《機(jī)械制造基礎(chǔ)》試驗(yàn)指導(dǎo)書

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《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》試驗(yàn)指導(dǎo)書

天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

先進(jìn)制造試驗(yàn)中心

試驗(yàn)一切削力的測(cè)量

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．把握電阻式車削測(cè)力儀的工作原理及結(jié)構(gòu)，熟悉微處理機(jī)力測(cè)試儀的使用方法；

2．研究車削時(shí)走刀量f、切削深度ap，對(duì)切削力的影響；3．通過試驗(yàn)建立切削力公式：

二、試驗(yàn)條件

1．設(shè)備：CA6140普通車床

2．儀器：QB—07型雙平行八角環(huán)車削測(cè)力儀

WJLC—I型微處理機(jī)力測(cè)試儀

3．刀具：不重磨外園車刀

4．工具：游標(biāo)卡尺、雙對(duì)數(shù)座標(biāo)紙5．試件：45號(hào)鋼ф×L

三、工作原理及結(jié)構(gòu)

切削測(cè)力儀采用雙平行八角環(huán)作為測(cè)力儀的彈性元件，在環(huán)的內(nèi)外壁上粘貼電阻應(yīng)變片，并連接成三個(gè)電橋以作為測(cè)定切削力的傳感器。車削時(shí)，車削力經(jīng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞于車刀上，再由車刀刀桿傳遞到八角環(huán)，再由貼在八角環(huán)上的電阻應(yīng)變片的電阻變化而輸出正比例電信號(hào)，然后再輸?shù)轿⑻幚頇C(jī)力測(cè)試儀中，經(jīng)單板機(jī)處理后打印出三向力的數(shù)值，或者經(jīng)過動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀放大電信號(hào)SC—16型光線示波器把動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀輸出的信號(hào)記錄在感光紙上。

由雙平行八角環(huán)上電阻應(yīng)變片組成的電橋及配套測(cè)試儀器組成切削力測(cè)定系統(tǒng)如圖一所示。

它的結(jié)構(gòu)由彈性元件及其連接的電橋組成。本車削測(cè)力儀由平行八角環(huán)為彈性元件（如圖二）它同夾緊部位和外罩連成一體組成整體結(jié)構(gòu)，它能夠可靠地起到傳感器的作用，測(cè)力儀裝有外罩防止冷卻液濺濕內(nèi)部電阻片。

電阻應(yīng)變片的貼片位置是在測(cè)力儀八角環(huán)內(nèi)外壁垂直平面上，縱向力Fx力的電阻應(yīng)變片R1,R2,R3,R4R5,R6,R7,R8貼在雙八角環(huán)的45o平面上，橫向力Fy力的電阻應(yīng)變片Ｒ9,R10,R11,R12，R13,R14,R15,R16貼在八角環(huán)橫向平面內(nèi)外壁上，垂直力Fz的電阻應(yīng)變片R17，R18,R19,R20貼在橫向平面的外壁上。

線路連接按三個(gè)力方向來決定，F(xiàn)x，F(xiàn)y各貼了八片電阻應(yīng)變片，組成D1，D2全橋電路（如圖三）。Fz（垂直力）共貼了四片電阻應(yīng)變片組成—D3全橋電路。工作時(shí)，F(xiàn)x力使雙平行45o八角環(huán)產(chǎn)生拉伸和壓縮輸出電信號(hào)，因此用D1電橋來測(cè)車削力Fx的大小。Fy力使雙平行八角環(huán)產(chǎn)生彎曲，使八角環(huán)內(nèi)壁產(chǎn)生壓縮，八角環(huán)外壁產(chǎn)生拉伸，因此用D2電橋來測(cè)車削力Fy的大小。Fz力使雙平行八角環(huán)的上環(huán)產(chǎn)生拉伸下環(huán)產(chǎn)生壓縮，所以用D3電橋來測(cè)車削力Fz的大小。插座接線如圖四所示，電阻應(yīng)變片組成的電橋線路按標(biāo)號(hào)與插座進(jìn)行聯(lián)接并同接線盒對(duì)號(hào)相連。

1、2、3、4點(diǎn)——縱向力Px6、7、8、9點(diǎn)——橫向力Py

11、12、13、14點(diǎn)——徑向力Pz

本試驗(yàn)的二次儀表是與之配套的WJLC—I型微處理機(jī)力測(cè)試儀，其核心部分是TP810—B單板機(jī)，采樣數(shù)據(jù)可真地反映一組削力中各分力在同一瞬間的相互關(guān)系和不同瞬間的變化狀況，能便利地進(jìn)行靈敏度修正，分力干擾補(bǔ)償在一定范圍內(nèi)提高了測(cè)力精度，并經(jīng)線性回歸分析求出切削力經(jīng)驗(yàn)公式的系數(shù)及指數(shù)。補(bǔ)償后的全部數(shù)據(jù)可用TP801微機(jī)，以數(shù)據(jù)或曲線二種形式輸出。

WJLC—I型微處理機(jī)力測(cè)試儀的前面板結(jié)構(gòu)如圖五所示，其操作鍵盤如圖六所示。

圖五

1．指示燈2.“工作狀態(tài)〞旋鈕、靜態(tài)標(biāo)定時(shí)按標(biāo)