机械制造工艺学实验 实验一 车床静刚度测量 一、 实验目的 1. 通过本实验，熟悉车床静刚度测量的原理方法和步骤 2. 通过对车床静刚度的实测和分析，对机床的静刚度和工艺系统的静刚度的基本概念加深认识 3. 了解实验仪器的布置和调整，熟悉其使用方法 二、 基本概念 工艺系统的静刚度是指车床在静止状态下，垂直主轴的切削力 Py 与工件在 y 向的位移的比值： 三、 实验原理 1. 由于静刚度仪和模拟车刀的刚度很大，在实验的加载范围内所产生的变形很小可以忽略不计。这样所测得的变形可以完全是车床各部的变形，这样就可以把工艺系统的静刚度和车床的静刚度等同起来。 2. 为模拟车床实际切削状态，使之在 XYZ 三个方向都有切削力载荷，并可以调整到一般切削条件下的 PX、Py、Pz三个力的比值，采用三向刚度测定仪。该仪器是通过加载机构和测力环，再经过弓形体和模拟车刀，对车床施加载荷，模拟切削力和三向切削分力的关系为： PX= P*sinαβ Py= P*cosα*sinβ Pz= P*cosα*cosβ 公式中：P 模拟切削力（由测力环千分表测得） α角为加载螺钉在弓形体上所调整的角度（刻度） β角为弓形体绕 X 轴（主轴）转动刻度读数的余角 3. 为计算方便，模拟车刀的位置调整在弓形体的正中间，这样 为简便起见，去表中载荷 P 的最大值 280kgf 时，主轴头、刀架及尾座的静刚度代替三个部位的平均静刚度，这样带入下面公式就可以算出车床的静刚度。（公式的推导见教科书） 四、 实验设备 1. C616 车床一台 2. 三向静刚度仪一台 3. 千分表 4 只 五、 实验步骤 1. 消除车床零部件之间的间隙，加预载荷、 2. 卸掉预载荷，将此时的各千分表的读数记下来（初始值），测力环千分表调零 3. 按实验记录表中给出的测力环变形量和载荷的对应值依次加载，最大加至 280kgf 然后再逐点依次卸载， 每次加载后记录各千分表的读数 六、 实验注意事项 1. 在实验过程中刀架、溜板箱要锁紧 2. 主轴锁紧，防止转动 3. 机床在实验过程中不许有任何震动，以免影响测量结果 七、 实验报告要求 1. 实验名称 2. 实验目的 3. 实验所用的仪器设备 4. 实验记录表 5. 以实验记录数据中 Y 值做横坐标，计算出得 Py 为纵坐标，画出刀架在三种受力情况下的静刚度曲线 6. 计算主轴头、刀架和尾座的平均静刚度 7. 计算车床的静刚度 车床静刚度测量实验记录 千分表指示值（μ） 测力环所受载荷（Kg...
