《金属切削原理与刀具实验指导实验三选二.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属切削原理与刀具实验指导实验三选二.docx(21页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、目录前言1试验一车刀几何角度的测量 2试验二刀具的选择 7试验三切削力的测量及阅历公式的建立 8前 言试验是金属切削原理与刀具课程中重要的实践教学环节,用于稳固和补充课堂讲授的理论学问,培育学生的综合实践力量。为了搞好试验教学,对学生试验做出如下要求:一、预习试验在上试验课前,必需认真预习试验指导书,了解试验目的、试验用仪器设备的构造及工作原理、试验操作步骤,复习与试验有关的理论学问。二、上试验课1. 按时上、下课,不得迟到、早退或旷课。2. 上课时遵守学生试验守则,按使用方法照章严格操作,严禁违章操作, 并留意安全。3. 上课时要留意观看,认真分析,准确地记录试验原始数据。4. 试验完毕后要
2、准时关掉电源,并对所用仪器设备进展整理,恢复到原始状态。5. 经指导教师允许前方可离开。三、撰写试验报告1. 试验报告应独立完成,不得抄袭他人成果。2. 试验报告书写要工整。依据金属切削原理与刀具课程教学大纲的要求,编写了此试验指导书。试验成绩应依据试验预习、试验操作及试验报告综合评定。完成全部试验方能取得参与期末课程考试的资格。10 / 21试验一 车刀几何角度的测量一、试验目的1、了解车刀量角仪的构造和工作原理。2、把握车刀几何角度测量的根本方法。二、试验设备和器具1、车刀量角仪一台。2、直头外圆车刀、45弯头刀、90偏刀各一把。三、车刀量角仪的构造和工作原理图 1.1 所示为CLYI 型
3、车刀量角仪。该量角仪能测量各类车刀任意剖面中的几何角度。1支脚2底盘3导条4定位块5工作台6工作台指针7小轴8螺钉轴9大指针10销轴11螺钉12大刻度盘13滑体14小指针15小刻度盘16小螺钉 17旋钮 18弯板 19大螺帽 20立柱图 1.1 CLY-I型车刀量角仪构造圆形底盘 2 的周边,刻有从 0起向顺、逆时针两个方向各 90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 固定在一起,能在工作台 5 的滑槽内平行滑动。立柱 20 固定安装在圆形底盘 2 上,其上有矩形螺纹。旋转大螺帽 19
4、,可使滑体 13 沿立柱 20 的键槽上、下滑动。滑体13 上用小螺钉 16 固定装上一个小刻度盘 15,在小刻度盘15 的外面,用旋钮17 将弯板 18 的一端锁紧在滑体 13 上。当松开旋钮17 时,弯板 18 以旋钮 17 为轴,可向顺、逆时针两个方向转动,转动的角度用固定于弯板18 上的小指针 14 在小刻度盘 15 上指示出来。在弯板 18 的另一端,用两个螺钉 11 固定装上一个扇形大刻度盘12,其上用螺钉轴 8 装上一个大指针 9。大指针 9 可绕螺钉轴 8 向顺、逆时针两个方向转动, 转动的角度由大刻度盘 12 指示出来,转动的极限位置由销轴 10 限制。当工作台指针 6、大指
5、针 9 和小指针 14 都处于 0时,大指针 9 的前面a 和侧面b 分别垂直于工作台 5 的平面,而大指针 9 的底面c 平行于工作台 5 的平面。测量车刀角度时,就是依据被测角度的需要,转开工作台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,然后用大指针 9 的前面 a或侧面 b、或底面 c,与构成被测角度的面或线严密贴合,从圆形底盘 2 的刻度盘上读出工作台指针或从大刻度盘 12 上读出大指针 9 指示的被测角度数值。四、测量车刀标注角度的方法以外圆车刀为例,说明使用车刀量角仪测量车刀标注角度的方法。1、原始位置调整
6、用车刀量角仪测量车刀标注角度之前,必需先把车刀量角仪的大指针 9、小指针 14 和工作台指针 6 全部调整到零位,并把车刀按图2.2 所示平放在工作台 5 上,这种状态下的车刀量角仪位置称为测量车刀标注角度的原始位置。2、主偏角kr 的测量从图 1.2 所示的原始位置起,按顺时针方向转开工作台5此时工作台平面相当于基面pr,使外圆车刀主切削刃与大指针的前面a 严密贴合,如图1.3 所示,则工作台指针6 在底盘上所指示的刻度数值,就是主偏角kr 的数值。3、刃倾角lS 的测量测量完主偏角kr 之后,使大指针 9 底面c 和主切削刃严密贴合此时大指针前面 a 相当于切削平面ps,如图 1.4 所示
7、,则大指针9 在大刻度盘 12 上所指示的刻度数值,就是刃倾角lS 的数值。指针在零位左边为lS,指针在零位右边为lS。4、副偏角kr的测量参照测量主偏角kr 的方法,从原始位置起,按逆时针方向转开工作台5,使外圆车刀副切削刃与大指针的前面a 贴合,如图 1.5 所示,则工作台指针 6 在底盘上所指示的刻度数值,就是副偏角kr的角度数值。5、前角go 的测量前角go 的测量,必需在测量完主偏角kr 的数值之后才能进展。从图 1.2 所示的原始位置起,按逆时针方向转开工作台5,使工作台指针 6 指到底盘上90kr 的刻度数值处,这时主切削刃在基面上的投影恰好垂直于大指针前面a此时大指针前面 a
8、相当于正交平面po,然后调整大螺帽19,使大指针底面c 与车刀前面严密贴合,如图 1.6 所示,则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值,就是前角go 的角度数值。指针在零位右边为go,指针在零位左边为go。6、后角ao 的测量在测量完前角go 之后,向右平移车刀这时定位块 4 可能要移到车刀的左边,但仍要保证车刀侧面与定位块 4 侧面靠紧,并调整大螺帽 19,使大指针侧面 b 与车刀后面严密贴合,如图 1.7 所示,则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值,就是后角ao 的角度数值。指针在零位左边为ao,指针在零位右边为ao。7、副后角ao的测量从图 1.2 所示的原始位置起,按顺时针方向转开工作台
9、5,使工作台指针 6 指到底盘上90kr的刻度数值处,这时副切削刃在基面上的投影恰好垂直于大指针前面a此时大指针前面 a 相当于副正交平面po,然后调整大螺帽 19,使大指针测面 b 与车刀副后面严密贴合,则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值,就是副后角ao的角度数值。指针在零位右边为ao,指针在零位左边为ao,参照后角ao 的测量和图 1.7。图 1.2原始位置调整图 1.3测量车刀主偏角图 1.4测量车刀刃倾角图 1.5测量车刀副偏角图 1.6测量车刀前角图 1.7测量车刀后角六、试验步骤1、任选一把车刀,比照图1.1及车刀量角仪实物,生疏车刀量角仪和被测车刀的切削局部各要素,确定被测车刀
10、的进给方向。2、利用车刀量角仪测量并记录车刀的根本几何角度。要求每组同学分别选取不同的车刀进展测量。七、试验报告内容按试验报告一的要求,完成试验报告。试验二 刀具的选择一、试验目的1、稳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的根本概念的理解。2、把握典型车削、铣削零件加工的刀具选用方法。二、试验设备和器具1、选刀题库。2、刀具手册。三、刀具的选择方法刀具的选择包括刀片的选择和刀杆的选择。实际选择时应考虑加工的外表特征、各个不同因素对加工外表质量影响等因素,从刀具手册中查出刀具的定货号。四、试验步骤依据指导教师的要求抽取选刀题库中的题目,按题目要求从刀具手册中选择适宜的刀具,记录题
11、目编号、填写刀具预备预调单。具体的选刀步骤如下:1、确定工序、刀具和夹紧系统确定工序指的是当前拟选取的刀具是用于纵向车削、仿形车削还是车端面等。依据工序选择适合的刀具和夹紧系统。2、选择刀片选择刀片主要包括外形、尺寸、槽型、工序类型、刀具材料牌号等。刀片外形应满足主偏角要求和满足刀具的可达性及通用性要求,例如刀具的副切削刃不能和已加工外表发生干预。为满足强度以及经济性要求,应选择尽可能大的刀尖角。选择尽可能大的刀尖半径,以获得更结实的切削刃;假设存在导致振动的趋势,则选择较小的刀尖半径。3、选择刀杆依据刀片选取适当的刀杆。五、可转位车刀的刀片型号硬质合金可转位刀片的国家标准承受 ISO 国际标
12、准。为适应我国国情,在国际标准规定的 9 个号位之后,加一短横线,再用一个字母和一位数字表示刀片断屑槽型式和宽度。因此我国可转位刀片的型号,共用10 个号位来表示,参见图2.1。依据规定,任何一个型号刀片都必需用前 7 个号位,后 3 个号位在必要时才使用。但对于车刀刀片,十号位属于标准要求标注的局部。不管有无八、九两个号位,十号位都必需用短横线与前面号位隔开,并且其字母不得使用八、九两个号位已使用过的字母。1、号位 1 表示刀片外形,用一个英文字母代表边数多的刀片,刀尖角大,刀楔的强度和散热条件好,耐冲击,并且切削刃多,因而寿命高,但切削刃较短,从而允许的背吃刀量就越小。总的说来,顶角越大刀
13、片强度越高、散热性能越强、切削力越大;顶角越小仿形加工力量越强;可用刃数越多刀片越经济。一般而言,正三边形刀片和正四边形刀片最常用,菱形刀片用于仿形车床和数控车床, 圆形刀片用于成形面加工。在数控机床上 80 的 C 型刀片最为常用,在美国C 型刀片占大多数,在日本 T 型刀片虽常用,但 C 型刀片用量也极多。C 型刀片与 T 型、S 型相比,安装与加工精度高,D 型与V 型菱形刀片,虽然安装与加工精度也高,但 C 型刀尖顶角为 80, 相对刀头强度大、耐损伤、更易长期保持精度。刀片外形的选用参见表 2.1。刀片外形应用场合正三边形 T用于 60、90、93外圆、端面、内孔车刀,但只适用于较小
14、的切削用量正四边形 S通用性广,可用于外圆、端面、内孔、倒角车刀带副偏角三角边 F用于 90外圆、端面、内孔车刀,除加工工艺系统刚性差者均宜承受凸三边形 W用于 90外圆、端面、内孔车刀,除加工工艺系统刚性差者均宜承受圆形 R用于车削曲面、成形面、精车菱形 V、D用于数控车床表 2.1常用刀片外形的选用(2) 号位 2 表示刀片后角,用一个英文字母代表后角共有 10 种型号。最常用的是N 型0,一般用于粗、半精车;C7、P11型刀片一般用于半精车、精车、仿形加工和加工内孔。在实际使用中,后角为零的刀片被广泛使用。但加工中,实际后角不行为零,因此车刀刀杆上刀槽的外形必需使刀片装上后形成后角,这样
15、必定造成刀片后部上抬,前角成为负值, 前角为负值的刀片刀刃强度大,但锐利性差,各种各样断屑槽的开发,可弥补这个缺点,从而使后角为零的刀片得到极为广泛的使用。图 2.1可转位车刀刀片标记方法例如后角为零的刀片,上下面积、构造、外形可做得完全相等。此时上下面均可作为前刀面使用,使实际可用刀刃数增大一倍,如菱形刀片可使用4 个刀刃,T 型、S 型分别可使用 6 个到 8 个刀刃,经济性好。后角为正值的刀片可形成较大的前角,大多用于被加工体刚性低时,或內圆镗孔、加工铝材、钢材与仿形加工等。(3) 号位 3 表示刀片尺寸公差等级,用一个英文字母代表这是为了保证刀片安装在刀槽中和刀片转位后的定位精度。可转
16、位刀片有16 种精度, 其中 6 种精度适用于车刀,代号为H、E、G、M、N、U。H 最高,U 最低。在刀片精度等级中,M 级是最常用的,是较经济低廉的,应优先选用,A 级到 G 级刀片经过研磨,精度较高。刀片精度要求较高时,常选用 G 级。小型周密刀具的刀片可达 E 级或更高。(4) 号位 4 表示刀片固定方式及有无断屑槽,用一个英文字母代表刀片固定方式的选择实际上就是对车刀刀片夹紧构造的选择。这一项主要表示刀片有孔还是无孔,无孔的只能用压板夹固,有孔的可用螺钉或孔内杠杆等夹固。一般双面刀片上下面均有断屑槽,上下面刀刃均可用,经济性好,但适用于较轻负荷, 单面刀片可适用于较重负荷。无断屑槽刀
17、片适用于铸铁粗加工,因刃部强度大,支撑面大, 即使在严酷条件下也可稳定切削。(5) 号位 5 表示切削刃长度,用两位数字代表选取舍去小数值局部的刀片切削刃长度作为代号。例如代号16 表示刀刃整数局部 长度为 16mm。切削刃长度应依据背吃刀量 ap 进展选择。一般通槽形的刀片切削刃长度应1.5 倍的背吃刀量,封闭槽形的刀片切削刃长度应2 倍的背吃刀量。(6) 号位 6 表示刀片厚度,主切削刃到刀片定位底面的距离,用两位数字代表选取舍去小数值局部的刀片厚度作为代号。例如代号03 表示刀片整数局部厚度为3mm。刀片厚度大,可承受切削负荷大。刀片厚度应依据背吃刀量ap 和进给量 f 进展选择, 主要
18、保证刀片有足够的强度来承受切削力。(7) 号位 7 表示刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径用省去小数点的圆角半径毫米数表示,如刀片圆弧半径为 0.3mm,则代号为 03,刀片圆弧半径为 1.2mm,则代号为 12。假设为尖角或圆形刀片,则代号为00。一般刀尖圆弧半径小的用于背吃刀量小的精加工、瘦长轴加工与机床刚性差的状况。而刀尖圆弧半径大的用于需要刀刃强度大的断续切削、大直径工件粗加工与机床刚度好的加 工。刀尖圆弧半径的大小还影响外表粗糙度。Sandvik 刀具的推举值:一般粗加工时T-MAX P上压式夹紧型刀片刀尖圆弧半径选0.8 mm,CoroTurn螺钉夹紧107 / 111 型刀片刀尖圆弧半径选
19、 0.4 mm。一般半精加工时T-MAX P型刀片刀尖圆弧半径选0.8 mm,CoroTurn 107 / 111型刀片刀尖圆弧半径选0.8 mm。一般精加工时T-MAX P 型刀片刀尖圆弧半径选 1.2 mm,CoroTurn 107 / 111 型刀片刀尖圆弧半径选 0.8 mm。切削用量槽型代号槽型特点及适用场合f / (mm/r)ap/ mm槽宽前、后相等。断屑范围比较窄。用于切削用量变化不大的A0.150.61.06.0外圆,端面车削与内孔车削K槽前窄后宽,断屑范围较宽,主要用于半精车和精车。0.10.60.56.0槽前后等宽,切削刃强度较好,断屑范围较宽。用于外圆、端V0.051.
20、20.510.0面、内孔的精车、半精车和粗车。三级断屑槽型,断屑范围较宽,粗、精车都能断屑,但切削力W0.080.60.50.6较大。主要用于半精车和精车,要求系统刚性好。C加大刃倾角,切削径向力小。用于系统刚性较差的状况。0.080.51.05.0圆弧变截面全封闭式槽形,断屑范围广。用于硬材料,各种材B0.10.61.06.0料半精加工、精加工以及耐热钢的半精加工。无反屑面,前面成内孔下凹的盆形,前角较小。用于车削铸铁G0.150.61.06.0等脆性材料。两级封闭式断屑槽,刀尖角为 82 ,用于背吃刀量变化较大的仿M0.20.61.56.0形车削。表 2.2常用断屑槽特点与适用场合(8)
21、号位 8 表示刃口形式,用一个英文字母代表刃口形式有锋利刀刃F、倒圆刀刃E、倒棱刀刃T、倒棱又倒圆刀刃S。刃口形式对切削刃强度和寿命有明显的影响。车削用的可转位刀片,根本上是倒圆刀刃。(9) 号位 9 表示切削方向,用一个英文字母代表R 为右切,L 为左切,N 为左、右均能切。(10) 号位 10 表示断屑槽型与槽宽,分别用一个英文字母及一个阿拉伯数字代表断屑槽槽宽用舍去小数位局部的槽宽毫米数表示。例如,槽宽为0.8mm,代号为 0;槽宽为 3.5mm,代号为 3。依据构造特点,断屑槽可分为开口式和封闭式两大类。前者保证主切削刃获得大前角, 但断屑范围窄,多用于切削用量变化不大的场合,且左切、
22、右切两种刀片不能混用;后者槽不开通,左、右切削刃可以通用,但切削力较大。典型的断屑槽类型、特点及适用场合参见表2.2。六、试验报告内容按试验报告二的要求,完成试验报告。试验三 切削力的测量及阅历公式的建立一、试验目的1、了解切削测力仪的工作原理、测力方法和试验系统。pc2、把握车削过程中背吃刀量 a 、进给量 f 和切削速度 v 对切削力的影响规律。3、通过试验数据的处理,建立切削力的阅历公式。二、试验设备和器具1、设备:一般车床CA6140A。2、仪器:切削测力仪。3、工具:硬质合金车刀、游标卡尺、坐标纸。4、试件:铝棒料三、试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
23、应变,三向应变作为模拟信号,输出到切削力试验仪器内进展高倍率放大,再经 A/D 板又一次放大之后,转换为数字量送入计算机。测力系统首先应当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,才能进展切削力试验。测量切削力的主要工具是测力仪。测力仪的种类很多,例如机械测力仪、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。电测力仪依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。电阻式测力仪的工
24、作原理:在测力仪的弹性元件上粘贴具有肯定电阻值的电阻应变片,/=/R然后将电阻应变片联接电桥。设电桥各臂的电阻分别是 R 、R 、R 和 R ,假设 R RR,123412341则电桥平衡,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,从而转变它们的电阻。如图 3.1 所示,电阻应变片 R和 R 在弹性张力作用下,其长度增大、截面积缩小,电阻增大;电阻应变片 R 和 R 在弹423性压力作用下,其长度缩短、截面积增大,电阻减小,这导致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
25、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。图 3.1由应变片组成的电桥实际使用的测力仪的弹性元件不像图3.1 所示的那样简洁,粘贴的电阻应变片也比较多, 由于要同时测量三个方向的分力,因而测力仪构造也较简单。使用符合国家标准的测力环做基准进展测力仪三受力方向的机械标定,可获得较高的精 确度。机械标定以下简称标定还确定了三向力之间的相互响应关系,在测力过程中,通过计算消退了各向之间的相互干扰,因而可获得较高的准确度。标定切削力试验系统的目的有两个:一是求出某
26、向输出数字与该向载荷测力环所施加的力值之间的响应系数;二是求出该向载荷对另外两向之间的影响系数,从而通过计 算来消退向间影响而获得实际的三向力。假设 Fx、Fy、Fz 力同时作用于测力传感器,设三向分力方向的输出分别为Dx、Dy、Dz。由于各向分力间存在相互干扰,因此,输出Dx、Dy、Dz 与 Fx、Fy、Fz 力之间存在如下关系:mij Fj = Dii 和 j x、y、z 方向3.1i, j=x,y,zxy式中 mij 表示 Di 对 Fi 的相关系数。解析方程 3.1,相对三向输入与输出,在 D 、D 、D 的条件下,可求出三个给定方向的排解了向间干扰的力值F 、F 、F 。zxyz四、
27、试验方法1、预备工作(1) 安装工件、测力仪,留意刀尖对准车床中心高。(2) 用三根软管导线将测力仪和数显箱连接起来留意X-X、Y-Y、Z-Z 相联,不行接错,接通电源。(3) 生疏机床操作手柄及操作方法,留意安全事项。(4) 生疏数显箱的使用和读数,并将读数调零。(5) 确定试验条件。2、切削试验步骤概述本试验所承受的试验方法是单因素法。在试验之前已经对测力系统进展了三通道增益标定、机械标定。试验过程中还需常常进展三通道零位调整,之后再通过数字显示观看输出状况,假设输出稳定就可以进展试验。在显示器面板上点击“切削力试验”图标,进入试验系统。在切削力试验向导界面上,可以点击激活亮显了的工程,调
28、出相应的界面和程序运行。对于需要将试验过程中的实时数据 写进数据库的工程“测力传感器标定”和“切削力试验”,在点击其软按钮之前,应先在“要 进展试验必需在此输入试验编号”栏目内,给出试验编号,点击确定软按钮,激活全部 工程。之后再点击需要的软按钮,调出相应程序运行。(1) 切削力试验系统三通道的零位调整零位掌握是试验过程中格外重要的一个环节。假设零位偏高,则 A/D 板采集的高端的数据就会受到限制,例如切向力的零位数为 200,则当切向切削力数据为 2800N 时,虽然显示的数值仅为 2800N,但实际采集的数值已经为 3000N 了,假设切向力再增大,但采集的数据照旧为 3000N 不变,这
29、就产生了采集误差。反之假设零位数值小于 0,例如为-30,则 A/D 板采集的小于 30N 的数据都将为 0,也就产生了采集误差。界面如图3.2 所示。图 3.2系统三通道的零位调整界面(2) 三向力的数字显示在三向力数字显示界面内,可以实时的观看到切削力的变化状况以及变化规律,从而更好的对试验过程进展掌握,参见图 3.3。图 3.3三向力数字显示界面(3) 切削力试验方式向导在切削力试验向导界面内,点击切削力试验方式向导软按钮,调出切削力试验方式向导界面,解决试验条件设置与试验方式选择等试验中的重要问题,参见图3.4。图 3.4切削力试验方式向导界面选择测力传感器型号,同时显示其三方向测力范
30、围。在“输入切削条件”栏目内,可依据实际状况输入切削条件根底参数,例如刀具几何参数、车床型号、刀片材料、工件状况。接下来直接点击转变背吃刀量、转变进给量、转变切削速度软按钮即可进展相对应 的试验。3、单因素试验步骤(1) 转变背吃刀量单因素切削力试验背吃刀量是影响三向切削力的最主要因素,在转变背吃刀量单因素切削力试验程序关心 下,进展只转变背吃刀量,而不转变切削速度和进给量的切削力试验,操作过程大致如下:1) 在切削力试验方式向导界面,点选转变背吃刀量软按钮,调出单因素试验方式中转变背吃刀量的关心试验界面,参见图3.5。图 3.5转变背吃刀量单因素切削力试验界面2) 在“点序”栏内,点选试验点
31、序号两位数,一般从1 开头。假设要删除该点序的试验数据,请点击删除此点数据软按钮。假设要删除以前的全部试验数据,应点击清空记录 软按钮。3) 设置切削用量,需要确定以下参数:n 在“不转变的切削用量”栏目内,输入进给量和切削速度。对于切削速度,只须输入工件加工直径及车床能够实现的主轴转速,并用鼠标点击一下“切削速度”数字标牌,程序就会自动计算并显示出切削速度;n 在“转变的切削用量”栏目内,点选或输入背吃刀量数值。4) 确定采样时间,并且按设定的切削用量调整车床和刀具。5) 点击清零软按钮,调零位调整界面,按其调整说明进展零位调整。6) 启动车床进展切削,待切削稳定后,按下开头数据采集软按钮,
32、界面上会自动显示采样进程时间,以及不断变换着的三向切削力的数值和图线。经过采样规定时间后,程序将自动停顿采样,同时操作者马上停顿切削!完毕采样后,系统将计算出这一试验点三向切削力的平均值,并在切削背吃刀量与三向切削力关系曲线图上画三个点,再用直线将其与上三试验点连起来,获得通过各试验点的ap-Fc兰色线、ap-Ff红色线、ap-Fp绿色线关系连线。7) 点选“试验点序号”,使其数值加 1,即进入下一点的切削试验。同时,必需转变背吃刀量。然后重复 5、6直至获得足够多应不少于 3 个点的试验数据。ff8) 当采集完数据时,按下求单因素试验式软按钮,程序将按现有的几个试验点数据进展拟合,建立 ap
33、-Fc、ap-F 、ap-Fp 关系试验公式,画 ap-Fc、ap-F 、ap-Fp 拟合曲线图。9) 按下保存单因素试验式软按钮,将已经获得的转变背吃刀量单因素试验公式中的系数和指数写入数据库保存。10) 在界面的右下角,通过单因素试验公式,已经很清楚地显示了这三个单因素试验 的进展状况。假设已经完成了两个单因素试验,还可点击求单因素综合公式软按钮,程序将把已有的三向切削力单因素试验公式进展综合,计算出相应的综合公式,并将这三个综合公式写进数据库。对于还没有完成单因素试验的那个切削用量,在综合公式中,程序规定其指数为零。11) 点击返回试验向导软按钮,返回切削力试验方式向导界面。(2) 转变
34、进给量单因素切削力试验转变进给量单因素切削力试验的试验方法和转变背吃刀量单因素切削力试验的试验方法一样,只需将相对应的转变背吃刀量修改为转变进给量即可进展。(3) 转变切削速度单因素切削力试验转变切削速度单因素切削力试验的试验方法和转变背吃刀量单因素切削力试验的试验方法一样,只需将相对应的转变背吃刀量修改为转变切削速度即可进展。(4) 单因素切削力试验综合公式在三个试验进展完毕之后,返回求取单因素切削力试验综合公式界面。点击求单因素综合公式软按钮,程序将把已有的三向切削力单因素试验公式进展综合,计算出相应的综合公式,并将这三个综合公式写进数据库。五、试验数据的处理及阅历公式的建立本试验承受系统
35、内置的程序可直接猎取试验公式。试验时,也可自行对试验数据进展处理以获得相应的切削力阅历公式。常用的方法为图解法。其步骤如下:1、依据试验数据,在双对数坐标纸上作出 lgFclgap、lgFclgf、lgFclgvc 的关系曲线,通常为始终线,如图 3.6 所示:lgFclgaplgFclgflgFclgvc图 3.6lgFclgap、lgFclgf、lgFclgvc 的关系线图图中直线可分别表示为:lg Fclg Fclg Fc= lg Cap= lg Cf= lg Cvc+ xlg aFcp+ ylg fFc+ nlg vFcc3.23.33.4分别对式3.2、3.3、3.4两边取真数,得幂
36、函数关系式: aFcF = Cx capp3.5F = Ccf f yFc3.6F = Ccvc vnFcc3.7综合式3.5式3.7求得切削力阅历公式:F = C a f vxynFcFcFc3.8cFcpcFcFcFcpc式中,指数 x、y、n分别为 lgFclga 、lgFclgf、lgFclgv 线的斜率,由图求得:ax = tgq=1Fc1ba1y = tgq=2Fc2b23.93.10n= tgqFc3= a3 b3.113lgCa 、lgC 、lgC分别为 lgFclga 、lgFclgf、lgFclgv线的纵截距。pfvcpc由于在进展 aFc 测试时,进给量 f 始终为定值
37、f 、切削速度 v 始终为定值 v ,因此p1cc1当 ff1、vcvc1 时,式3.8应当等于式3.5,即:F = CcFc1y a fxFcFcp1nx v a= CFcFcc1app3.12由此可求得:CC=ap3.13FcFC1f yFc vn1c1p1cc2pp1cc2 aFc由于在进展 fFc 测试时,背吃刀量 ap 始终为定值 a、切削速度 v 始终为定值 v ,因此当 a a、v v时,式3.8应当等于式3.6,即:F = CcFc2x f yFc p1 v= CnFcc2f f yFc3.14由此可求得:CCFC 2=axFcf vnFc3.15p1c2由于在进展 vcFc 测试时,背吃刀量 ap 始终为定值 a、进给量 f 始终为定值 f ,因此p22pp22当 a a、ff 时,式3.8应当等于式3.7,即:F = CcFc3xy a fFcFcp22nn v v= CFcFccvcc3.16由此可求得:CCFC 3=vcaxFc f yFc3.17p 22CCC考虑到试验误差,、不肯定相等,因此应取三者的平均值,即:Fc1Fc2Fc3C= 1 (CFc3Fc1+ CFc2+ C)Fc33.18六、试验报告内容按试验报告一的要求,完成试验报告。