Deform实验报告——挤压

Deform实验报告——挤压
Deform实验报告——挤压

铜陵学院课程实验报告

实验名称棒材热挤压过程模拟

实验课程材料成型计算机模拟

指导教师张金标

专业班级09材控(1). 姓名万伟

学号0910121059

2012年04月29日

实验二 棒材热挤压过程模拟

1 实验目的与内容

1.1 实验目的

进一步熟悉DEFORM 软件前处理、后处理的操作方法,掌握热力耦合数值模拟的模拟操作。深入理解并掌握DEFORM 软件分析热挤压的塑性变形力学问题。 1.2 实验内容

运用DEFORM 模拟如图2所示的黄铜(DIN_CuZn40Pb2)棒挤压过程(已知:坯料φ98?60mm )。

(一)挤压条件与参数

挤压工具:尺寸如图所示,材质DIN-D5-1U,COLD ,温度3500。 坯料:材质DIN_CuZn40Pb2,尺寸φ98×60,温度6300。 工艺参数:挤压速度10mm/s ,摩擦系数0.1。

挤压模

挤压筒

挤压垫

挤压模

挤压筒

挤压垫

140

100

40

60

120

450

5 9

60

15

25

图1 棒材热挤压示意图

(二)实验要求

(1)运用AUTOCAD或PRO/E绘制各模具部件及棒料的三维造型,以stl格式输出;

(2)设计模拟控制参数;

(3)DEFORM前处理与运算;

(4)DEFORM后处理,观察圆柱体压缩变形过程,载荷曲线图,通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态;

(5)运用DEFORM后处理Flow Net(流动栅格)功能观察金属流动的不均匀性,说明原因;

(6)提交分析报告(纸质和电子版)、模拟数据文件、日志文件。

2 实验过程

2.1挤压工模具及工件的三维造型

根据给定的几何尺寸,运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、挤压模、挤压垫、挤压筒的几何实体,文件名称分别为extrusion workpiece,extrusion die,extrusion mandrel,extrusion dummy block,extrusion chamber。输出STL格式。

说明:上述几何形体尽量在一个空间体系下用相对尺寸绘制,保证它们的装配关系;所有实体造型都要在空间体系的第一象限内,即几何点的坐标值非负。

2.2 挤压模拟

2.2.1 前处理

建立新问题:程序→DEFORM6.1→File→New Problem→ Next→在Problem Name 栏中填写“stick extrusion ”→ Finish→进入前前处理界面;

单位制度选择:点击Simulation Control按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI (国际标准单位制度)。

添加对象:点击+按钮添加对象,依次为“workpiece”、“top die”、“bottom die”和“object 4”,在Object Name栏中填入extrusion workpiece→点击Change按钮→点击geometry →点击import→选择extrusion workpiece.stl实体文件→打开;重复操作,依次添加extrusion die,extrusion mandrel,extrusion dummy block,extrusion chamber。

定义对象的材料模型:在对象树上选择extrusion workpiece→点击General按钮→选中Plastic选项(塑性)→点击Assign Temperature按钮→填入温度630→点击OK按钮→在对象树上选择extrusion dummy block→点击General按钮→选中Rigid 选项(刚性)→点击Assign Temperature按钮→填入温度350→点击OK按钮→勾选Primary Die选项(定义为extrusion dummy block主动工具)→如此重复,定义其它工模具的材料模型(不勾选Primary Die选项);

模拟控制设置:点击Simulation Control按钮→Main按钮→在Simulation Title栏中填入“stick extrusion”→在Operation Title栏中填入“deform heat transfer”→选中SI选项,勾选“Heat transfer”→点击Step按钮→在Number of Simulation Steps

栏中填入模拟步数50→Step Increment to Save栏中填入每隔3步就保存模拟信息→在Primary Die栏中选择extrusion dummy block(以挤压垫为主动工具)→在With Die Displacement栏中填入步长1→点击OK按钮完成模拟设置;

实体网格化:在对象树上选择workpiece→点击Mesh (采用绝对划分)→点击Detail Settings→选择Absolute→将Min Element Size中数据改为3→点击Surface Mesh→Solid Mesh,工件网格生成;

设置对象材料属性:在对象树上选择extrusion workpiece→点击Material→点击other→选择DIN-CuZn40Pb2→点击Assign Material完成材料属性的添加;

设置主动工具运行速度:在对象树上选择extrusion dummy block→点击Movement→在speed/force选项卡的type栏上选中Speed选项→在Direction选中主动工具运行,如-Y→在speed卡上选中Define选项,其性质选为Constant,填入数度值10mm/s;

工件体积补偿:在对象树上选择extrusion workpiece→点击Property→在Target V olume卡上选中Active选项→点击Calculate V olume按钮→点击Yes按钮。

边界条件定义:在工具栏上点击Inter-Object按钮→在对话框上选择extrusion workpiece—extrusion dummy block→点击Edit按钮→点击Deformation卡Friction栏上选中Shear和Constant选项,填入摩擦系数0.1→点击Thermal→选中Constant 选项,填入传热系数或选择传热类型Forming →点击Close按钮→点击Apply to other Relations,点击Generate all按钮→点击OK按钮完成边界条件设置;

保存k文件:在对象树上选择extrusion workpiece→点击Save按钮→点击保存按钮→保存工件的前处理信息→重复操作,依次保存各工模具的信息。

2.2.2 生成库文件

在工具栏上点击Database generation按钮→在Type栏选中New选项→选择路径(英文)→填入数据库文件名(英文),如stick extrusion →点击Check按钮→没有错误信息则点击Generate按钮→完成模拟数据库的生成。

2.2.3 退出前处理程序

在工具栏上点击Quit按钮,退出前处理程序界面。

2.2.4 模拟运算

在主控程序界面上,单击项目栏中的stick extrusion.DB 文件→单击Run按钮,进入运算对话框→单击Start按钮开始运算→单击Stop按钮停止运算→单击Summary,Preview,Message,Log按钮可以观察模拟运算情况。

2.3 后处理

模拟运算结束后,在主控界面上单击stick extrusion.DB 文件→在Post Processor 栏中单击DEFORM-3D Post按钮,进入后处理界面。

(1)观察变形过程:点击播放按钮查看成型过程;

(2)观察温度变化:在状态变量的下拉菜单中选择Temperature,点击播放按钮查看成型过程中温度变化情况;

(3)观察最大应力分布:在状态变量的下拉菜单中选择Max Stress,点击播放

按钮查看成型过程中最大应力分布及其变化情况;

(4)观察最大应变分布:在状态变量的下拉菜单中选择Max Strain ,点击播放按钮查看成型过程中最大应变分布及其变化情况;

(5)观察破坏系数分布:在状态变量的下拉菜单中选择Damage ,点击播放按钮查看成型过程中可能产生破坏的情况;

(6)成型过程载荷:点击Load Stroke 按钮,生成变形工具加载曲线图,保存图形文件为load.png ;

(7)点跟踪分析:点击Point Tracking 按钮,根据上图点的位置,在工件上依次点击生成跟踪点,点击Save 按钮,生成跟踪信息,观察跟踪点的最大应力、最大应变、温度、破坏系数,保存相应的曲线图。

(8)流动网格分析:点击Flow Net 按钮,在对话框中分别选择Starting step 和Ending step 的数值,点击Next ,选择Surface net ,点击Next ,选中Parallel ,点击Next ,确定起点平面、终点平面,输入方向矢量和分割面的数量,点击Next ,点击Finish ,生成金属流动网格数据,点击播放按钮查看流动格变化情况。

3 实验结果与分析 3.1 黄铜挤压变形过程

图2 黄铜挤压的变形过程

3.2 黄铜挤压过程中温度变化

如上图3所示黄铜挤压过程中温度变化。从上图可以看出,当坯料开始进入变形区后,坯料的部分与挤压模相接触,坯料的温度由中心向边缘逐渐降低,中心温度分布较均匀且较高,这是因为工件中心不与挤压模具和空气相接触,热量散失与

热传递都很小。同时在整个挤压过程中,远离挤压垫一端的温度最高,而与挤压垫

图3 黄铜挤压变形过程中温度变化

相接触的一端温度最低,主要是由于在挤压过程中与挤压垫接触的一端存在着热交换,使温度低,不接触的一端在整个过程中金属流动较激烈,原子间摩擦产生的热量较大,且因散热不好和时间短,温度较接触端高且变化不大。 3.3 黄铜挤压终止时最大应力分布

如下图4所示。从图中可以清晰地看出,中间部位应力分布较均匀,且数值较大,为三向压应力状态,从中海可以看出挤压过程中应力最大的位置出现在工件刚刚进入挤压模的位置,因为在此处由于工件的直径急剧变化,金属流动的阻力最大,不均匀变形也最大,在此处将产生较大的附加应力。在挤压筒与工件的接触部位残余应力和应力都影响最小。

3.4 黄铜挤压终止时最大应变分布

黄铜挤压终了最大应变分布如图5所示。从上图中可以清晰的看出,在整个挤压过程中应变最大的位置出现在工件刚刚进入挤压模的位置,此时工件部的主变形量最大,也即应变最大。中间位置应变其次,中心内部位应变较小,两端应变最小。 3.5黄铜挤压终止时损伤系数分布

黄铜挤压终了最大应变分布如图6所示。如下图6所示,在远离挤压垫的一端损伤系数较小,这是刚开始挤压时坯料的下端不受任何外力作用,与挤压模不相接触,此区两向压缩一向拉伸,满足自由变形,故在远离的挤压垫的一端几乎无损伤。在皮料进入变形区影后破坏系数逐渐变大,因为在此变形区内,金属进行强烈的变形,挤压模与坯料间存在着摩擦,产生不均匀变形,故变形区内破坏系数大。位于挤压模出口处的一段温度较高,破坏系数较大。

图5 挤压终止时最大应变分布

图4

挤压终止时最大应力分布

3.6挤压过程中形成曲线曲线

从上图7中可以看出,整个挤压过程的成型载荷总体上是沿直线逐渐增加的,为随着挤压过程的进行,工件和挤压模的接触面积越多,则受挤压模具的摩擦力就会逐渐增大,同时还会受到金属内部原子的相互作用力,随着挤压过程的进行金属流动越来越困难,要求的挤压力也越大。图形中出现的很小的起伏,主要是因为在挤压过程中DEFORM-3D 成型软件进行了网络的重划分,产生了均匀应变,挤压力小幅度降低,挤压力总体上呈上升趋势。由于坯料只压下50mm ,没有完全压下,故载荷曲线一直呈现上升趋势。

图7 黄铜挤压过程中载荷曲线

图6

黄铜挤压终止时的损伤分布

3.7点追踪分析

1)点追踪最大应力分布

图8可以看出,应力分布不均匀,且变化幅度较大,因为在挤压过程中工件的某些部位有很大的不均匀变形,同时附带了大量的残余应力,然而残余应力在整个工件上的分布也是不均匀的,所以也就出现了如图所示的情况。从上图中可以分析出坯料表面的一直处于三向压应力状态,且压应力随着挤压量的增加而增加,由于坯料与挤压筒间存在着摩擦力,使金属流动不均匀,易产生飞边。

2)点追踪最大应变分布

从下图9点追踪最大应变分布图可以看出,应变整体上市呈上升趋势,由于挤压过程中变形不断增加,故各处的最大应变均呈现出上升趋势。从图中可以明显看出,

图8 点追踪最大应力

3)点追踪温度分布

图10可以看出,所选的每个点的温度分布整体上是呈小幅度的下降趋势主要在模拟成型过程中存在工件和工具以及外界的热交换、热量损失,所以温度会有所下降但幅度很小,因为在热传递和热量散失的过程中同样还有接触摩擦所产生的量的部分损失,所以跟踪点的温度很小。但是在挤压至一定阶段时,温度呈较快上升趋势,这是由于坯料在进入变形区后出现强烈的金属流动,且坯料与挤压模之间摩擦力较大,产生的摩擦热较多,故会出现温度回升阶段。

图9

点追踪最大应变分布

图10 点追踪温度分布

4)点追踪损伤系数

从上图11可以看出,破坏系数的变化趋势整体是增大的,因为随着挤压过程的进行工件的应变越来越大,不均匀变形也越严重,同时残余应力也增加,金属内部晶格畸变也是越来越严重,则挤压变形的进行旧越容易破坏,所以工件的破坏系数是逐渐增加的。

3.8 流动栅格

3.8 黄铜挤压过程金属流动网格划分

图12

挤压过程金属流动栅格

图11 点追踪损伤系数分布

4 实验小结

通过模拟棒材热挤压训练,使我熟悉并掌握AUTOCAD、DEFORM-3D 、OFFICE(Word、Excel)等软件的实用方法,同时也提高了专业知识和计算机技术综合分析问题、解决问题的能力。学习并掌握了DEFORM-3D软件的实用的环境,学会了使用DEFORM-3D 进行简单的材料成型模拟, DEFORM-3D是模拟3D材料流动的理想工具。

DEFORM在进行数值模拟时,可对金属塑性成形过程进行实时点跟踪描述,并演示整个成型过程,揭示了金属流动规律、各种因素对变形行为的影响及成形过程中变形体的应力、应变等分布。

利用DEFORM可获得金属成形过程中的速度场、应力场、应变场、温度场结果,可帮助设计人员缩短产品的开发周期、提高产品的质量、降低产品开发成本。

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

deform挤压模拟课程设计

课题: 材料成型计算机模拟系别: 机械工程学院专业班级: 11级材控1班 指导教师: 张金标 组别: 第五组 2014年6月

第一章课程设计内容及任务分配.............................................................................................................. - 1 - 1.1 概述.......................................................................................................................................................... - 1 - 1.2 设计目的.................................................................................................................................................. - 1 - 1.3 设计内容.................................................................................................................................................. - 1 - 1.4 设计要求.................................................................................................................................................. - 1 - 1.5 挤压方案任务分配.................................................................................................................................. - 2 - 第二章工艺参数.......................................................................................................................................... - 3 - 2.1 工艺参数的设计...................................................................................................................................... - 3 - 2.1.1 摩擦系数的确定.................................................................................................................................... - 3 - 2.1.2 挤压速度的确定.................................................................................................................................... - 3 - 2.1.3 工模具预热温度的确定........................................................................................................................ - 3 - 第三章模具尺寸的确定.............................................................................................................................. - 4 - 3.1 挤压工模具示意图.................................................................................................................................. - 4 - 3.2 模具尺寸的确定...................................................................................................................................... - 4 - 3.2.1挤压模结构尺寸的确定......................................................................................................................... - 4 - 3.2.2 挤压筒结构尺寸的确定...................................................................................................................... - 6 - 3.2.3 挤压垫的结构及尺寸确定.................................................................................................................... - 7 - 第四章实验模拟及数据提取分析............................................................................................................ - 8 - 4.1挤压工模具及工件的三维造型............................................................................................................... - 8 - 4.2 挤压模拟.................................................................................................................................................. - 8 - 4.3 后处理...................................................................................................................................................... - 9 - 4.4分析数据................................................................................................................................................... - 9 - 4.5 坯料温度对挤压力的影响.................................................................................................................... - 10 - 4.6 坯料预热温度对破坏系数的影响........................................................................................................ - 11 - 个人小结........................................................................................................................................................ - 12 - 参考文献........................................................................................................................................................ - 21 - 附表《塑性成型计算机模拟》课程设计成绩评定表

deform3D实验报告

学生学号0120801080128 实验课成绩 学生实验报告书 实验课程名称材料成型数值模拟设计实验 开课学院材料学院 指导教师姓名朱春东、钱东升 学生姓名王丹丹 学生专业班级成型0801 2011-- 2012学年第一学期

实验教学管理基本规范 实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节;实验报告是反映实验教学水平 与质量的重要依据。为加强实验过程管理,改革实验成绩考核方法,改善实验教学效果,提高 学生质量,特制定实验教学管理基本规范。 1、本规范适用于理工科类专业实验课程,文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参 照执行或暂不执行。 2、每门实验课程一般会包括许多实验项目,除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验 报告外,其他实验项目均应按本格式完成实验报告。 3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。每部分均在实验成绩中占一 定比例。各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。各专业也可以根据具体情况,调整考核内容和评分标准。 4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。教师要在实验过程中抽查学生预习情况, 在学生离开实验室前,检查学生实验操作和记录情况,并在实验报告第二部分教师签字栏签名,以确保实验记录的真实性。 5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩,完整保存实验报告。在完成所有 实验项目后,教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册,构成该实验课程总报告,按班级交课程承担单位(实验中心或实验室)保管存档。 6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。 附表:实验考核参考内容及标准 观测点考核目标成绩组成 实验预习1.预习报告 2.提问 3.对于设计型实验,着重考查设计方案的 科学性、可行性和创新性 对实验目的和基本原理 的认识程度,对实验方 案的设计能力 20% 实验过程1.是否按时参加实验 2.对实验过程的熟悉程度 3.对基本操作的规范程度 4.对突发事件的应急处理能力 5.实验原始记录的完整程度 6.同学之间的团结协作精神 着重考查学生的实验态 度、基本操作技能;严 谨的治学态度、团结协 作精神 30% 结果分析1.所分析结果是否用原始记录数据 2.计算结果是否正确 3.实验结果分析是否合理 4.对于综合实验,各项内容之间是否有分 析、比较与判断等 考查学生对实验数据处 理和现象分析的能力; 对专业知识的综合应用 能力;事实求实的精神 50%

岩石力学研究进展报告

岩石力学研究新进展报告 姓名:XXX 学号:XXXXXXXX 专业:岩土工程

岩石力学研究新进展报告 1 引言 时光如白驹过隙,一学期的《XXXXX》课程在不知不觉间结课了。这一学期的学习,使我在岩石力学方面有了很大的启发,特别是分形理论在岩石力学中的应用令我神往。下面我对岩石力学研究的新进展做简要报告。 岩石力学可以作为固体力学的一个新分支,用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。岩石力学经过近50年的发展,在土木工程、水利工程、采矿工程、石油工程、国防工程等领域都得到了广泛的应用,随着科学技术的进步,岩石力学涉及的领域会进一步扩大。岩石力学是一门内涵深,工程实践性强的发展中学科。岩石力学面对的是“数据有限”的问题,输入给模型的基本参数很难确定,而且没有多少对过程(特别是非线性工程)的演化提供信息的测试手段。另一方面,对岩体的破坏机体还不能准确的解释。岩石力学所涉及的力学问题是多场(应力场、温度场、渗流场、甚至还存在电磁场等)、多相(固、液、气)影响下的地质构造和工程构造相互作用的耦合问题。这就表明,工程岩体的变形破坏特征是极为复杂的,其大多数是高度非线性的。目前,岩石力学的许多数学模型是不准确和不完整的,可以广泛接受和适用的概化模型并不多。基于此,近年来,多种数值方法、细观力学、断裂与损伤力学、系统科学、分形理论、块体理论等在岩石力学中的应用以及各种人工智能、神经网络、遗传算法、进化算法、非确定性数学等域岩石力学的交叉学科的兴起,为我们提供了全新和有效的思维方式和研究方法,更能激发研究者的创新精神,这也为突破岩石力学的确定性研究方法提供了强有力的理论基础[1]。 本报告主要对分形岩石力学、块体岩石力学、断裂与损伤岩石力学和岩石细观力学四部分的研究新进展做简要报告。由于时间和精力有限(最近导师安排的任务非常多,而且要准备英语和政治期末考试),每部分内容除第一大段的研究新进展综述外,只对近几年的三篇比较好的文献做分析说明,包括两篇中文学术论文和一篇外文学术论文,这12篇学术论文我都比较仔细的看了。以后若有机会和时间,我会在导师和各位老师同学的不吝赐教下,努力做岩石力学的创新性研究,届时会在文献综述部分查阅和介绍更多最新以及更优秀的文献。 2 分形岩石力学 从古至今,岩石已成为人们熟知的工程材料,它是由矿物晶粒、胶结物质和大量各种不同阶次、不规则分布的裂隙、薄弱夹层等缺陷构成,是一种成分和结构高度复杂的孔隙体。岩石力学经过近50年的发展,人们尝试用各种数学力学方法研究和描述岩石复杂的自然结构性状和物理力学性质,提出了多种岩石力学分析和计算方法,为解决实际工程中的岩石力学问题创造了条件。19世纪70年代Mandelbrot创立分形几何学,提出了一种定量研究和描述自然界中极不规则且看似无序的复杂结构、现象或行为的新方法,从此分形几何学广泛地应用于自然科学研究的各个领域,并且在经济学等社会科学也有很巧妙的应用。19世纪80年代,分形几何学开始应用于岩石力学研究,开始形成分形岩石力学这一门新兴交叉学科。人们逐渐发现岩石力学领域中的分形现象相当普遍,不仅岩石的自然结构性状、缺陷几何形态、分布以及地质结构产状、断层几何形态、分布都观察到分形特征或分形结构,而且岩石体强度、变形、破断力学行为以及能量耗

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。

Deform-3D在挤压中的应用1

Deform-3D在挤压中的应用挤压就是对放在容器(挤压筒)内的金属锭坯从一端施加外力,强迫其从特定的模孔中流出,获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。 挤压过程分为开始(填充)挤压阶段、基本(平流)挤压阶段和终了(紊流)挤压三个阶段。在填充挤压阶段:金属发生横向流动,出现单鼓或双鼓变形。随着挤压杆的向前移动,挤压力呈直线上升。随着填充过程中锭坯直径增大,在锭坯的表面层出现了阻碍其自由增大的周向附加拉应力。随着填充过程进行,锭坯长度缩短,直径增大,中间部分首先与挤压筒壁接触,由于摩擦作用,从而在表面层出现了阻碍金属向前后两个空间流动的纵向附加拉应力。在基本挤压阶段:金属不发生横向流动。挤压力随挤压杆向前移动几乎呈直线下降。在终了挤压阶段:金属的横向流动剧烈增加,并产生环流,挤压力增加,产生挤压缩尾。这些因素使其变形机理非常复杂,很难用准确的数学关系式进行描述,从而导致生产过程中对产品质量控制的难度增大。采用DEFORM软件对大变形生产工序进行模拟分析和控制,能有效地对挤压生产进行指导。这里主要介绍DEFORM塑性成形模拟的基本过程和方法。 关键字:DEFORM 挤压塑性成形 DEFORM软件模拟塑性成形的基本流程: (1)几何模型的建立。 DEFORM-3D不具有三维造型功能,所以物理模型要在其他三维软

件中建立。例如用CAD,Pro/e,UG等三维造型软件造型,然后,通过另存为STL格式,实现模型与数值模拟软件间的数据转换。 (2)网格的划分与重划分。 划分网格是将问题的几何模型转化成离散化的有限元网格。分网时要根据问题本身的特点选择适当的单元类型。根据问题的几何和受力状态的特点,尽可能的选用比较简单的的单元类型。网格划分的方法有映射法或称为结构化的方法和自由的或非结构化的方法两种,根据不同问题类型应选用合适的方法划分网格。网格划分太大则模拟精度降低;网格划分太小模拟准确性上升,但是模拟时间增加,效率降低。所以选择一个合适的网格划分方式和网格划分大小至关重要。用刚(黏)塑性有限元法计算材料成型过程时,随着变形程度的增加和动态边界条件的变化,初始化分好的规则有限元网格,会发生部分畸变现象,网格出现不同程度的扭曲,从而影响有限元的计算精度,严重时会使迭代过程不收敛,这时就需要进行网格的重新划分,保证仿真过程中材料经大量流动后仍然可以继续,获得的结果仍然具有足够的精度。Deform在网格畸变到一定程度后会自动进行网格重划分,生成搞质量的网格。 (3)材料模型的建立及其他参数设置 功能强的分析软件提供的材料模型种类较多,用户可以根据问题的主要特点,精度要求即可得到的材料参数选择合适的模型,并输入相关参数。越是复杂的模型,其计算精度越高;但计算量也会提高,同时所需输入的材料参数也越多。一般而言,材料的物理性能和弹

岩石力学试验报告-2010

长沙理工大学 岩石力学试验报告 年级班号姓名同组姓名实验日期月日理论课教师:指导教师签字:批阅教师签字: 实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七

试验一、岩石单向抗压强度的测定 一、试验的目的: 测定岩石的单轴抗压强度Rc。当无侧限试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时,单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度,即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。 本次试验主要测定天然状态下试样的单轴抗压强度。 二、试样制备: 1、试料可用钻孔岩心或坑槽探中采取的岩块。在取料和试样制备过程中,不允许人为裂隙出现。 2、本次试验采用圆柱体作为标准试样,直径为5cm,允许变化范围为4.8~5.4cm,高度为10cm,允许变化范围为9.5~10.5cm。 3、对于非均质的粗粒结构岩石,或取样尺寸小于标准尺寸者,允许采用非标准试样,但高径之比宜为2.0~2.5。 4、制备试样时采用的冷却液,必须是洁净水,不许使用油液。 5、对于遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石,应采用干法制样。 6、试样数量:每组须制备3个。 7、试样制备的精度。 (1)在试样整个高度上,直径误差不得超过0.3mm。 (2)两端面的不平行度,最大不超过0.05mm。 (3)端面应垂直于试样轴线,最大偏差不超过0.25。 三、试样描述: 试验前的描述,应包括如下内容: 1、岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小,风化程度,胶结物性质等特征。 2、节理裂隙的发育程度及其分布,并记述受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。 3、量测试样尺寸,检查试样加工精度,并记录试样加工过程中的缺陷。 试件压坏后,应描述其破坏方式。若发现异常现象,应对其进行描述和解释。 四、主要仪器设备:

实验报告镦粗报告

实验报告 实验名称EFORM-3D镦粗仿真实验实验课程锻造工艺及模具设计 指导教师 专业班级 姓名 学号 2013年4月 1 日

实验一DEFORM-3D镦粗仿真实验 1 实验目的与内容 实验目的 通过DEFORM软件平台实现镦粗过程的仿真模拟实验。了解材料在不同工艺条件下的变形流动情况,熟悉镦粗变形工艺特点。掌握圆柱体镦粗过程的应力应变场分布特点。 实验内容 运用DEFORM模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。 图1 镦粗实验模型 (一)工艺条件 上模:Φ200×50,刚性材料,初始温度200℃; 下模:200×200×40。 工件:16钢,尺寸如表1所示。 序号圆柱体直 径,mm 圆柱体高 度,mm 摩擦系数, 滑动摩擦 加热温 度℃ 锤头运动速度, mm/s 镦粗行程 1 80 150 0 900 500 40 2 80 150 1200 500 40 3 80 250 0 900 500 40 4 80 250 1200 500 40 (二)实验要求

(1)运用三维如阿健绘制各模具部件及棒料的三维造型,以stl格式输出; (2)设计模拟控制参数; (3)DEFORM前处理与运算; (4)DEFORM后处理,观察圆柱体压缩变形过程,载荷曲线图; (5)比较方案1与2、3与4、1与3和2与4的模拟结果,找出圆柱体变形后的形状差别,说明原因; (6)提交分析报告及分析日志文件(log)。 2 实验过程 1)建模 通过UG将压缩的模型绘制出来,分别为坯料圆柱直径80mm高150mm和圆柱直径80mm高250mm,并将它们各自的三部分分别导出为stl格式,并保存。2)镦粗模拟 a. 打开一个deform软件,新建一个文件。(Insert object)添加坯料Workpiece,上模Top Die,下模Bottom Die,并导入相应的之前保存的stl格式文件(Import); b. 修改坯料的General,其中设定Object Type为plastic,AssignTemperature 为给定的900/1200;(Mesh)将坯料分为20000/40000份,并预览(Preview),General Mesh;选择坯料的材料(Material)为16号钢;在Property中计算坯料的体积,选择自动计算(Active); c. 修改Top Die的General,其中设定Object Type 为Rigid,Assign Temperature 为200;设定其Movement 速度为500in/sec; d. 设定Bottom Die 的General ,其中设定Object Type 为Rigid,Assign Temperature 为200; e. 设定Simulation Control 中的Units为SI,Step中的Starting Step Number 为-1,Number of Simulation Steps 为40,Step Increment to Save 为1,Primary Die 为Top Die ,With Constant Die Displacement为1in.,然后点击OK。 f. 设置摩擦系数,分别为0和 g. 保存并检核(Check),然后退出 h. 运行(Run) 3)后处理 可以通过选择查看压缩的每一步的变形过程,Damage ,Strain-Effective ,Strain Rate -Effective ,Stress Effective ,Stress Max-Principal ,Temperature ,以及载荷行程曲线等。通过这些参数来检查所设定的这些数据是否合理。 3 实验结果及讨论 1)变形过程(抓取6步) 第一组数据:

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〃。

DEFORM模拟锻压挤压实验报告

铜陵学院课程实验报告 实验课程材料成型计算机模拟 指导教师 专业班级 姓名 学号 2014年05月11日

实验一 圆柱体压缩过程模拟 1 实验目的与内容 1.1 实验目的 进一步熟悉AUTOCAD 或PRO/E 实体三维造型方法与技艺,掌握DEFORM 软件的前处理、后处理的操作方法与热能,学会运用DEFORM 软件分析压缩变形的变形力学问题。 1.2 实验内容 运用DEFORM 模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。 (一)压缩条件与参数 锤头与砧板:尺寸200×200×20mm ,材质DIN-D5-1U,COLD ,温度室温。 工件:材质DIN_CuZn40Pb2,尺寸如表1所示,温度700℃。 (二)实验要求 (1)运用AUTOCAD 或PRO/e 绘制各模具部件及棒料的三维造型,以stl 格式输出; 砧板 工件 锤头 图1 圆柱体压缩过程模拟

(2)设计模拟控制参数; (3)DEFORM前处理与运算(参考指导书); (4)DEFORM后处理,观察圆柱体压缩变形过程,载荷曲线图,通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态; (5)比较实验 1与2、3与4、1与3和2与4的模拟结果,找出圆柱体变形后的形状差别,说明原因; (6)提交分析报告(纸质和电子版)、模拟数据文件、日志文件。 2 实验过程 2.1工模具及工件的三维造型 根据给定的几何尺寸,运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、锤头和砧板的几何实体,文件名称分别为workpiece,topdie,bottomdie,输出STL格式。 2.2 压缩过程模拟 2.2.1 前处理 建立新问题:程序→DEFORM6.1→File→New Problem→Next→在Problem Name栏中填写“Forging”→ Finish→进入前前处理界面; 单位制度选择:点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI(国际标准单位制度)。 添加对象:点击+按钮添加对象,依次为“workpiece”、“topdie”、“bottomdie”。 定义对象的材料模型:在对象树上选择workpiece →点击General按钮→选中Plastic 选项(塑性)→点击Assign Temperature按钮→填入温度,→点击OK按钮;在对象树上选择topdie →点击General按钮→选中Rigid选项(刚性)→点击Assign Temperature 按钮→填入温度,→点击OK按钮→勾选Primary Die选项(定义为extusion dummy block 主动工具)→如此重复,定义其它工模具的材料模型(不勾选Primary Die选项)。 调整对象位置关系:在工具栏点击Object Positioning按钮进入对象位置关系调整对话框→根据挤压要求及实体造型调整相互位置关系→点击OK按钮完成; 模拟控制设置:点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Simulation Title栏中填入“tuble extrusion”或“stick extrusion”→在Operation Title栏中填入“deform heat transfer”→选中SI选项,勾选“Defromation”选项,点击Stemp按钮→在Number of Simulation Stemps 栏中填入模拟步数→Stemp Increment to Save栏中填入每隔几步就保存模拟信息→在Primary Die栏中选择extusion dummy block(以挤压垫为主动工具)→在With Constant Time Increment栏中填入时间步长→点击OK按钮完成模拟设置; 实体网格化:在对象树上选择workpiece→点击Mesh →在Number of Elements卡上填入需要的网格数,如15000→点击Generate Mesh →工件网格生成; 说明:工模具不作分析,可以不进行网格划分。 设置对象材料属性:在对象树上选择workpiece→点击Meterial→点击other→选择DIN-CuZn40Pb2→点击Assign Meterial完成材料属性的添加; 设置主动工具运行速度:在对象树上选择topdie →点击Movement→在speed/force选

岩石力学数值试验实验报告

岩石力学数值试验实验报告 姓名:郑周立学号: 1108010103 班级:采矿111班指导教师:左宇军 同组人:郑周立、周义现、胡斌、朱红伟、高言、 王坤 实验名称:圆孔对岩石力学性质影响的数值加载 试验 2014年5月16日

圆孔对岩石力学性质影响的数值加载试验 一、实验目的: 1.通过对RFPA2D学习,知道RFPA2D基本使用方法。 2.了解RFPA2D模拟试验的条件和RFPA2D的基本功能。 3.通过操作端部效应对岩石力学性质影响的数值实验,了解每一步操作以及岩石破裂过程,最终完成实验得到结果。 二、实验原理: RFPA-2D是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法,是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值试验工具。 三、 1、试样尺寸: 100mm*51mm 2、基元数: 100*51 3、应力分析模式: 平面应变 4、圆孔:半径10mm 5、加载方式:单轴压缩 6、加载条件:竖向位移加载 7、均质度m=2 8、加载量:每步0.002mm

9、实验内容: (1)、应力-应变曲线; (2)、强度; (3)、破坏模式 四、实验内容: (一)、操作步骤: 第一步启动RFPA,新建模型建立存放的根目录 第二步划分网格,单击在弹出的窗口中设置模型的大小,单击确定第三步选择施加荷载模式... (二)实验结果 弹性模量图 第1步

第4步(开始破坏) 第7步(开始横向破坏) 第32步(彻底破坏) 第200步

最大剪应力图第1步

第4步(开始破坏) 第33步(彻底破坏) 第200步 最大主应力图

deform2D实验报告

学生学号28 实验课成绩 学生实验报告书 实验课程名称材料成型数值模拟设计实验 开课学院材料学院 指导教师姓名朱春东、钱东升 学生姓名王丹丹 学生专业班级成型0801 2011-- 2012学年第一学期

实验教学管理基本规范 实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节;实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。为加强实验过程管理,改革实验成绩考核方法,改善实验教学效果,提高学生质量,特制定实验教学管理基本规范。 1、本规范适用于理工科类专业实验课程,文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参 照执行或暂不执行。 2、每门实验课程一般会包括许多实验项目,除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验 报告外,其他实验项目均应按本格式完成实验报告。 3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。每部分均在实验成绩中占一 定比例。各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。各专业也可以根据具体情况,调整考核内容和评分标准。 4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。教师要在实验过程中抽查学生预习情况, 在学生离开实验室前,检查学生实验操作和记录情况,并在实验报告第二部分教师签字栏签名,以确保实验记录的真实性。 5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩,完整保存实验报告。在完成所有 实验项目后,教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册,构成该实验课程总报告,按班级交课程承担单位(实验中心或实验室)保管存档。 6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。

实验课程名称材料成型数值模拟

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=

岩石力学试验报告

岩石力学实验指导书及实验报告 班级 姓名 山东科技大学土建学院实验中心编

目录 一、岩石比重的测定 二、岩石含水率的测定 三、岩石单轴抗压强度的测定 四、岩石单轴抗拉强度的测定 五、岩石凝聚力及内摩擦角的测定(抗剪强度 试验) 六、岩石变形参数的测定 七、煤的坚固性系数的测定

实验一、岩石比重的测定 岩石比重是指单位体积的岩石(不包括孔隙)在105~110o C 下烘至恒重的重量与同体积4o C 纯水重量的比值。 一、仪器设备 岩石粉碎机、瓷体或玛瑙体、孔径0.2或0.3毫米分样筛、天平(量0.001克)、烘箱、干燥器、沙浴、比重瓶。 二、试验步骤 1、岩样制备:取有代表性的岩样300克左右,用机械粉碎,并全部通过孔径0.2(或0.3)毫米分样筛后待用。 2、将蒸馏水煮沸并冷却至室温取瓶颈与瓶塞相符的100毫升比重瓶,用蒸馏水洗净,注入三分之一的蒸馏水,擦干瓶的外表面。 3、取15g 岩样(称准到0.001克)得g 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏水的比重瓶中,注意勿使岩样抛撒或粘在瓶颈上。 4、将盛有蒸馏水和岩样的比重瓶放在沙浴上煮沸后再继续煮1~1.5小时。 5、将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温,然后注入蒸馏水,使液面与瓶塞刚好接触,注意不得留有气泡,擦干瓶的外表面,在天平上称重得g 1。 6、将岩样倒出,比重瓶洗净,最后用蒸馏水刷一遍,向比重瓶内注满蒸馏水,同样使液面与瓶塞刚好接触,不得留有气泡,擦干瓶的外表面,在天平上称重得g 2。 三、结果:按下式计算: s d g g g g d 1 2-+= 式中:d ——岩石比重; g ——岩样重、克; g 1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克; g 2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克; d s ——室温下蒸馏水的比重、d s ≈1

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

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