Санкт – Петербургский Политехнический университет Петра Великого

Институт материалов, машиностроения и транспорта

Высшая школа машиностроения

Отчёт

по практической работе №7

Дисциплина: резание материалов

Тема: Исследование влияния износа инструмента на составляющие силы резания

Студент группы 3331505/10101

Гричачина А.А.

Преподаватель Михайлов С.В.

Санкт-Петербург

2024

Цель работы

Выполнить теоретические исследования влияния износа инструмента на составляющие силы резания:

Рисунок 1 — Исходные данные для работы

Порядок работы

1. Построить графики зависимости составляющих силы резания Px, Py, Pz от величины фаски износа на задней поверхности инструмента h3 = 0…0,5 мм.

2. Построить графики зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента N = f(hз).

3. Сделать выводы о характере и степени влиянии износа инструмента на силы и мощность резания.

Со стороны передней поверхности на срезаемый слой материала действует сила стружкообразования R.

Рисунок 2 — Схема действия сил на переднюю поверхность инструмента

Рисунок 3 — Схема разложения составляющей PXY на PY и PX

Чтобы построить графики зависимости составляющих силы резания Px,

Py, Pz и от величины фаски износа на задней поверхности инструмента hз

= 0…0,5 мм и построить графики зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента N = f(hз).требуется рассчитать составляющие силы резания и мощность:

Рисунок 4 — Формулы для нахождения составляющих сил резания Мощность равняется:

𝑁=𝑃𝑧∗𝑣

Данные зависимости позволяют расчетным путем определить степень влияний износа режущего клина на силы и мощность резания.

Все вычисления были выполнены в программе MATHCAD:

Вариант 1 (сталь 45):

mm

Рисунок 5 — Совмещенный график составлявших сил резания для стали 45 от величины фаски износа на задней поверхности инструмента

Вариант 2 (сталь 40Х):

Рисунок 6 — Совмещенный график составлявших сил резания для стали 40Х от величины фаски износа на задней поверхности инструмента

Вариант 3 (12Х18Н9Т):

Рисунок 7 — Совмещенный график составлявших сил резания для

12Х18Н9Т от величины фаски износа на задней поверхности инструмента

mm

Рисунок 8 — График зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для стали 45

mm

Рисунок 9 — График зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для стали 40Х

mm

Рисунок 10 — График зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для 12Х18Н9Т

Рисунок 11 — Совмещенный график зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для стали 45,

40Х и для 12Х18Н9Т

Таблица 1 — Изменение составляющих сил резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для стали 45

hз, mm	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
Pz, H	187	259	332	405	477	550
Py, H	48	118	188	259	329	399
Px, H	180	442	705	967	1230	1492

Таблица 2 — Изменение составляющих сил резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для стали 40Х

hз, mm	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
Pz, H	206	276	347	417	487	558
Py, H	36	69	103	136	170	204
Px, H	203	393	584	774	965	1155

Таблица 3 — Изменение составляющих сил резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для 12Х18Н9Т

hз, mm	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
Pz, H	361	439	516	594	671	749
Py, H	0	0	0	0	0	0
Px, H	361	454	546	638	731	823

Таблица 4 — Изменение мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для стали 45, 40Х и для 12Х18Н9Т

hз, mm	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
N45 (N12), W*10^4	3.73	5.19	6.64	8.10	9.55	11.01
N40Х (N2), W*10^4	3.70	4.97	6.24	7.50	8.77	10.04
N12Х18Н9Т (N3), W*10^4	3.61	4.39	5.16	5.94	6.71	7.49

Вывод

По полученным графикам зависимости составляющих сил резания Px, Py, Pz и зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента видно линейный характер графиков. То есть силы и мощности резания прямо пропорциональны износу фаски, чем больше износ, тем больше будут силы резания и тем больше потребуется мощность