Лабораторные работы / Процессы и операции формообразования. Лабораторная 2. Определение сил резания при точении
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Озерский технологический институт – филиал НИЯУ МИФИ
Кафедра: ТМ и МАХП
Лабораторная работа № 2
По дисциплине «Процессы и операции формообразования»
Тема: "Определение сил резания при точении".
Выполнили студенты группы |
1ТМ-26Д |
|
Сергеев П.С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверил |
|
|
Логунова Э.Р. |
Озёрск
2018
Цель работы – ознакомление с устройством и работой динамометра ДК-1 и установление влияния режимов резания на величину составляющих сил резания при продольном точении.
Приборы и оборудование: токарно-винторезный станок 1А616, Динамометр ДК-1.
Резец закрепляется в державке 2, которая соединена с корпусом 1 динамометра при помощи двух упругих (торсионных) брусков квадратного сечения 3. Под действием силы Рz резец слегка отжимается вниз, скручивая торсионные бруски. При этом конец длинной планки 4, приваренной к державке 2, поднимается, нажимая стержнем 5 на ножку индикатора 6.
Перемещение ножки индикатора пропорционально деформации торсионных брусков 3 и, следовательно, касательной составляющей сил резания Рz. Цена деления индикатора определяется предварительным тарированием.
Для устранения влияния неизбежных колебаний планки 4 на ножку индикатора предусмотрено простое демпфирующее устройство, включающее в себя насаженный на стержень 5 поршень 7 с двумя малыми отверстиями. Поршень помещен в цилиндре, заполненном вязким маслом.
ХОД РАБОТЫ:
-
Определим технические характеристики станка, параметры обрабатываемой заготовки и резца.
Таблица 1 |
|||||
Тип |
Модель |
Изготовитель |
Пределы частоты вращения, об/мин |
Пределы подач, мм/об |
Мощность эл. Двигателя, кВт |
Токарно-винторезный |
1А616 |
Куйбышев |
11,2-2240 |
0,08-1,56 |
4,5 |
Таблица 2 |
|||
Материал |
σв, МПа |
Диаметр заготовки, мм |
Длина заготовки, мм |
Сталь 20 |
390 |
58 |
400 |
Таблица 3 |
||
Тип |
Материал режущей части |
Вылет резца, мм |
Проходной отогнутый, φ=45° |
ВК8 |
20 |
-
Установим индикатор на динамометре так, чтобы стрелка, указывающая миллиметры, стояла против штриха 1 мм, а стрелка, указывающая сотые доли миллиметра стояла против штриха 0.
-
Снимем показания индикатора при продольном точении, последовательно по четыре раза изменяя подачи и глубину резания и оставляя неизменными глубину резания и подачу соответственно.
Таблица 4
№
n, об/мин
v, м/мин
S, об/мин
t, мм
Показатель, дел.
M, Н*м
Pz, Н
1
224
40,82
0,16
1,0
9
2,15
107,5
2
0,23
12
2,83
141,5
3
0,39
18
4,23
211,5
4
0,52
1,0
20
4,69
234,5
1
224
40,82
0,23
0,5
6
1,46
73
2
1,0
12
2,83
141,5
3
1,5
18
4,23
211,5
4
2,0
22
5,17
258,5
-
Определим скорость резания.
.
-
Определим по тарировочному графику моменты силы Pz.
-
По полученным значениям моментов сил резания определим составляющую силы резания Pz.
;
;
;
;
;
;
;
.
-
Проведём аппроксимацию измерений.
Рисунок 1
Зависимость силы резания от подачи и от глубины резания при заданных остальных параметрах определяется соответственно по формулам:
;
.
Контрольные вопросы:
-
Силы резания при точении.
Сила Pz - главная составляющая силы резания (касательная составляющая силы резания), совпадающая по направленно со скоростью главного движения резания в вершине лезвия.
Сила Py - радиальная составляющая силы резания, направленная по радиусу главного вращательного движения резания в вершине резания.
Сила Рx — осевая составляющая силы резания, параллельная оси главного вращательного движения резания.
-
В каких расчетах используется непосредственно каждая составляющая силы резания.
-
Влияние режимов резания на величину сил резания.
-
Влияние геометрии режущей части инструмента, износа резца, смазывающе-охлаждающих жидкостей на силы резания.
-
Зависимость между составляющими силы резания для резцов с углом в плане φ=45° при обработке стали 45.
;
.
-
Определение равнодействующей составляющих сил резания.
.
-
Устройство и принцип работы динамометра ДК - 1.
Динамометр 1 устанавливается на верхних салазках токарного станка вместо резцедержателя и закрепляется болтом, пропущенным через отверстие А. Резец закрепляется в державке 2, которая соединена с корпусом 1 динамометра при помощи двух упругих (торсионных) брусков 3 квадратного сечения . Под действием силы Pz резец слегка отжимается вниз, скручивая торсионные бруски. При этом конец длинной планки 4, приваренной к державке 2, поднимается, нажимая стержнем 5 на ножку индикатора 6.
Перемещение ножки индикатора пропорционально деформации торсионных брусков 3 и, следовательно, касательной составляющей сил резания Рz. Цена деления индикатора определяется предварительным тарированием.
Для устранения влияния неизбежных колебаний планки 4 на ножку индикатора предусмотрено простое демпфирующее устройство, включающее в себя насаженный на стержень 5 поршень 7 с двумя малыми отверстиями. Поршень помещен в цилиндре, заполненном вязким маслом.