Министерство образования Российской Федерации

Пермский гуманитарный технологический институт

Кафедра «Экономика»

ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛЫ РЕЗАНИЯ

Методические указания

к практическому занятию

по дисциплине «Технология машиностроения»

для специальности 060800

«Экономика и управление на предприятии»

Пермь, 2012 г.

Методические указания составил: кандидат технических наук, доцент Песин М.В.

Цель работы – закрепление знаний по разделу «Теория резания» и изучение конструкции тензометрического динамометра, овладение методикой измерения сил резания и исследования влияние условий обработки на величины сил резания при точении.

Порядок выполнения работы

1. Согласно варианту задания выбрать схему обработки.

2. Изобразить схему обработки с условными обозначениями. Дать подробное описание процесса обработки, изобразив основные геометрические параметры.

3. Определить составляющие силы резания.

4. Рассчитать результирующую силу резания, при выбранных условиях обработки.

5. Заполнить титульный лист см. форму отчета.

Теоретический раздел

В процессе резания резец преодолевает действие системы сил, состоящей из нормальных сил (передней и задней поверхности) и сил трения на этих поверхностях. Равнодействующая всех этих сил называется силой резания. Эту силу удобно разложить на составляющие, направления которых соответствуют направлениям главного движения и движения подачи (рисунок 1):

, (1)

где Р – сила резания – равнодействующая сил, действующих на режущий инструмент при обработке резанием;

Р_z – главная составляющая силы резания – составляющая силы резания, совпадающая по направлению со скоростью главного движения резания в вершине лезвия. Если главное движение резания является вращательным, например, при токарной обработке, эта сила называется касательной (далее будет использовано это название);

Р_y – радиальная составляющая силы резания – составляющая силы резания, направленная по радиусу главного вращательного движения в вершине лезвия;

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

Величины составляющих силы резания могут быть выражены эмпирическими формулами, которые отражают зависимость величины сил от условий обработки (свойств обрабатываемого материала, режима резания, геометрических параметров инструментов и т.д.):

, (2)

, (3)

, (4)

где СР_z, СР_y, СР_x – постоянные величины, характеризующие вид обрабатываемого материала и исходные условия обработки;

t – глубина резания, мм;

S – величина подачи, мм/об; хР_z, xР_y, xР_x, yР_z, yР_y, yР_x – показатели степени при величинах глубины резания и подачи; KР_z, KР_y, KР_x – поправочные коэффициенты.

Формулы (2), (3) и (4) справедливы для определенных условий резания (их можно назвать исходными, или базовыми). В данной работе они следующие:

обрабатываемый материал – сталь с σ_вр = 75 кг/см², горячекатанная, корка на поверхности отсутствует;

главный задний угол α = 8°;

вспомогательный задний угол α₁ = 8°;

главный передний угол γ = 10°;

главный угол в плане φ = 45°;

вспомогательный угол в плане φ = 45°;

угол наклона главной режущей кромки λ = 8°;

радиус вершины r_в = 0,5

марка инструментального материала – твердый сплав T15K6;

резание производится без охлаждения.

Примечание: углы резца приведены в статической системе координат.

Этим условиям соответствуют величины СР_z, СР_y, СР_x, хР_z, xР_y, xР_x, yР_z, yР_y, yР_x в формулах сил резания, которые будут определены в данной работе. При несовпадении конкретных условий обработки с исходными необходимо вводить поправочные коэффициенты.