Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей icon

Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей




НазваМетодичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей
Сторінка1/10
Дата24.05.2013
Розмір0.91 Mb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет


Методичні вказівки до лабораторної роботи

«ДОСЛІДЖЕННЯ сил різання ПРИ ТОЧІННІ»

з курсу «Теорія різання»

для студентів спеціальностей

7.090202 «Технологія машинобудування»,

7.090203 «Металорізальні верстати і системи»,

7.090204 «Інструментальне виробництво»

усіх форм навчання


Суми Вид-во СумДУ

2008


Навчальне видання


Методичні вказівки до лабораторної роботи «ДОСЛІДЖЕННЯ сил різання ПРИ ТОЧІННІ»

з курсу «Теорія різання»

для студентів спеціальностей

7.090202 «Технологія машинобудування»,

7.090203 «Металорізальні верстати і системи»,

7.090204 «Інструментальне виробництво»

усіх форм навчання


Відповідальний за випуск Л.М. Сєдінкін

Редактор Н.М.Мажуга

Комп’ютерне верстання Криворучко Д.В.


План 2007 р., поз. . Формат 60х84/16. Обл.-вид. арк. .

Підп. до друку . Замовлення № . Ум. друк.арк. .

Наклад 150 прим. Собівартість вид. . Безкоштовно.


Вид-во СумДУ. Р.с. № 34 від.11.04.2000 р.

40007, Суми, вул. Римського-Корсакова, 2

Друкарня СумДУ. 40007,Суми, вул.Римського-Корсакова,2.

Зміст

C.

1Мета роботи 4

2Устаткування, інструменти, апаратура й матеріали, які використовуються в роботі 4

3Короткі теоретичні відомості про сили різання 4

3.1 Загальні відомості: аналіз сил,
що діють на лезо інструмента 4

3.2 Аналіз сил, що діють на різець 8

3.3 Емпіричні залежності складових сили різання
від умов обробки 11

4Методи вимірювання сил різання 12

5Устрій і принцип роботи динамометра УДМ 25

6Загальна методика проведення експериментів 28

7Математична обробка результатів експерименту 29

7.1 Графічний метод 30

7.2 Метод найменших квадратів 32

7.3 Розрахунок Cp, xp, yp за допомогою ЕОМ 37

7.4 Визначення поправочних коефіцієнтів 44

8 Аналіз результатів експериментів 45

9 Порядок виконання роботи 52

10 Зміст звіту 54

11Питання для самоперевірки 54

12 Типові тести для самоконтролю
та модульного контролю знань 55

Список літератури 82



  1. ^

    Мета роботи


      1. Оволодіння методикою експериментального дослідження сил різання.

      2. Вивчення конструкції й принципу дії універсального динамометра УДМ-600.

      3. Оволодіння методикою проведення досліджень впливу елементів режиму різання t і S і геометричних параметрів інструмента  і  на сили різання: Pz, Py, Px.

      4. Освоєння методики математичної обробки результатів експериментальних спостережень графоаналітичним методом і методом найменших квадратів з використанням ЕОМ.

      5. Визначення емпіричних залежностей сил різання від елементів режиму різання та геометрії інструмента.

      6. Аналіз отриманих залежностей та їх пояснення.
  2. ^

    Устаткування, інструменти, апаратура й матеріали, які використовуються в роботі


      1. Токарний верстат.

      2. Універсальний динамометр УДМ-600, крейтова система LTR-U-1 з модулем LTR212 для тензовимірювань.

      3. Тарувальні графіки для складових сил різання: Pz, Py, Px=f(A).

      4. Заготовка з конструкційної сталі.

      5. Різці токарні прохідні.

      6. Для експериментів - ЕОМ з наявним портом USB 1.1.

      7. Для розрахунків – не гірше IBM PC 486.
  3. ^

    Короткі теоретичні відомості про сили різання

3.1 Загальні відомості: аналіз сил,
що діють на лезо інструмента


У процесі різання до різального інструмента додаються певні зусилля, за допомогою яких він впливає на зрізуваний шар. Величина цих сил залежить від фізико-механічних властивостей оброблюваного та інструментального матеріалів, геометричних параметрів інструмента, елементів режиму різання складу мастильно-охолодного технологічного середовища (МОТС) і інших факторів. Значення величин і направлення сил різання необхідно знати для розрахунку потужності привода головного руху, міцності та жорсткості окремих вузлів верстата й різального інструмента, зусиль закріплення заготовки та пристосувань, точності обробки та ін.



Рисунок 1 - Схема сил, що діють на різальний клин
(лезо) інструмента

У загальному випадку на різальний клин (лезо) 1 (рис. 1) з боку зрізуваного шару на передню поверхню діє сила нормального тиску , затрачувана на пружну Nпр й пластичну Nпл деформації оброблюваного матеріалу. У той самий час на задню поверхню леза поблизу різальної кромки, в результаті пружної післядії (відновлення) оброблюваного матеріалу в зоні контакту леза з поверхнею різання також діє сила нормального тиску .

При переміщенні леза щодо стружки й поверхні різання (на заготовці 2) на робочих ділянках передньої та задньої поверхонь леза інструмента виникають сили тертя: на передній – F=μ(Nпр+Nпл), а задній – F11(N1ін+N1пл), де μ і μ1 – середні коефіцієнти тертя на передній і задній поверхнях відповідно.

Примітка. Основний вплив на величини сил, що діють на задню поверхню леза, надають пружно – пластичні властивості оброблюваного матеріалу, величина заднього кута α і ширина зрізуваного шару. Крім того, на них істотний вплив може робити величина площадки зношування, що утворюється в процесі різання. Наприклад, чим більша межа пружності оброблюваного матеріалу, тим більше сили N1 і F1. Збільшення довжини головної різальної кромки, викликане збільшенням ширини зрізуваного шару і площадки зношування, приводить до практично пропорційного зростання сил на задній поверхні.

У результаті додавання сил, що діють на передню () і задню ( ) поверхні, утворюється рівнодіюча сила , яку називають силою різання.

Теоретичні рівняння, які використовують для визначення сил, що діють на передній і задній поверхнях інструмента, складні й, головне, не зовсім точні, тому що засновані на ряді гіпотез і містять коефіцієнти, що характеризують властивості оброблюваного металу, які в більшості випадків невідомі і їх потрібно визначати, як правило, експериментально. Так, наприклад, за дослідженнями В.Д. Кузнєцова й В.А. Кривоухова, з деякими допущеннями нормальну силу N можна визначати за формулою

, (3.0)

де σ0 - границя текучості оброблюваного матеріалу при його стисненні, МПа;

t - глибина різання, мм;

S - подача, мм/об;

k - коефіцієнт усадки стружки;

mс- показник політропи стиснення оброблюваного матеріалу.

Ця формула отримана на основі зіставлення процесів пластичного стиснення й утворення стружки.



Рисунок 2 - Пластичне стиснення зразка

Як відомо, залежність стискуючої сили ^ Р і висоти стисливого зразка h при пластичному стисненні має вигляд:

(3.0)

Ця залежність одержала назву політропічної, а показник ступеня mс - показника політропи.

Відповідно до ( 3 .0) можна записати

, (3.0)

де Р0 - сила, що відповідає умовній границі текучості σ0 деформованого матеріалу;

h0 – висота зразка на початку пластичного деформування.

Примітка. σ0 – напруження при h0/h=1, починаючи з якого з'являються перші залишкові деформації, якщо політропічна залежність має місце із самого початку пластичної деформації.

Якщо взяти Р0= σ0F0, де F0 – площа поперечного перерізу зразка на початку його пластичного деформування, із ( 3 .0) можна записати

. (3.0)

Стосовно процесу стружкоутворення візьмемо Р=N, F0=аb=tS і h0/h=k, де а йb товщина та ширина зрізу відповідно; k – коефіцієнт усадки стружки. У результаті підстановки цих величин у формулу ( 3 .0) одержимо вищевказану формулу ( 3 .0).

Наведений приклад теоретичного визначення нормальної сили N показує всю складність проведених розрахунків, тому що в загальному випадку для визначення сил різання необхідно знати характеристики пластичного деформування оброблюваного матеріалу, параметри перетину зрізу, коефіцієнти тертя та усадки стружки при різних значеннях кутів леза інструмента. Складність і неточність теоретичних розрахунків полягає в тому, що, наприклад, коефіцієнт усадки стружки сам по собі залежить від ряду факторів і істотно впливає на сили різання. До того ж при теоретичному визначенні характеристик оброблюваного матеріалу σ0 і mс необхідно створити умови, подібні тим, при яких насправді утвориться зрізувана стружка, що є досить складним технічним завданням. Неточність результату, одержуваного при використанні наведеної формули, обумовлюється ще й тим, що в ній не враховується швидкість деформації (швидкість різання), а також сили на задній по-верхні леза інструмента.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Схожі:

Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження температури різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей
Методичні вказівки до лабораторної роботи «Дослідження температури різання при точінні» з курсу «Теорія різання» /Укладачі: В. О....
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconПитання до семестрового екзамену з дисципліни «Обробка матеріалів різанням» Провідний викладач – доцент Скирденко О.І
Швидкість різання та її значення. Вплив різних факторів на швидкість різання. Розрахунок швидкості різання при точінні
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки до виконання розрахунку на поем параметрів режиму різання
Методичні вказівки до виконання розрахунку на поем параметрів режиму різання при напівчистовому та чистовому точінні/Укладач Д. В....
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторної роботи "Дослідження штучного виробничого освітлення" з курсу "Охорона праці" для студентів економічних спеціальностей
Методичні вказівки до лабораторної роботи “Дослідження штучного виробничого освітлення” з курсу "Охорона праці" / Укладач А. Ф. Денисенко....
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconШвидкісне різання як основний напрямок виготовлення деталей механічною обробкою
У цій статті виконано дослідження одного з найперспективніших методів підвищення ефективності виготовлення деталей приладів – методу...
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconПрограма фахового вступного випробування для вступу на навчання за освітньо-кваліфікаційними рівнями «спеціаліст», «магістр» Спеціальність: 05050301, 05050301 Металорізальні верстати та системи. Донецьк, Доннту, 2013р. Теорія різання
Основні поняття, терміни і визначення, що відносяться до обробки різанням. Предмет теорії обробки матеріалів. Основні поняття і визначення...
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторної роботи «дилатометричний метод дослідження властивостей металів»
Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи «Дилатометричний метод дослідження властивостей металів» з курсу «Фізичні властивості...
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки щодо виконання лабораторної роботи з навчальної дисципліни " фізика " " дослідження дифракції світла на вузькій щілині "
Методичні вказівки щодо виконання лабораторної роботи з навчальної дисципліни “Фізика” “Дослідження дифракції світла на вузькій щілині”...
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки щодо виконання лабораторної роботи з навчальної дисципліни " фізика " "дослідження електростатичних полів методом зонда"
Методичні вказівки щодо виконання лабораторної роботи з навчальної дисципліни “Фізика” “Дослідження електростатичних полів методом...
Методичні вказівки до лабораторної роботи «дослідження сил різання при точінні» з курсу «Теорія різання» для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки щодо виконання лабораторної роботи з навчальної дисципліни " фізика " "дослідження дисперсії світла у склі за допомогою гоніометра"
Методичні вказівки щодо виконання лабораторної роботи з навчальної дисципліни “Фізика” “Дослідження дисперсії світла у склі за допомогою...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи