7 Экспериментальные методы определения усадки стружки
Для экспериментального определения усадки стружки существует несколько методов – метод непосредственного измерения параметров стружки и весовой метод.
Измерение толщины и ширины стружки производится в зависимости от требуемой точности с помощью инструментального микроскопа, микрометра или штангенциркуля. Длину стружки измеряют с помощью гибкой проволоки или нити по ее прирезцовой стороне. Толщина и ширина срезаемого слоя определяется по известным формулам. Например, при точении:
,
,
где Sо
–
подача, мм/об;
– глубина резания, мм;
– угол резца в плане.
Длина срезаемого слоя:
,
где d – диаметр обрабатываемой заготовки, мм; e – ширина продольного паза на заготовке, мм.
Измеренные параметры стружки позволяют по приведенным в п.5 формулам рассчитать коэффициенты Ka, Kb, Kl.
Весовой метод
основан на равенстве объемов стружки
и срезаемого слоя. При этом замеряют
длину произвольно выбранного элемента
стружки, определяют его массу
взвешиванием на аналитических весах.
По формуле определяют коэффициента
усадки стружки:
,
где
– масса стружки, мг; Sо
– подача, мм/об; t
– глубина резания, мм; Lстр
– длина элемента стружки, подлежащего
взвешиванию, мг;
– плотность обрабатываемого материала,
мг/мм3.
8 Порядок проведения эксперимента
Проводится три серии опытов:
I серия. Исследование влияния глубины резания t на усадку стружки.
Для исследования зависимости усадки стружки от глубины резания t необходимо сформировать четыре комплекта стружки, изменяя глубину резания t и сохраняя постоянными частоту вращения шпинделя n и подачу Sо. Стружку улавливают в совок-накопитель, поднося его к зоне резания со стороны схода стружки. Далее из каждого комплекта выбираются три стружки и измеряются их геометрические параметры и определяется вес стружки. Полученное среднее значение заносится в таблицу протокола. Параметры сечения срезаемого слоя рассчитываются по приведенными формулам.
II серия. Исследование влияния подачи Sо на усадку стружки.
Формируются четыре комплекта стружки, с изменением подачи Sо и постоянными значениями глубины резания t и частоты вращения шпинделя n. Измеренные геометрические параметры и вес стружки заносятся в таблицу протокола (как и в первой серии опытов).
III серия. Исследование влияния скорости резания на усадку стружки.
Для исследования зависимости усадки стружки от скорости резания необходимо сформировать четыре комплекта стружки, изменяя частоту вращения шпинделя n и сохраняя постоянными глубину резания t и подачу Sо. Измеряются геометрические параметры и оправляется вес стружки. Рассчитываются параметры срезаемого слоя.
Рассчитываются
значения Ka,
Kb,
Kl
,
и заполняется
протокол исследований.
По полученным данным необходимо построить графики зависимостей
Ка, Кb, Кl, ε =f(t), Ка, Кb, Кl, ε =f(S), Ка, Кb, Кl, ε =f().
9 ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ
1.Станок токарно-винторезный модели JET GH-1840ZX.
2. Резцы токарные.
3. Весы аналитические модели ВЛА-200г-М.
4. Заготовка проката Ø 50-100 мм длиной не менее 250 мм:
• Сталь 45 ГОСТ 1050
• Сталь 40Х ГОСТ 4543.
5. Гибкая проволока или нить.
6. Штангенциркуль ШЦ-1:0,05мм.
7. Микрометр МК-25.
8. Микроскоп универсальный БМИ-01.
10 СТРУКТУРА ОТЧЕТА
Название, цель.
Краткие сведения о механике стружкообразования, видах стружки, характеристиках пластической деформации срезаемого слоя (Приложение 1).
Протокол исследования деформации срезаемого слоя.
4. Графики зависимостей Ка, Кb, Кl, ε =f(t); Ка, Кb, Кl, ε =f(S); Ка, Кb, Кl, ε =f().
5. Выводы.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Попок Н.Н. Теория резания: Учеб. пособие для студ. машиностроительных спец. – Новополоцк, ПГУ, 2006. – 240 с.
Приложение 1
ПРОТОКОЛ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИИ СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ
№ опыта |
Серия опытов |
Режимы резания |
Диаметр заготовки d, мм |
Метод непосредственного измерения параметров стружки |
Весовой метод |
|||||||||||||
t, мм |
Sо, мм/об |
n, мин-1 |
, м/мин |
Параметры |
Коэффициенты усадки и относительный сдвиг |
Вес стружки, коэффициент укорочения стружки |
||||||||||||
Сечения срезаемого слоя |
Стружки |
|||||||||||||||||
а, мм |
b, мм |
l, мм |
a1, мм |
b1, мм |
l1, мм |
Ka |
Kb |
Kl |
ε |
Qстр, мгм |
Kl |
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Станок: модель –
Прибор измерительный: модель –
Заготовка: материал –
Режущий инструмент: тип –
Материал режущего лезвия –
Геометрия режущего
лезвия –
;
;
;
Ширина паза на заготовке l =