Лабораторная работа № 16. Исследование влияния диаметра сверла и подачи на осевое усилие и крутящий момент при сверлении

Цель и задачи работы – исследование влияния диаметра сверла и подачи на осевое усилие и крутящий момент при сверлении.

Изучить принцип измерения осевого усилия и крутящего момента при сверлении с использованием универсального динамометра ВНИИ; получить практические навыки по измерению осевого усилия и крутящего момента и обработке экспериментальных данных; определить влияние диаметра сверла и подачи на осевое усилие и крутящий момент; построить графики зависимости осевого усилия и крутящего момента от величины диаметра сверла и подачи; произвести анализ полученных данных и сделать выводы.

Применяемое оборудование, инструменты, материал и приборы

Для выполнения работы необходимы:

- вертикально-сверлильный станок;

- набор спиральных сверл D =10, 14, 16, 20 25 мм;

- динамометр конструкции ВНИИ (рис. 14.3);

- обрабатываемый материал – сталь;

- тарировочные графики;

- штангенциркуль.

Методические указания по выполнению работы

1. Ознакомиться с устройством и использованием динамометра конструкции ВНИИ для измерения осевой силы Р _о и крутящего момента М _кр при сверлении.

2. На основании опытов определить величины коэффициентов С_р и С _м, показателей степени х_р, х _м, у_р и у _м в уравнениях:

; (14.6)

. (14.7)

3. Установить и закрепить заготовку на столе динамометра, который предварительно установлен и закреплен на столе сверлильного станка. Установка динамометра на столе производится при помощи специального шаблона так, чтобы оси динамометра и сверла, закрепленного в шпинделе станка, совпадали.

4. В соответствии с указаниями преподавателя установить на станке определенное число оборотов n и подачу s.

5. Просверлить пять отверстий различных диаметров (D =10, 14, 16, 20, 25 мм).

6. Для каждого принятого при испытаниях значения диаметра измерить величину осевого усилия и крутящего момента. Для определения численных значений Р _о и М _кр пользуются тарировочными графиками (рис. 14.5). Найденные значения Р _о и М _кр занести в протокол (Приложение 16), на основании которого в двойной логарифмической системе координат построить графики зависимостей и (рис. 14.7, а).

Численные значения показателей х_р и х _м определяют как тангенсы углов наклона линий к оси D.

а б

Рис. 14.7. Зависимость осевого усилия Р _о и крутящего момента М _кр

от диаметра сверла D и подачи s

5. Просверлить пять отверстий одного диаметра с одним числом оборотов шпинделя, но при пяти различных подачах в соответствии с указаниями преподавателя.

Замерить для каждого опыта величины Р _о и М _кр и занести в протокол (Приложение 16), на основании которого в двойной логарифмической системе координат построить графики зависимостей и (рис. 14.7, б).

Численные значения показателей у_р и у _м равны тангенсам углов наклона линий функций к оси s.

Численные значения и определяются из формул (14.6, 14.7), при этом значения Р _о и М _кр, а также D и s выбираются из протокола опытов, используя для этого один из занесенных в протокол результатов опыта, экспериментальные точки которого ложатся на прямые (рис. 14.7), а показатели степени х_р, х _м, у_р и у _м – из построенных графиков.

Контрольные вопросы

1. Пояснить схему сил и крутящих моментов, действующих на спиральное сверло.

2. Почему диаметр сверла оказывает большое влияние на силы резания, чем подача?

3. Для каких расчетов при проектировании станка, приспособлений и инструмента могут быть использованы результаты данной работы?

Дата добавления: 2015-12-07