燕山大学三级项目

1、金属工艺和机理基础综合实验报告不同刀具角度和切削量下的表面粗糙度控制学院：机械工程学院类别：组成员：指导教师：不同材料在不同刀具角度及切削量下的表面粗糙度控制实验一、实验目的：1 .掌握金属材料的切削性能。2 .掌握刀具角度对表面粗糙度的影响。3 .掌握切削量对表面粗糙度的影响。4 .刀具角度和切削量对表面粗糙度的综合影响规律。二、实验设备和仪器：1 .普通卧式车床2 .普通字节3、铸铁工件4 .表面粗糙度测量仪或光切显微镜三、试验原理金属切削加工的工件表面在微观上间距小(不足1mm )，表现为高低起伏的微小山谷。 这些山谷的一部分特征残奥表为表面粗糙度，其值反映了零件表面加工痕的段差程度和山

2、谷间的一部分特征。 与工件的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度以及零件表层的物理力学性能一样，都是测量工件加工质量的重要指标。影响工件表面粗糙度的因素很多，很复杂，主要有切削刃结构、切屑形状、加工振动、刀具角度、材料性能、切削量等，我们的实验主要研究刀具角度和切削量对工件表面粗糙度的影响。1 .刀具角度：主偏角对表面粗糙度的影响规律，即主偏角越大，表面粗糙度越大，主偏角越小，表面粗糙度越小。 观察刀刃的倾斜角对切削流动方向的影响。2 .切削量：主要考虑切削速度、进给量和后刀量对表面粗糙度的影响规律。(1)切削速度v对表面粗糙度的影响：加工塑性金属时，v的值越高，材料的变形越小，粗糙度的值也越

3、小。 由于v小于5m/min或大于100m/min，因此难以产生碎屑积存，有利于减小Ra值。 v为2030m/min，切削塑料材料最容易产生跛脚碎屑，增加Ra值。 为了避免碎屑积存的发生，多以低速或高速进行切削，能够降低表面粗糙度。(2)进给量f对表面粗糙度的影响：其他条件不变的情况下，根据式H=f/(ctgKr十ctgkr )当进给量f变小时，能够有效地减小残留面积高度h，因此能够降低加工表面粗糙度。(3)后刀量ap对表面粗糙度的影响：小于进给量和切削速度的影响。 ap越小，切削力也越小，应该产生振动，有利于减小Ra值。四、测量仪器1 .光切割显微镜。 用光刻法测定部件加工表面的微观凹凸，一

4、般用于测定微观凹凸的十点高度Rz，可以判定国家基准规定的残奥仪表Rz=800.8m的表面粗糙度。2 .表面粗糙度测量仪。 用于表面粗糙度的正确测量。五、实验方法和程序1 .确定实验指标和实验要素a .实验指标：工件表面粗糙度b .实验要素：刀具角度(45、75、90 )、切削速度v、进给量f、倒刀量ap2、确定各要素水平，列举要素水平表及正交实验表，对铸铁、45#钢和铝合金工件进行切削加工实验。因子水平表因子字节主偏角Kr机床旋转n进给量f倒刀量ap一级45100.10.2二级75450.30.4三级90900.50.6正交实验表实验编号字节主偏角Kr转速n进给量f倒刀量ap表面粗糙度Ra1一(四十五)一(十)1(0.1)1(0.2)2一(四十五)二(四十五)2(0.3)2(0.4)3一(四十五)三(九十)3(0.5)3(0.6)4二(七十五)一(十)2(0.3)3(0.6)5二(七十五)二(四十五)3(0.5)1(0.2)6二(七十五)三(九十)1(0.1)2(0.4)7三(九十)一(十)3(0.5)2(0.4)8三(九十)二(四十五)1(0.1)3(0.6)9三(九十)三(九十)2(0.3)1(0.2)K1jK1jK1j极坏的Rj六、分析实验结果1 .根据极差r的大小，列出在当前条件下影响不同切削材料表面质量的主要因素