車削切削力實驗裝置及配置

① 分析車削測力儀器必須具備哪些性能要求

車削測力儀是測量切削力不可缺少的儀器,因此研究其工作性能具有重要意義。 本文從工程實際需求出發,以大連理工大學研發的刀桿式壓電車削測力儀為基礎,設計了一種結構簡潔、維護和使用方便、靜態性能良好的可換刀具車削測力儀。測力儀各向固有頻率均大於2000Hz。裝配並調整後測力儀的非線性、重復性均小於1%,向間橫向干擾小於5%。 針對測力儀切削性能測試中發現的測試信號失真的問題,設計正交試驗,分析失真產生的原因,並研究切削三要素與測力儀動態切削信號失真誤差的關系；建立了車削測力儀熱-結構耦合有限元模型,分析切削過程中車削測力儀的熱變形規律；結合測力儀核心元件-壓電感測器的預緊原理,證明切削熱引起的測力儀溫度場變化是切削測試誤差的主要來源。

② 切削加工中的切削力有什麼概念

切削時刀具的前面和後面上都承受法向力和摩擦力，這些力組成合力F,在外圓車削時，一般將這個切削合力F分解成三個互相垂直的分力（[切削合力和分力])：切向力F──它在切削速度方向上垂直於刀具基面，常稱主切削力；徑向力F──在平行於基面的平面內，與進給方向垂直，又稱推力；軸向力F──在平行於基面的平面內，與進給方向平行，又稱進給力。一般情況下,F最大,F和F較小，由於刀具的幾何參數刃磨質量和磨損情況的不同和切削條件的改變,F、F對F的比值在很大的范圍內變化。
切削過程中實際切削力的大小，可以利用測力儀測出。測力儀的種類很多，較常用的是電阻絲式和壓電晶體式測力儀。測力儀經過標定以後就可測出切削過程中各個分力的大小。

③ 怎樣使用測力儀測量切削力

車外圓時,車刀對工件會產生:主切削力(垂直基面，且過主切削刃方向的力)、徑向切削力、軸向切削力。 一般車外圓時,用90度的外圓刀車時：主切削力>軸向切削力>徑向切削力。一般徑向切削力不會使零件變形，但是當車削細長軸零件時，就容易產生變形，車成兩頭小中間大的外圓。 「使用千分表測量在與該徑向切削力（切深抗力）相等的徑向外力作用下工藝系統不同位置的變形量。」這句話要求你，在不同的軸向位置，用千分尺測量工件的外圓直徑。 你測出來的結果，一定應該是工件兩頭位置的尺寸小，中間位置的尺寸大。用最大的直徑，減去最小的直徑，就是「徑向外力作用下工藝系統不同位置的變形量」

④ 「切削力對加工精度的影響」實驗

車外圓時,車刀對工件會產生:主切削力(垂直基面，且過主切削刃方向的力)、徑向切削力、軸向切削力。
一般車外圓時,用90度的外圓刀車時：主切削力>軸向切削力>徑向切削力。一般徑向切削力不會使零件變形，但是當車削細長軸零件時，就容易產生變形，車成兩頭小中間大的外圓。
「使用千分表測量在與該徑向切削力（切深抗力）相等的徑向外力作用下工藝系統不同位置的變形量。」這句話要求你，在不同的軸向位置，用千分尺測量工件的外圓直徑。
你測出來的結果，一定應該是工件兩頭位置的尺寸小，中間位置的尺寸大。用最大的直徑，減去最小的直徑，就是「徑向外力作用下工藝系統不同位置的變形量」

⑤ 數控車床鏜孔車刀裝刀及對刀步驟有哪些

裝刀與對刀是數控車床加工中極其重要並十分棘手的一項工作。對刀的好與差，將直接影響到加工程序的編制及零件的尺寸精度。通過對刀或刀具預調，還可同時測定其各號刀的刀位偏差，有利於設定刀具補償量。
1、車刀的安裝
（1）車刀不能伸出刀架太長，應盡可能伸出的短些。因為車刀伸出過長，刀桿剛性相對減弱，切削時在切削力的作用下，容易產生振動，使車出的工件表面不光潔。一般車刀伸出的長度不超過刀桿厚度的2倍。
（2）車刀刀尖的高低應對准工件的中心。車刀安裝得過高或過低都會引起車刀角度的變化而影響切削。根據經驗，粗車外圓時，可將車刀裝得比工件中心稍高一些；精車外圓時，可將車刀裝得比工件中心稍低一些，這要根據工件直徑的大小來決定，無論裝高或裝低，一般不能超過工件直徑的 1%。以車削外圓（或橫車）為例，當車刀刀尖高於工件軸線時，因其車削平面與基面的位置發生變化，是前角增大，後角減小：反之，則前角減小，後角增大。車刀安裝的歪斜，對主偏角和副偏角影響較大，特別是車螺紋時，會使牙形半形產生誤差。因此，正確地安裝車刀，是保證加工質量，減少刀具磨損，提高刀具使用壽命的重要步驟。
（3）裝車刀用的墊片要平整，盡可能地用厚墊片以減少片數，一般只用2-3片。如墊刀片的片數太多或不平整，會使車刀產生振動，影響切削。並使各墊片在刀桿正下方，前端與刀座邊緣齊。
（4）車刀裝上後，要緊固刀架螺釘，一般要緊固兩個螺釘。緊固時，應輪換逐個擰緊。同時要注意，一定要使用專用扳手，不允許再加套管等，以免使螺釘受力過大而損傷。
2、 對刀

在加工程序執行前，調整每把刀的刀位點，使其盡量重合於某一理想基準點，這一過程稱為對刀。理想的基準點可以設在基準刀的刀尖上，也可以設定在對刀儀的定位中心（如光學對刀鏡內的十字刻線交點）上。

對刀一般分為手動對刀和自動對刀兩大類。目前，絕大多數的數控車床（特別是車床）採用手動對刀，其常用方法有定位對刀法、光學對刀法、試切對刀法。

⑥ 切削力實驗的檢測原理是什麼

三向切削力的檢測原理，是使用三向車削測力感測器檢測三向應變，三向應變作為模擬信號，輸出到切削力試驗儀器內進行高倍率放大，再經A/D板又一次放大之後，轉換為數字量送入計算機的。
測力系統首先應該通過三向電標定，以確定各通道的增益背書。然後，再通過機械標定，確定測力感測器某一方向載入力值與三個測力方向響應的線性關系。
經過這兩次標定，形成一個穩定的檢測系統之後，才能進行切削力試驗。

⑦ 試分析車外圓時各切削分力的作用和影響

1、切削力Fc總切削力F在主運動方向上的分力，大小約占總切削力的80% ~90%。Fc消耗的功率最多約占總功率的90%以上，是計算機機床動力，主傳動系統零件和刀具強度及剛度的主要依據。當Fe過大時，可能使刀具損壞或使機床發生「悶車」現象。

2、進給力Ff 總切削F在進給運動方向上的分力，是設計和校驗進給機構所必須的數據。進給力業作功，但占總功的1%~5%。

3、背向力Fp總切削力F在垂直於工作平面方向上的分力。因為切削時這個方向上的運動速度為零，所以Fp不消耗功率。但它一般作用在工件剛度較弱的方向上，容易使工件變形，甚至可能產生振動，影響工件的加工精度。因此，應當設法減小或消除Fp的影響。

(7)車削切削力實驗裝置及配置擴展閱讀

在外圓車削時，一般將這個切削合力F分解成三個互相垂直的分力（切削合力和分力)：切向力F──它在切削速度方向上垂直於刀具基面，常稱主切削力；徑向力F──在平行於基面的平面內，與進給方向垂直，又稱推力；

軸向力F──在平行於基面的平面內，與進給方向平行，又稱進給力。一般情況下，F最大，F和F較小，由於刀具的幾何參數刃磨質量和磨損情況的不同和切削條件的改變，F、F對F的比值在很大的范圍內變化。

⑧ 數控車床切削力的怎樣計算，在下請教了

通過試驗的方法，測出各種影響因素變化時的切削力數據，加以處理得到的反映各因素與切削力關系的表達式，稱為切削力計算的經驗公式。

在實際中使用切削力的經驗公式有兩種：一是指數公式，二是單位切削力。指數公式：Fc=kc•ap•f=kc•hd•bd。kc=Fc/A d=Fc/(a p•f)=F c/(b d•h d) 。

Fp ———— 背向力（ N）；

Ff ———— 進給力（ N）。

(8)車削切削力實驗裝置及配置擴展閱讀：

數控機床與普通機床相比，數控機床有如下特點：加工精度高，具有穩定的加工質量；可進行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件；加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節省生產准備時間；

機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產率高（一般為普通機床的3~5倍）；機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高。

⑨ 簡述切削力實驗原理方法

實驗基本步驟

1、實驗指導教師講解實驗的目的和要求;強調實驗的紀律、進行安全教育。

2、車床及工件的准備:將圓鋼棒材(工件)安裝在車床上，利用三爪卡盤和活動頂尖將棒材裝夾到位;安裝車刀，注意刀尖對准車床的中心高，然後啟動車床將工件外圓表面加工平整;

3、DJ-CL-1型三向切削力實驗系統的准備:

1)啟動切削力實驗程序，在「輸入實驗編號」欄目內，輸入年級、專業、班級、組號、實驗次數和主題詞等，並點擊「確

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定」;

2)點擊「零位調整」軟按鈕，調出零位調整界面，進行三向零

位調整;

3) 點擊「切削力實驗方式向導」軟按鈕，調出切削力實驗方式向導界面，進行實驗方式選擇:選擇切削力單因素實驗;

4、進行不改變進給量及切削速度，只改變背吃刀量單因素切削力實驗;

5、進行不改變進給量及背吃刀量，只改變切削速度單因素切削力實驗;

6、進行不改變背吃刀量及切削速度，只改變進給量單因素切削力實驗;

7、建立單因素切削力實驗綜合公式，並輸出實驗報告。

⑩ 帶鋸條切削力計算

切削力源切削合力及其解切削功率

研究切削力進步弄清切削機理計算功率消耗刀具、機床、夾具設計制定合理切削用量優化刀具幾何參數等都具非重要意義金屬切削刀具切入工件使加工材料發變形並切屑所需力稱切削力切削力源於三面：

克服加工材料彈性變形抗力；
克服加工材料塑性變形抗力；
克服切屑前刀面摩擦力刀具刀面渡表面與已加工表面間摩擦力

切削力源

述各力總形作用刀具合力Fr(標F)實際應用Fr解相互垂直Fx(標Ff)、Fy(標Fp)Fz(標Fc)三力車削：

Fz——切削力或切向力切於渡表面並與基面垂直Fz計算車刀強度設計機床零件確定機床功率所必需

Fx——進給力、軸向力或走刀力處於基面內並與工件軸線平行與走刀向相反力Fx設計走刀機構計算車刀進給功率所必需

Fy——切深抗力、或背向力、徑向力、吃刀力處於基面內並與工件軸線垂直力Fy用確定與工件加工精度關工件撓度計算機床零件車刀強度與工件切削程產振關

切削力合力力

消耗切削程功率稱切削功率Pm(標Po)切削功率力FzFx所消耗功率Fy向沒位移所消耗功率於

Pm=(FzV+Fxnwf/1000)×10-3

其：Pm—切削功率（KW）；

Fz—切削力（N）；

V—切削速度（m/s）；
Fx—進給力（N）；
nw—工件轉速（r/s）；
f—進給量（mm/s）

式等號右側第二項消耗進給運功率相於F所消耗功率說般(<1%～2%)略計於 Pm=FzV×10-3

按式求切削功率要計算機床電機功率(PE)便選擇機床電機應考慮機床傳效率

PE≥ Pm/ηm

式 ：ηm—機床傳效率般取0.75～0.85值適用於新機床值適用於舊機床

二 切削力測量及切削力計算機輔助測試

產實際切削力般採用由實驗結建立起經驗公式計算需要較准確知道某種切削條件切削力需進行實際測量隨著測試手段現代化切削力測量發展場合已經能精確測量切削力切削力測量研究切削力行效手段目前採用切削力測量手段主要：

1. 測定機床功率計算切削力

用功率表測機床電機切削程所消耗功率PE按式計算切削功率Pm：

Pm=PEηm

切削速度v已知情況利用Pm即求切削力F種能粗略估算切削力夠精確要求精確知道切削力通採用測力儀直接測量

2. 用測力儀測量切削力

測力儀測量原理利用切削力作用測力儀彈性元件所產變形或作用壓電晶體產電荷經轉換讀Fz、Fx、Fy值自化產利用測力傳裝置產信號優化監控切削程

按測力儀工作原理機械、液壓電氣測力儀目前用電阻應變片式測力儀壓電測力儀

3. 切削力計算機輔助測試

三 切削力經驗公式切削力估算

目前已經積累量切削力實驗數據於般加工車削、孔加工銑削等已建立起直接利用經驗公式用經驗公式約兩類：類指數公式類按單位切削力進行計算

實踐證明切削力影響素主要工件材料、切削用量、刀具幾何參數、刀具材料刀具磨損狀態切削液等