ГОУВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Кафедра «Технология машиностроения»

Методические указания

к выполнению лабораторных работ по дисциплине

«Основы технологии машиностроения» для студентов

специальности 151001 «Технология машиностроения»

всех форм обучения

Воронеж 2010

Составители: канд. техн. наук А.И. Болдырев

канд. техн. наук В.В. Бородкин

УДК 621.9 (075.8)

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы технологии машиностроения» для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения» всех форм обучения / ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А.И. Болдырев, В.В. Бородкин. Воронеж, 2010. 44 с.

Методические указания содержат теоретические сведения о качестве обработки, специальных методах обработки, проектирования операций механической обработки и сборки. Сформулированы задания на лабораторные работы, методические указания и контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для обучения студентов всех форм обучения специальности 151001 «Технология машиностроения».

Методические указания подготовлены на магнитном носителе в текстовом редакторе Microsoft Word 97 и содержатся в файле МУ ЛР ОТМС.

Табл. 6. Ил. 9. Библиогр. 9 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. В.П. Смоленцев

Ответственный за выпуск зав. кафедрой канд. техн. наук, проф. А.И. Болдырев

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ГОУВПО «Воронежский

государственный техни-

ческий университет», 2010

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ ОТ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗМЕРНОГО ИЗНОСА

ИНСТРУМЕНТА

1.1. Цель работы

Определение закономерностей изменения погрешностей чистового точения заготовок, вызванных раздельным и совместным влиянием температурных деформаций и размерного износа резца

1.2. Оборудование, приборы, инструменты

1. Токарно-винторезный станок

2. Заготовки из прокатанной конструкционной стали 45,  100-120 мм, l = 300-400 мм; = 750 МПа

3. Проходные резцы, материал режущей части – Т15К6, сечение державки 16×25

4. Индикаторная рычажная скоба с ценой деления 0,001 мм

5. Секундомер

1.3. Общие положения

От 10 до 40 процентов теплоты, возникающей в процессе точения, переходит в резец. Эта теплота вызывает его удлинение и изменение положения вершины резца относительно обрабатываемой заготовки на величину (рис. 1.1). Закон изменения температурных деформаций во времени при нагревании можно охарактеризовать показательной функцией [1]:

Рис. 1.1. Изменение положения вершины резца под влиянием температурных деформаций и размерного износа

,

где - величина удлинения резца в момент времени , мкм;

- величина удлинения в установившемся режиме теплового равновесия, мкм;

- время, мин;

- основание натурального логарифма.

Максимальная величина удлинения резца при непрерывном точении стали может быть приближенно определена по формуле[1]:

,

где - вылет резца из резцедержателя, мм;

- площадь поперечного сечения резца, мм²;

- скорость резания, м/мин;

- глубина резания, мм;

- подача, мм/об;

- предел прочности обрабатываемого материала, МПа;

- коэффициент (для условий эксперимента С = 0,45).

Одновременно с температурным удлинением резца в процессе точения за счет изнашивания происходит его укорочение на величину (рис. 1.1). Зависимость размерного износа (мкм) от пути резания в зоне нормального износа носит линейный характер:

,

где - интенсивность изнашивания (относительный износ) [2, табл. 28], мкм/км;

- длина пути резания, км:

.

Характер зависимостей температурных деформаций резца от времени резания и размерного износа от пути резания представлен на рис. 1.2.

Экспериментальное определение температурных деформаций и размерного износа методом непосредственного измерения резца в нагретом и охлажденном состоянии. Сущность этого метода заключается в следующем: прервав процесс резания после определенного времени работы резца, быстро отводят резец от обрабатываемой заготовки и измеряют изменение его длины сначала в нагретом состоянии, а затем после остывания до температуры окружающей среды.

Рис. 1.2. Зависимость величины температурной деформации и размерного износа резца от времени и пути резания:

1 – деформация резания от нагрева при непрерывном точении; 2 – размерный износ резца

Разность отклонений в нагретом и охлажденном состояниях резца соответствует его удлинению в процессе резания, а отклонение - укорочению резца за счет размерного износа. Измерения производятся через определенные промежутки времени или по прошествии определенного пути резания .