Форма отчетности

Результаты работы оформляются в протокол № 5. В этом же протоколе строятся графики полученных зависимостей и приводится схема динамометра.

Контрольные вопросы

1. Что такое сила резания?

2. На какие составляющие раскладывают силу резания при измерении?

3. Как влияет на силу резания глубина резания?

4. Как влияет на силу резания подача?

5. Как влияет на силу резания скорость резания?

1.6. Лабораторная работа № 6 «Силовой винт при сверлении»

В процессе сверления происходит механическое взаимодействие передних и задних поверхностей сверла и обрабатываемого материала. Условно считают, что силы, характеризующие механическое взаимодействие приложены к пяти режущим кромкам, расположенным симметрично относительно оси сверла: двум главным, двум вспомогательным и поперечной. На каждую из этих кромок действуют силы R_i, образующие в пространстве систему сил

где x_i, y_i и z_i – проекции сил R_i на оси x, y и z,

M_x, M_y и M_z – моменты сил вокруг этих осей.

Система сил, возникающих при сверлении, приводит к силовому винту, т.е. силе Р₀, направленной вдоль оси сверла, и моменту сил М₀ вокруг этой оси (рис. 6.1.).

Рис. 6.1. Силовой винт при сверлении

Задача лабораторной работы

1. Установить зависимость осевой силы и момента сил вокруг оси от диаметра сверла и подачи.

2. Построить график зависимостей осевой силы и момента сил вокруг оси от диаметра сверла и подачи.

Порядок выполнения работы

Задача установления зависимости осевой силы и момента сил вокруг оси при сверлении от диаметра сверла и подачи 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. два однофакторных плана, в которых каждый фактор варьируется на нескольких уровнях, а остальные остаются постоянными, не равными нулю.

3. Измерение параметров. Измерение осевой силы и момента сил вокруг оси осуществляется динамометром УДМ-600 (см. приложение), установленным на сверлильном станке.

4. Вычисление параметров модели. Вычисление коэффициента показателей степеней осуществляется методом наименьших квадратов на ПЭВМ по программе MOD INI.

Форма отчетности

Результаты работы оформляются в протоколе № 6 (см. приложение). В этом же протоколе строятся графики полученных зависимостей.

Контрольные вопросы

1. Что такое силовой винт?

2. Как влияет на момент сил диаметр сверла?

3. Как влияет на момент сил подача?

4. Как влияет на осевую силу диаметр сверла?

5. Как влияет на осевую силу подача?

1.7. Лабораторная работа № 7 «Температура резания»

Обрабатываемый материал и инструмент обладают определенным количеством механической, внутренней и поверхностной энергий. Часть кинетической энергии, равная работе резания А_с, передается материалу, увеличивая его внутреннюю и поверхностную энергию. Часть внутренней энергии материала, равная теплоте резания Q_р, в результате теплопередачи распределяется между стружкой, срезаемым слоем, изделием и инструментом и в конечном итоге рассеивается в окружающей среде.

Тепловое состояние зоны резания характеризуется внутренней тепловой энергией материала и инструмента, мерой которой является температура. Совокупность температуры в материале и инструменте образует температурное поле, представляющее собой семейство изотермических поверхностей, т.е. поверхностей, имеющих одинаковые температуры.

Так как зона резания не находится в состоянии термодинамического равенства, температура резания есть величина условная. Температура резания _р, температура деформируемого и разрушаемого материала – это условные температуры в условной плоскости сдвига.

Тепловое состояние в зоне трения материала и инструмента характеризуется контактной температурой _к.

Режущий инструмент, обрабатываемый материал и детали станка образуют замкнутую цепь разнородных материалов. Так как температура в контакте материала и инструмента выше температуры в остальных контактах, то в этой цепи возникает термоэлектричество.

Термоэдс резания Е зависит от температуры в контакте _к, температуры в контактах деталей станка _ст и природы материалов, составляющих термопару

E = ε (_к – _ст).

Температура в контакте определяется по величине термоэдс с помощью тарировочного графика.