制造工程基础实验报告

机械制造工程原理实验报告机械工程及自动化学院380731班张涛38071122

实验一车刀几何角度测量实验

一、实验目的

(1)掌握车刀几何角度测量的基本方法，加深对车刀切削部分基本定义的理解。

(2)了解车刀量角仪的结构、工作原理及使用方法。

(3)掌握车刀几何角度的标注方法。

二、实验仪器和刀具

（1）车刀量角仪一台。

（2）外圆车刀(90º偏刀、75º弯头刀)和切断刀各一把。

三、实验原理

车刀量角仪是测量车刀标注角度的专用量角仪，其结构如图1.1所示。它是由工作台9、定位块8、立柱7、调整螺母6和安装在三个互相垂直轴上的大刻度盘3、小刻度盘5、底盘l 以及相应的大指针2、小指针4等零件组成的。它的测量基本原理就是利用安装在三个互相垂直轴上的刻度盘或指针，对应车刀被测部分作一定角度的转动，其转过的角度值可通过相应的刻度盘指针显示出来，从而测量出车刀切削部分在某平面内的“静态”几何角度。

在车刀的设汁、制造、刃磨和测量过程中，为方便起见，均以与车刀刀杆的安装底面相贴合的平面作为基面。因为在使用中车刀的切削平面和各平面(法平面除外)均垂直于基面，所以，车刀量角仪在小指针指零时，可用大指针的前面a分别代表各平面(小指针转过刃倾角s 时代表法平面)和切削平面。

测量时，只要将被测车刀随工作台转到一定的位置，然后，再适当调整大指针的方位，使其几个测量工作面(如图1.1中的a、b、c、d等面)分别与车刀切削部分的各被测面(刃)贴合，此时，便可在底盘和大刻度盘上分别读出车刀切削部分在基面、正交平面、法平面等平面内的“静态”几何角度值。

图1.1 车刀量角台

四、实验内容及步骤

测量前，先将各指针对零(原始位置)，然后，将车刀放到测量工作台上,并与定位块靠紧。

1、主偏角γκ的测量：

将工作台连同车刀一起从原始位置开始顺时针转动(工作台平面相当于基面)，直到车刀主切削刃与大指针的a面贴合为止，这时，即可在标有刻度的圆形底盘上读出车刀主偏角值，如图1.2所示。

图1.2 车刀主偏角

γ

κ的测量 图1.3 车刀刃倾角s λ的测量

2、刃倾角s λ的测量：

测完主偏角后，工作台不动，转动调整螺母，使大刻度盘上移，并转动大指针，使b 面与车刀主切削刃完全贴合为止(大指针的b 面相当于基面)，这时，即可在大刻度盘上读出车刀主切削刃的刃倾角s λ值。大指针指在零位的左边s λ为正；指在

零位的右边

s λ为负，如图1.3所示。

3、前角o γ的测量：

从测完主偏角的位置起，使工作台逆时针转动90º，或从原始位置起逆时针转过(90º-

γ

κ)角，此时，主切削刃在基面上的投影恰好垂直于大指针的前面a(相

当于正交平面)，然后，使大指针的b 面在车刀主切削刃选定点A 处与前刀面贴合，

这时，即可在大刻度盘上读出车刀主切削刃的前角o γ值。大指针指在零位的右边

o γ为正；指在零位的左边o γ为负。如图1.4所示。

4、后角o α的测量：

测完前角后．工作台不动，向右平移车刀(这时定位块可能要换置于车刀的左侧，但仍要保证车刀侧面与定位块侧面靠紧)，然后，下移大刻度盘，使大指针的c 面在车刀主切削刃选定点A 处与后刀面贴合，这时，即可在大刻度盘上读出车刀主切削刃的后角o α值。大指针指住零位的左边o α为正；指在零位的右边o α为负，如图1.5所示。

图1.4 车刀前角o γ的测量 图1.5 车刀后角

的测量

5、副偏角'γκ的测量：

车刀副偏角

'

γ

κ的测量可参照主偏角

γ

κ的测量过程进行。

6、副前角'oγ、副后角'oα的测量：

测完副偏角

'

γ

κ后，将工作台顺时针转过90º，调整大刻度盘，使大指针的b

面和d面在车刀副切削刃选定点B处，分别与前刀面和后刀面贴合，这样，便可

在大刻度盘上分别读出车刀副切削刃的副前角

'

o

γ和副后角'

o

α值。

五、实验要求与注意事项

1.实验要求

（1）测量3把车刀的基本角度。

（2）将测量3把车刀所得到的各种几何角度，分别标注在车刀刀头部分的视图上。

2.注意事项

（1）实验前，须认真阅读实验内容及要求，了解操作步骤。

（2）测量时须先辨明车刀的主、副切削刃，前、后刀面，明确进给方向，然后才能确定在测量车刀某—角度时，车刀的安装和量角台的调整方法。

（3）测量时要谨慎小心，避免量角台和大刻度盘撞击车刀刀刃而损坏。

六、实验数据记录、计算及车刀几何角度的标注

1.实验数据记录及计算，见表1.1及表1.2。

表1.1 被测车刀几何角度值

表1.2 被测车刀派生角度值

2.车刀几何角度的标注：

先按1：1的比例绘制所测量的车刀刀头部分视图，然后在主视图与测量平面视图中标注出车刀切削部分的基本角度和其它要求测量的几何角度。

七、实验预习思考题回答

1、何谓切削平面和基面，它们之间的位置关系如何？

答:基面是通过切削刃上选定点,垂直于主运动方向（一般平行于车刀地面）的平面;切削平面是通过切削刃上选定点与切削刃相切,并垂直于基面的平面.

2、何谓主剖面参考系？

答:由基面、切削平面、主剖面三个两两相互垂直的平面构成的一个正交参考系叫做主剖面参考系。

3、写出刀具前角oγ、后角oα、主偏角γκ、副偏角

'

γ

κ、刃倾角

s

λ的定义。

答：前角

o

γ：在主剖面内度量的基面与前刀面的夹角（反映前刀面的倾斜程度）。

后角

α：在主剖面内度量的后刀面与切削平面的夹角（反映后刀面的倾斜程度）。

主偏角：在基面内度量的切削平面与进给平面的夹角

副偏角：副后刀面与副切削平面的夹角。

刃倾角：在切削平面内度量的主切削刃与基面的夹角

八、车刀几何角度测量实验感想与建议

向来都觉得制造工程基础讲课太过于枯燥，老师在讲车刀几何角度章节时候，更是感觉特别难理解，因为那些平面的名称以及它们所处的位置本来就很难记，何况老师上课讲的又很快，结果就是上课有种不知所云的感觉，课后自己看书，也觉得很费劲，空间太难想了。

做过试验后才知道不是那么回事，原来车刀的这些几何参数是生产制造各种刀具的基准，没有这些参数，道具是没法进行加工制造的。每一个角度都有其特定