Порядок выполнения работы

Опыты по установлению влияния угла резания на усадку стружки осуществляются на строгальном станке несколькими строгальными резцами с различными передними углами.

Усадка стружки определяется как отношение пути резания L, равного длине образца, к длине образовавшейся стружки L_c

.

Опыты по установлению влияния подачи и скорости резания на усадку стружки осуществляются на вертикально-фрезерном станке торцовой фрезой.

Усадка стружки определяется весовым методом. Усадка стружки вычисляется по формуле

,

где m – масса стружки, мг,

 – плотность стружки, мг/мм³,

L_c – длина стружки, мм,

t – глубина резания, мм,

S – подача, мм.

При определении усадки этим методом от стружки отламывают небольшой кусочек и взвешивают его на аналитических весах. Длину кусочка стружки измеряют лупой Бринеля.

Форма отчетности

Результаты работы оформляются в протоколе 4. В этом же протоколе выполняются эскизы получившихся стружек и зарисовывается зона пластической деформации

Контрольные вопросы

1. Что такое усадка стружки и как ее определяют?

2. Как влияет на усадку стружки угол резания?

3. Как влияет на усадку стружки подача?

4. Как влияет на усадку стружки скорость резания?

1.5. Лабораторная работа № 5 «Сила резания при точении»

Мерой механического взаимодействия материала и инструмента при резании является сила резания. Сила резания как вектор характеризуется величиной, направлением и точкой приложения. Сила резания приложена посередине условной плоскости сдвига и направлена под углом действия  к траектории рабочего движения

.

Величина силы резания определяется исходя из напряжения в плоскости сдвига

,

где ₀ – модуль пластического сдвига, равный напряжению сдвига

при относительном сдвиге  = 1,

 – угол резания,

^{– угол трения,}

а – толщина срезаемого слоя,

в – ширина срезаемого слоя.

При точении на инструмент действует сила резания R. Сила, действующая на материал, равна ей, но противоположна по направлению.

Так как линия действия силы резания заранее неизвестна, то возникает проблема ее измерения. В этом случае силу резания R раскладывают на три взаимно перпендикулярные составляющие P_x, P_y и P_z (рис. 5.1.), измеряют каждую из составляющих и затем вычисляют результирующую

,

где P_z – составляющая силы резания, направленная по касательной к траектории движения резания,

P_y – составляющая силы резания, направленная по нормали к траектории движения резания,

P_x – составляющая силы резания, направленная по бинормали к траектории движения резания.

Рис. 5.1. Составляющие силы резания при точении

Задача лабораторной работы

1. Установить зависимость составляющих силы резания при точении от глубины, подачи и скорости резания.

2. Построить график зависимостей составляющих силы резания от глубины, подачи и скорости.

Порядок выполнения работы

Задача установления зависимости составляющих силы резания при точении от глубины, подачи и скорости резания представляет собой задачу математического моделирования и решается в четыре этапа.

1. Выбор вида модели. Искомая зависимость может быть аппроксимирована степенной мультипликативной моделью.

2. Планирование эксперимента. Рекомендуется использовать классический план эксперимента, т.е. три однофакторных плана, у которых каждый фактор варьируется на нескольких уровнях, а остальные остаются постоянными, не равными нулю.

3. Измерения параметров. Измерение составляющих силы резания осуществляется динамометром УДМ-600 (см. п. 2.6.), установленным на токарно-винторезном станке 16К20.

4. Вычисление параметров модели. Вычисление коэффициента и показателей степеней определяется методом наименьших квадратов на ПЭВМ по программе MOD UNI.