角度：①法剖面的前角γn在主偏角的前提下，使工作台逆时针方向转９０゜，这时C面为主剖面，调整小指针，使小指针的角度指着测出的刃倾角λs的角度（这时大指针垂直于刀刃）。
调整滑体，定位块，使大指针底边靠前刀面，则大指针所指的角度为γn （右负、左正）。
②法剖面的后角аn调整滑体和定位块位置，使大指针侧边靠后刀面，则大指针所指的角度为аn。
2.实验结果：前角后角主偏角副偏角刃倾角所测刀具几何角度示意图外圆车刀：切断刀：3.思考题：（1）测量车刀的法剖面、横剖面中的几何角度时，车刀量角台该如何调整及测量？答：测量法剖面系车刀几何角度：测量法剖面系车刀几何角度时，主偏角、刃倾角、副偏角均与测主剖面车刀角度的原理与方法相同。
只是在测量法前角与法后角时，应旋松螺钉轴，旋转摇臂，按刃倾角正负值顺（逆）时针方向旋转刃倾角值后，固紧螺钉轴即可按法前角和法后角定义分别测出。
横剖面车刀几何角度测量方法与之相似。
（2）车刀前角与车刀刃倾角有何区别？答：车刀的前角是基面与切削时切屑流出时，刀具与切屑相接触的表面的夹角；刃倾角是在切削平面内主刀刃和基面的夹角，它影响切屑流出的方向及刀尖的强度。
刀具几何角度的测量实验报告
刀具几何角度的测量实验报告刀具几何角度的测量实验报告引言：刀具在机械加工领域中起着至关重要的作用。
而刀具的几何角度对于其性能和加工效果有着直接的影响。
因此，准确测量刀具的几何角度是非常重要的。
本实验旨在通过一系列测量实验，探究刀具几何角度的影响以及测量方法的准确性。
实验一：刀具的切削角度测量在切削过程中，刀具的切削角度直接影响着切削力和切削刃的寿命。
本实验使用了专用的角度测量仪器，通过将刀具固定在测量仪器上，准确测量了刀具的切削角度。
实验结果显示，切削角度的大小与切削力呈正相关关系。
较大的切削角度可以减小切削力，但过大的切削角度会导致切削刃的过早磨损。
因此，在实际加工中，需要根据具体情况选择适当的切削角度。
实验二：刀具的前角度测量刀具的前角度是指刀具刃的前面与切削面之间的夹角。
该角度的大小直接影响着切削刃的尖锐度和切削质量。
本实验使用了光学显微镜，通过观察切削刃的形态，测量了刀具的前角度。
实验结果显示，较小的前角度可以使切削刃更加尖锐，提高切削质量。
然而，过小的前角度会导致切削刃容易损坏。
因此，在实际加工中，需要根据材料的硬度和切削条件选择适当的前角度。
实验三：刀具的后角度测量刀具的后角度是指刀具刃的后面与切削面之间的夹角。
该角度的大小对切削刃的排屑性能和切削质量有着重要影响。
本实验使用了扫描电子显微镜，通过观察切削刃的形态，测量了刀具的后角度。
实验结果显示，较小的后角度可以改善切削刃的排屑性能，提高切削质量。
然而，过小的后角度会导致切削刃的容易断裂。
因此，在实际加工中，需要根据切削材料的特性选择适当的后角度。
实验四：刀具的侧后角度测量刀具的侧后角度是指刀具刃的侧面与切削面之间的夹角。
该角度的大小对切削刃的切削力和切削质量有着重要影响。
本实验使用了数字显微镜，通过测量切削刃的形态，准确测量了刀具的侧后角度。
实验结果显示，适当的侧后角度可以减小切削力，提高切削质量。
然而，过大的侧后角度会导致切削刃的易损性增加。
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实验一刀具几何角度的测量
一、实验目的
(1)掌握车刀几何角度测量的基本方法，加深对车刀切削部分基本定义的理解。
(2)了解车刀量角台的结构、工作原理及使用方法。
(3)掌握车刀几何角度的标注方法。
二、实验原理
车刀量角台是测量车刀标注角度的专用量角仪，其结构如图1.1所示。
它是由工作台、定位块8、立柱、调整螺母6和安装在三个互相垂直轴上的大刻度盘3、小刻度盘5、底盘l 以及相应的大指针2、小指针4等零件组成的。
它的测量基本原理就是利用安装在三个互相垂直轴上的
刻度盘或指针，对应车刀被测部分作一定角度的转动，其转过的角度值
可通过相应的刻度盘指针显示出来，从而测量出车刀切削部分在某平面
内的“静态”几何角度。
在车刀的设汁、制造、刃磨和测量过程中，为
方便起见，均以与车刀刀杆的安装底面相贴合的平面作为基面。
因为在
使用中车刀的切削平面和各平面(法平面除外)均垂直于基面，所以，车
刀量角台在小指针指零时，可用大指针的前面a分别代表各平面(小指针转过刃倾角时代表法平面)和切削平面。
测量时，只要将被测车刀随工
作台转到一定的位置，然后，再适当调整大指针的方位，使其几个测量
工作面(如图1.1中的a、b、c、d等面)分别与车刀切削部分的各被测面(刃)贴合，此时，便可在底盘和大刻度盘上分别读出车刀切削部分在基
面、正交平面、法平面等平面内的“静态”几何角度值。
图1.1 车刀量角台
三、实验仪器和刀具
（1）车刀量角台一台。
（2）外圆车刀(90º偏刀、45º弯头刀)和切断刀各一把。
四、实验内容及步骤
测量前，先将各指针对零(原始位置)，然后，将车刀放到测量工作台上,并与定位块靠紧。
（1）主偏角的测量
将工作台连同车刀一起从原始位置开始顺时针转动(工作台平面相当于基面)，直到车刀主切削刃与大指针的a面贴合为止，这时，即可在标有刻度的圆形底盘上读出车刀主偏角值，
图1.2 车刀主偏角的测量图1.3 车刀刃倾角的测量（2）刀倾角的测量
测完主偏角后，工作台不动，转动调整螺母，使大刻度盘上移，并转动小指针。
调到大指针的b面与车刀主切削刃完全贴合为止(大指针的b面相当于基面)，这时，即可在大刻度盘上读出车刀主切削刃的刃倾角
值。
大指针指在零位的左边为正；指在零位的右边为负，如图
1.3所示。
（3）前角的测量
从测完主偏角的位置起，使工作台逆时针转动90º，或从原始位
置起逆时针转过(90º-)角，此时，主切削刃在基面上的投影恰好垂
直于大指针的前面a(相当于正交平面)，然后，使大指针的b面在车刀
主切削刃选定点A处与前刀面贴合，这时，即可在大刻度盘上读出车刀
主切削刃的前角值。
大指针指在零位的右边为正；指在零位的左
边为负。
如图1.4所示。
（4）后角的测量。
测完前角后．工作台不动，向右平移车刀(这时定位块可能要换置于车刀的左侧，但仍要保证车刀侧面与定位块侧面靠紧)，然后，下移
大刻度盘，使大指针的c面在车刀主切削刃选定点A处与后刀面贴合，
这时，即可在大刻度盘上读出车刀主切削刃的后角值。
大指针指住零位的左边为正；指在零位的右边为负，如图1.5所示。
图1.4 车刀前角的测量图1.5 车刀后角的测量
（5）法前角的测量
先将工作台和车刀调整到测量前角的位置，然后再使小指针从
零位转过角，此时，大指针的前面a即为该车刀测量的法平面。
当大指针的b面在车刀主切削刃选定点A处与前刀面贴台时，即可在大刻度盘上读出车刀主切削刃的法前角值。
（6）法后角的测量
测完法前角后，小指针不动，转动调整螺母，使大刻度盘下移，并使大指针的c面在选定点A处与主后刀面贴合为止，这时，即
可在大刻度盘上读出车刀主切削刃的法后角值。
（7）侧前角的测量
将工作台恢复到原始位置，即使刀杆轴线方向垂直于大指针的a 面，然后让大指针的b面与前刀面贴合，这时，即可在大刻度盘上读
出车刀主切削刃的侧前角值。
（8）背前角的测量
将工作台由原始位置顺时针转过90º，调整大指针，使其b面与前刀面贴合，这时，即可在大刻度盘上读出车刀主切削刃的背前
角值。
（9）副偏角的测量
车刀副偏角的测量可参照主偏角的测量过程进行。
（10）副前角、副后角的测量
测完副偏角后，将工作台顺时针转过90º，调整大刻度盘，使大指针的b面和d面在车刀副切削刃选定点B处，分别与前刀面和
后刀面贴合，这样，便可在大刻度盘上分别读出车刀副切削刃的副前
角和副后角值。
（11）副刃倾角的测量
将工作台转至测量副偏角的位置，然后，使大指针的b面与副切削刃贴合，这时，即可在大刻度盘读出车刀副切削刃的副刃倾角
值。
五、实验要求与注意事项
（1）实验要求
1）测量3把车刀的基本角度。
2) 将测量3把车刀所得到的各种几何角度，分别标注在车刀刀头
部分的视图上。
（2）注意事项
1)实验前，须认真阅读实验内容及要求，了解操作步骤。
2）测量时须先辨明车刀的主、副切削刃，前、后刀面，明确进给方向，然后才能确定在测量车刀某—角度时，车刀的安装和量角台的调整方法。
3)测量时要谨慎小心，避免量角台和大刻度盘撞击车刀刀刃而损坏。
六、实验报告
（1）实验数据记录及计算，见表1.1及表1.2。
表1.1 被测车刀几何角度值
车刀名称基本角度测量值/（º）
左刃右
刃
左
刃
右
刃
90º偏刀
45º弯头车刀
切断刀
表1.2 被测车刀派生角度值
车刀名称派生角度/（º）
楔角刀尖角
计算式计算值计算式计算值
左右90º偏刀
45º弯头车刀
切断刀
（2）车刀几何角度的标注：
先按1：1的比例绘制所测量的车刀刀头部分视图，然后在主视图与测量平面视图中标注出车刀切削部分的基本角度和其它要求测量的几何角度。
车刀名称：90º偏刀。