Исследование влияния режима резания на шероховатость поверхности Цель работы

Научить студентов определять влияние режима резания и геометрии инструмента на шероховатость поверхности.

Требования по охране труда

К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, прошедшие инструктаж по охране труда при проведении лабораторных работ в лаборатории металлообрабатывающего оборудования (Инструкция №14) с отметкой в журнале регистрации инструктажей.

Пояснения к работе

От качества поверхности зависят многие эксплуатационные характеристики деталей машин, вместе с тем состояние поверхности является также одной из характеристик точности обработки. Поверхность заготовки, полученная в результате обработки режущим инструментом, всегда отличается от идеальной поверхности, изображенной на чертеже. Качество поверхностного слоя характеризуется шероховатостью поверхности, микроструктурой, глубиной и степенью наклёпа, остаточными напряжениями. Одной из основных характеристик является шероховатость обработанной поверхности, определяемая средним арифметическим отклонением Ra. Профиль обработанной поверхности представляет собой в первую очередь след режущей кромки инструмента. Высота неровностей уменьшается с уменьшением подачи, главного и вспомогательного углов в плане и с увеличением радиуса при вершине резца.

Рис. 1 Профиль обработанной поверхности при резании резцом с r=0

Рис. 2 Профиль обработанной поверхности при образовании поверхности криволинейным участком режущей кромки

Шероховатость действительного профиля будет более значительной, а высота его неровностей намного больше теоретической высоты. Основной причиной этого является упругое и пластическое деформирование слоёв обработанной поверхности, периодичность наростообразования и силы трения между инструментом и заготовкой. Таким образом, на шероховатость обработанной поверхности кроме S,φ,φ1 и r влияют также скорость резания, свойства обрабатываемого материала, передний угол резца, СОЖ, износ инструмента.

Резание при скоростях 20 – 30 м/мин сопровождается образованием нароста на режущей кромке, что ухудшает состояние поверхности. При дальнейшем увеличении скорости резания величина нароста уменьшается и при скорости 60 – 70 м/мин качество поверхности улучшается, но дальнейшее увеличение скорости резания незначительно понижает высоту микронеровностей.

Задание

1.При домашней подготовке к лабораторной работе студент должен:

- изучить тему 3 « Обеспечение качества поверхностного слоя деталей машин»;

- подготовить ответы на контрольные вопросы.

2. При работе в лаборатории студент должен:

- провести две серии опытов в соответствии с порядком выполнения работы;

- заполнить таблицу результатов исследований (ПРИЛОЖЕНИЕ А);

- построить графики зависимостей Ra=f(v) и Ra=f(s) и сделать вывод;

- оформить отчёт; (форма отчёта приведена в приложении Б)

- ответить на контрольные вопросы.

Порядок выполнения работы

1.Установить в центрах заготовку.

2.Провести серию опытов точения заготовки при изменении скорости резания от 20 до 100 м/мин с постоянной подачей и глубиной резания.

3.Установить высоту микронеровностей каждого участка заготовки по образцам шероховатости и результаты свести в таблицу.

4.Установить в центрах заготовку и провести вторую серию опытов при изменении подачи от 0,15 до 0,6 мм/об

и сохранении постоянными значений глубины и скорости резания (v=80м/мин; t=0,5мм).

5.Установить высоту микронеровностей каждого участка заготовки по образцам шероховатости и результаты свести в таблицу.

6.Построить графики зависимостей высоты микронеровностей от скорости резания и от подачи.

Рис. 1 Заготовка для проведения исследований