8.4. Устаткування, інструмент і матеріали, які використовуються в лабораторній роботі

Для виконання лабораторної роботи застосовується таке обладнання:

– токарно-гвинторізний верстат моделей 1А62, 1К62 або ін.;

– токарні різці, оснащені твердим сплавом, розміром 20 х 25 х 200 мм;

– кутоміри для вимірювання кутів різця;

– штангенциркуль ( =150 мм), точність вимірювання – 0,05 мм;

– гнучка міра (пружний сталевий дріт діаметром 0,25 мм або пружна сталева стрічка товщиною 0,05 мм) довжиною 100 мм;

– мідний дріт діаметром 1...1,5 мм, = 100 мм;

– гнучка тонка біла нитка;

– туш або чорна фарба;

– заготовка зі сталі 45, = 50...75 кг / мм², діаметр – 50...60 мм, довжина = 500 мм;

– картограма для вимірювання довжини деформівної стружки;

– метрична сталева лінійка.

8.5. Порядок виконання роботи

Основними факторами, що впливають на величину коефіцієнта усадки стружки, є швидкість різання , величина подачі і кут різання . Виявлення їх впливу здійснюється в такій послідовності:

– на токарний верстат установлюють заготовку, в якій попередньо прорізаний неглибокий поздовжній паз з укарбованим мідним дротом діаметром 1...1,5 мм, що дозволяє виміряти довжину стружки, яка відповідає одному обороту оброблюваної заготовки;

– на супорті у різцетримачі встановлюють, вивіряють і закріплюють різець, передбачений планом роботи;

– налагоджують верстат на режими різання , і , передбачені планом;

– здійснюють пуск верстата, зрізають пробну стружку і перевіряють дійсну глибину різання.

У першій частині роботи передбачається проведення дослідження при змінній швидкості різання в межах 10...100 м/хв (або при всіх інших постійних факторах (глибина різання, подача, геометричні елементи різця, матеріал заготовки і різця)), передбачених протоколом дослідження.

По закінченні кожного досліду вимірюють довжину елемента стружки. Результати вимірювань деформованої стружки і розрахунки фіксують в протоколі дослідження.

Друга частина роботи виконується при змінній величині подачі (товщини зрізу) в межах 0,2...0,8 мм/об, при всіх інших постійних факторах ( – геометричні параметри різальної частини різця та ін.).

Аналогічні дослідження проводяться в третій частині роботи при змінних величинах кутів або змінних значеннях переднього кута в межах 0...30° при всіх інших постійних факторах.

Результати вимірювань і оброблення отриманих даних другого і третього етапів дослідження заносять до зведеного протоколу.

У всіх випадках довжина дуги деформованої стружки вимірюється огинанням білою гнучкою ниткою. Поверхня дуги елемента стружки має бути при цьому пофарбована чорною фарбою або тушшю. Установлення довжини дуги здійснюється виміром пофарбованої ділянки нитки.

Для зручності вимірювання довжини деформованої стружки використовується спеціальна картограма рис. 8.1. У цьому випадку необхідно кожному елементу деформованої стружки підібрати відповідний (наближений) радіус закруглення методом накладання елемента стружки на вибраній ділянці картограми. Результати вимірювання можна відлічити безпосередньо з урахуванням середньої товщини деформованої стружки.

За знайденими наближеним значенням середнього радіуса товщини стружки і наближеному кутку охоплення дуги стружки за табл. 8.1 визначають приблизну довжину стружки .

Рис. 8.1. Картограма для вимірювання довжини деформівної стружки

8.6. Зміст звіту

1. Пояснювальна записка.

2. Обробка і складання зведеного протоколу дослідження.

3. Побудова графіків залежності .

4. Узагальнення результатів досліджень.

У протоколі дослідження відображають дані про різальний інструмент, розміри заготовки, елементи режимів різання, геометрію різальних елементів різця, розрахункові елементи деформованої стружки і величину її коефіцієнта усадки.

У короткій пояснювальній записці наводять принципову схему деформованої стружки і опис методу вимірювання з необхідними розрахунками коефіцієнта усадки стружки

, (8.8)

де – вага деформованого елемента стружки (довжиною 2...10 мм), г; – довжина елемента стружки, мм; – площа номінального перерізу зрізу, мм²; – площа перерізу стружки, мм²; – щільність оброблюваного металу, г/см³; – об’єм елемента стружки, см³.

Результати розрахунків фіксують в протоколі дослідження і за ними будують графіки залежності (рис. 8.2). Для цього в прямокутній системі координат відкладають на осях абсцис значення змінних факторів (товщина зрізу) і , на осях ординат – значення коефіцієнтів усадки .

З’єднавши знайдені точки кривої, отримують графіки залежностей:

або .

За отриманими графіками залежності роблять висновки про вплив швидкості різання, подачі і кута різання на характер пластичної деформації зрізаного шару металу.

Рис. 8.2. Типові графіки залежності коефіцієнтів усадки стружки :

а – від швидкості різання; б – від товщини зрізу або подачі ;

в – від кута різання

Таблиця 8.1

Середня довжина дуги елемента стружки мм

rср, мм	Кути θ, град
	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34	36	38	40	42	44	46	48
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13	0,5 0,7 0,9 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,1 2,3 2,4	0,6 0,8 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,8 2,9	0,7 0,9 1,2 1,5 1,7 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0 3,2 3,4	0,8 1,1 1,4 1,7 2,0 2,2 2,5 2,8 3,1 3,4 3,7 4,0	0,9 1,2 1,6 1,9 2,2 2,5 2,8 3,2 3,5 3,8 4,1 4,4	1,0 1,3 1,8 2,1 2,5 2,8 3,1 3,6 3,9 4,2 4,5 4,9	1,1 1,5 1,9 2,3 2,7 3,1 3,5 3,9 4,3 4,6 5,0 5,4	1,2 1,6 2,1 2,5 2,9 3,4 3,8 4,2 4,6 5,0 5,5 5,9	1,3 1,7 2,3 2,7 3,2 3,7 4,1 4,6 5,0 5,4 5,9 6,4	1,4 1,9 2,5 2,9 3,4 3,9 4,4 5,0 5,4 5,9 6,4 6,9	1,5 2,0 2,6 3,2 3,7 4,2 4,7 5,3 5,8 6,3 6,8	1,6 2,1 2,8 3,4 4,0 4,5 5,0 5,6 6,2 6,8 7,3 7,9 8,4 9,0 9,6 10,0 10,6 11,2 11,8 12,4 13,0 13,6 14,0	1,7 2,2 3,0 3,6 4,2 4,8 5,4 6,0 6,6 7,2 7,7 8,4 8,9 9,5 10,2 10,7 11,3 12,0 12,6 13,1 13,7 14,2 14,8	1,8 2,4 3,2 3,8 4,4 5,0 5,7 6,4 6,9 7,6 8,2 8,8 9,4 10,0 10,8 11,3 11,9 12,8 13,3 13,8 14,5 15,1 15,8	1,9 2,5 3,3 4,0 4,7 5,3 6,0 6,7 7,3 8,0 8,6 9,3 9,9 10,6 11,4 12,0 12,5 13,5 13,9 14,6 15,3 16,0 16,6	2,0 2,7 3,5 4,2 4,9 5,6 6,3 7,1 7,7 8,4 9,0 9,8 10,5 11,2 12,0 12,6 13,3 14,2 14,6 15,3 16,2 16,8 17,4	2,1 2,8 3,7 4,4 5,2 5,9 6,6 7,4 8,1 8,8 9,5 10,3 11,0 11,8 12,6 13,2 13,9 14,9 15,4 16,1 16,9 17,6 18,3	2,2 2,9 3,8 4,6 5,4 6,2 6,9 7,7 8,5 9,2 10,0 10,8 11,5 12,4 13,1 13,8 14,6 15,3 16,2 17,0 17,7 18,4 19,2	2,3 3,1 4,0 4,8 5,6 6,4 7,2 8,0 8,9 9,6 10,5 11,2 12,0 12,9 13,6 14,4 15,2 16,0 16,9 17,7 18,5 19,2 20,1	2,4 3,2 4,2 5,0 5,8 6,7 7,6 8,4 9,2 10,0 11,0 11,6 12,6 13,5 14,2 15,2 15,9 16,8 17,6 18,4 19,2 20,0 21,0
14											7,4
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25	2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,5 3,7 3,9 4,1 4,2 4,4	3,1 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,9 5,0 5,3	3,7 3,9 4,2 4,4 4,6 4,8 5,2 5,4 5,7 5,9 6,2	4,2 4,4 4,8 5,0 5,2 5,6 5,9 6,2 6,5 6,8 7,1	4,7 5,0 5,4 5,7 5,9 6,4 6,6 6,9 7,3 7,6 7,9	5,2 5,6 6,0 6,3 6,6 7,1 7,4 7,7 8,1 8,4 8,7	5,7 6,2 6,6 6,9 7,3 7,7 8,1 8,5 8,9 9,2 9,6	6,3 6,8 7,1 7,6 7,8 8,4 8,8 9,2 9,6 10,0 10,5	6,8 7,3 7,7 8,2 8,6 9,2 9,6 10,0 10,4 10,8 11,3	7,3 7,8 8,4 8,8 9,3 10,0 10,4 10,8 11,3 11,8 12,2	7,8 8,4 9,0 9,4 10,0 10,6 11,1 11,5 12,1 12,6 13,1
* Числові значення Lθ округлено

Таблиця 8.2

Протокол дослідження впливу факторів , і

на коефіцієнт усадки стружки

Верстат – токарно-гвинторізний_____________ Різець _________ Матеріал різця ___________ Матеріал заготовки ___________ Марка ________ σв = _________ НВ _________

Номер досліду

Геометричні елементи різця

Елементи режимів різання

Діаметр заготовки D, мм Розмір: а; b; L0

Розрахункові елементи стружки

γ0

δ0

α0

φ0

φ01

λ0

r, мм

υ, м/хв

n, об/хв (дв. хід)

t , мм

S, мм/об (мм/дв. хід)

при вимірюванні гнучкою мірою

при зважуванні

Теоретична довжина стружки L0 (πD мм)

Дійсна довжина стружки L, мм

Коефіцієнт усадки k = L0/L

g, г

γ0 , г/см3

Коефіцієнт усадки k = ƒc/ƒ

Лабораторна робота № 9

ФІЗИЧНІ ОСНОВИ ЗМІЦНЕННЯ МЕТАЛІВ І СПЛАВІВ

ДЕФОРМАЦІЙНИМИ Й ІНШИМИ МЕТОДАМИ