切削力测量实验报告
切削力实验报告
篇一：007切削力测量实验报告专业班级姓名学号专业班级姓名学号实验日期实验地点 40号楼一楼实验室成绩实验名称切削力测量实验实验目的本次切削力测量实验的目的在于巩固和深化《机械制造技术基础》课堂所学的有关切削力的理论知识，正确认识切削力直接影响切削热、刀具磨损与使用寿命、加工精度和已加工表面质量等问题。
因此，研究切削力的规律，对于分析切削过程和生产实际是十分重要的。
本次实验在实验老师的指导下，达到如下实验目的：1、了解三向切削力实验的原理和方法；2、进行切削力单因素实验，了解背吃刀量、进给量和切削速度三大切削用量对切削力的影响规律，获得三向切削力实验公式；3、了解在计算机辅助下的、利用三向测力仪进行切削力实验的软、硬件系统构成，以及三向切削测力仪标定的原理和方法。
实验基本原理切削力是机械切削加工中的一个关键因素，它直接影响着机床、夹具等工艺装备的工作状态（功率、变形、振动等），影响着工件的加工精度、生产效率和生产成本等。
切削力的来源有两个：一是切削层金属、切屑和工件表层金属的弹塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。
影响切削力的因素很多，工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具磨损状况、切削液的种类和性能、刀具材料等都对切削力有较大的影响。
实验基本步骤1、实验指导教师讲解实验的目的和要求；强调实验的纪律、进行安全教育。
2、车床及工件的准备：将圆钢棒材（工件）安装在车床上，利用三爪卡盘和活动顶尖将棒材装夹到位；安装车刀，注意刀尖对准车床的中心高，然后启动车床将工件外圆表面加工平整；3、dj-cl-1型三向切削力实验系统的准备：1）启动切削力实验程序，在“输入实验编号”栏目内，输入年级、专业、班级、组号、实验次数和主题词等，并点击“确定”；2）点击“零位调整”软按钮，调出零位调整界面，进行三向零位调整；3）点击“切削力实验方式向导”软按钮，调出切削力实验方式向导界面，进行实验方式选择：选择切削力单因素实验；4、进行不改变进给量及切削速度，只改变背吃刀量单因素切削力实验；5、进行不改变进给量及背吃刀量，只改变切削速度单因素切削力实验；6、进行不改变背吃刀量及切削速度，只改变进给量单因素切削力实验；7、建立单因素切削力实验综合公式，并输出实验报告。
刀具,切削力实验报告
实验目录实验一、车刀角度的测量。
实验二、（1）车削力的测定及经验公式的建立。
（2）用切削力动态测量显示系统和YDC-III89型压电式车削测力仪测量三向车削力。
附录：切削力动态测量显示系统和YDC-III89型压电式车削测力仪使用说明书。
实验注意事项一、实验前，学生必须预习实验指导书和教材（包括课堂笔记）上有关内容。
二、进人实验室要注意安全（女同学带工作帽）。
不得擅自开动机床或搬动其它设备手柄等。
三、使用与操作仪器要细心，损坏者按学校规定进行赔偿。
四、实验做完之后，应及时清理切屑，擦净机床，整理收拾工具仪器等。
五、实验完后应对实验数据进行整理、分析讨论，并认真填写实验报告交教师审阅。
六、实验缺课或不及格者，取消参加考试资格。
实验一车刀角度的测量一、实验目的1．熟悉车刀角度，学会一般车刀角度基准面的确定及角度的测量方法。
2．了解不同参考系内车刀角度的换算方法。
二、实验设备，工具和仪器。
1．车刀量角台（三种型式）。
量角台的构造如图1—1。
（1）台座、（2）立柱、（3）指度片、（4）刻度板、（5）螺钉、（6）夹固螺钉、（7）定位块。
2．各种车刀模型。
A型量γ0 、α0、αo·B型量λs C型量K r、K图1—1车刀量角台三、实验内容车刀标注角度的测量。
用车刀量角台测量外园车刀的γ0 、α0 、λs 、K r、K r·、αo·等角。
（a）量前角：如图1-2，将车刀放置在台座上，调整刻度板4和指度片3使指度片的B边位于车刀主剖面内并与前刀面贴合，则由刻度板上读出γ0。
如果指度片位于横向或纵向剖面，则可测得γf或γp 。
（b）量后角：如图1-3,调整刻度板和指度片使指度片A边位于主剖面内，并与后刀面贴合则由刻度板可测得α0。
同理指度片位于横向或纵向剖面内可测得αf或αp。
调整刻度片位于副剖面内，可测得αo〃。
（c）量刃倾角：如图1-4,调整指度片使之位于切削平面内并使其测量边与主切削刃贴合，则由刻度板读出λs。
切削力测量实验数据的处理及分析
进给量f(mm/r) 0.28 0.30 0.32
进给速度 Vf(mm/min) 280.00 300.00 320.00
转速n(r/min) 1000.00 1000.00 1000.00
均值 558.04 561.01 568.00
方差 1.01 0.94 0.97
0.08
0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26
图1-切削实例图
2
1896
1920
1987
2006
实验目的
对曲面铣削加工在不同进给量下测得的主切削力的 实验数据进行处理。 以实际生产中常用的切削力经验模型为基础，求得 切削力与进给量的关系函数模型并与实际测得值的拟 合曲线进行对比和误差分析。
3
1896
1920
1987
2006
实验原理
实验采用YDX-III9702三向压电铣削测力仪实现切 削载荷的在线综合测试。测试系统主要由测力仪(测力 传感器)、动态电阻应变仪(或放大器)、采集装置等 组成。
340.00
360.00 380.00 400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00
1000.00
1000.00 1000.00 1000.00 1000.00 1000.00 1000.00 1000.00 1000.00
577.03
582.95 587.99 593.00 605.00 607.03 610.99 618.05 624.97
19
1896
1920
1987
2006
谢谢！ 敬请批评指正！
13
1896
1920
实验二 车削力的测量 - 天津科技大学
实验二 切削力的测量实验指导书切削力是影响机械加工质量的主要因素之一，其大小和稳定性很大程度上决定了零件表面质量和刀具的寿命。
本实验通过改变切削参数并测量车削加工中的切削力变化情况，建立车削力的经验公式，从而在已知切削参数时可以定量的计算出相应的切削力，便于进行工艺设计。
一、实验目的1.了解电阻式车削测力仪的工作原理、调整及标定方法。
2.研究切削用量（切削速度v c，进给量ƒ和背吃刀量a p）对车削力的影响规律。
3.通过对实验数据的处理，建立切削力的经验公式。
二、实验仪器设备1. CA6140型车床1台2.应变式车削测力仪1台3. DH3817动静态应变仪1台4.外圆车刀2把5.试件（中碳钢棒料）1件6.卡尺、钢板尺各1把7.双对数坐标纸三、实验原理1.筋板式车削测力仪（电阻式测力仪）工作原理测力仪有两种类型，一种是电感式，另一种是电阻式。
电感式测力仪工作原理如下：切削力作用在刀头上，刀头与弹性体连接如图2-1，2-2所示。
在弹性体受切削力的三个分力方向上分别安装三个电感线圈，线圈两端由电感测力仪电源箱提供一个固定的电压。
当刀尖受到切削力作用时，线圈的间隙变化将使线圈周围的磁场也发生变化，从而使通过线圈的磁通量变化，使线圈两端的电压发生变化。
测力仪电源箱内部装有三个电桥与测力仪的三个电感线圈相对应，每个电桥的接线图如图2-2所示。
其中U为电桥电源，V为电感线圈产生的变化电压，接于桥臂两端。
在一个桥臂上装有可调电位器。
测量前调节可变电位器，使电桥达到平衡。
当外部电压发生变化时，电源箱上的三个微安表就会测出这个变化，电流的大小反映出切削力的大小。
4个筋板作为弹性元件，在上面、下面或者侧面，共粘贴着8片电阻应变片（应变计），可以组成三个电桥（考虑应变仪只有8个通道。
若应变仪通道增加，可适当增加应变片的数量），分别测量F z ，F y ，F x 。
（1）电阻式测力仪的基本原理电阻式测力仪的基本原理是将切削力的大小转换成电压的大小来进行测量的一种仪器。
切削加工特性实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，了解切削加工的基本原理和过程，掌握切削加工中的关键参数，分析不同切削参数对切削性能的影响，为实际生产中的切削加工提供理论依据和技术支持。
二、实验设备与材料1. 实验设备：数控车床、铣床、磨床、刀具磨削机、万能工具显微镜、硬度计等。
2. 实验材料：45钢、铝合金、铸铁等。
三、实验内容1. 刀具几何参数测量- 使用万能工具显微镜测量刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等几何参数。
- 分析刀具几何参数对切削性能的影响。
2. 切削加工实验- 在数控车床上进行切削加工实验，分别采用不同的切削速度、进给量和切削深度进行加工。
- 测量切削力、切削温度、表面粗糙度等切削性能参数。
3. 刀具磨损实验- 在刀具磨削机上对刀具进行磨损实验，观察刀具磨损情况，分析刀具磨损机理。
- 测量刀具磨损量，分析刀具磨损对切削性能的影响。
4. 切削液实验- 在切削加工实验中，采用不同的切削液进行加工，比较切削液的冷却、润滑和防锈效果。
- 分析切削液对切削性能的影响。
四、实验结果与分析1. 刀具几何参数对切削性能的影响- 前角增大，切削力减小，切削温度降低，但刀具磨损加剧。
- 后角增大，切削力增大，切削温度升高，但刀具磨损减轻。
- 主偏角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。
- 副偏角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。
- 刃倾角增大，切削力减小，切削温度降低，但表面粗糙度增大。
2. 切削速度对切削性能的影响- 切削速度升高，切削力增大，切削温度升高，表面粗糙度增大，但刀具磨损减轻。
3. 进给量对切削性能的影响- 进给量增大，切削力增大，切削温度升高，表面粗糙度增大，但刀具磨损加剧。
4. 切削深度对切削性能的影响- 切削深度增大，切削力增大，切削温度升高，表面粗糙度增大，但刀具磨损加剧。
5. 刀具磨损对切削性能的影响- 刀具磨损加剧，切削力增大，切削温度升高，表面粗糙度增大，刀具寿命降低。
切削力的测定
切削力的测定实验一切削力的测定（综合性实验）一、实验目的1．了解切削测力仪的工作原理和测力方法和实验系统；2．掌握背吃刀量a、进给量f和切削速度c V对切削力的影响规律；p3．通过实验数据的处理，建立切削力的经验公式。
二、实验仪器设备1．CA6140车床；2．测力传感器：HUR-1603M；3．数显箱、计算机（安装切削力实验系统软件）及数据线；4．工件；三、实验原理三向切削力的检测原理，是使用三向车削测力传感器检测三向应变，三向应变作为模拟信号，输出到切削力实验仪器内进行高倍率放大，再经A/D板又一次放大之后，转换为数字量送入计算机的。
测力系统首先应该通过三向电标定，以确定各通道的增益倍数。
然后，再通过机械标定，确定测力传感器某一方向加载力值与三个测力方向响应的线性关系。
经过这两次标定，形成一个稳定的检测系统之后，才能进行切削力实验。
测量切削力的主要工具是测力仪，测力仪的种类很多。
有机械测力仪、油压测力仪和电测力仪。
机械和油压测力仪比较稳定、耐用。
而电测力仪的测量精度和灵敏度较高。
电测力仪根据其使用的传感器不同，又可分为电容式、电感式、压电式、电阻式和电磁式等。
目前电阻式和压电式用得最多。
图1－1 由应变片组成的电桥电阻式测力仪的工作原理：在测力仪的弹性元件上粘贴具有一定电阻值的电阻应变片，然后将电阻应变片联接电桥。
设电桥各臂的电阻分别是R 1、R 2、R 3和R 4，如果R 1/R 2=R 3/R 4，则电桥平衡，即2、4两点间的电位差为零，即应变电压输出为零。
在切削力的作用下，电阻应变片随着弹性元件发生弹性变形，从而改变它们的电阻。
如图1－1所示。
电阻应变片R 1和R 4在弹性张力作用下，其长度增大，截面积缩小，于是电阻增大。
R 2和R 3在弹性压力作用下，其长度缩短，截面积加大，于是电阻减小，电桥的平衡条件受到破坏。
2、4两点间产生电位差，输出应变电压。
通过高精度线性放大区将输出电压放大，并显示和记录下来。
切削力实验
切削力实验
1．实验目的
理解压电式测力仪的原理；掌握切削力的测试方法；掌握单因素法试验设计方法；加深对切削用量影响切削力变化趋势的理解；掌握图解法建立经验公式的方法；加深对动态试验数据处理方法的理解。
2．实验系统
硬件：车床、三向测力仪系统、数据采集卡、PC 机 软件：切削力数据处理系统
图1 实验系统原理图（同时测温）
图2 压电式测力仪及其电荷放大器
图3 信号流程
3．实验过程
1）实验条件范围，准备工件、刀具； 2）单因素法设计实验； 3）实验测试系统，调试；
4）条件下进行切削加工，记录实验数据；
5）数据，获得切削条件与切削力之间的对应数据表； 6）作图法，求切削力经验公式；
7）经验公式分析切削用量对切削力影响的趋势； 8）实验报告。
图4 条件设置界面
图5 三向切削力记录界面（实时改变切削用量）。
切削力实验报告
切削力实验报告切削力实验报告引言：切削力实验是机械加工领域中重要的研究内容之一。
通过测量切削力的大小和方向，可以评估刀具性能、优化切削工艺以及提高加工效率。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，深入了解切削力的变化规律和影响因素。
实验装置与方法：本次实验采用数控车床进行切削力的测量。
首先，选择适当的刀具和工件材料，并确定切削参数，如进给速度、切削深度和切削速度。
接着，安装刀具和工件，调整好机床的切削参数。
在实验过程中，通过力传感器测量切削力的大小和方向，并将数据记录下来。
最后，根据实验数据进行分析和总结。
实验结果与分析：在实验过程中，我们记录了不同切削参数下的切削力数据，并进行了分析。
首先，我们发现切削速度对切削力有着显著影响。
随着切削速度的增加，切削力呈现出逐渐增加的趋势。
这是因为切削速度增加会导致切削温度升高，材料的塑性变形能力下降，从而增加了切削力的大小。
此外，切削速度的增加也会引起切削过程中的振动，进而增加了切削力的变化幅度。
其次，切削深度也对切削力有着明显的影响。
随着切削深度的增加，切削力呈现出逐渐增加的趋势。
这是因为切削深度的增加会导致切削面积增大，从而增加了切削力的大小。
此外，切削深度的增加也会引起切削过程中的切削力方向的变化，进而影响了切削力的分布情况。
最后，进给速度也对切削力有一定的影响。
我们观察到，随着进给速度的增加，切削力呈现出先增加后减小的趋势。
这是因为进给速度的增加会导致切削过程中的切削面积增大，从而增加了切削力的大小。
然而，当进给速度过大时，切削力会受到切削液的冲击和切削过程中的振动的影响，进而导致切削力的减小。
结论：通过本次实验，我们深入了解了切削力的变化规律和影响因素。
切削速度、切削深度和进给速度都对切削力有着明显的影响。
切削速度的增加会导致切削力的增加，切削深度的增加也会增加切削力的大小，而进给速度的变化则会引起切削力的先增加后减小的变化趋势。
这些实验结果对于优化切削工艺、提高加工效率具有重要的指导意义。
切削力实验报告实验分析(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过切削实验，研究切削参数对切削力的影响，分析切削力的变化规律，为切削加工工艺的优化提供理论依据。
二、实验原理切削力是指切削过程中，刀具与工件接触点所受到的切向力、径向力和轴向力的总和。
切削力的大小受切削参数（如切削速度、切削深度、进给量等）和工件材料等因素的影响。
三、实验器材1. 切削实验台2. 刀具：高速钢铣刀3. 工件：45号钢4. 测力仪5. 数据采集系统四、实验方法1. 设置切削参数：切削速度分别为100m/min、150m/min、200m/min，切削深度分别为2mm、3mm、4mm，进给量分别为0.2mm/r、0.3mm/r、0.4mm/r。
2. 进行切削实验：在设定的切削参数下，对工件进行切削，并实时采集切削力数据。
3. 数据分析：对采集到的数据进行处理和分析，得出切削力与切削参数之间的关系。
五、实验结果与分析1. 切削力与切削速度的关系实验结果表明，切削力随切削速度的增加而增大。
当切削速度较低时，切削力随着切削速度的增加而迅速增大；当切削速度较高时，切削力随着切削速度的增加而缓慢增大。
分析：切削速度增加，切削过程中的热量增加，切削温度升高，切削刃磨损加剧，导致切削力增大。
2. 切削力与切削深度的关系实验结果表明，切削力随切削深度的增加而增大。
当切削深度较小时，切削力随着切削深度的增加而迅速增大；当切削深度较大时，切削力随着切削深度的增加而缓慢增大。
分析：切削深度增加，切削刃与工件接触面积增大，切削阻力增大，导致切削力增大。
3. 切削力与进给量的关系实验结果表明，切削力随进给量的增加而增大。
当进给量较小时，切削力随着进给量的增加而迅速增大；当进给量较大时，切削力随着进给量的增加而缓慢增大。
分析：进给量增加，切削刃与工件接触面积增大，切削阻力增大，导致切削力增大。
六、结论1. 切削力受切削速度、切削深度和进给量的影响。
2. 切削力与切削速度、切削深度和进给量呈正相关关系。
机床切削力测量
2·测力仪的标定 由各种测力仪直接得到的读数是机械量或电量，要经过进一步折
算后才能知道切削力的大小，为此要进行测力仪的标定。标定的准确 与否将直接影响测量结果的准确性和可靠性。通常动态测力仪，必须 进行静态与动态标定。
(4)、频率响应范围宽，特别适应于动态测量。一般采用其它传
感元件的测力仪使用频率范围在 0～2 千赫。而采用压电元件时，
使用频率范围可达 5 千赫以上。用于特别目的的测力仪其固有频
率可达 180 千赫。
(5)、稳定性好，时间老化率低，无热释电现象，对温度的敏感
性比电阻、电感类传感器要小得多，因此灵敏度基本上为一常数。
1
4
数（库仑／牛顿）；
E---外电场（伏／米）。
(2)、压电传感器 压电传感器是实现力—电转换的核心器件，
压电传感器设计的关键是选择合理的切型和结构形式（周边压缩式、
中心压缩式、预紧筒式和环型剪切式等）。
41
电子束焊接
+++++++++++ ----------+¯+¯ +¯+¯ +¯ +¯ +¯ +¯ ¯+ +¯+¯
石英晶体有 X（电轴）、Y（机械轴）、Z（光轴）三个坐标轴，相 对于三个坐标轴的不同几何位置进行切片，即可产生不同切型。对不 同的切型，上述三种压电效应亦不相同，力—电转换效率也不同，通 常可用正压电效应方程式来描述这种力—电转换关系。正压电效应方 程式就是表达晶体表面上电荷密度σ（库仑／米 2 ）或电位移 D（库 仑／米 2 ）与作用力之间的关系式。
切削测试实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过切削测试，了解不同切削参数对切削过程的影响，分析切削过程中产生的切削力、切削温度、切削速度、切削深度等参数的变化规律，为切削工艺的优化提供理论依据。
二、实验原理切削实验是在切削过程中，通过测量切削力、切削温度、切削速度、切削深度等参数，分析切削过程中的各种因素对切削效果的影响。
实验原理如下：1. 切削力：切削力是切削过程中产生的阻力，与切削速度、切削深度、刀具几何参数等因素有关。
2. 切削温度：切削温度是切削过程中产生的热量，与切削速度、切削深度、刀具材料、工件材料等因素有关。
3. 切削速度：切削速度是切削过程中工件表面与刀具相对运动的速度，与切削力、切削温度、切削深度等因素有关。
4. 切削深度：切削深度是切削过程中工件表面与刀具之间的距离，与切削力、切削温度、切削速度等因素有关。
三、实验内容1. 实验材料：选用碳素结构钢（Q235）作为工件材料，高速钢（W6Mo5Cr4V2）作为刀具材料。
2. 实验设备：C620-1型车床、传感器、数据采集系统、温度计等。
3. 实验步骤：（1）将工件安装在车床上，调整刀具位置，使刀具与工件接触。
（2）启动数据采集系统，记录切削力、切削温度、切削速度、切削深度等参数。
（3）改变切削速度、切削深度、刀具几何参数等参数，重复步骤（2）。
（4）分析实验数据，总结切削过程中的变化规律。
四、实验结果与分析1. 切削力与切削速度的关系：实验结果表明，切削力随切削速度的增加而增大。
这是因为在高速切削过程中，切削刃的磨损加剧，导致切削力增大。
2. 切削力与切削深度的关系：实验结果表明，切削力随切削深度的增加而增大。
这是因为切削深度越大，切削刃所承受的切削阻力越大，从而导致切削力增大。
3. 切削温度与切削速度的关系：实验结果表明，切削温度随切削速度的增加而增大。
这是因为切削速度越高，切削过程中的热量越多，导致切削温度升高。
4. 切削温度与切削深度的关系：实验结果表明，切削温度随切削深度的增加而增大。
金属切削原理实验报告
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 20 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
（2）实验仪器
1) 设备： CA6140 普通车床。 2) 刀具：YT15 硬质合金车刀。 3) 试件：45# 钢。
（3）实验原理
切削层变形就是指被切屑层在刀具的切削刃与前刀面的影响作用下，经受挤压而产生的 剪切滑移变形。
（4）实验方法步骤
1) 将车床的参数调至如下结果：:n=80rpm；ap=0.5~1mm； =30°；f=0.2mm/r 时，观察 切屑形状。
偏角 的数值。
2
图 1-4 用车刀量角台测量车刀刃倾角
图 1-5 用车刀量角台测量车刀副偏角
5) 前角 的测量
前角 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Ψ =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
的数值。指针在 0°右边时为+ ，指针在 0°左边时为– 。
6) 后角 的测量
1
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。
机械制造工程学实验报告-切削力
2.极差分析：
参加实验的因素取了几个水平，每一水平参加了几次实验，就会导致几个结果，把这些结果相加，就求出了每一因素各同一水平结果之和。本例中主轴转速有四个水平，各进行了四次实验，导致四个结果，把这四个结果相加，就得出各水平分别导致的结果之和，如Kn1=3.12+20.07+22.21+21.06=66.46为主轴转速在2000时切削力结果之和，然后将Kn1等分别写到下表3相应位置。极差是指一组数据中最大值和最小值之差，它是用来划分因素的重要程度的依据，极差越大说明该因素水平所引起实验结果的变化最大，根据极差大小，可以排出因素的主次顺序。经计算，3个主要因素切削深度ap、每齿进给量fx和主轴转速对切削力的影响程度依次为：主轴转速、切削深度、每齿进给量。
1.实验目的
（1)了解多分量切削力测力系统的基本结构及其工作原理。
（2）掌握KISTLER多分量切削力测力系统的基本操作方法。
（3）通过实验得出的数据，分析切削三要素对切削力的影响。
（4）分析实验数据，得出实验结论。
2.实验原理
KISTLER多分量切削力测力系统：
（1）切削力传感器具有高刚度，高固有频率，长寿命，大量程的特点；
1.通过极差分析判断主轴转速、每齿进给量、切削深度对切削力影响程度？
答：从小到大依次是主轴转速、每齿进给量、切削深度。
2.根据多元回归方法，求出切削力的经验公式系数，要求有详细的计算过程。
答：表格如下
序号
X1=logap
X2=logfx
X3=logn
Y=logF
1
X11=-1
X12=2.60
切削量实验报告结果(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究切削参数（切削深度、进给量、切削速度）对切削量（切削力、切削温度、表面粗糙度）的影响，为实际生产中切削参数的优化提供理论依据。
二、实验内容与方法1. 实验设备：高速切削实验台、电主轴、刀具、测力仪、温度计、表面粗糙度仪等。
2. 实验材料：45号钢。
3. 实验参数：- 切削深度：0.5mm、1.0mm、1.5mm- 进给量：0.2mm/r、0.4mm/r、0.6mm/r- 切削速度：300m/min、400m/min、500m/min4. 实验方法：- 将45号钢材料固定在高速切削实验台上，调整切削参数。
- 使用刀具进行切削实验，记录切削力、切削温度、表面粗糙度等数据。
- 对比不同切削参数下切削量的变化规律。
三、实验结果与分析1. 切削力：实验结果表明，切削力随切削深度、进给量的增加而增大，随切削速度的增加而减小。
在相同切削参数下，切削深度对切削力的影响最为显著。
2. 切削温度：实验结果表明，切削温度随切削深度、进给量的增加而升高，随切削速度的增加而降低。
在相同切削参数下，切削深度对切削温度的影响最为显著。
3. 表面粗糙度：实验结果表明，表面粗糙度随切削深度、进给量的增加而增大，随切削速度的增加而减小。
在相同切削参数下，切削速度对表面粗糙度的影响最为显著。
四、结论1. 切削力、切削温度、表面粗糙度均受到切削参数的影响，其中切削深度的影响最为显著。
2. 在实际生产中，应根据工件材料、加工要求等因素，合理选择切削参数，以获得最佳的切削效果。
3. 高速切削技术具有切削速度高、切削力小、切削温度低等优点，有利于提高加工效率、降低生产成本。
五、实验总结本次实验通过探究切削参数对切削量的影响，为实际生产中切削参数的优化提供了理论依据。
实验结果表明，切削深度、进给量、切削速度对切削力、切削温度、表面粗糙度具有显著影响。
在实际生产中，应根据工件材料、加工要求等因素，合理选择切削参数，以获得最佳的切削效果。
车削加工切削力测量实验报告书附指导书
实验系统由下列设备仪器组成
1.微型数控车床ＫC0628S
2.车床测力刀架系统(图１）,包括:
（1）车削测力刀架
(２)动态应变仪
(3）USＢ数据采集卡
（4）台式计算机
ﻬ3.三向切削力传感器结构与工作原理
三向切削力传感器是一种以电阻式应变片为敏感元件的力传感器。它具有八角扁环型结构（上下环)的弹性元件。八角扁环是用整体钢材加工成八角状结构，从而避免接触面间的摩擦和螺钉夹紧的影响。在八角状弹性元件的适当位置粘贴电阻应变片作为敏感元件。弹性元件受力变形后,导致电阻应变片变形，引起电阻应变片的电阻值变化，见图2。其电阻变化率△R/R与应变△L/Ｌ有如下的线性关系：
△R／R=K0*△L/L=K0＊ε
式中Ｋo为电阻应变片的应变灵敏系数,一般Ｋo=2.0~2.4;
ε—八角状弹性元件的应变。
由于应变片电阻的电阻变化率△R/Ｒ是很小的。故此需外接电阻应变仪，将电阻应变片的微小变化量放大，进而转变成电流（电压）的变化量，形成电信号输出。在电阻应变仪的输出端连接计算机数据处理仪，对此信号进行实时采样,A/Ｄ转换、形成数字数据流输出，存储，形成实验数据的实时记录文档。
车削加工切削力测量实验报告书（附指导书)
———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：
ﻩ
车削加工切削力测量实验报告书
学号
姓名
小组
时间
成绩
上海大学生产工程实验中心
2014-11
一.实验概述
切削过程中,会产生一系列物理现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度、刀具磨损等。对切削加工过程中的切削力、切削温度进行实时测量,是研究切削机理的基本实验手段和主要研究方法。通过对实测的切削力、进行分析处理，可以推断切削过程中的切削变形、刀具磨损、工件表面质量的变化机理。在此基础上，可进一步为切削用量优化,提高零件加工精度等提供实验数据支持。
实验二车削加工切削力测量实验报告书（大全5篇）
实验二车削加工切削力测量实验报告书（大全5篇）第一篇：实验二车削加工切削力测量实验报告书车削加工切削力测量实验报告书学号 ___________姓名傅亥杰小组 11 _________时间 2015 年 12 月 17 日成绩 _____________________上海大学生产工程实验中心 2015-11•实验概述切削过程中，会产生一系列物理现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度、刀具磨损等。
对切削加工过程中的切削力、切削温度进行实时测量，是研究切削机理的基本实验手段和主要研究方法。
通过对实测的切削力、进行分析处理，可以推断切削过程中的切削变形、刀具磨损、工件表面质量的变化机理。
在此基础上，可进一步为切削用量优化，提高零件加工精度等提供实验数据支持。
通过本实验可使同学熟悉制造技术工程中的基础实验技术和方法，理解设计手册中的设计参数的来由，在处理实际工程问题中能合理应用经验数据。
二•实验目的与要求 1.掌握车削用量 U c、f、a p ,对切削力及变形的影响。
2.了解刀具角度对切削力及变形的影响。
3.理解切削力测量方法的基本原理、了解所使用的设备和仪器。
4.理解切削力经验公式推导的基本方法，掌握实验数据处理方法。
三•实验系统组成实验系统由下列设备仪器组成 1、微型数控车床KC0628S 2、车床测力刀架系统(图1),包括(1)车削测力刀架(2)动态应变仪(3)USB 数据采集卡(4)台式计算机四、实验数据记录与数据处理 1.切削力测量记录表 1 实验条件工件材料铝工件直径 30 刀具 /、结构材料规格前角后角副后角主偏角副偏角刃倾角外圆车刀 :硬质合金序号转速(rpm)切削速度(m/mi n)切削深度(mm)进给量(mm/r)主切削力 Fz(N)背向力 Fx(N)1 ******00主切削力背向力切削深度主切削力背向力切削深度整理采集点并运用 MATLAB 寸数据处理如下:2.请按指数规律拟合主切削力或背刀力和切削深度、进给量的关系，建立切削力的经验公式。
切削力的测量
一、实验目的
• 掌握切削力的测量方法及实验数据的处理 方法；
• 分析切削用量对切削力的影响；建立切削 力的经验公式。
二、实验原理及方法
• 本实验采用电阻式测力仪原理进行测量切 削力。电阻应变式测力仪的传感器将力作 用在弹性元件上，弹性元件在其切削力作 用下产生变形，利用贴在弹性元件上的应 变片将应变变化转换成电阻的变化，然后 利用电桥将电阻变化转换成电压变化，送 入测量放大电路测量。最后利用标定曲线 将测得之应变值推算得被测外力值，或者 直接由测力仪上经过标定的刻度盘读得测 量值。测力原理如图所示：
四、实验步骤
4.1标定：首先将弓型加载器一端用夹盘夹住，另一 端用顶尖支撑，测力环上表针调整到零的位置， 底端放在刀杆上的滚珠上，另一端用弓型加载 器的长螺丝上的滚珠顶住，拧动螺丝，调整松 紧程度，将其固定住，测力环上表针调整到零 的位置，然后加力开始标定，用光线示波器中 的感光纸记录标定曲线。
4.2进行实际切削，用计算机记录切削力变化曲线。 按下面表格(表1)分别改变切削因素ap、f进行切 削。并记录下来：
五、数据整理与报告要求
•
• 采用电阻式测力仪，利一弹性原
件。在测力仪的弹性原件上粘贴具有一定
电阻值的电阻应变片，然后将电阻应变片 联接成电桥。电桥各臂的电阻分别为R1、 R2、R3、R4。如果R1/R2=R3/R4，则电 桥是平衡的，即B、D两点间的电位差为零，
电流表中没有电流通过。在切削力的作用 下，电阻应变片随着弹性原件发生变形
三、实验仪器及材料
• CA6140车床一台。测力刀杆一件。动态电 阻应变仪一台。电桥盒一个。弓型加载器、 测力环。
• 本测力系统由 SDC 系列测力仪或测力传感 器、计算机、 FS21-4A （四通道）直流应 变放大器、模 / 数转换板和专用电缆等组成； 软件功能有：数据采集、回放、动态显示、 均值计算、回归分析、功率谱分析等。具 体的连接关系如图所示：
切削力测量方法研究报告
目录一、国外著名传感器公司名称 (2)美国 (2)德国 (5)瑞士 (8)意大利 (10)日本 (10)印度 (11)韩国 (12)英国 (13)二、关键词： (14)三、国内外研究方法的调研成果 (14)国内 (14)国外 (39)一、国外著名传感器公司名称美国1、Measurement Specialties Inc. （美国MEAS传感器公司）主要的传感器产品：压力及动态压力传感器，位移传感器，倾角及角位移传感器，霍尔编码器，磁阻传感器，加速度传感器，振动传感器，湿度传感器，温度传感器等。
公司简介：精量电子－美国MEAS传感器公司掌握着世界领先的MEMS制造技术，专业生产各类传感器。
产品广泛应用于航天航空、国防军工、机械设备、工业自动控制、汽车电子、医疗、家用电器、暖通空调、石油化工、空压机、气象检测、仪器仪表等领域。
该公司在行业内第一个实现硅MEMS批量加工技术，第一个将LVDT商业化，第一个将Piezo Film技术转化为低成本的商业化传感器及生命特征传感器。
电话：+1-757 766 1500传真：+1-757 766 4297网址：2、Honeywell International Inc. （霍尼韦尔国际公司）主要的传感器产品：扩散硅压力传感器、变送器，陶瓷电容式压力变送器，扩散硅和陶瓷电容式液位变送器，数字式压力表，压力校验仪等。
公司简介：霍尼韦尔国际公司是一家在技术和制造业方面居世界领先地位的多元化跨国公司，在全球，其业务涉及众多领域。
Mircro Switch（微型开关公司）创立于1935，后加入霍尼韦尔成为霍尼韦尔传感与控制战略部。
全球首先研制出STC3000型智能压力传感器，技术领先。
目前共有20多个系列近六万种产品，在全世界拥有三十万用户。
近半个世纪以来，霍尼韦尔公司的传感与控制分部以其优秀的产品质量和可靠性，以及不断的技术创新，在全世界赢得了很高的声誉。
电话：+1-973 455 2000 传真：+1-973 455 4807网址：3、Keller America, Inc. （美国凯勒公司）主要的传感器产品：压力传感器，压力变送器等。
切削力测量方法研究报告
中国地质大学（武汉）切削力测量方法研究报告成员班级：2012年10月22日国内外传感器公司国内各大传感器公司及其产品公司、厂商、研究所名称主要产品中国船舶总公司707研究所角度传感器、陀螺仪中国科学院电工研究所变压器式传感器，电磁式位置与转速传感器合肥博通电子技术有限责任公司压力传感器、电容式压力/差压变送器、力敏传感器、位移传感器安徽电子科学研究所半导体拉压力传感器华东电子仪器厂应变式压力传感器和荷重传感器成都科学仪器厂应变式压力传感器宝鸡秦岭电子仪表公司通用压力传感器机械电子工业部49研究所硅杯式压力传感器，硅盐宝石压力传感器，荷重传感器等各种传感器北京建华电子仪器厂超声液位传感器北京光电器件厂光敏二极管与三极管、光电传感器等北京昆仑海岸传感技术中心压力/差压/液位/船用压力/超声波物位/浸水变送器大连仪表元件厂集成温度传感器安庆市无线电一厂湿度传感器上海森珀光电科技有限公司光栅光纤传感器沈阳仪表科学研究院力/热/磁传感器深圳清华大学研究院应变传感器，石英晶体传感器河南汉威电子股份有限公司气体传感器及气体检测系统天津市中环温度仪表有限公司温度传感器等绵阳市维博电子有限责任公司WB直流漏电流传感器、1000A-2000A圆孔（Ф50）开启式霍尔传感器国外各大传感器公司及其产品公司名称主要产品美国美国PCB公司(美国压电有限公司) 加速度、压力、力等传感器及相应的测量仪器美国MEAS传感器公司压力及动态压力传感器、倾角及角位移传感器飞思卡尔压力传感器霍尼韦尔国际公扩散硅压力传感器、陶瓷电容式压力变送器美国凯勒公司压力传感器、压力变送器美国艾默生电气公司振动传感器、P H 传感器雷泰公司温度传感器Merit Sensor Systems公司压阻式压力芯片，压力传感器等美国STS公司称重传感器，高温传感器FUTEK公司应变式的传感器及其相关的电缆、放美国大器等等Advanced Process Control,Inc 差压传感器、压力传感器、力传感器和液位传感器Analog Devices公司旋转指示记录仪Humphrey（汉弗莱）角位移传感器Schaevitz Engineering 加速度传感器、倾斜仪美国RL Electrics 力传感器美国ADE公司机械位移传感器德国西门子股份公司温度/压力传感器，工业自动化产品中所用传感器WIKA Alexander Wiegand GmbH& Co. KG温度/压力传感器爱普科斯公司温度/液位/压力传感器巴鲁夫公司光电传感器、电感式/电容式接近传感器图尔克公司电容式接近开关类传感器，流量开关传感器，倍加福公司距离/测距传感器，对射式传感器，倾斜传感器施克公司超声波传感器，荧光传感器，颜色传感器德国德森克公司聚焦/对射/反射传感器，可编程色标传感器德国爱尔邦公司现场传感器柏西铁龙公司热式流量传感器，红外测温传感器德国爱尔邦公司室内各种参数测量，气象参数、水质分析、红外温度测量传感器英飞凌科技股份公司压力传感器，磁力传感器，胎压传感器等First Sensor T echnology GmbH 力敏芯片，压力传感器等DUDOCO公司转速传感器Kistler公司冲击加速度计Micro-Epsilon（德国米铱测试技术公司）电感式位移传感器德国SIKA公司温度校准仪、压力校准仪日本日本三菱化学有限公司冲击传感器日本昭和测器位移传感器、小型位移计日本奥井电机株式会社液体界面传感器、超声液位传感器日本三洋电机集团半导体光传感器、光电二极管阵列日本竹中电子工业株式会社颜色传感器日本三菱电机株式会社湿度传感器日本横河电机株式会社EJA型谐振式压力传感器，P H传感器，流量传感器等日本欧姆龙公司温/湿传感器，开关量传感器等富士电机集团压力传感器，电容传感器和变送器等基恩士集团光纤传感器，光电传感器、近接传感器英国Druck ltd（德鲁克ltd）压力传感器、绝压传感器意大利MICROTEL T ecnologieElettroniche S.p.A.陶瓷厚膜压力传感器等Datalogic S.p.A. 色标传感器，微型传感器，管状传感器，反射及荧光传感器Gefran S.p.A 直线位移传感器，张力传感器瑞士Metallux SA 线性及旋转式传感器，陶瓷及不锈钢压力传感器，金属箔型传感器凯乐测量技术有限公司扩散硅压力传感器，变送器，陶瓷电容式压力传感器Endress+Hause（E+H公司）程控制领域中的相关传感器，DB系列压力传感器、电容式液位传感器、物位计堡盟集团光电传感器，电感式传感器，超声波传感器MEMSENS公司传感器芯体，隔离式压力传感器，压力变送器等印度Sunpro Instruments (India) Pvt.Ltd.压力传感器，风速传感器，温湿传感器Haris Sensor T echnologies Pvt.Ltd.流量/物位传感器及变送器等Syscon Instruments Pvt. Ltd. 称重传感器，位移传感器，压力传感器，扭矩传感器Ajay Sensors & Instruments 特性温度传感器，湿度传感器韩国韩国Green Sensor公司高温压力传感器，差压传感器，温度传感器Wise Control Inc 电容式压力传感器等Sensor System T echnology Co.,Ltd.变送器，电子式压力开关，温度传感器Pressure Development of Korea 压力传感器，变位传感器，温度传感器芬兰芬兰VTI公司运动和压力传感器切削力研究方法关键词：切削力（切削功、切削扭矩）；传感器；测力仪cutting force ；sennor ；dynamometer1.国别：中国研究机构：南京航空航天大学研究者：赵威何宁李亮孙永华杨吟飞研究成果：超高转速切削三维动态力测试平台该项目要解决的问题：目前已有的切削测力仪，绝大多数固有频率在1一5KHz 之内，且在安装刀具或零件后，测力系统的固有频率会进一步下降，无法满足超高转速切削时冲击频率为0. 5一3KHz的铣削力信号的准确测量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
专业班级姓名学号
专业班级姓名学号
实验日期实验地点 40号楼一楼实验室成绩
实验名称切削力测量实验
实验目的
本次切削力测量实验的目的在于巩固和深化《机械制造技术基础》课堂所学的有关切削力的理论知识，正确认识切削力直接影响切削热、刀具磨损与使用寿命、加工精度和已加工表面质量等问题。
因此，研究切削力的规律，对于分析切削过程和生产实际是十分重要的。
本次实验在实验老师的指导下，达到如下实验目的：
1、了解三向切削力实验的原理和方法；
2、进行切削力单因素实验，了解背吃刀量、进给量和切削速度三大切削用量对切削力的影响规律，获得三向切削力实验公式；
3、了解在计算机辅助下的、利用三向测力仪进行切削力实验的软、硬件系统构成，以及三向切削测力仪标定的原理和方法。
实验基本原理
切削力是机械切削加工中的一个关键因素，它直接影响着机床、夹具等工艺装备的工作状态（功率、变形、振动等），影响着工件的加工精度、生产效率和生产成本等。
切削力的来源有两个：一是切削层金属、切屑和工件表层金属的弹塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。
影响切削力的因素很多，工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具磨损状况、切削液的种类和性能、刀具材料等都对切削力有较大的影响。
实验基本步骤
1、实验指导教师讲解实验的目的和要求；强调实验的纪律、进行安全教育。
2、车床及工件的准备：将圆钢棒材（工件）安装在车床上，利用三爪卡盘和活动顶尖将棒材装夹到位；安装车刀，注意刀尖对准车床的中心高，然后启动车床将工件外圆表面加工平整；
3、DJ-CL-1型三向切削力实验系统的准备：
1）启动切削力实验程序，在“输入实验编号”栏目内，输入年级、专业、班级、组号、实验次数和主题词等，并点击“确定”；
2）点击“零位调整”软按钮，调出零位调整界面，进行三向零位调整；
3）点击“切削力实验方式向导”软按钮，调出切削力实验方式向导界面，进行实验方式选择：选择切削力单因素实验；
4、进行不改变进给量及切削速度，只改变背吃刀量单因素切削力实验；
5、进行不改变进给量及背吃刀量，只改变切削速度单因素切削力实验；
6、进行不改变背吃刀量及切削速度，只改变进给量单因素切削力实验；
7、建立单因素切削力实验综合公式，并输出实验报告。
原始记录
1、车床型号 C6240
2、工件参数 工件参数见表1 工件材料 热处理状况 工件形状 工件夹持方式 工件基本直径(mm) 工件基本 长度(mm)
45 正火 棒状 卡盘 78 200 3、测力传感器型号 dj-04b-917
4、刀具参数：刀具（刀片）材料 YT15
5、刀具几何参数 刀具几何参数见表2
表2 单因素切削力实验刀具几何参数
刀具主前角 刀具主后角 刀具副后角 刀具主偏角 刀具副偏角 刀具刃倾角
15 8 8 75 5 -4 6、实验结果：
单因素实验图
改变背吃刀量、改变进给量和改变切削速度的切削力实验图见图1、图2和图3。
3000 2500 2000 1500 1000 500
(N)
三
向
切
削 图例（下同） 切向力 轴向力
实验数据处理及结果分析 切削用量对切削力的影响很复杂。
加大背吃刀量和进给量都会使切削力增大，但两者的影响程度不同。
背吃刀量加大时，切削力成正比例增大，但进给量加大时，切削力不成正比例增大（略小），所以，在切削加工中，如从切削力和切削功率角度考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。
(N) 三 向 切 削 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 (N) 三 向 切 削 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
0 50 100 150 200 250
相比于背吃刀量和进给量，切削速度对切削力的影响较小，但更复杂。
切削铸铁等脆性材料时，因金属的塑性变形很小，切屑与前刀面的摩擦也很小，所以切削速度对切削力的影响不大；切削塑性材料时，当切削速度>27m/min时，积屑瘤消失，切削力一般随切削速度的增大而减小；当切削速度<27m/min时，切削力是受积屑瘤影响而变化的。
当切削速度=5m/min 时，积屑瘤开始出现，随着切削速度的提高，积屑瘤逐渐增大，刀具的实际前角增大，故切削力逐渐减小；约在切削速度=17m/min时，积屑瘤最大，切削力最小；当切削速度超过17m/min时，积屑瘤逐渐减小，故切削力逐渐加大。
思考题及实验总结
1、影响切削力的因素有哪些
答：
2、分析背吃刀量、进给量和切削速度与切削力的关系。
答：
实验总结：
本组学生在实验前按照实验指导书的要求，认真进行了实验预习，并理解了切削力测量实验的要点；在实验中认真听取指导教师的讲解，积极思考并记录指导教师所讲的实验关键要点；在实际切削力测量实验过程中，严格执行操作规程，很好地完成了实验。
通过该实验，使我们将课堂所学的理论知识更加实际化，达到了理论和实际相结合的实验目的，不仅使我们对切削用量三要素对切削力的影响情况有了最直接的了解，而且使我们掌握了DJ-CL-1型三向切削力实验系
统测量切削力的使用方法，达到了实验的效果。
教师评语。