刀具几何角度测量实验
实验概述 切削加工过程中,刀具要从工件上切下金属,其切削部分必须具备一定的切削角度,也 正是由于这些角度才决定了刀具切削部分上各刀面, 刀刃和刀尖的空间位置. 用于切削加工 的刀具虽然种类繁多,具体结构各异,但其切削部分在几何特征上却具有共性.外圆车刀的 切削部分可以看作是各类刀具切削部分的基本形态,故此在工程中,是以外圆车刀为例,给 出刀具切削部分的基本定义.而刀具几何角度就是描绘切削部分几何特征的参数. 实验目的 通过实验, 将使同学能增强对刀具切削部分几何特征参数的感性认识, 理解切削加工中 的切削机理,掌握金属切削理论基础概念. 实验要求 1. 熟悉车刀切削部分的构成要素,掌握车刀静态角度的参考平面,参考系及车刀静态角度 的定义: 2. 了解车刀量角台的结构,学会使用量角台测量车刀静态角度; 3. 绘制车刀静态角度图,并标注出测量得到的各角度数值. 实验内容 使用车刀量角台测量车刀的前角,后角,主偏角,副偏角,刃倾角. 实验原理 车刀的静态角度可以用车刀量角台进行测量, 其测量的基本原理是: 按照车刀静态角度 的定义,在刀刃选定点上,用量角台的指针平面(或侧面或底面),与构成被测角度的面或线 紧密贴合(或相平行,或相垂直),把要测量的角度测量出来. 实验方法 1. 校准车刀量角台的原始位置 用车刀量角台测量车刀静态角度之前,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 1-2 所示平放在工作台上,我们称这种状态下的车刀量角台 位置为测量车刀静态角度的原始位置. 2. 主偏角 Kr 的测量 从图 1-2 所示的原始位置起, 按顺时针方向转动工作台(工作台平面相当于 Pr), 让主刀刃和 大指针前面 a 紧密贴合,如图 1-3 所示,则工作台指针在底盘上所指示的刻度数值,就是主偏角 kr 的数值. 3. 刃倾角 λs 的测量 测完主偏角 kr 之后,使大指针底面 c 和主刀刃紧密贴合(大指针前面 a 相当于 Ps),如图 1-4 指针在 0°左边为+ s, 所示, 则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值, 就是刃倾角 s 的数值. 指针在 0°右边为 4. 副偏角 kr'的测量 按逆时针方向转动工作台, 使副刀刃和大指针前面 a 紧密贴合, 参照测是主偏角 kr 的方法, 如图 1-5 所示,则工作台指针在底盘上所指示的刻度数值,就是副偏角 kr 的数值. 5. 前面 γ0 的测量 前角 γ0 的测量,必须在测量完主偏角 kr 的数值之后才能进行. 从图 1-2 所示的原始位置起,按逆时针方向转动工作台,使工作台指针指到底盘上 Kr=90°—Kr 的刻度数值处(或者从图 1-3 所示测完主偏角 kr 的位置起,按逆时针方向使工作台转 动 90°),这时,主刀刃在基面上的投影恰好垂直于大指针前面 a(相当于 P0),然后让大指针底 面 c 落在通过主刀刃上选定点的前刀面上(紧密贴合),如图 1-6 所示,则大指针在大刻度盘上所
指示的刻度数值,就是正交平面前角 0 的数值.指针在 0°右边时为+ 0,指针在 0°左边时 6. 后角 α0 的测量 在测完前角 γ0 之后,向右平行移动车刀(这时定位块可能要移到车刀的左边,但仍要保证车 刀侧面与定位块侧面靠紧),使大指针侧面 b 和通过主刀刃上选定点的后刀面紧密贴合,如图 1-7 所示,则大指针在大刻度盘上所指示的刻度数值,就是正交平面后面 0 的数值.指针在 0°的 数值.指针在 0°左边为+ 0,指针在 0°右边为— 0.
车刀量角台结构 车刀量角台的结构如图所示.圆形底盘 2 的周边,刻有从 0°起向顺,逆时针两个方向 各 100°的刻度.其上的工作台 5 可以绕小轴 7 转动,转动的角度,由固连于工作台 5 上的 工作台,指针 6 指示出来.工作台 5 上的定位块 4 和导条 3 因定在一起,能在工作台 5 的滑 槽内平行滑动. 立柱 10 固定安装在底盘 2 上,它是一根矩形螺纹丝杠,旋转丝杆上的大螺帽 19,可以 使滑体 13 沿立柱(丝杠)20 的键槽上,下滑动.滑体 13 上用小螺钉 16 固定装上一个小刻度 盘 15,在小刻度盘 15 的外面,用旋钮 17 将弯板 18 的一端锁紧在滑体 13 上.当松开旋钮 17 时,弯板 18 以旋钮 17 为轴,可以向顺,逆时针两个方向转动,其转动的角度用固连于 弯板 18 上的小指针 14 在小刻度盘 15 上指示出来.在弯板 18 的另一端,用两个螺钉 11 固 定装上一个扇形大刻度盘 12, 其上 4 用特制的螺钉轴 8 装上一个大指针 9. 大指针 9 可以绕 螺钉轴 8 向顺,逆时针两个方向转动,并在大刻度盘 12 上指示出转动的角度.两个销轴 10 可以限制大指针 9 的极限位置. 当工作台指针 6, 大指针 9 和小指针 14 都处在 0°时, 大指针 9 的前面 a 和侧面 b 垂直 于工作台 5 的平面,而大指针 9 的底面 c 平行于工作台 5 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 5, 同时调整放在工作台 5 上的车刀位置,再旋转大螺帽 19,使滑体 13 带动大指针 9 上升或下降而处于适当的位置,然向用大指针 9 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 12 上读出大指针 9 指 示的被测角度数值.

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