切削原理实验指导书.doc

《金属切削原理及刀具》
实验指导书

学 院： 机械与动力工程学院
适用专业：机械设计制造及其自动化
编 写 人：武文革

中北大学

2013年5月
22

实验一 车刀角度的测量
一.实验目的
1．认识车刀的类型及用途；
2．了解车刀刃磨过程。掌握测量车刀几何角度的方法及所用仪器。
3．弄清楚车刀几何角度的含义及其在图纸上的表示方法。
二．测量工具
1．量角台、重锤式量角器，钢板尺。
2．各种车刀模型。
三．实验步骤及要求
1． 观察所给各种车刀的结构，了解它的用途。认出主副切削刃。并用粗线表示在实验报告的简图上。
2． 用所给各量具量出所给车刀的各角度。填入实验报告中。
3． 绘简图表示出弯头车刀(横向进给时)的各基准面，剖面以及工件和刀具的各表面等，并将测得的各角度标注在图上。

图1-1 车刀量角台 图1-2 大指针工作面
1.支脚2.底盘3.工作台4.定位块5.大指针6.刻度盘
7.小螺钉8.小刻度板9.弯板10.螺母11.支栓
四．车刀量角台的结构和使用
量角台的结构如图(1-1)，使用车刀量角台测量角度时，须令所有的指针对零，称此为车刀的原始位置。测量时，车刀的主副切削刃分别和大指针的各表面(如图1-2所示a、b、c、d等面)接触并密合 。在底盘2和刻度板6上即可读出所测角度数值。
1．测量车刀主偏角
图1-3为测量外圆车刀主偏角的示意图。测量前，先把量角台调到原始位置。然后把被测的车刀放在量角台的工作台3上，并使车刀的侧面紧紧地靠在定位块4的定位面上，再移动定位块4，使车刀处于适当的位置，然后旋转车刀量角台图1-1中的大螺母10，使刻度板上的大指针5上下移动，也处于适当位置，这时即可按顺时针的方向转动工作台3，使车刀的主切削刃与大指针5的a面密合，则固连于工作台3侧面的指针2在底盘1上所指出的刻度值即为主偏角的大小。
2．测刃倾角
图1-4为测量外圆车刀刃倾角的示意图。测量外圆车刀的刃倾角时，同样可参考图1-3进行测量。即在测完主偏角之后，旋转车力量角台图1-1中大螺母10，使刻度板6上的大指针5上升，再适当的移动定位块4，使主切削刃与大指针5的d面（底面）密合，大指针5在刻度板6上所指的数值即为刃倾角的度数。

图1-3 主偏角的测量 图1-4刃倾角的测量
3．测量外圆车刀的前角
图1-5为测量外圆车刀主剖面内的前角的示意图。
当测量车刀主剖面内的前角时须在测知主偏角之后进行，即令工作台3从测得的主偏角时的位置开始反时针旋转90º，或者将车刀量角台处于原始位置（即所有指针对零），使工作台3旋转90º-，使大指针上的a面作为主剖面并垂直于主切刃在基面上的投影，再移动定位块4，使车刀处于适当的位置，并调整车刀量角台（图1-1）中的大螺母10的高低，使大指针5的d面(底面)与前刀面密合，则大指针5在刻度板6上所指出的数值即为所测前角的度数。
4．测外圆车刀的后角
测量车刀的后角，可参照图1-6进行测量。在测量完前角之后，向后移动车刀，并旋转大螺母110，使刻度板6下降，让大指针5的c面与车刀的主后刀面密合，这时大指针5在刻度板6上所指的刻度数值即为外圆车刀后角的大小。

图1-5 前角的测量 图1-6 后角的测量
5．测外圆车刀副偏角及副后角
参照测的、方法，只不过此时测的是副切削刃。测量车刀副偏角时可参照图1-3进行。副偏角的测量和主偏角测量的方法基本相同。只有工作台3按逆时针方向旋转。当旋转到副切削刃和大指针5的a面密合时为止。则固连于工作台3侧面的指针2在底盘1上所指出的刻度值即为副偏角的大小。
副后角的测量可令工作台3从测得副偏角时的位置开始顺时针旋转90º，或者将车刀量角台处于原始位置(即所有指针对零)，使工作台3旋转90º-。使大指针5上的b 面与车刀的副后刀面密合，这时大指针5在刻度板6上所指的刻度值即为外圆车刀副后角的大小。
6．测量法剖面内的前角和后角
当测量法剖面内的前角和后角时，图1-1中3顺时针旋转后，再旋转图中的弯板9，使小指针7在小刻度板8上转动一个刃倾角的数值之后(注意正负)，即可参照图1-5按测和同样的方法测得和之值。
7．车刀切深前角及切深后角、进给前角及进给后角的测量
可以根据、、、利用公式分别求出、、、，但为了刃磨时方便，可直接测量、、、，然后通过公式验算和，其目的是检验准确与否和帮助大家记忆角度换算的公式：

测量方法：
测量方法与测量、的方法相同。把图1-1中4调到平行或垂直5的平面a后，可分别测得、和、。
五．重锤式量角器的使用说明
工作原理很简单，如图1-7所示，即利用重力的作用，使指针始终保持与地面垂直的方向．当将测角边转一角度值时，壳体上的零点也同样转一个角度．我们在刻度盘上就可读出所转角度的数值。

图1-8 用重力量角器测量车刀各角度
重锤式量角器携带方便，所以经常在车间现场使用。只要车刀在水平位置，即使装在机床上，也可利用重锤式量角器来测量出前角、后角、刃倾角和副后角，车刀翻倒90º，再测主偏角和副偏角。图1-8是用重锤式量角器测量车刀几何角度的各种情况。

实验二 切削参数的测量分析

一. 实验目的和要求
1．研究切削变形、切削力、切削温度、积屑瘤现象及表面粗糙度的相互关系。
2．掌握各种仪器的工作原理，仪器的调整及标定的方法。并掌握仪器的的正确使用技术。
3．熟悉实验数据的一般处理方法。
4．用实验方法求出切削力的公式。

并求出式中的系数和指数值
5．研究金属切削过程中切屑变形及变形系数的变化规律，使学生巩固所学的知识并掌
握研究金属切削过程的基本方法。
6．学习切屑变形系数的测定方法；
7．研究切削速度、进给量、刀具前角和工件材料对切屑变形的影响；
8．观测在上述条件变化时的下列现象：切屑类型和卷曲的变化、积屑瘤和已加工表面的粗糙度；
9．了解切屑根部标本的制作过程，观察切屑根部的金属变形情况；
10．了解通常研究切屑变形的仪器设备和常用的研究方法。
二. 实验条件
1. 设备： 具有无级调速性能和速度显示装置的C620-1车床。铣床(X52k)、刨床(B665)、车刀、端铣刀、宽刃刨刀、50钢、20钢、A3钢、细铜丝、钢板尺、天平称、爆炸式快速落刀装置、钢锯、镶嵌机、抛光机、金相显微镜、读数显微镜、表面粗糙度测量仪或比较样块等。
2．仪器：
1)立式平行八角环式电阻式三向车削测力仪。
2)微机切削力测试系统
3)压电晶体测力仪YDC-78
4)动态电阻应变仪YD-15型、SDY2101型
5)函数记录仪：LZ3-304
6)电荷放大器FDH-2
7)光线示波器：SCl6
3．刀具：不同角度硬合金可转位车刀和硬质合金焊接式车刀三把。
4．工具：游标卡尺及自备对数坐标纸，计算器，三角板。
5．试件：45#中碳钢、铝合金件。
三．实验的基本原理及方法
A.车削力的测定
测力仪是研究切削动力学的重要工具，切削力的测定是研究机床刚度、振动、机械加工精确度，表面质量和刀具切削性能等的重要实验技术。本实验的目的是掌握测力仪的调整，标定及正确使用技术，并利用相关仪器研究车削过程中切削变形、切削力、切削温度、积屑瘤现象及表面粗糙度的相互关系。
(一)八角环形电阻式车削测力仪原理
电阻式测力仪系采用电阻应变片传感器，主体为平行八角环结构。通常八角环形电阻式三向车削测力仪有两种结构。图2-1所示为卧式八角环形电阻式三向车削测力仪。此八角环(上下环)作为弹性元件，其上粘贴电阻应变片。
图2-2所示为立式八角环形电阻式三向车削测力仪。此八角环(前后环)作为弹性元件。它采用了端面粘贴应变片测横向力的原理。

图2-1 卧式八角环形电阻式三向车削测力仪
二者使用时相同，取下车床的四方刀架，安装上测力仪即可。它们的工作原理如图2-3所示。
当外力作用在车刀上时，测力仪的弹性元件受力变形，于是粘贴在弹性元件一定位置上的电阻丝应变片也随之产生变形，应变片的电阻值将按的关系变化。使由应变片组成的电桥失去平衡。经过输出放大和记录，再根据标定换算关系求出切削力的数值。
弹性元件受力变形后引起电阻应变片电阻值的变化。电阻变化率与应变有如下线性关系：
，
式为电阻应变片的应变灵敏系数。一般值为2.0~2.4。
1．卧式车削测力仪的原理
卧式测力仪的八角环(上下环)作为弹性元件其粘贴二十片电阻应变片。应变片粘贴位置及电桥平衡原理见图2-1，组成三个电桥，采用全桥法分别测出三个方向的切削分力。
1)主切削力的测量：
把、、、组成全桥电路。如图2-1平衡图所示。当弹性元件(上下环)受主切削作用时，即产生变形，使、压缩，电阻减小，、拉伸，电阻增大。因此在E、F两点产生电位差，使电桥失去平衡，经过放大，记录后，再根据标定换算主切削力的值。

图2-2 立式八角环形电阻式三向车削测力仪
2)进给力的测量：
把、联成一臂，、联成对臂；、联成一臂，、联成对臂；四臂组成全桥电路。当弹性元件(八角环)受进给力作用时，即产生变形，使、、、拉伸，电阻增大，、、、压缩，电阻减小。因此在E`、F`两点产生电位差，使电桥失去平衡，经过放大，记录后，再根据标定换算出进给力的值。

图2-3 测力仪工作原理
3)径向力的测量：
把、联成一臂，、联成对臂；、联成一臂，、联成对臂；四臂组成全桥电路。当弹性元件(八角环)受径向力的作用时，即产生变形，使、、、压缩，电阻减小，、、、拉伸，电阻增大，因此在E``、F``两点产生电位差，使电桥失去平衡，经过放大，记录后，再根据标定换算出径向力的值。
2．立式车削测力仪的原理。
立式八角环形电阻式三向车削测力仪的八角环(前后环)作为弹性元件，其上粘贴箔式电阻应变片十六片，测各分力韵应变片粘贴位置和电桥联接电路如图2--2所示，采用全桥线路联接。
1)主切削力的测量。
把、、、粘贴在八角环对角的两个半环中间的内外表面上，受力时由于八角环内外环产生的变形性质不同，当、受拉伸电阻增大时，、必受压缩，电阻减小，使电桥失去平衡，向应变仪输入信号。
2)进给力的测量：
把、、、粘贴在八角环上斜45°处的外表面上。受力作用时八角环的左侧和右侧的变形性质不同，当左侧的两片（、）受压缩电阻减小时，则右侧的两片（、）必然受拉伸电阻增大，使电桥失去平衡，向应变仪输入信号。
3)径向力的测量：
把~八片电阻应变片，粘贴在八角环前环的前端面和后环的后端面，电桥联接电路采用电补偿原理可消除、分力和切削力作用点位置改变的干扰。当弹性元件受径向力作用时，即产生变形，当电阻、、、受压缩电阻减小时，、、、必然受拉，电阻增大，使电桥失去平衡，产生信号输出。

图2－4 压电现象
(二)压电晶体测力器基本原理
有些晶体如石英等具有“压电特性”即当有外力作用在晶面时，晶体表面就会立即产生电荷，如图2-4所示。而且有Q∝F严格的线性关系。压电晶体铡力仪就是根据压电晶体的这种力—电转换特性而设计制成的一种测力仪。

图2－5 单向压电传感器 图2－6 压电测力仪简图
图2-5是单向压电传感器的简图，把经过适当切型的石英晶片放在密闭的不锈钢盒子
图2-5是单向压电传感器的简图，把经过适当切型的石英晶片放在密闭的不锈钢盒子里并配上电极和引线，内部高度绝缘并用上盖密封，外力通过上盖变形使一部分到晶体片上。负电荷经引线传出，正电荷经壳体接地。
压电式测力仪结构如图2-6所示。压电式测力仪本体类似一个悬臂短梁。将压电传感器置于刀杆的中下部，切削时，力作用在刀尖上，并按一定比例传到刀杆下方的压电晶体传感器上，然后经电荷放大器放大后，便可显示和记录。
见图2-7，当外力作用在刀尖上时，传感器便产生静电信号经电荷放大器放大后转换成电压信号，输出到测量和记录仪器。传感器与电荷放大器之间使用低噪音电缆（STYV-2）连接，输出信号需要一般屏蔽电缆线连接。

图2－7 压电晶体式测力仪测量系统框图
这种测试系统特点是：
(1)具有很宽的频率响应特性所以即可测动态力，又可测静态力。
(2)仪器调整使用方便，该系统没有绝对零点，在动态测量中可以单独将动态分量加以放大，只显示或记录增益部分。因此可用作自适应系统的反馈信号。
四．实验步骤及方法
做实验前，先根据仪器的功能和特点及实验本身所需的要求来选定适合本实验所需要的测力仪，下面分别叙述以上几种测力仪的实验步骤及方法。
(一)应用立式平行八角环电阻式三向车削测力仪系统的实验步骤及方法
对于此种形式的测力仪，通常应变片的电阻变化是很小的，使用应变仪将电阻的变化转换成微信号电压的变化，并加以放大，就可以由指示仪将信号显示出来。电阻应变仪种类很多，但结构基本相似。主要有测量电桥(测力仪)、放大器、相敏检波器、振荡器、电源等部分组成。YD-15型动态应变仪结构示意见图2-8。
YD-15采用电压桥。记录下的电压数值通过预先标定即可换算成刀尖上作用的载荷（、、）。
本测试系统采用LZ3-304函数记录仪作为记录装置。它是一种采用自动平衡原理的记录仪。仪器的原理见图2-9所示。由应变仪输出的被测信号首先通过衰减器，然后送入测

图2－8 动态应变仪工作框图
量电路，测量电路实质上是由一个稳压电源及测量电位器所组成。被测量信号与测量电位器的电压相比较后，其偏差电压即由直流--交流变换器进行谓制变换成50周/秒的交
流信号，微小的交流信号经过交流放大进行电压放大，而后经过介调器将交流信号再度变成直流信号，此直流信号又经过直流放大及功率放大级放大就使直流伺服机组转动，
并带动测量电位器的触头使偏差电压趋向于零。记录仪的记录笔则通过齿轮、拉线与电机相连。因此，电机转动使记录笔就在X轴，Y轴上移动，并在记录纸上描绘出相应的曲线。为了使仪在快速运转时能稳定，记录仪采用测速发电机反馈作为系统的阻尼。
图2-9 LZ3－304函数记录仪原理图
1．准备工作
(1)先将试件夹牢在卡盘内。并用尾顶尖将试件顶紧，卸下原四方刀架，把测力仪装在四方刀架位置上，并将车刀装在测力仪的方孔内。并用刀垫使刀尖高度与机床中心高产一致，然后夹紧。
(2)将应变仪的电桥盒上的1-5、3-7、4-8接线柱的短接片除去。将、、力的各组电桥分别按全桥法连在电桥盒上的l、2、3、4对应的接线柱上，如图2-10所示。
图2－10 全桥测量接线图
(3)仪器的连接
①将与测力仪相联接的三个电桥盒的另一端插头分别插入应变仪后面板的“输入”插座内，并将插头旋紧。
②将输出线一端的二芯插塞，分别插入应变仪后面板的“电压输出”插口中。另一端的接线柱分别接到LZ3-304函数记录仪相应的输入中。红柄接线叉为正，函数记录仪面板 接线如图2-11所示。
③将电源线的三芯插头插入YD-15电源箱背面的“输入” 插座内，并将插头旋紧。打开电源开关，用Ω表检查电源输入端有无短路和断路，如不正常，则关掉“电源开关”。接通电源，重新打开“电源开关”，电表指针为24伏．正常后则关掉电源开关，将应变仪用联接线与YD-15电源输出连接起来。
(4)接线完毕，通电前检查各开关的位置
图2－11 函数记录仪面板图
① YD-15型电源面板上的“电源开关”在“关”位置。
② YD-15应变仪各个放大器面板上的“衰减”开关在“0”位，“标定”开关在“0”位，应变仪后面板上的输出开关放在所需振子阻抗上。应变仪面板如图2-12所 示。
③ LZ3-304函数记录仪“电源开关”在关闭位置。记录开关置于断开位置。X-T 开关置X位置。
④ 量程开关置于短路位置。将“⊥”接线柱用联接板与“-”接线柱联接。
⑤ 装好记录纸，装好记录墨水，检查落笔动作是否正确，笔尖记录是否流畅。
图2－12 动态应变议面板图
2．平衡凋节
(1)打开YD-15型电源的“电源开关”，指示灯亮。观察面板上的电压表，指针应稳定在24伏上。
(2)从YD-15型应变仪的第一通道开始，先观察输出衰减是否指零，如果不指零，可调节。然后将衰减开关依次转到“100” 、“30” 、 “10” 、“3” 、“1” 档。同时转换“预静”开关“预” 、“静”位置上都指零。
(3)选择好函数记录的量程：可将量程开关调到10mv/cm，然后根据记录的幅度再逐档进行调整。直至适当的量程位置。预演一次，满意后即可准备记录。
(4)预热30分钟后，将各条放大线再平衡一次，然后将“输出”开关放在适当位置上，使用示波器按振子来选，这里选“12”档上。
3．实验步骤
(1)进给量f对切削力的影响
单因素实验法。用同一把车刀，固定切削深度ap=lmm，切削速度大约V=100m／min，只依次改变f(0.1、0.15、0.2、0.3、0.4mm／r)进行切削。记录仪各记录笔记录下相对应的数值。利用标定求出切削力、、的数值。标定值为：kg/mm，：kg/mm，：kg/mm，将其数值填入实验报告的表格中。
(2)切削深度ap的影响
用同一把车刀，，固定走刀量f=0.1mm／r，切削速度大约V=l00m／min，只依次改变ap (1、1.5、2、2.5、3mm)进行切削、记录仪各记录笔记录下相对应的数值。利用标定求出实际切削力、、的数值。将其数值填入实验报告的表格中。
(二)应用压电晶体车削测力仪测力系统的实验步骤及方法
1．准备工作
(1)先将试件夹牢在卡盘内，应用尾顶尖将试件顶紧，卸下机床四方刀架，把测力仪装上，并牢牢地夹紧，但夹紧力不是越大越好，其大小以测力仪能获得良好线性为原则，本测力仪予紧力为400~450公斤为好。调好后不得随意松动。
(2)用光线示波器记录，事先选好记录仪的振子，最好选用固有频率高的振子，这种振于动态性能好，即使灵敏低，可是因信号较强，仍可较好记录出实验切削波形。
2．仪器的连接
连接前将测力仪插座中心与外壳短接一下，以泄掉存放电荷，否则因放大器输入端电阻极高，容易使mos效应管击穿，所以接线前“短接”必须严格遵守。
还应在连接前，用一根导线将测力仪外壳、电缆外屏蔽与电荷放大器零线相接，以便它们处于等电位，并将电荷放大器接地线。做好上述两项工作方可接线。
(1)将测力仪输出线插入电荷放大器前面板电荷输入插座内，并将插头旋紧。
(2)将输入屏蔽线，一端插入电荷放大器后面板的功率输入插座内，另一端插入光线示波器使用通道的输入插座内，并将插头旋紧。
(3)接线完毕，通电前检查各开关的位置。
SC--16型光线示波器电源开关在关的位置，FDH-7电荷放大器的电源开关也在关的位置，面扳上传感器灵敏度空转盘置于10.00pc／Unit，仪器的灵敏度转盘位于10.00pc／Unit上，下限频率在最低，量程转换开关在100Unit。检查完毕通电予热30分钟。
3．实验步骤
(1)进给量f对切削力的影响
单因素实验法：在只改变走刀量f，而其它条件固定时进行切削。示波器记录下相对应的数值，利用标定求出切削力。将其数据填人实验报告表格中。
(2)切削深度ap对切削力的影响
方法同上，只改变切削深度ap进行切削。示波器记录下相对应的数值，利用标定求出实际切削力，填入表格中。
五．实验数据处理
可用作图法和计算法求出切削力公式中的指数和系数。
1． 作图法即双对数座标法求切削力的经验公式
依据实验数据，在双对数座标纸上分别作出LgFz-Lgf和LgFz-Lgap的图线，为了减少误差，连接时应使各点在直线的两侧。LgFz-Lgf和LgFz-Lgap图线表达了切削深度ap、进给量f的单项切削力指数公式：

为求出上式中的指数（、）和系数()可写出对数方程：
在双对数座标中是一条直线方程，即相当于直线方程y=a+bx，当切削深度ap=1mm时，LgFZ=LgCap，去掉等号两边的Lg，则FZ=Cap；也就是LgFz-Lgap中在ap=1mm时纵座标的截距大小。同理f=1mm／r时，FZ=Cf。指数、分别是LgFz-Lgap 、LgFz-Lgf图线的斜率，计算如下：
其中AB、BC是用直尺量得三角形的直角边长。
由单项切削指数公式合并，就得出切削力的经验指数公式：
当ap=1mm时，可得出下列等式：
故可求出系数：

理论上讲，CFZ1=CFZ2 ，但因仪器的不稳定性及操作等因素引起误差的影响；往往使CFZ1≠CFZ2因此要取平均值，即
2．用最小二乘法求切削力的经验指数公式
由上述的作图法可知，实验测定各点不完全在一条直线上，当用直线连接时必然产生误差，而最小二乘法的指导思想是求一条直线方程：使实验所测各点到该直线的误差平方和为最小。即必须使：
式中：ε为误差似的平方和，满足ε最小的条件是：
六．测力仪的定度
测力仪在使用之前，要进行标定。X—Y函数记录仪所记录的数值不是切削力值的大小，而是测力仪受力后产生应变转化成的电信号，即毫伏值。为了将毫伏值换算为切削力的公斤值，必须事先对测力仪进行标定(也称为定度)。求出“切削力(公斤值)—毫伏值”的关系曲线(即标定曲线)。
本测力仪标定是在铣床上采用单向力分别标定的方法进行的。标定装置见图2-13所示。标定杆上的A点相当于切削时刀尖的位置。以FZ向标定为例。上升工作台，对测力仪加载电子秤的指针转动某一公斤数时，X—Y函数记录仪同时也记录某一毫伏值，逐次加载到200公斤，而后逐次卸载，反复进行三次，求出平均值，在坐标纸上，以加载公斤数为纵坐标，以相应的毫伏值为横坐标，画出标定曲线，如图2-14所示。径向力和轴向力的标定曲线用同样的方法即可得到。实际测量时，根据记录的毫伏值，可用此标定曲线或定度方程得到对应的切削力值。

B．切屑变形测定
1．研究工件材料切削用量和前角对切屑变形的影响
在金属切削过程中，刀具切下的切屑厚度(ach)通常都要大于工件上切削层的厚度 (ac)，而切屑长度(Lch)却小于切削层长度(Lc),(见图2－15)。在切屑宽度方向虽略有增加，但变形的量很小，常常不予考虑。衡量切屑变形程度通常用厚度变形系数ξa或长度变形系数ξl来确定。

图2－15 变形系数ξ的求法
厚度变形系数
长度变形系数
式中 ach一切屑厚度；
ac一切削层厚度；
Lc一切削层长度；
Lch一切屑长度。
根据体积不变的原理，ξ=ξaξl ,由此可知，也可采用称重法求切屑变形系数，即：

式中 Q一所取小段切屑的重量(克)
Lch一所取小段切屑长度(mm)
ap —切削深度(mm)
f一进给量(mm／r)
ρ—切屑材料比重(克／厘米3)
本实验采用量长度法求变形系数。
在刨床上做实验时，取试件边长L=Lc较方便。
在车床上做实验时，为了获得切削层长度Lc，可以在试件上开槽(见图2－16),槽内镶有铜条或钢条，它保证切屑按一定长度断开，并可减少刀具的冲击。量出试件外径dw和镶条宽度B，可按下式计算切削层平均长度Lc。

图2－16 车削法测变形系数的试件

B值本为弦长，因B值不大，可近似弧长。如果B的宽度较大，应进行计算。
量切下切屑的长度Lch时，用细铜丝缠绕在切屑底层中部，而后测量铜丝长即为Lch
为了提高测量准确性，在各种切削条件下，至少量三段切屑取其平均长度：

用不同强度的工件材料、切削速度、切削厚度(或进给量)和前角进行切削，测量切屑和切削层长度，计算切屑变形系数ξl，并在方格纸上做出ξl-σ、ξl-v、ξl-f、ξl-γo的曲线。最后根据这些曲线分析变形系数的变化规律。
本实验也可以在车床上采用直角自由切削的方法测量切屑厚度，即：

切削层厚度: ac=f·sinK，而后根据公式计算变形系数ξa。
这种方法应特别注意的是测量切屑厚度时，不能因挤压使切屑侧面隆起当成切屑厚度，应测平均厚度。
在铣床上进行实验时，可采用单齿镶齿端铣刀，其主偏角Kr可取900，主切削刃的旋转直径为do,用对称铣法进行铣削（见图2－17），则铣削长度Lc可按下式计算：
（mm）
(弧度)
（mm）

图2－17 铣削长度的求法
铣削时用铜丝测出切屑长度，则可按公式计算ξL。
用厚度比较时，必须保持af不变，故在变更铣刀转速n。时，应同时变更工作台的进给速度vf，使之满足af==常数。
因为铣削时沿AB各点的切削厚度是不相等的(当铣刀直径d。愈大，工件宽度ac愈小时，切削厚度变化愈小)，所以尽量多测几个切屑中点的厚度，而后与工件对称点的切削厚度进行比较，求得ξa。
2．切削条件变化时，观测下列现象并作记录：
(1)切屑类型的变化(可用体式显微镜或放大镜)；
(2)积屑瘤的产生与消失——观测刀刃处或切屑底层的积屑瘤比较方便。积屑瘤在切屑底层多呈麻亮的鱼鳞状，在刀刃处可测其高度；
(3)用粗糙度仪测量已加工表面的粗糙度值，或用样块进行比较。
3．观察切屑根部金相磨片
为了进一步研究切屑形成过程的本质，可用爆炸式快速落刀装置(见教材第三章)取切屑根部(如图2－18)并制成图2－19所示的金相磨片，则可用金相显微镜进行观察。
图2－18 切屑底部 图2－19 切屑标本