- •Фгоу впо «Мичуринский государственный аграрный университет»
- •Лабораторный практикум
- •110304 Технология обслуживания и ремонта машин в апк
- •Общие указания по выполнению лабораторно-практических работ
- •Практическая работа №1 расчет припусков
- •1. Общие сведения
- •2. Исходные данные
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Составление отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Практическая работа №2 проектирование технологического процесса изготовления поковки
- •1. Общие сведения
- •2. Исходные данные
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Составление отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Практическая работа №3 выбор рациональных схем базирования и расчет погрешностей установок
- •1. Общие сведения
- •2. Исходные данные
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Составление отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Практическая работа №4
- •1. Общие сведения
- •2. Исходные данные
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Составление отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Практическая работа №5 расчет суммарной погрешности обработки
- •1. Общие сведения
- •Методика определения суммарной погрешности обработки
- •3. Исходные данные
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Составление отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Практическая работа №6 расчет режимов обработки деталей резанием и норм штучного времени на обработку
- •1. Общие сведения
- •2. Исходные данные
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Составление отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Практическая работа № 7 разработка технологических процессов обработки резанием
- •1. Общие сведения
- •2. Исходные данные
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Составление отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 1
- •1. Общие сведения
- •2. Оборудование, приборы, инструменты
- •3. Исходные данные
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Составление отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа№2
- •1. Общие сведения
- •2. Оборудование, приборы, инструменты
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Составление отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •1. Общие сведения
- •2. Оборудование, приборы, инструменты
- •3. Исходные данные
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Составление отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 разработка технологического процесса сборки изделия
- •1. Общие сведения
- •2. Исходные данные
- •3. Оборудование, приборы, инструменты
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Составление отчета
- •6. Контрольные вопросы
4. Составление отчета
Отчет выполняется на листах формата А4 рукописным или машинописных текстом
4.1. Отчет должен содержать цель работы, основные определения и формулы, решение поставленной задачи.
4.2. Схемy лабораторной установки.
4.3. Результаты опытных данных показаний индикатора (табл. 2.1).
4.4. Результаты обработки экспериментальных данных с определением значений величины Lcp и σ (табл. 2.3 и 2.4).
4.5. Графики гистограммного распределения, эмпирической и теоретической кривых распределения (рис. 2.4).
4.6. Выводы (соответствие полученного распределения закону нормального распределения, величинy погрешности обработки при установке размера по лимбу станка)
5. Контрольные вопросы
Какие факторы влияют па точность обработки?
Какому закону подчиняется распределение этих факторов? В чем он состоит?
Что представляет собой кривая Гаусса? Как ее построить?
В чем заключается правило «шести сигм»?
Как влияет среднее квадратическое отклонение σ на форму кривых распределения?
Какие случаи могут возникнуть в практике статистического анализа точности технологических операций?
Опишите схему лабораторной установки.
Как проводится эксперимент?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ПРИ ТОЧЕНИИ НА
ТЕМПЕРАТУРУ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ И ШЕРОХОВАТОСТЬ
ПОВЕРХНОСТИ
Цель работы: изучить методику определения температуры резания (температуры на режущей кромке инструмента) при точении с использованием инфракрасного пирометра «Fluke 62».
Изучить параметры шероховатости поверхности.
Оценить степень влияния параметров режимов резания на температуру резания и шероховатость обработанной поверхности.
Исследовать влияние температурных полей лезвия инструмента на точность обработки и шероховатость обработанной поверхности.
Работа выполняется группами студентов по 4-5 человек. Продолжительность выполнения - 4 часа.
1. Общие сведения
1.1. Влияние элементов режима резания на температуру при точении
Процесс резания металлов сопровождается значительным выделением теплоты в результате работы резания, затрачиваемой на упругие и пластические деформации металла и трение металла о режущий инструмент. Образующаяся теплота распределяется между стружкой (50…86%), инструментом (40…10%) и обрабатываемой деталью (9…3%). Около 1% рассеивается в окружающей среде вследствие излучения.
На перераспределение теплоты между элементами в зоне резания влияют физико-механические свойства обрабатываемого материала, материал инструмента, режим резания, геометрия инструмента, условия обработки.
Для практических целей наибольший интерес представляет теплота, идущая на нагрев обрабатываемой детали и режущего инструмента. Теплота, поглощаемая обрабатываемой деталью, повышает ее температуру, вызывает изменение размеров. Нагрев режущего инструмента снижает его износостойкость и может служить причиной изменения размеров детали из-за тепловых деформаций инструмента.
Тепло, идущее в инструмент, и высокие контактные давления активизируют адгезионные и диффузионные процессы на контактных поверхностях, изменяют условия протекания контактных процессов. Все это приводит к увеличению износа инструмента, снижению точности обработки и увеличению шероховатости обработанной поверхности.
Наибольшее влияние на температуру в зоне резания оказывает скорость резания. Подача незначительно влияет на температуру резания. Это объясняется тем, что с увеличением подачи и особенно глубины резания возрастает длина активной части режущего лезвия инструмента, что улучшает условия теплоотвода. Экспериментально получена зависимость, показывающая степень влияния отдельных элементов режима на температуру, 0С, в зоне резания:
v0,4s0,24t0,1 ,
где Сθ – коэффициент, зависящий от условий обработки. Показатели степени отражают влияние скорости v, подачи s и глубины резания t на температуру, 0С в зоне резания.
При изменении условий обработки в формулу водят поправочные коэффициенты.
На температуру в зоне резания влияют также следующие факторы: физико-механические свойства (предел прочности «σВ» и твердость обрабатываемого материала); геометрические параметры (угол резания «δ», главный угол в плане «φ»; радиус закругления вершины резца); применение смазочно-охлаждающей жидкости и др. С увеличением углов «δ» и «φ» температура в зоне резания возрастает, а с увеличением радиуса закругления вершины резца – уменьшается.
1.2. Влияние элементов процесса резания на шероховатость обработанной поверхности
Эксплуатационные свойства деталей и их надежность определяются качеством обработанной поверхности. Качество поверхности оценивают по следующим характеристикам:
физико-химическому состоянию поверхностного слоя (микротвердости, наличию микротрещин, размеру зерна структуры, упрочнению поверхностного слоя или наклепу, остаточным напряжениям, химическому составу, фазовому составу и т.п.);
макрогеометрии поверхности, или погрешностям формы: для плоских поверхностей – по выпуклости или вогнутости; для цилиндрических поверхностей – по овальности, конусообразности, бочкообразности, огранке;
волнистости – совокупности более или менее регулярно повторяющихся и близких по размерам выступов и впадин;
микрогеометрии или шероховатости поверхности.
Под шероховатостью поверхности понимают совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности.
Шероховатость поверхности значительно влияет на такие важные эксплуатационные свойства деталей машин, как износостойкость трущихся поверхностей, коррозионная стойкость деталей, стабильность посадки, усталостная прочность, контактная жесткость и др.
ГОСТ 2789-73 устанавливает шесть основных наиболее широко применяемых параметров шероховатости:
Ra – среднее арифметическое отклонение профиля, мкм;
Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам, мкм;
Rmax – наибольшая высота профиля, мкм;
Smi – средний шаг неровностей профиля, мкм;
Si – средний шаг местных выступов профиля, мкм;
tp – относительная опорная длина профиля, %.
ГОСТ 2789-73 классифицирует все поверхности по шероховатости на 14 классов. Шероховатость с минимальной высотой микронеровностей соответствует 14-му классу.
Предпочтительные значения параметров шероховатости Ra и Rz для наиболее часто применяемых классов шероховатости приведены в табл. 3.1
Таблица 3.1. Предпочтительные значения параметров шероховатости Ra и Rz
Класс |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Ra,мкм |
50 |
25 |
12,5 |
6,3 |
3,2 |
1,6 |
0,8 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
Rz,мкм |
200 |
100 |
50 |
25 |
12,5 |
6,3 |
3,2 |
1,6 |
0,8 |
0,4 |