单因素切削力实验报告
单因素实验设计报告
单因素实验设计报告:因素实验报告设计单因素实验设计举例正交实验单因素实验设计方案篇一:实验报告单因素方差分析5.1、实验步骤: 1(建立数据文件。
定义2个变量:PWK和DCGJSL，分别表示排污口和大肠杆菌数量。
2. 选择菜单“分析?比较均值?单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。
在对话框左侧的变量列表中，选择变量“DCGJSL”进入“因变量”列表框，选择变量“PWK”进入“因子”列表框。
3(单击“确定”按钮，得到输出结果。
结果解读:由以上结果可以看到，观测变量大肠杆菌数量的总离差平方和为460.438;如果仅考虑“排污口”单个因素的影响，则大肠杆菌数量总变差中，排污口可解释的变差为308.188，抽样误差引起的变差为152.250，它们的方差(平均变差)分别为102.729和12.688，相除所得的F统计量的观测值为8.097，对应的概率P值为0.003。
在显著性水平α为0.05的情况下。
由于概率P值小于显著性水平α，则应拒绝零假设，认为不同的排污口对大肠杆菌数量产生了显著影响，它对大肠杆菌数量的影响效应不全为0。
因此，可判断各个排污口的大肠杆菌数量是有差别的。
5.2、实验步骤: 1(建立数据文件。
定义2个变量:Branch和Turnover，分别表示分店和日营业额。
将Branch的值定义为1=第一分店，2=第二分店，3=第三分店，4=第四分店，5=第五分店。
2. 选择菜单“分析?比较均值?单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。
在对话框左侧的变量列表中，选择变量“Turnover”进入“因变量”列表框，选择变量“Branch”进入“因子”列表框。
3(单击“确定”按钮，得到输出结果。
结果解读:由以上结果可以看到，观测变量日营业额的总离差平方和为1187668.733;如果仅考虑“分店”单个因素的影响，则日营业额总变差中，分店可解释的变差为366120.900，抽样误差引起的变差为821547.833，它们的方差(平均变差)分别为91530.225和14937.233，相除所得的F统计量的观测值为6.128，对应的概率P 值近似为0。
实验二 车削力的测量 - 天津科技大学
实验二 切削力的测量实验指导书切削力是影响机械加工质量的主要因素之一，其大小和稳定性很大程度上决定了零件表面质量和刀具的寿命。
本实验通过改变切削参数并测量车削加工中的切削力变化情况，建立车削力的经验公式，从而在已知切削参数时可以定量的计算出相应的切削力，便于进行工艺设计。
一、实验目的1.了解电阻式车削测力仪的工作原理、调整及标定方法。
2.研究切削用量（切削速度v c，进给量ƒ和背吃刀量a p）对车削力的影响规律。
3.通过对实验数据的处理，建立切削力的经验公式。
二、实验仪器设备1. CA6140型车床1台2.应变式车削测力仪1台3. DH3817动静态应变仪1台4.外圆车刀2把5.试件（中碳钢棒料）1件6.卡尺、钢板尺各1把7.双对数坐标纸三、实验原理1.筋板式车削测力仪（电阻式测力仪）工作原理测力仪有两种类型，一种是电感式，另一种是电阻式。
电感式测力仪工作原理如下：切削力作用在刀头上，刀头与弹性体连接如图2-1，2-2所示。
在弹性体受切削力的三个分力方向上分别安装三个电感线圈，线圈两端由电感测力仪电源箱提供一个固定的电压。
当刀尖受到切削力作用时，线圈的间隙变化将使线圈周围的磁场也发生变化，从而使通过线圈的磁通量变化，使线圈两端的电压发生变化。
测力仪电源箱内部装有三个电桥与测力仪的三个电感线圈相对应，每个电桥的接线图如图2-2所示。
其中U为电桥电源，V为电感线圈产生的变化电压，接于桥臂两端。
在一个桥臂上装有可调电位器。
测量前调节可变电位器，使电桥达到平衡。
当外部电压发生变化时，电源箱上的三个微安表就会测出这个变化，电流的大小反映出切削力的大小。
4个筋板作为弹性元件，在上面、下面或者侧面，共粘贴着8片电阻应变片（应变计），可以组成三个电桥（考虑应变仪只有8个通道。
若应变仪通道增加，可适当增加应变片的数量），分别测量F z ，F y ，F x 。
（1）电阻式测力仪的基本原理电阻式测力仪的基本原理是将切削力的大小转换成电压的大小来进行测量的一种仪器。
切削力测量实验数据的处理及分析
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二实验数据初步处理
SPSS 中 采 用 单 样 本 Kolmogorov-Smirnov 法 验证铣削力 F 的测量结 果是否符合正态分布
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二实验数据初步处理
SPSS 中 采 用 单 样 本 Kolmogorov-Smirnov 法 验证铣削力 F 的测量结 果是否符合正态分布
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切削力测量实验数据的 处理及分析
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背景及选题意义
切削力
切削过程中重要的物理参数之一， 其大小决定了切削过程中消耗的功率 和加工工艺系统变形。同时，切削力 还直接影响切削热的产生，并进一步 影响刀具的磨损、破损、刀具耐用度 等，对加工精度和加工质量有着直接 的影响。 因此，研究切削力的变化规律有助 于分析切削过程，对实际生产有很强 的指导意义。
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谢谢！ 敬请批评指正！
446.00 460.02 481.08 486.92 502.96 515.02 522.94 538.01 545.01
0.97
0.98 1.03 1.00 1.02 1.00 0.99 0.97 0.93 0.93
0.34
0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 0.50
图1-切削实例图
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铣削加工中切削参数对切削力的影响
宽增 大 而增 大 。
，一～
。
在单因素试验过程 中， 主要考虑影响切削力 的 ３ 个主要 因素 ： 切宽 ａ， 。切深 口 和每齿进给量 。首先 。 进行了 ３ 组单因素对切削力 的影 响的实验 ， 即只改变 切宽 口 ， 。切深 ０ 和每齿进给量 中的一个 因素 ， 。 研究 切削力随这个因素的变化规律。 １２ ２ 双 因素 实验 设 计 ．． 金属去除率是衡量切削效率的重要指标 ， 为了研 究在金属去除率不变 的情况下 ， 切削参数各因数对切 削力的影响 ， 设计了如下的实验 ： 在保持金属去除率不 变的前提下 ， 研究只改变切宽 凸 ， 切深 口 和每齿进给 。 量 中的两个因素 ， 研究切削力随这两个 因素的变化
规律 。
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切宽 ， ｍ ｍ
２ 切 削 参数 各 因数 对切 削 力 的影 响 实 验 结果 分 析
２ １ 单 因素 实验 结 果分 析 ．
２ １ １ 切 削力 随切 深 的变化规 律 分析 ．．
实验结果如 图 ３ 所示 ， 切削力随切宽 口 增大的变 。
化不是很明显。当切削宽度达 到一定大小后 ， 切削力 趋于一个稳定值。切削宽度的增大使变形 系数减少 ， 摩擦系数也减少 ， 相应 的切削力也随之减少 ， 但由于切 宽的增大有可能使 同时工作的齿数增多， 相应的铣 刀 切削力增大 ， 正反两方面的作用使切削力不一定随切
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。
实验二-切削力实验
实验二 切削力实验一、实验目的和要求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sp a 进给量f 和切削速度c v 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。
二、实验及标定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 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所示。
电阻应变片R 1和R 4在弹性张力作用下，其长度增大，截面积缩小，于是电阻增大。
R 2和R 3在弹性压力作用下，其长度缩短，截面积加大，于是电阻减小，电桥的平衡条件受到破坏。
2、4两点间产生电位差，输出应变电压。
通过高精度线性放大区将输出电压放大，并显示和记录下来。
输出应变电压与切削力的大小成正比，经过标定，可以得到输出应变电压和切削力之间的线性关系曲线（即标定曲线）。
测力时，只要知道输出应变电压，便能从标定曲线上查出切削力的数值。
切削测试实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过切削测试，了解不同切削参数对切削过程的影响，分析切削过程中产生的切削力、切削温度、切削速度、切削深度等参数的变化规律，为切削工艺的优化提供理论依据。
二、实验原理切削实验是在切削过程中，通过测量切削力、切削温度、切削速度、切削深度等参数，分析切削过程中的各种因素对切削效果的影响。
实验原理如下：1. 切削力：切削力是切削过程中产生的阻力，与切削速度、切削深度、刀具几何参数等因素有关。
2. 切削温度：切削温度是切削过程中产生的热量，与切削速度、切削深度、刀具材料、工件材料等因素有关。
3. 切削速度：切削速度是切削过程中工件表面与刀具相对运动的速度，与切削力、切削温度、切削深度等因素有关。
4. 切削深度：切削深度是切削过程中工件表面与刀具之间的距离，与切削力、切削温度、切削速度等因素有关。
三、实验内容1. 实验材料：选用碳素结构钢（Q235）作为工件材料，高速钢（W6Mo5Cr4V2）作为刀具材料。
2. 实验设备：C620-1型车床、传感器、数据采集系统、温度计等。
3. 实验步骤：（1）将工件安装在车床上，调整刀具位置，使刀具与工件接触。
（2）启动数据采集系统，记录切削力、切削温度、切削速度、切削深度等参数。
（3）改变切削速度、切削深度、刀具几何参数等参数，重复步骤（2）。
（4）分析实验数据，总结切削过程中的变化规律。
四、实验结果与分析1. 切削力与切削速度的关系：实验结果表明，切削力随切削速度的增加而增大。
这是因为在高速切削过程中，切削刃的磨损加剧，导致切削力增大。
2. 切削力与切削深度的关系：实验结果表明，切削力随切削深度的增加而增大。
这是因为切削深度越大，切削刃所承受的切削阻力越大，从而导致切削力增大。
3. 切削温度与切削速度的关系：实验结果表明，切削温度随切削速度的增加而增大。
这是因为切削速度越高，切削过程中的热量越多，导致切削温度升高。
4. 切削温度与切削深度的关系：实验结果表明，切削温度随切削深度的增加而增大。
金属切削原理实验报告
时针两个方向各 100°的刻度。其上的工作台 5
可以绕小轴 7 转动，转动的角度，由固连于工作
台 5 上的工作台，指针 6 指示出来。工作台 5 上
的定位块 4 和导条 3 因定在一起，能在工作台 5
的滑槽内平行滑动。
立柱 20 固定安装在底盘 2 上，它是一根矩
形螺纹丝杠，旋转丝杆上的大螺帽 19，可以使
（2）实验仪器
1) 设备： CA6140 普通车床。 2) 刀具：YT15 硬质合金车刀。 3) 试件：45# 钢。
（3）实验原理
切削层变形就是指被切屑层在刀具的切削刃与前刀面的影响作用下，经受挤压而产生的 剪切滑移变形。
（4）实验方法步骤
1) 将车床的参数调至如下结果：:n=80rpm；ap=0.5~1mm； =30°；f=0.2mm/r 时，观察 切屑形状。
偏角 的数值。
2
图 1-4 用车刀量角台测量车刀刃倾角
图 1-5 用车刀量角台测量车刀副偏角
5) 前角 的测量
前角 的测量，必须在测量完主偏角 kr 的数值之后才能进行。
从图 1-2 所示的原始位置起，按逆时针方向转动工作台，使工作台指针指到底
盘上Ψ =90°—Kr 的刻度数值处(或者从图 1-3 所示测完主偏角 kr 的位置起，按逆时
针方向使工作台转动 90°)，这时，主刀刃在基面上的投影恰好垂直于大指针前面
a(相当于 P0)，然后让大指针底面 c 落在通过主刀刃上选定点的前刀面上(紧密贴
合)，如图 1-6 所示，则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值，就是正交平面前角
的数值。指针在 0°右边时为+ ，指针在 0°左边时为– 。
6) 后角 的测量
1
平行于工作台 5 的平面。测量车刀角度时，就是根据被测角度的需要，转动工作台 5， 同时调整放在工作台 5 上的车刀位置，再旋转大螺帽 19，使滑体 13 带动大指 针 9 上升或下降而处于适当的位置，然向用大指针 9 的前面 a (或侧面 b、或底面 c)，与构成被测角度的面或线紧密贴合，从大刻度盘 12 上读出大指针 9 指示的被 测角度数值。
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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
工件材料
工件材料
热处理状况
工件形状
工件
夹持方式
工件基本
直径(mm)
工件基本
长度(mm)
45
实验评语：
三.课后习题
1.简述切削用量对切削力的影响。
Байду номын сангаас径向力
Fsp=50.07asp1.43
Fsp=566.80f0.63
Fsp=24.25vc0.32
4.
单因素实验综合公式：
切向力Fc=412.83asp1.46f0.77vc0.37
轴向力Ff=42.71asp1.00f0.46vc0.64
径向力Fsp=136.24asp1.43f0.63vc0.32
正火
棒状
卡盘单顶尖
80
800
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
刀具主前角
刀具主后角
刀具副后角
刀具主偏角
刀具副偏角
刀具刃倾角
15
8
8
75
5
-4
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.
3.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
实验公式
改变背吃刀量实验
改变进给量实验
改变切削速度实验
切向力
Fc=160.05asp1.46
Fc=1921.16f0.77
Fc=43.73vc0.37
轴向力
Ff=118.60asp1.00
Ff=566.42f0.46
Ff=11.92vc0.64