实验一 车刀几何角度测量.doc

实验指导——第页

“机械加工基础”课程实验指导
实验一车刀几何角度测量
一实验目的
1了解车刀量角台的构造与工作原理。
2掌握车刀几何角度测量的基本方法。
3加深对车刀各几何角度、各参考平面及其相互关系的理解。
二实验仪器及刀具
仪器：回转工作台式量角台
车刀：1直头外圆车刀（λs=00）
2直头外圆车刀（λs<00）
三回转工作台式量角台的构造
图1-1所示，回转工作台式量角台主要由底盘1、平台3、立柱7、测量片5、扇形盘6、10等组成。底盘1为圆盘形，在零度线左右方向各有1000角度，用于测量车刀的主偏角和副偏角，通过底盘指针2读出角度值；平台3可绕底盘中心在零刻线左右1000范围内转动；图1-1量角台的构造
定位块4可在平台上平行滑动，作为车刀的基准；测量片5，如图1-2所示，有主平面（大平面）、底平面、侧平面三个成正交的平面组成，在测量过程中，根据不同的情况可分别用以代表剖面、基面、切削平面等。大扇形刻度盘6上有正副450的刻度，用于测量前角、后角、刃倾角，通过测量片5的指针指出角度值；立柱7上制有螺纹，旋转升降螺母8就可以调整测量片相对车刀的位置。
四实验内容
1利用车刀量角台分别测量λs=00、λs<00的直头外圆车刀的几何角度：
要求学生测量κr、κr＇、λs、γo、αo、αo＇等图1-2测量片
共6个基本角度。
2记录测得的数据，并计算出刀尖角ε和楔角β。
五实验方法
1根据车刀辅助平面及几何参数的定义，首先确定辅助平面的位置，在按着几何角度的定义测出几何角度。
2通过测量片的测量面与车刀刀刃、刀面的贴合（重合）使指针指出所测的各几何角度。
六实验步骤
1首先进行测量前的调整：调整量角台使平台、大扇形刻度盘和小扇形刻度盘指针全部指零，使定位块侧面与测量片的大平面垂直，这样就可以认为：
主平面垂直于平台平面，且垂直于平台对称线。
底平面平行于平台平面。
侧平面垂直于平台平面，且平行于平面对称线。
2测量前的准备：把车刀侧面紧靠在定位块的侧面上，使车刀能和定位块一起在平台平面上平行移动，并且可使车刀在定位块的侧面上滑动，这样就形成了一个平面坐标，可以使车刀置于一个比较理想的位置。
3测量车刀的主（副）偏角
根据定义：主（副）刀刃在基面的与走刀方向夹角。
确定走刀方向：由于规定走刀方向与刀具轴线垂直，在量角台上即垂直于零度线，故可以把主平面上平行于平台平面的直线作为走刀方向，其与主（副）刀刃在基面的投影有一夹角，即为主（副）偏角。
测量方法：顺（逆）时针旋转平台，使主刀刃与主平面贴合。如图1-3所示，即主（副）刀刃在基面的投影与走刀方向重合，平台在底盘上所旋转的角度，即底盘指针在底盘刻度盘上所指的刻度值为主（副）偏角κr（κr＇）的角度值。
4测量车刀刃倾角（λs）
（1）根据定义：主刀刃和基面的夹角。
（2）确定主切削平面：主切削平面是过主刀刃与主加工表面相切的平面，在测量车刀的主偏角时，主刀刃与主平面重合，就使主平面可以近似地看作主切削平面（只有当λs=0时，与主加工表面相切的平面才包含主刀刃），当测量片指针指零时底平面可作为基面。这样就形成了在主切削平面内，基面与主刀刃的夹角，即刃倾角。
（3）测量方法：旋转测量片，即旋转底平面（基面）使其与主刀刃重合。如图1-4所示，测量片指针所指刻度值为刃倾角。
5测量车刀主剖面内的前角γo和后角αo
根据定义：主前角是指在主剖面内，前刀面与基面的夹角。主后角是指在主剖面内后刀面与主切削平面的夹角。
确定主剖面：主剖面是过主刀刃一点，垂直于主刀刃在基面的投影。
在测量主偏角时，主刀刃在基面的投影与主平面重合（平行），如果使主刀刃在基面的投影相对于主平面旋转900，则主刀刃在基面的投影与主平面垂直，即可把主平面看作主剖面。当测量片指针指零时，底平面作为基面，侧平面作为

图1-3测量车刀的主偏角图1-4测量车刀刃倾角

主切削平面，这样就形成了在主剖面内，基面与前刀面的夹角，即前角（γo）；主切削平面与后刀面的夹角，即后角（αo）。
测量方法：使底平面旋转与前刀面重合。如图1-5所示，测量片指针所指刻度值为前角；使侧平面（即主切削平面）旋转与后刀面重合。如图1-6所示，测量片指针所指刻度值为后角。
6副后角的测量与主后角的测量方法相近，所不同的是须把主平面作为副剖面。

图1-5测量车刀前角图1-6测量车刀后角

七记录数据并完成实验报告
将测得的角度值记录并计算出楔角βo和刀尖角εr，以及其他角度的计算值，并进行比较、分析其误差原因，写在实验报告中。
表1-1车刀几何角度测量结果记录
基本角度λs=00直头外圆车刀λs<00直头外圆车刀备注主偏角κr刃倾角λs前角γo后角αo副偏角κr＇副后角αo＇楔角βo刀尖角εr