K-《机械制造技术基础》实验指导书g - 图文(6)

载器、测力环。

本测力系统由 SDC 系列测力仪或测力传感器、计算机、 FS21-4A （四通道）直流应变放大器、模 / 数转换板和专用电缆等组成；软件功能有：数据采集、回放、动态显示、均值计算、回归分析、功率谱分析等。具体的连接关系如图所示：

系统连接图

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四．实验步骤

1． 标定：首先将弓型加载器一端用夹盘夹住，另一端用顶尖支撑，测力环上表针调整到零的位置，底端放在刀杆上的滚珠上，另一端用弓型加载器的长螺丝上的滚珠顶住，拧动螺丝，调整松紧程度，将其固定住，测力环上表针调整到零的位置，然后加力开始标定，用光线示波器中的感光纸记录标定曲线。

2． 进行实际切削，用计算机记录切削力变化曲线。按下面表格(表1)分别改变切削因素ap、f进行切削。并记录下来：

五．实验数据整理与实验报告要求

1． 将测得的切削力数值在对数座标纸上画三角形。 2． 做Fz——ap线和Fz—f线

3． 建立切削力指数公式Fz?CFzapFzfxyFz

六、思考题

1、影响切削力的因素有哪些？

2、切削力的来源有几方面？切削合力Fr分解为三个分力，哪三个分力？一般情况下，哪个分力最大？

3、本实验采用什么方法测量切削力？

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表1 切削力记录表 进给量f(mm/r) 0.1 0.2 0.3 2 0.1 0.2 0.3 1.5 0.1 0.2 0.3 Fz(kg) Fx(kg) 500 400 300 200 Fy(kg) 切削深度 3 1

500 400 300 200 0.1 0.2 0.3 100 90 80 70 60 50 40 30 20 1 2 3 4 5 100 90 80 70 60 50 40 30 20 0.1 Fz-ap线和Fz-f线

0.2 0.3 0.4 0.5 27

实验六 车床静刚度测试

实验项目性质：综合性 实验计划学时：2学时

一、实验目的

1、了解机床静刚度对加工精度的影响。 2．熟悉机床静刚度的测定方法。

3．巩固所学机床刚度的概念，画出机床静刚度曲线。

二、实验原理及方法

机床静刚度Ks是机床在稳态下工作（无振动）的刚度，它衡量机床抵抗静载变行的能力。

静刚度的概念，一般用下式表示： Ks=F/Y

式中：Ks---------------静刚度（Kg/mm） F-----------------切削力（Kg）

Y-----------------在F作用下刀刃与加工面之间的相对位移（mm）。

但是从工艺观点来研究问题时，我们认为在切削分力Fy方向上的变行要比其它切削分力作用方向上的变行大得多，所以Fy对加工精度的影响占主要地位，故又可以用下式表示工艺系统刚度 Ks=Fy/Y

工艺系统在受力情况下的总位移量Y是各个组成环节的位移量迭加，根拒测量数据可得出：

刀架刚度 KsD=Fy/YD 前顶尖刚度 KsQ=Fy/2YQ 后顶尖刚度 KsH=Fy/2YH

在根据车床变行Ys为前后顶尖变行位移的平均值和刀架变行位移之和。 Ys=Fy/Ks=1/2（Fy/2KsQ+Fy/2KsH）+Fy/KsD 化简后

1/Ks=1/4（1/KsQ+1/KsH）+1/KsD 这样车床静刚度Ks即可求出。

本实验采用三向刚度仪的静态测定法测定车床静刚度。车床静刚度测定实验装置，如图1所示。

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1 2 3 4 β5 6 图1 刚度测定加载装置 图中 1、前顶尖；2、接长套筒；3、测力环4、弓行加载器；5、加力螺钉；6、摸拟刀杆

图中弓形加载架刚度足够大，其变形略去不计，通过加载器上的加力螺钉5进行加力Fy。Fy经钢球传至测力环3，由测力环的千分表指示出所加Fy力的数值。床头、尾座、刀架部件均在Fy力作用下发生变性位移，三个部位各安装一个千分表，测其变行位移YsQ、YsH、YsD。在根据公示计算出床头、刀架、尾座各部件的刚度，然后计算出机床静刚度Ks。

实验时，加载螺钉孔间夹角a=15°，β角选为30°。 根据公式：Fx=F?Sina Fy=F?Cosa?sinβ Fz=F?cosβ?cosβ 注意事项：

1． 实验前擦净弓形加载器支架中心孔，调好机床可动部件和紧固部件，弓形加载支架与主轴的联接要牢固不得有松动。

2． 实验所用千分表，在使用前要检查灵敏度，安装时要调好零点（预压1圈）。 3． 每次加载或卸载后，不应立即读数，应停一会再读数。

三、实验仪器及材料

弓行加载支架；八角行测力环；摸拟刀杆（自制），安装在车床小刀架上；千分表磁力表座；千分表读数值（0。001mm）。

四、 实验步骤

1． 主轴和尾座各安装顶尖，将弓行加载架用接长套筒开口槽套与支架上的定位杆上，将其固定，将尾座固定螺钉紧固好。

2． 分别安装三块表，调整好零位。

3． 用弓形加载支架上的加力螺钉上的钢球压紧测力环，事先有一个预紧力。

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