《机械制造工程学》课程教学课件（实验指导）01 刀具角度及切削用量对切削过程的影响

机械制造工程学刀具角度及切削用量对切削过程的影响实验指导书机械制造系机械制造工程学课程小组2005年10月31日

机械制造工程学 刀具角度及切削用量对切削过程的影响 实验指导书 机械制造系机械制造工程学课程小组 2005 年 10 月 31 日

实验刀具角度及切削用量对切削过程的影响一、 实验目的1.熟悉车刀切削部分的构造要素，掌握车刀标注角度的参考平面、参考系及车刀标注角度的定义；2．了解量角台的结构，学会使用量角台测量车刀标注角度；3.绘制车刀标注角度图，并标注出测量得到的各标注角度数值；4．学会对切削过程进行观察；5.了解刀具的前角。、主偏角K，、副偏角K,和刃倾角2,对切削过程的影响；6．了解切削用量对切削过程的影响。二、实验设备、工具及材料1.CA6140车床；2.车刀量角台：3．各种外圆车刀：4.粗糙度样规；5.放大镜；6.0~25mm百分尺；7.A3或45钢铁棒料。三、实验方法及步骤(一)车刀角度的测量车刀量角台是测量车刀标注角度的专用量角仪，它有很多种型式，其中有一种即能测量车刀主剖面参考系的基本角度，又能测量车刀法剖面参考系的基本角度的车刀量角台，如图1所示。用车刀量角台测量车刀标注角度之前，必须先把车刀量角台的大指针、小指针和工作台指针全部调整到零位，然后把车刀按图2所示平放在工作台上，我们称这种状态下的车刀量角位置为测量车刀标注角度的原始位置。当工作台指针、大指针和小指针都处在0°时，大指针的前面a和侧面b垂直于工作台的平面，而大指针的底面平行于工作台的平面。测量车刀角度时，就是根据被测角度的需要，转动工作台，同时调整放在工作台上的车刀位置，再旋转大螺帽，便滑体带动大指针上升或下降而处于适当的位置，然后用大指针的前面a(或侧面b、或底面c)，与构成被测角度的面或线紧密贴合，从大刻度盘上读出大指针指示的被测角度数值。用车刀量角台要依次测量车刀的主偏角K，、刃倾角，、副偏角K，前角%及后角α

- 1 - 实验 刀具角度及切削用量对切削过程的影响 一、实验目的 1．熟悉车刀切削部分的构造要素，掌握车刀标注角度的参考平面、参 考系及车刀标注角度的定义； 2．了解量角台的结构，学会使用量角台测量车刀标注角度； 3．绘制车刀标注角度图，井标注出测量得到的各标注角度数值； 4．学会对切削过程进行观察； 5．了解刀具的前角 0  、主偏角 Kr 、副偏角 ' Kr 和刃倾角  s 对切削过 程的影响； 6．了解切削用量对切削过程的影响。 二、实验设备、工具及材料 1．CA6140 车床； 2．车刀量角台； 3．各种外圆车刀； 4．粗糙度样规； 5．放大镜； 6．0～25mm 百分尺； 7．A3 或 45 钢铁棒料。 三、实验方法及步骤 (一)车刀角度的测量 车刀量角台是测量车刀标注角度的专用量角仪，它有很多种型式，其 中有一种即能测量车刀主剖面参考系的基本角度，又能测量车刀法剖面参 考系的基本角度的车刀量角台，如图 1 所示。 用车刀量角台测量车刀标注角度之前，必须先把车刀量角台的大指针、 小指针和工作台指针全部调整到零位，然后把车刀按图 2 所示平放在工作 台上，我们称这种状态下的车刀量角位置为测量车刀标注角度的原始位置。 当工作台指针、大指针和小指针都处在 0°时，大指针的前面 a 和侧 面 b 垂直于工作台的平面，而大指针的底面 c 平行于工作台的平面。测量 车刀角度时，就是根据被测角度的需要，转动工作台，同时调整放在工作 台上的车刀位置，再旋转大螺帽，便滑体带动大指针上升或下降而处于适 当的位置，然后用大指针的前面 a(或侧面 b、或底面 c)，与构成被测角度 的面或线紧密贴合，从大刻度盘上读出大指针指示的被测角度数值。 用车刀量角台要依次测量车刀的主偏角 Kr 、刃倾角  s 、副偏角 Kr  、 前角 0  及后角  0

微年工作台指针工作台定位导条底！用车刀量角台测量车刀量角台车刀标注角度的原始位置图1图2（二)刀具角度及切削用量对切削过程的影响1．取两把仅前角有较大差别而其它参数均相同的90°右切偏刀进行对比切削，并作观察记录。2.取两把仅刃倾角有较大差别的外圆车刀作对比切削，并作观察记录。3.取一把特大刃倾角高速钢车刀进行极小吃刀深度切削，并作观察记录。4.取两把仅主偏角有较大差别的外圆车刀作对比切削，并作观察记录。5.取两把仅副偏角有较大差别的外圆车刀作对比切削，并作观察记录。6.用硬质合金车刀分别作低、中、高三种切削速度的对比切削，观察积屑瘤的生成情况，并作记录7.取可转位机夹车刀一把，分别作单独改变走刀量了、吃刀深度4，切削速度√的等切削效率的对比切削，观察其切屑的颜色及断屑状况，并作记录。四、实验报告(一)角度测量车刀刀杆尺寸前角后角主偏角 副偏角刃倾角副后角编号BXH(mm)YoagK,K'aαAs

- 2 - 图 1 图 2 (二)刀具角度及切削用量对切削过程的影响 1．取两把仅前角有较大差别而其它参数均相同的 90°右切偏刀进行 对比切削，并作观察记录。 2．取两把仅刃傾角有较大差别的外圆车刀作对比切削，并作观察记录。 3．取一把特大刃倾角高速钢车刀进行极小吃刀深度切削，并作观察记 录。 4．取两把仅主偏角有较大差别的外圆车刀作对比切削，并作观察记录。 5．取两把仅副偏角有较大差别的外圆车刀作对比切削，并作观察记录。 6．用硬质合金车刀分别作低、中、高三种切削速度的对比切削，观察 积屑瘤的生成情况，并作记录。 7．取可转位机夹车刀一把，分别作单独改变走刀量 f 、吃刀深度 p a 、 切削速度 v 的等切削效率的对比切削，观察其切屑的颜色及断屑状况，并 作记录。 四、实验报告 (一)角度测量 车刀 编号 刀杆尺寸 B×H(mm) 前角 0  后角  0 主偏角 Kr 副偏角 Kr  刃倾角  s 副后角  0 

(二)观察记录1.刀具材料：刀具角度：工件直径：主轴转速：切削用量：V=m/s、f=mm/r、a,=mm序号前角0切屑颜色及变形情况其它22.刀具材料：刀具角度：工件直径：主轴转速：切削用量：V=m/s、f=mm/r、a,=mm刃倾角入序号切屑流向其它123.刀具材料：刀具角度：入,主轴转速：工件直径：切削用量：V=m/s、f=mm/r、ap=mm4.刀具材料：刀具角度：工件直径：主轴转速：切削用量：V=m/s、f=mm/r、a,=mm悬伸工件两端直径（mm）、（L=序主偏角K,其“号它mm)123

- 3 - (二)观察记录 1．刀具材料： 刀具角度： 工件直径： 主轴转速： 切削用量： v = m/s、 f = mm/r 、 p a = mm 序 号 前角 0  切屑颜色及变形情况 其 它 1 2 2．刀具材料： 刀具角度： 工件直径： 主轴转速： 切削用量： v = m/s、 f = mm/r 、 p a = mm 序 号 刃倾角 s 切 屑 流 向 其 它 1 2 3.刀具材料： 刀具角度： s = 工件直径： 主轴转速： 切削用量： v = m/s、 f = mm/r 、 p a = mm 4.刀具材料： 刀具角度： 工件直径： 主轴转速： 切削用量： v = m/s、 f = mm/r 、 p a = mm 序 号 主偏角 Kr 悬伸工件两端直径（ mm ）、（ L = mm ） 其 它 1 2

刀具角度：5.刀具材料：工件直径：主轴转速：切削用量：V=m/sf=mm/r、a,=mm序号表面粗糙度其它副偏角K，126.刀具材料：刀具角度：切削用量：F-mm/r、a,=mm工件直径主轴转速序号积屑瘤、断屑情况及其它(mm）(r/m)（m/s）1237.刀具材料：刀具角度：工件直径转速切屑颜色V00号(mm)(r/m)(m/s)(mm/r)(mm)断屑情况及其它1234(三)实验分析1．使用量角台测量车刀标注角度时，为何要依次测量车刀的主偏角、刃倾角、副偏角、前角及后角？1.分析Yo、K,、K,和,对切削过程的影响及其主要选择原则。2.分析影响工件表面粗糙度的因素。3.分析切削用量v、f、α,对切屑变形和切削温度的影响及其主要-- 4 ---

- 4 - 5．刀具材料： 刀具角度： 工件直径： 主轴转速： 切削用量： v = m/s、 f = mm/r 、 p a = mm 序 号 副偏角 K r ' 表 面 粗 糙 度 其 它 1 2 6．刀具材料： 刀具角度： 切削用量： f = mm/r 、 p a = mm 序 号 工件直径 （ mm ） 主轴转速 （ r/m ） v （ m/s ） 积屑瘤、断屑情况及其它 1 2 3 7. 刀具材料： 刀具角度： 序 号 工件直径 ( mm ) 转 速 ( r / m ) v ( m/ s ) f ( mm/r ) p a ( mm ) 切屑颜色 断屑情况及其它 1 2 3 4 (三)实验分析 1．使用量角台测量车刀标注角度时，为何要依次测量车刀的主偏角、 刃倾角、副偏角、前角及后角？ 1．分析 0  、 Kr 、 ' Kr 和 s 对切削过程的影响及其主要选择原则。 2．分析影响工件表面粗糙度的因素。 3．分析切削用量 v、 f 、 p a 对切屑变形和切削温度的影响及其主要

选择原则。(四)绘制车刀标注角度图绘制出你所测量编号为1的车刀标注角度图，并标注出相应的标注角度数值

- 5 - 选择原则。 (四)绘制车刀标注角度图 绘制出你所测量编号为 1 的车刀标注角度图，井标注出相应的标注角 度数值