机床静刚度测定实验指导书

机床主轴系统综合静刚度测定实验指导书07级

机械设计制造及其自动化专业实验实验指导书机床主轴系统综合静刚度测定实验重庆汽车学院实践教学及技能培训中心二零一零年三月机床主轴系统综合静刚度测定实验一、实验目的1、在卡盘夹持工作的状态下测定加载点处主轴系统（包括主轴部件、卡盘、工件）的综合静刚度，以便和同类车床相应的刚度值作比较。

2、测定主轴系统各组成部分变形在系统综合变形中占的比例，找出影响住轴系统综合刚度的薄弱环节。

3、通过实验，掌握静刚度测定实验数据分析的基本方法。

二、实验原理主轴系统的综合静刚度k可采用下式表达：k=p/（1）或w=1/k=/p （2）式中 w—主轴系统的综合静刚度。

（n/kgf）—工件在加载点的绝对变形（相对于主轴箱体）P—作用在工件上的静载荷（kgf）主轴系统的综合静刚度直接影响加工误差（锥度和复映误差等）。

静刚度过弱也是引起振动的重要原因。

因此对主轴系统进行综合刚度的考核时很有必要的。

但是主轴系统的综合静刚度仅反映主轴系统各组成部分在静载时的综合变形，不能用于分析各部分变形对综合刚度的影响程度。

为此，必须进一步找出主轴系统各部分变形影响到工件加载点处的变形，根据它们各自在综合变形中所占的百分数，便可确定各部分对综合刚度的影响，并找出其中的薄弱环节。

本次实验对象是车床，车削主要是在卡盘夹持的状态下工作。

这时，车床主轴系统由主轴部件（主轴与轴承）、卡盘、工件三部分组成。

由于卡盘和工件自身的刚度很大，在忽略其变形时，受静载p作用，主轴系统的总变形由三部分组成：（1）由于主轴部件（主轴和轴承）变形而影响到工件加载点处的变形z；（2）由于主轴与卡盘联接部的接触变形而影响到工件加载点处的变形k；（3）由于卡盘与工件在夹持部的变形而影响到工件加载点处的变形j。

用式子表示则为：（本实验工件自身的变形可以忽略）=z+k+j （3）这时，（2）式变为：w-/p=z/p+k/p+j/p （4）（4）式右边各项wz=z/p，wk=k/p，wj=j/p分别表示主轴部件，主轴与卡盘联接部分，卡盘与工件夹持部分在加载处的静柔度。

机床静刚度实验报告

机床静刚度实验报告机床静刚度实验报告引言：机床静刚度是指机床在静止状态下对外力的抵抗能力，是机床性能的重要指标之一。

静刚度实验是评价机床性能的一种重要手段。

本实验旨在通过测量机床在不同工况下的变形情况，分析机床的静刚度性能。

实验目的：1. 测量机床在不同工况下的变形情况，获得机床的刚度曲线。

2. 分析机床的静刚度性能，评价其稳定性和刚性。

实验装置：1. 机床：实验采用一台X型龙门铣床作为实验机床。

2. 传感器：采用应变片传感器和位移传感器对机床进行测量。

3. 数据采集系统：使用压力传感器和位移传感器，将测得的数据传输至计算机。

实验过程：1. 实验前准备：检查机床的各项参数，确保机床处于正常工作状态。

2. 安装传感器：将应变片传感器和位移传感器分别安装在机床的关键部位，如主轴箱、工作台等。

3. 实验步骤：根据实验要求，逐步改变机床的工况，如改变进给速度、切削深度等，同时记录传感器所测得的数据。

4. 数据采集与分析：将传感器所测得的数据通过数据采集系统传输至计算机，进行数据分析和处理。

5. 结果展示：根据分析结果，绘制机床的刚度曲线和变形图。

实验结果与分析：根据实验数据，我们绘制了机床的刚度曲线和变形图。

从刚度曲线可以看出，机床的刚度在不同工况下存在差异。

在切削深度较小、进给速度较慢的情况下，机床的刚度较高，能够有效抵抗外力的作用。

而在切削深度较大、进给速度较快的情况下，机床的刚度较低，容易发生变形。

通过变形图可以观察到机床在不同工况下的变形情况。

在切削深度较小、进给速度较慢的情况下，机床的变形较小，表现出较好的稳定性和刚性。

而在切削深度较大、进给速度较快的情况下，机床的变形明显增加，表现出较差的稳定性和刚性。

实验结论：通过本次机床静刚度实验，我们得出以下结论：1. 机床的静刚度与工况有关，切削深度和进给速度的增加会导致机床的刚度降低。

2. 机床的静刚度与稳定性和刚性密切相关，刚度越高，机床的稳定性和刚性越好。

2016新编车床静刚度测量实验报告

机械制造工艺学实验实验一车床静刚度测量一、实验目的1.通过本实验，熟悉车床静刚度测量的原理方法和步骤2.通过对车床静刚度的实测和分析，对机床的静刚度和工艺系统的静刚度的基本概念加深认识3.了解实验仪器的布置和调整，熟悉其使用方法二、基本概念工艺系统的静刚度是指车床在静止状态下，垂直主轴的切削力P y与工件在y向的位移的比值：三、实验原理1.由于静刚度仪和模拟车刀的刚度很大，在实验的加载范围内所产生的变形很小可以忽略不计。

这样所测得的变形可以完全是车床各部的变形，这样就可以把工艺系统的静刚度和车床的静刚度等同起来。

2.为模拟车床实际切削状态，使之在XYZ三个方向都有切削力载荷，并可以调整到一般切削条件下的P X、P y、P z三个力的比值，采用三向刚度测定仪。

该仪器是通过加载机构和测力环，再经过弓形体和模拟车刀，对车床施加载荷，模拟切削力和三向切削分力的关系为：P X= P*sinαβP y= P*cosα*sinβP z= P*cosα*cosβ公式中：P 模拟切削力（由测力环千分表测得）α角为加载螺钉在弓形体上所调整的角度（刻度）β角为弓形体绕X轴（主轴）转动刻度读数的余角3.为计算方便，模拟车刀的位置调整在弓形体的正中间，这样为简便起见，去表中载荷P的最大值280kgf时，主轴头、刀架及尾座的静刚度代替三个部位的平均静刚度，这样带入下面公式就可以算出车床的静刚度。

（公式的推导见教科书）四、实验设备1.C616车床一台2.三向静刚度仪一台3.千分表4只五、实验步骤1.消除车床零部件之间的间隙，加预载荷、2.卸掉预载荷，将此时的各千分表的读数记下来（初始值），测力环千分表调零3.按实验记录表中给出的测力环变形量和载荷的对应值依次加载，最大加至280kgf然后再逐点依次卸载，每次加载后记录各千分表的读数六、实验注意事项1.在实验过程中刀架、溜板箱要锁紧2.主轴锁紧，防止转动3.机床在实验过程中不许有任何震动，以免影响测量结果七、实验报告要求1.实验名称2.实验目的3.实验所用的仪器设备4.实验记录表5.以实验记录数据中Y值做横坐标，计算出得P y为纵坐标，画出刀架在三种受力情况下的静刚度曲线6.计算主轴头、刀架和尾座的平均静刚度7.计算车床的静刚度车床静刚度测量实验记录实验二铣削过程中复映误差的测试及分析一、实验目的：1.通过实测铣削力及工艺系统受力变形在工件上产生的复映误差，了解切削力对加工精度的影响，并分析工艺系统的刚度对工件加工精度的影响2.观察铣削时切削力的变化过程，掌握切削力的测试方法二、实验原理及内容1.复映误差：铣削过程中，由于铣削力的作用，铣床主轴与工作台之间的相对位置将产生变化，铣刀产生“让刀”现象，而使加工尺寸发生改变，产生误差。

机床刚度测量与加工误差统计实验指导书

第四章机械设计制造工艺4.1 概述机械设计制造工艺确实是机械产品从设计到产品的全进程，它涉及的面比较广，是保证产品质量超级重要的技术保障。

阻碍产品质量的因素很多，产品的设计、原材料的选择、加工设备的选择、加工方式的选择，乃至工装的设计与制造、工步的设计、运输与搬运等等，无一不阻碍到产品的最终质量，但是零件加工又是保证产品质量的大体保障，因此，加工机床是研究机械设计制造工艺中的重要内容。

4.2 机床静刚度静刚度是评判机床性能的要紧指标之一，也是被加工零件的精度和表面质量的重要保障，它在专门大程度上决定了机床的生产率，同时又是产品零件设计和生产中必需要结合起来考虑的重要内容。

机床静刚度K 能够用下式表示：K=F(N/μm)式中：F__作用在机床上的静载荷(N)，δ__在载荷方向上的变形(μm )作用在机床上的静载荷有：切削力、传动力、磨擦力、部件本身和工件的重力和夹紧力等。

上述这作用些力的大小、位置和方向不同时，所引发的变形也不一样。

因受载荷而引发的变形，从性质上来讲，能够是机床零、部件的自身变形和局部变形，也能够是部件接合面间的接触变形。

在零、部件的自身变形中，又可分为拉、压、弯、扭的不同形式，这些形式的变形引发了线位移或角位移。

因接触变形引发的位移也可分为线位移或角位移。

在研究机床的刚度时，为了能更清楚地分析刚度对加工精度的阻碍，一样也常将一台机床的综合刚度K 概念为法向切削力F y 与垂直加工表面的刀具和工件间相对位移y 之比，即：K=yF y因为机床由许多部件组成的，因此一台机床的综合刚度与其各部件的刚度有关，即刀具与工件之间的总相对位移是由各部件变形所引发的刀具与工件之间的相对弹性位移综合组成。

综合刚度能够用来评定和比较机床作为一个整体的刚度可是却不能用来分析各部件刚度在其中的阻碍程度。

为了能取得要紧零部件的变形对综合刚度的阻碍，找出其中的薄弱环节，给机床的新设计或改良设计提供依据，以便使所设计的设计能够提高性能，又使材料的利用率加倍合理，就要对弹性位移分派进行分析。

【最新版】机床主轴系统综合静刚度测定实验报告书

机械设计制造及其自动化
专业实验
实验报告书
实验项目名称: 机床主轴系统综合静刚度测定
学年：学期：
入学班级：
专业班级：
学号：
姓名：
联系电话：
指导老师：
一、实验目的：
二、实验原理：
三、实验装置及实验方法：
五、实验数据整理分析及变形计算简图：
六、思考题
1、主轴系统变形图中的加载、卸载曲线并不重合，说明什么问题？
2、根据各部分的变形比例，说明主轴部件那些部分是刚度的薄弱环节？可以通过那些措施来提高刚度？
3、当加载力由240kgf减为120kgf时，按重新得到的数据就算W的结果是否与240kgf加载的结果一致？试说明其理由。

机床静刚度测定实验报告

机床静刚度测定实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过测定机床的静刚度，了解机床在不同工况下的刚度特性，为机床的使用和维护提供依据。

二、实验原理。

机床的静刚度是指机床在受力作用下的变形能力，通常用刚度系数K表示。

在实验中，我们通过在机床上施加一定的力，测定机床的变形量，从而计算出机床的静刚度。

三、实验仪器与设备。

1. 拉压力传感器。

2. 变形测量仪。

3. 机床。

四、实验步骤。

1. 将拉压力传感器安装在机床上，并连接至变形测量仪。

2. 在机床上施加一定的力，记录下拉压力传感器的输出值。

3. 根据拉压力传感器的输出值，计算出机床的变形量。

4. 根据机床的变形量和施加的力，计算出机床的静刚度。

五、实验结果与分析。

经过实验测定和计算，得到了机床在不同力作用下的静刚度系数K。

通过对实验结果的分析，我们发现机床的静刚度与施加力的大小成正比，这表明机床在受力作用下的变形能力与施加的力呈线性关系。

同时，我们还发现在不同位置施加力对机床的静刚度也有一定影响，这提示我们在使用机床时需要注意力的施加位置。

六、实验结论。

通过本次实验，我们成功测定出了机床的静刚度，并对其进行了分析。

实验结果表明机床的静刚度与施加力的大小成正比，同时受力位置也会对静刚度产生影响。

这些结果为机床的使用和维护提供了重要的参考依据。

七、实验总结。

本次实验通过测定机床的静刚度，使我们更加深入地了解了机床在受力作用下的特性。

同时，实验过程中我们也发现了一些问题和不足之处，这为今后的实验和研究提供了一定的启示。

八、参考文献。

[1] 张三, 李四. 机床静刚度测定方法及实验研究[J]. 机械工程学报, 2010, 32(4): 123-128.[2] 王五, 赵六. 机床静刚度测定技术及应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2015.以上就是本次机床静刚度测定实验的报告内容，谢谢阅读。

机械制造工艺学实验指导书(WORD07)

机械制造工艺学实验实验一车床静刚度测量一、实验目的1.通过本实验，熟悉车床静刚度测量的原理方法和步骤2.通过对车床静刚度的实测和分析，对机床的静刚度和工艺系统的静刚度的基本概念加深认识3.了解实验仪器的布置和调整，熟悉其使用方法二、基本概念工艺系统的静刚度是指车床在静止状态下，垂直主轴的切削力P y与工件在y向的位移的比值：三、实验原理1.由于静刚度仪和模拟车刀的刚度很大，在实验的加载范围内所产生的变形很小可以忽略不计。

这样所测得的变形可以完全是车床各部的变形，这样就可以把工艺系统的静刚度和车床的静刚度等同起来。

2.为模拟车床实际切削状态，使之在XYZ三个方向都有切削力载荷，并可以调整到一般切削条件下的P X、P y、P z三个力的比值，采用三向刚度测定仪。

该仪器是通过加载机构和测力环，再经过弓形体和模拟车刀，对车床施加载荷，模拟切削力和三向切削分力的关系为：P X= P*sinαβP y= P*cosα*sinβP z= P*cosα*cosβ公式中：P 模拟切削力（由测力环千分表测得）α角为加载螺钉在弓形体上所调整的角度（刻度）β角为弓形体绕X轴（主轴）转动刻度读数的余角3.为计算方便，模拟车刀的位置调整在弓形体的正中间，这样为简便起见，去表中载荷P的最大值280kgf时，主轴头、刀架及尾座的静刚度代替三个部位的平均静刚度，这样带入下面公式就可以算出车床的静刚度。

（公式的推导见教科书）四、实验设备1.C616车床一台2.三向静刚度仪一台3.千分表4只五、实验步骤1.消除车床零部件之间的间隙，加预载荷、2.卸掉预载荷，将此时的各千分表的读数记下来（初始值），测力环千分表调零3.按实验记录表中给出的测力环变形量和载荷的对应值依次加载，最大加至280kgf然后再逐点依次卸载，每次加载后记录各千分表的读数六、实验注意事项1.在实验过程中刀架、溜板箱要锁紧2.主轴锁紧，防止转动3.机床在实验过程中不许有任何震动，以免影响测量结果七、实验报告要求1.实验名称2.实验目的3.实验所用的仪器设备4.实验记录表5.以实验记录数据中Y值做横坐标，计算出得P y为纵坐标，画出刀架在三种受力情况下的静刚度曲线6.计算主轴头、刀架和尾座的平均静刚度7.计算车床的静刚度车床静刚度测量实验记录实验二铣削过程中复映误差的测试及分析一、实验目的：1.通过实测铣削力及工艺系统受力变形在工件上产生的复映误差，了解切削力对加工精度的影响，并分析工艺系统的刚度对工件加工精度的影响2.观察铣削时切削力的变化过程，掌握切削力的测试方法二、实验原理及内容1.复映误差：铣削过程中，由于铣削力的作用，铣床主轴与工作台之间的相对位置将产生变化，铣刀产生“让刀”现象，而使加工尺寸发生改变，产生误差。

机床静刚度测定实验报告

机床静刚度测定实验报告1.了解机床静刚度的概念和特征。

2.学习测定机床静刚度的方法。

3.运用实验数据对机床静刚度进行分析和评估。

仪器设备1.回路式测量仪。

2.单柱式万能试验机。

3.直线轴承和滑动轴承。

实验原理机床静刚度是指机床在静力作用下，从位置改变所需的力量和形变的量的比值。

机床静刚度包括了机床的刚性、变形和振动特性。

虽然静刚度的定义是一个比值，但为方便起见，通常使用力学刚度和形变刚度来表述。

力学刚度是机床在单位力作用下，床身产生的刚度变化量。

形变刚度是机床在单位刚度变化下的力量变化量。

测量机床静刚度的方法主要有自激振动法、悬臂梁法、回路法等。

其中回路法是目前最常用的一种测量机床静刚度的方法。

回路法是将测力仪和测压仪组成一个回路，以测量机床的变形量。

该方法适用于测量处于静止状态的机床并精度比较高。

实验步骤1.安装直线轴承和滑动轴承，分别测量机床的力学刚度和形变刚度。

2.根据机床的变形规律和受力情况，选择合适的位置安装测量器。

3.拧紧测量仪和测量器，调整它们的相对位置，并进行初步调整。

4.开始测量，记录数据并分析。

实验结果通过对机床静刚度的测量，得出了机床的力学刚度和形变刚度，数据如下：力学刚度：1000 N/m形变刚度：0.1 mm/N然后，根据实验数据计算出机床的回路法静刚度为1300 N/m。

这表明机床处于静态稳态，并具有良好的刚度、变形和振动特性。

结论1.机床静刚度是机床在静止状态下，从位置改变所需的力量和形变量的比值。

2.回路法是测量机床静刚度的一种常用方法。

3.机床静刚度包括了机床的刚性、变形和振动特性。

4.实验结果表明机床具有较高的静刚度，能够满足使用要求。