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.
3
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
3
4
= 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:
=
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):
4
5
mm
Рисунок 5 — Совмещенный график составлявших сил резания для стали 45 от
величины фаски износа на задней поверхности инструмента
5
6
Вариант 2 (сталь 40Х):
Рисунок 6 — Совмещенный график составлявших сил резания для стали 40Х
от величины фаски износа на задней поверхности инструмента
6
7
Вариант 3 (12Х18Н9Т):
Рисунок 7 — Совмещенный график составлявших сил резания для
7
8
12Х18Н9Т от величины фаски износа на задней поверхности инструмента
120000
100000
80000
N( h3) 60000
40000
20000
|
|
|
|
|
|
|
|
0 0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
||
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
mm
Рисунок 8 — График зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для стали 45
120000
100000
80000
N(h3) 60000
40000
20000
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
||
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
mm
Рисунок 9 — График зависимости мощности резания от величины фаски износа на задней поверхности инструмента для стали 40Х
8
9
120000
100000
80000
N(h3) 60000
40000
20000
|
|
|
|
|
|
|
|
0 0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
||
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
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
9
10
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), |
3.61 |
4.39 |
5.16 |
5.94 |
6.71 |
7.49 |
W*10^4 |
|
|
|
|
|
|
10