K-《机械制造技术基础》实验指导书g - 图文(2)

六．实验数据整理与实验报告要求

将测得数据分别填入表1和表2

七 思考题

1. 绘制所测外圆车刀几何角度的简图。

2. 试说明在基面上主剖面、付剖面、法剖面、切削平面内都能测量外圆车刀的哪

些几何角度？

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车刀几何角度测量实验报告

实验日期： 班级学号： 姓名：

一、实验目的与要求 二、实验方法

三、实验结果和数据处理

车刀角度测量值 车刀角主剖面 度 车刀名称 基 面 切削平面 450偏刀 450弯头刀 900偏刀 切断刀 螺纹车刀 备注：切断刀和螺纹车刀必须测量，其它三种外圆车刀任选一种，但同组学生不得重复选择。

四、问题与讨论

1．按比例绘制所测外圆车刀视图，并将所测刀具角度标注在视图上。

2．简述车刀标注角度、工作角度区别。

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实验二 金属切削变形观察

实验项目性质：验证性 实验计划学时：2学时

一、实验目的

1． 通过实验观察了解切削屑形成的过程，掌握切屑变形的基本规律。 2． 掌握用“快速落刀法”研究金属切削过程这一基本方法。

二．实验原理及方法

切屑究竟是怎样从式件上掉下的呢？早期人们曾认为这和斧子劈木头一样，由于楔子的作用，把多余的金属劈下来的。直到十九世纪，人们经过实践，观察和分析才发现，切削过程中金属并不象木头那样，沿着切削速度方向裂开，切屑是由于刀具前面的推挤沿着一个斜面滑移出来的。切削塑性材料（如铸钢，合金钢，青铜等）时，切削层的金属要经过如图所示四个阶段而变为切屑。

首先，当切削层受到刀具前面推挤时，发生弹性变形（即外力去除后，可以恢复原状的变形）；进而产生塑性变形（即外力去除后不能恢复原状的变形），当作用力达到使工件切削层材料断裂的程度时，金属即发生裂痕，而从工件表层分离下来，沿着刀具前面滑出而形成切屑。

为研究在切削过程中刀具与切屑和已加工表面的相关现象（如积屑瘤、鳞刺、切削刃前区的金属变形、切屑的变形和刃区对已加工表面影响等）的情况，最常用的方法是采用把刀具突然离开切削区以“冻结”在退刀瞬时的切削状况，让切屑留在工件上，然后将切屑连同与相连的工件切下，制成金相标本，然后在金像显微镜下研究切削的瞬时状态，这种突然退刀的方法称为“快速落刀方法”。

本实验采用图示比较简单的冲击式快速落刀装置。使用时把该装置卡在刀架上，用手锤敲击刀夹1的上部，套管2把销子3剪断而使刀夹快速绕螺栓4转动而使刀具脱离切削区。使用冲击力使刀夹获得比前一种再装置高得多的加速度。在设计快

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速落刀装置时，除了使作用在刀夹上的外力足够大，使刀夹能获得较高的加速度

外，刀夹的质量亦应尽可能减小，使落刀时惯性小些，这也是获得高加速度的另一途径。还应指出的是，当销子被剪断时，刀夹从速度为零加速至速度等于或大于切削速度是须要一段时间的，在这段时间内，由于刀具的速度还小于切削速度，所以刀具相对于工件存在着相对的滑行，从而或多或少地伤害了已加工表面在切削时的原始状态。

4 3 2 1 冲击式快速落刀装置

1-刀夹 2-套管 3-销孔 4-螺

三．实验仪器及材料

快速落刀装置（冲击式）一套；切断刀，外圆车刀，高速钢刀条；铸铁销子，手锤。手锯、台钳子；酒精，脱纸棉、朔料粉、腐蚀剂；镶嵌机、试样摸套；各种砂纸、研磨膏。大绒布、尼子布；金相显微镜、读数显微镜。抛光机

四．实验步骤

1． 切屑根部金相标本的制作。用快速落刀装置取得切削根部。

2． 切屑根部标本的镶嵌。用环氧树脂镶装。如图所示，把尺寸合适的金属环置于平板上，切屑根部标本放在环中，然后把低熔点金属在坩锅中熔后 注入金属环的空腔中，冷却后切屑根部标本就被固定下来以便于磨制金相标本了。

3． 试样表面的制备

将嵌装好的试样取出后，可用挫刀或砂轮平整试样表面，但用砂轮平整试样时，要注意不要使试样产生烧伤。试样修平后即可进一步用砂布装在旋转的圆盘上进行磨光。开始时用较粗的砂布（100号—150号）磨光，然后逐渐改用较细的砂布。最终磨制时应使用200号—240号细砂布。

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切屑根部标本 金属环 平板

4． 试样的抛光

对黑色金属的切屑根部试样，可用氧化铝、氧化铁的细末进行抛光。抛光粉于蒸馏水混合（1L水加入5g）。

氧化铝，或10—15g氧化铁。把细尼绒经水泡后安装在磨盘上进行抛光。 5． 显微组织的显现—金相腐蚀

通常是采用化学腐蚀方法对切屑根部标本进行腐蚀以显现其显微组织的。

切屑根部的嵌装 五．实验数据整理与实验报告要求

实验记录表1

组 别 Ⅰ 1 2 3 Ⅱ Ⅲ 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6o 6o 6o -5o 0o 5o 6o 6o 6o 6o 6o 6o 0．1 0．2 0．3 0．2 0．2 0．2 0．2 0．2 0．2 0．2 0．2 0．2 80 80 80 80 80 80 5 10 20 30 40 60 编号 γ0 f v 主轴转数 n(转/分) 观察的 现 象 can mm 变形系数 δ=ach/ac 变形曲线 六．思考题

1． 切削厚度ac，r。，切削速度V对切屑变形有何影响？

2． 分析积屑瘤的变化规律，讨论积屑瘤的存在对切屑变形的影响。

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