Лабораторные работы / Процессы и операции формообразования. Лабораторная 2. Определение сил резания при точении

_{МИНИСТЕРСТВО 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 Р_z 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 Р_z. 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:

1. 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

2. Установим индикатор на динамометре так, чтобы стрелка, указывающая миллиметры, стояла против штриха 1 мм, а стрелка, указывающая сотые доли миллиметра стояла против штриха 0.

3. 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

4. Определим скорость резания.

.

5. Определим по тарировочному графику моменты силы P_z.

6. По полученным значениям моментов сил резания определим составляющую силы резания P_z.

;

;

;

;

;

;

;

.

7. Проведём аппроксимацию измерений.

Рисунок 1

Зависимость силы резания от подачи и от глубины резания при заданных остальных параметрах определяется соответственно по формулам:

;

.

Контрольные вопросы:

1. Силы резания при точении.

Сила P_z - главная составляющая силы резания (касательная составляющая силы резания), совпадающая по направленно со скоростью главного движения резания в вершине лезвия.

Сила P_y - радиальная составляющая силы резания, направленная по радиусу главного вращательного движения резания в вершине резания.

Сила Р_x — осевая составляющая силы резания, параллельная оси главного вращательного движения резания.

2. В каких расчетах используется непосредственно каждая составляющая силы резания.

3. Влияние режимов резания на величину сил резания.

4. Влияние геометрии режущей части инструмента, износа резца, смазывающе-охлаждающих жидкостей на силы резания.

5. Зависимость между составляющими силы резания для резцов с углом в плане φ=45° при обработке стали 45.

;

.

6. Определение равнодействующей составляющих сил резания.

.

7. 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 P_z 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 Р_z. 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.