兰交大机械制造技术实验指导02切削变形实验

切削变形实验实验目的1观察切削变形的过程，以及所出现的现象。

2掌握测量切削变形和计算变形系数的基本方法。

3研究切削速度、刀具前角和走刀量等因素对切削变形的影响规律。二、实验装备

1设备：CA6140普通车床

2工具：游标卡尺、钢板尺、细铜丝等。

3刀具：硬质合金车刀若干把。

4试件：轴向带断屑槽的棒料。三、实验的基本原理在金属切削过程中，由于产生塑性变形，使切屑的外形尺寸发生变化，即与切削层尺寸比较，切屑的长度偏短，厚度增加，这种现象称为切屑收缩，如图2-1所示。一般情况下，切屑收缩的大小能反映切削变形的程度，衡量切屑收缩的大小可用变形系数表示。

即ξ＝Lc/Lch式中ξ──变形系数；

Lc──切削长度（ｍｍ）；Lc＝πD/(ｎ-b)；对于本实验：槽数ｎ＝3；槽宽b＝2.5；

Lch──切屑长度（ｍｍ），把切屑收集起来，学生自己测量其长度。计算变形系数的方法用测量切削长度法。在车床上将试件装在三爪卡盘与尾架顶尖之间，试件轴向开槽并镶嵌钢板，以达到断屑和保护刀尖的目的，如图2-2所示。把实验得到的切屑，冷却后，选出标准切屑，用铜丝沿切屑外部缠绕后拉直，然后用钢板尺测出其长度L

,为提高实验精度，可测3～5段切屑的长度求出平均值LC。变形系数ξ＝Lc/Lch=（πD/n-b）/LC

四、实验内容1切削速度υ对切削变形的影响在车床上固定试件，装夹好刀具。试件材料：20#钢，试件直径由现场定。刀具材料：YT15硬质合金车刀

图2-1切屑收缩图2-2车削切屑收缩

刀具参数：κr＝45度；κr＇＝8度；λs

＝0度；γo

＝10度；αo

＝7度；r

＝0.1mm切削用量：|＝0.28mm/r,ap＝2mm改变切削速度；速度取值很关键，必须在实验前进行计算，从低速到高速，可先取υ＝5；10；20；25；30；40；60；80；110m/min；ｎ＝；；；；；；；；r/min；然后根据试棒直径计算出对应的机床转速。用每一种转速切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量，并将结果填入表2-1中。2刀具前角对切削变形的影响

在车床上固定试件，装夹好刀具。试件材料：20#钢，试件直径由现场定。刀具材料：YT15硬质合金车刀

刀具参数：κr＝450；κr＇＝80；λs＝00；αo＝70；r＝0.1mm。切削用量：|＝0.28mm/r,ap＝2mm，U=60m/min改变车刀前角：γo＝00；150；300。用不同前角的车刀分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量，并将结果填入表2-2中。3进给量|对切削变形的影响在车床上固定试件，装夹好刀具。试件材料：20#钢，试件直径由现场定。刀具材料：YT15硬质合金车刀刀具参数：κr＝450；κr＇＝80；λs＝00；γo

＝100；αo＝70；r＝0.1mm。切削用量：ap＝2mm,U＝60m/min。改变进给量：|＝0.2；0.36；0.51；0.66（mm/r）。用不同的进给量分别切削一段试棒，停车收集切屑并观察切削颜色（注意安全，防止烫伤）。测量，并将结果填入表2-3中。表2-1切削速度对切削变形影响实验数据记录固定条件试件切削用量刀具几何参数材料DbLc|apκrκr＇γoαoλs

实验数据顺序

切削速度υ

切屑长度Lch

变形系数ξ

12345678五、实验数据的处理与实验报告要求

将切屑长度测量后取平均值，记录在表2-1、2-2、2-3中，计算变形系数。1详细叙述实验过程。•有完整的实验记录。•绘出ξ──υ；ξ──γo；ξ──|曲线。•分析切削参数（υ、γo、|）对切削变形的影响规律。表2-2刀具前角对切削变形影响实验数据记录固定条件试件切削用量刀具几何参数材料DbLc|apυκrκr＇αoλs

实验数据顺序

刀具前角γo切屑长度Lch变形系数ξ12345