机床静刚度测定实验

机床静刚度测量实验报告车床静刚度测量实验报告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*sinαβPy= P*cosα*sinβPz= 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实验二铣削过程中复映误差的测试及分析一、实验目的：1. 通过实测铣削力及工艺系统受力变形在工件上产生的复映误差，了解切削力对加工精度的影响，并分析工艺系统的刚度对工件加工精度的影响 2. 观察铣削时切削力的变化过程，掌握切削力的测试方法二、实验原理及内容1. 复映误差：铣削过程中，由于铣削力的作用，铣床主轴与工作台之间的相对位置将产生变化，铣刀产生“让刀”现象，而使加工尺寸发生改变，产生误差。

机床精度刚度实验报告1. 引言机床精度和刚度是衡量机床性能的重要指标。

机床精度指的是机床在加工过程中能否达到设计要求的加工精度，而机床刚度指的是机床在运行时的稳定性和抗变形能力。

本实验旨在通过测试机床的精度和刚度，评估机床的性能，为加工过程提供技术指导和改进方案。

2. 实验目的- 测试机床的精度和刚度；- 分析机床性能，并给出相应的改进建议。

3. 实验装置及方法3.1 实验装置- 机床：XXX型数控车床；- 测量设备：测长仪、刚度测试装置等；- 工件：直径为50mm的圆柱体。

3.2 实验步骤1. 准备工作：检查机床的刀具、夹具等是否符合要求，并检查测量设备是否正常运行；2. 测量机床刚度：将刚度测试装置安装在机床的主轴上，然后分别在刚度测试装置的上表面和下表面加上合适的压力，记录相应的变形值；3. 测量机床精度：将工件安装在机床上，进行车削加工，然后使用测长仪测量车削表面的直径和平行度，并记录相应的数据；4. 数据分析与改进建议：根据实验结果，对机床的精度和刚度进行分析，并提出相应的改进建议。

4. 实验结果与分析4.1 机床刚度测试结果在实验中，我们分别施加了100N和200N的压力，并记录了相应的变形值。

结果如下表所示：施加压力（N）上表面变形（mm）下表面变形（mm）-100 0.02 0.03200 0.04 0.05从上表可以看出，施加更大的压力会导致机床的变形更大。

这说明机床的刚度较低，容易受到外力的影响。

4.2 机床精度测试结果在实验中，我们进行了车削加工，并使用测长仪测量了车削表面的直径和平行度。

结果如下表所示：加工参数直径（mm）平行度（mm）X1轴49.95 0.03X2轴49.98 0.02Y轴50.02 0.01Z轴49.97 0.02从上表可以看出，机床在X1轴和Z轴方向的精度较低，而在Y轴方向的精度较高。

这可能是由于机床的导轨磨损和调整不当所导致的。

5. 结论与建议根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 机床的刚度较低，容易受到外力的影响，需要增强机床的刚度；2. 机床在X1轴和Z轴方向的精度较低，可能是由于导轨磨损和调整不当所导致的，需要加强对导轨的维护和调整。

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P y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P X、P y、P z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：P X= P*sinαβP y= P*cosα*sinβP z= 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P y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实验二铣削过程中复映误差的测试及分析一、实验目的：1.通过实测铣削力及工艺系统受力变形在工件上产生的复映误差，了解切削力对加工精度的影响，并分析工艺系统的刚度对工件加工精度的影响2.观察铣削时切削力的变化过程，掌握切削力的测试方法二、实验原理及内容1.复映误差：铣削过程中，由于铣削力的作用，铣床主轴与工作台之间的相对位置将产生变化，铣刀产生“让刀”现象，而使加工尺寸发生改变，产生误差。

机床静刚度测定实验报告1.了解机床静刚度的概念和特征。

2.学习测定机床静刚度的方法。

3.运用实验数据对机床静刚度进行分析和评估。

仪器设备1.回路式测量仪。

2.单柱式万能试验机。

3.直线轴承和滑动轴承。

实验原理机床静刚度是指机床在静力作用下，从位置改变所需的力量和形变的量的比值。

机床静刚度包括了机床的刚性、变形和振动特性。

虽然静刚度的定义是一个比值，但为方便起见，通常使用力学刚度和形变刚度来表述。

力学刚度是机床在单位力作用下，床身产生的刚度变化量。

形变刚度是机床在单位刚度变化下的力量变化量。

测量机床静刚度的方法主要有自激振动法、悬臂梁法、回路法等。

其中回路法是目前最常用的一种测量机床静刚度的方法。

回路法是将测力仪和测压仪组成一个回路，以测量机床的变形量。

该方法适用于测量处于静止状态的机床并精度比较高。

实验步骤1.安装直线轴承和滑动轴承，分别测量机床的力学刚度和形变刚度。

2.根据机床的变形规律和受力情况，选择合适的位置安装测量器。

3.拧紧测量仪和测量器，调整它们的相对位置，并进行初步调整。

4.开始测量，记录数据并分析。

实验结果通过对机床静刚度的测量，得出了机床的力学刚度和形变刚度，数据如下：力学刚度：1000 N/m形变刚度：0.1 mm/N然后，根据实验数据计算出机床的回路法静刚度为1300 N/m。

这表明机床处于静态稳态，并具有良好的刚度、变形和振动特性。

结论1.机床静刚度是机床在静止状态下，从位置改变所需的力量和形变量的比值。

2.回路法是测量机床静刚度的一种常用方法。

3.机床静刚度包括了机床的刚性、变形和振动特性。

4.实验结果表明机床具有较高的静刚度，能够满足使用要求。

机床主轴部件静刚度研究与试验机床主轴是机床的核心部件之一，是完成加工任务的关键部件。

因此，主轴的性能直接影响加工精度，主轴部件静刚度研究是机床研发中不可缺少的工作。

本文将从静刚度研究的必要性、静刚度的定义、影响因素、测试方法和多轴动态力试验台的应用等方面介绍机床主轴部件静刚度研究与试验。

一、静刚度研究的必要性机床主轴部件静刚度研究是机床研发中非常必要的一项工作。

一方面，如果主轴部件的静刚度较差，加工时会产生振动和位移，导致加工精度下降，降低了机床的生产效率和加工质量。

同时，主轴部件的静刚度还与加工质量、精度、效率和寿命等因素直接相关，对于提高生产效率、降低加工成本等方面都有重要的作用。

二、静刚度的定义静刚度是指结构在无外力作用下抵抗变形的能力，它是描述结构抵抗变形和保持初始形状的重要参数。

机床主轴部件静刚度是指主轴部件在负载情况下的刚度，它直接影响主轴的运行状态和机床的加工精度等参数。

三、影响静刚度的因素影响机床主轴部件静刚度的因素非常多，下面列举几个主要的因素：1、支撑结构的刚度支撑结构的刚度是影响机床主轴部件静刚度的关键因素之一。

支撑结构的刚度越大，就越能抵抗主轴部件的变形和振动，从而提高主轴部件的静刚度。

2、轴承的刚度机床主轴部件的轴承也是影响静刚度的因素之一。

轴承的刚度越大，就越能抵抗主轴部件的变形和振动，从而提高主轴部件的静刚度。

3、工件质量工件的质量也会对机床主轴部件的静刚度产生影响。

工件的质量越高，工件所产生的负载就越小，从而减小了主轴部件发生变形的可能性。

四、测试方法测量机床主轴部件静刚度的方法有很多，其中包括静载荷试验法、双向钻孔法、旋转转子-静态负载法、多点位移法等。

选择相应的测试方法需要根据具体的条件来确定，并且要注意测试仪器的稳定性和准确性。

五、多轴动态力试验台的应用多轴动态力试验台是一种能够模拟实际工况下机床轴承负载情况的试验设备，能够对各种机床部件进行静、动刚度等各种性能测试。

机床静刚度测定实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过测定机床的静刚度，了解机床在不同工况下的刚度特性，为机床的使用和维护提供依据。

二、实验原理。

机床的静刚度是指机床在受力作用下的变形能力，通常用刚度系数K表示。

在实验中，我们通过在机床上施加一定的力，测定机床的变形量，从而计算出机床的静刚度。

三、实验仪器与设备。

1. 拉压力传感器。

2. 变形测量仪。

3. 机床。

四、实验步骤。

1. 将拉压力传感器安装在机床上，并连接至变形测量仪。

2. 在机床上施加一定的力，记录下拉压力传感器的输出值。

3. 根据拉压力传感器的输出值，计算出机床的变形量。

4. 根据机床的变形量和施加的力，计算出机床的静刚度。

五、实验结果与分析。

经过实验测定和计算，得到了机床在不同力作用下的静刚度系数K。

通过对实验结果的分析，我们发现机床的静刚度与施加力的大小成正比，这表明机床在受力作用下的变形能力与施加的力呈线性关系。

同时，我们还发现在不同位置施加力对机床的静刚度也有一定影响，这提示我们在使用机床时需要注意力的施加位置。

六、实验结论。

通过本次实验，我们成功测定出了机床的静刚度，并对其进行了分析。

实验结果表明机床的静刚度与施加力的大小成正比，同时受力位置也会对静刚度产生影响。

这些结果为机床的使用和维护提供了重要的参考依据。

七、实验总结。

本次实验通过测定机床的静刚度，使我们更加深入地了解了机床在受力作用下的特性。

同时，实验过程中我们也发现了一些问题和不足之处，这为今后的实验和研究提供了一定的启示。

八、参考文献。

[1] 张三, 李四. 机床静刚度测定方法及实验研究[J]. 机械工程学报, 2010, 32(4): 123-128.[2] 王五, 赵六. 机床静刚度测定技术及应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2015.以上就是本次机床静刚度测定实验的报告内容，谢谢阅读。

实验一车床三向力静刚度测定一、实验目的与要求：1.熟悉车床静刚度的测定方法。

2.比较车床各部件刚度的大小，分析影响车床刚度的各种因素。

3.巩固和验证《机械制造工艺及夹具设计》中有关系统刚度和误差复映规律的概念。

二、实验设备和仪器：1.CA6140车床。

2.三向力静刚度测定仪。

3.千分表。

三、实验方法：1.图 1将紧锁套9（见图1）装在车床尾座套筒上。

由于在该套上有两个相互垂直的平面，所以可将磁性表座安放在小拖板上，用百分表在套9的水平面上拉表，或将角尺放在床身上，依套9的垂直平面找正，当找正后，即将两个夹紧螺钉12固定，这时，套9上的刻线即位于车床前后顶尖轴线所处的水平平面内，随后将弓形体1装在车床两顶尖之间，摇动尾座手把将顶尖压在弓形体1右顶尖孔中，再将销8插入套9的孔中，将手把2扭入弓形体所选定的螺纹孔中（如图1所示为30º）.2.模拟车刀的安装：第一种情况：α=0º，β由0º转到90º时（见图3），可将模拟车刀刀杆装在车床刀架左边的压刀槽内，这时，先将找正顶尖6装入弓形体孔内，将刀杆13安装在与车床两顶尖中心连线相垂直，并在刀杆底部垫适当厚度的垫铁，使顶尖6的尖端与模拟刀头14的中心孔均匀接触，这时模拟车刀上的刚球中心便与车床中心等高。

若弓形体转动不同的ß角，可将模拟车刀刀头转适应的角度，转角大小以刀头与测力圈不相撞为准。

第二种情况：α=30º，β由0º转到90º时。

仍将模拟车刀刀杆装在车床刀架左边的压力槽内（见图2a），车刀高度方向（即Z方向）位置的确定仍与第一种情况相同，但由于α≠0º，所以模拟车刀必须在X-Y平面内转相应的角度，转角大小的确定，是以模拟车刀受力后使刀架所产生得力距，与一般车削时受力架产生的力矩尽量相接近，由于刀架的转动，刀头上的刚球中心离开了车床中心线（在Y方向上有了变化）。

为了使刚球中心与车床两顶尖中心连线重合，可将找正棒5装入弓形体内，使棒5前端的一个小平面与刚球外圆相接触即可。

机床静刚度实验一、实验目的：通过实验，使学生进一步了解由机床（包括夹具）一工件一刀具所组成的工艺系统是一弹性系统，在此系统中因切削力、零件自重及惯性力等的作用，工艺系统各组成环节会产生弹性变形及系统中各元件之间若有接触间隙，在外力的作用下会产生位移，并且熟悉机床静刚度的测量方法和计算方法，从而更深的理解机械制造工艺中的工艺设备及其对零件加工质量的影响，提高学生分析和处理问题的能力。

二、实验装置机床一台静刚度测定装置一套图1 机床静刚度测定装置图三、实验方法与步骤1、如上图所示，在机床的两顶尖间装夹一根刚度很大的光轴1 (光轴受力后变形可忽略不计)。

2、将加力器5固定在刀架上，在加力器与光轴间装一测力环4。

3、在测力环内孔中固定安装一个千分表，当对如图1所示安装的测力环施加外力时，其中的千分表指针就会变动，其变动量与外载荷之间对应关系可在材料试验机上预先测出，千分表2、3、6的指针也会因与之接触部位的位移而变动。

4、实验时用扳手扭转带有方头的螺杆7，以施加外载荷（Fy）。

然后读出靠近在车头，尾座和刀架安放的千分表（2）、（3）、（6）的读数，并记录下来填入表1中。

根据以上数据，计算出床头、刀架和尾座的受力F 头、F 刀和F 尾。

为了说明尾座套筒伸出长度对刚度的影响，实验时可将套筒分别伸出5mm 和105mm 。

并分别测出千分表读数和计算出刚度的数值，填入表2中。

表2 机床静刚度计算四、静刚度的计算为了计算方便，实验时可将测力环抵在刚性轴的中点处。

故机床、床头、刀架它们之间的刚度关系可以用下式表示：)j 1j 1(41j 11尾头刀机++=j 式中：头头头Y F j =；刀刀刀Y F j =;尾尾尾Y F j =机床静刚度测定实验报告专业班级姓名成绩实验日期。

实验二 工艺系统静刚度测定
实验简介：通过本实验学生能够学习车床静刚度的测定方法并对车床静刚度 进行计算，学习三项静刚度测定仪、电感测头和电感测微仪的基本
原理和操作方法，根据获取的实验数据，分析工艺系统静刚度对加
工精度的影响以及提高刚度的措施。

对一般实验装置能够进行调试
操作，具备对实验结果的数据处理能力及其理论计算结果的分析与
比较的能力。

适用课程：机械制造技术基础
实验目的： A 掌握机床静刚度的测定方法及车床静刚度的计算方法；
B 根据实验结果，分析工艺系统静刚度对加工精度的影响以及提
高刚度的措施；
C 了解所用仪器的基本原理和操作方法。

面向专业：机械类
实验性质：验证性/必做
实验照片：
工艺系统静刚度设备。