- •Резание материалов Методические указания к лабораторным работам
- •Оглавление
- •1. Лабораторная работа №1 Геометрические параметры режущих инструментов
- •Кинематика резания
- •Статические и кинематические углы токарного резца
- •Углы заточки проходных резцов
- •Измерение углов токарных резцов
- •Порядок выполнения работы
- •2. Лабораторная работа №2 Нарост при резании
- •Наростообразование
- •Планирование эксперимента
- •Методика проведения опытов
- •Обработка результатов эксперимента
- •Анализ полученных результатов и выводы
- •Методика планирования многофакторного эксперимента и обработка опытных данных
- •Методика проведения опытов
- •Порядок выполнения работы
- •Оценка точности эксперимента и грубых опытов
- •Оценка адекватности математической модели эксперименту
- •4. Домашнее задание Структура домашнего задания и выбор индивидуального шифра студента
- •Выбор первой цифры индивидуального шифра студента
- •Содержание задач и выбор варианта домашнего задания
- •Исходные данные для определения главных действительных углов токарного резца (к задаче 1)
- •Исходные данные для определения действительных углов в плане токарного резца (к задаче 2)
- •Данные изменения скорости резания (к задаче 3)
- •Исходные данные к расчету режимов резания при точении (к задаче 4)
- •Исходные данные к расчету режимов резания при сверлении (к задаче 5)
- •Общие рекомендации к выполнению домашнего задания Рекомендации к выполнению задачи 1
- •Рекомендации к выполнению задачи 2
- •Рекомендации к выполнению задачи 3
- •Рекомендации к выполнению задачи 4
- •Рекомендации к выполнению задачи 5
- •5. Требования к оформлению домашнего задания
- •6. Библиографический список
- •7. Приложения
- •Основные паспортные данные токарно-винторезного станка 1е61м
- •Основные паспортные данные токарно-винторезного станка 1к62
- •Основные паспортные данные токарно-винторезного станка 16л20
- •Основные паспортные данные токарно-винторезного станка 16л20
- •Основные паспортные данные вертикально-сверлильного станка модели 2н118
- •Основные паспортные данные вертикально-сверлильного станка модели 2н125
- •Основные паспортные данные вертикально-сверлильного станка модели 2н135
- •Основные паспортные данные вертикально-сверлильного станка модели 2н150
- •Основные паспортные данные радиально-сверлильного станка модели 2м57
- •Основные паспортные данные вертикально-верлильного станка модели 2а135
- •Пример заполнения титульного листа
2. Лабораторная работа №2 Нарост при резании
Цель работы: научиться рассчитывать и изображать на эскизах геометрические параметры режущего клина, а также рассчитывать элементы режимов резания и выполнять проверочные расчеты и корректировку выбранных режимов резания.
Наростообразование
При резании большинства конструкционных материалов в определенных условиях и режимах резания на передней поверхности инструмента возникает нарост (рис. 1). Нарост состоит из частиц обрабатываемого материала и имеет форму клина. Твердость нароста в 2-3 раза выше твердости обрабатываемого материала. Благодаря этому нарост выполняет роль режущего лезвия, изменяя действительный передний угол инструмента γд.
Нарост всегда увеличивает передний угол. В связи с этим он оказывает существенное влияние на процесс деформации материала, переходящего в стружку, силы и температуру резания. Нарост может выступать за режущую кромку резца (рис. 1), изменяя тем самым размеры обрабатываемой поверхности. Важнейшей особенностью нароста является его неустойчивость. В процессе обработки нарост разрушается и вновь образуется в течение очень коротких отрезков времени (миллисекунд). При этом часть нароста уходит со стружкой, а другая – остается на обработанной поверхности, увеличивая тем самым шероховатость обработанной поверхности. В тех случаях, когда нарост достаточно устойчив, он способен защищать заднюю и переднюю поверхности резца от изнашивания. Таким образом, нарост оказывает существенное влияние на процесс резания. С практической точки зрения при одинаковых условиях влияние нароста может производить положительный эффект (снижение сил, деформаций, температуры, защитная роль нароста), при других – отрицательный (увеличение шероховатости, снижение точности, вибрации). Поэтому следует уметь управлять наростообразованием, чтобы использовать достоинства нароста и эффективно бороться с его вредным влиянием.
Рис. 1. Схема образования нароста
H – высота нароста
Известно, что при малых температурах в процессе резания (это имеет место при работе с очень малыми скоростями резания) нароста не образуется. Это связанно с тем, что недостаточно велики силы молекулярного схватывания (адгезии), удерживающие основание нароста на передней поверхности инструмента. С увеличением температуры резания условия схватывания улучшаются. Заторможенный слой на передней поверхности принимает форму клина, ибо только в такой форме нарост способен резать обрабатываемый материал. Так как температура резания еще не слишком велика, нарост способен упрочняться и принимать большие размеры (высота Н) и большие действительные передние углы γд. Однако, нарост больших размеров очень неустойчив, он быстро разрушается и возникает вновь. При этих условиях он оказывает особо сильное влияние на шероховатость обработанной поверхности. Таким образом, с увеличением температуры резания действительный передний угол резца увеличивается (рис. 2), γд max = 45°.
Рис. 2. Схема влияния температуры резания θ
на высоту нароста H и действительный передний угол γд
Увеличение γд в связи с повышением устойчивости нароста (упрочнением) наблюдается лишь до некоторой температуры резания. Для сталей эта температура примерно равна 300 °С. При этом, нарост начинает разупрочняться, уменьшается действительный передний угол γд. При температуре 600 °С нарост исчезает, действительный передний угол становится равным статическому углу (γд = γ).