Лабораторная работа № 15. Исследование усилий резания

При точении

Цель и задачи работы – исследование влияния глубины резания и подачи на усилия резания.

Изучить принцип измерения сил резания при точении с использованием универсального динамометра ВНИИ; получить практические навыки по измерению сил резания и обработке экспериментальных данных; определить влияние глубины резания и подачи на силы резания; построить графики зависимости сил резания от глубины резания и подачи; произвести анализ полученных данных и сделать выводы.

Применяемое оборудование, инструменты, материал, приборы

Для выполнения работы необходимы:

- токарно-винторезный станок;

- токарные резцы, оснащенные пластинками твердого сплава Т15К6 или ВК8 (α=α₁=10º; γ=0º; φ=φ₁=45º, λ=0º, R =0,5 мм). Резцы доводятся на алмазном круге;

- динамометр конструкции ВНИИ;

- обрабатываемый материал – заготовка Ø 50–70 мм;

- стенд для тарирования динамометра;

- тарировочные графики;

- штангенциркуль.

Методические указания по выполнению работы

1. Ознакомиться с устройством и использованием динамометра конструкции ВНИИ.

2. На основании опытов определить величины коэффициента С_р и показателей степени х_р и у_р в уравнениях (14.1, 14.2, 14.3).

3. Установить обрабатываемую заготовку на станке; резец закрепить в резцедержателе динамометра. Установка резца производится по шаблону, чтобы выдержать определенное расстояние от вершины резца до торца резцедержателя.

4. Проточить заготовку с различными глубинами резания (t =4; 3; 2; 1; 0,5 мм) на постоянной скорости резания (v =50–80 м/мин) и постоянной подаче (s =0,1–0,15 мм/об) в соответствии с указаниями преподавателя.

5. Для каждого принятого при испытаниях значения глубины резания измерить величину сил P_z, P_y, P_x. Найденные значения занести в протокол (Приложение 15), на основании которого в двойной логарифмической системе координат построить зависимости ; ; . При построении графиков в двойной логарифмической системе координат эти степенные зависимости , , изображаются прямой линией, так как, будучи прологарифмированы, они принимают вид уравнения первой степени (рис. 14.6).

Показатель степени в зависимости численно равен тангенсу угла наклона к оси t линии функции , т.е. .Установление зависимостей , производится аналогично зависимости , т.е. аналогично определяются показатели степени и .

0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 t, мм

Рис. 14.6. Зависимость силы резания Р_z от глубины резания t

6. Проточить заготовку с различными подачами (s =0,1–0,3 мм/об) на постоянной скорости резания (v =50–80 м/мин) и глубине резания (t =0,5–1 мм) в соответствии с указаниями преподавателя.

7. Для каждого принятого при испытаниях значения подачи измерить величину сил P_z, P_y, P_x. Найденные значения занести в протокол (Приложение 15), на основании которого в двойной логарифмической системе координат построить зависимости ; ; . На основании этих графиков аналогично п. 4 найти значения показателей степени , и для подачи.

Численные значения коэффициентов , , определяются исходя из занесенных в протокол результатов опыта и найденных значений показателей степени , и .

Контрольные вопросы

1. Назвать составляющие сил резания, указать направления их действия относительно резца.

2. Какова схема устройства универсального динамометра конструкции ВНИИ?

3. Дать обоснование, почему необходимо при построении экспериментальных зависимостей применять двойную логарифмическую сетку.

4. Почему глубина резания оказывает большее влияние, чем подача?

5. Суть I-го закона резания.

Дата добавления: 2015-12-07