Порядок выполнения работы. 1. Изучить методические указания

1. Изучить методические указания.

2. Составить план проведения эксперимента по установлению зависимости величины коэффициента укорочения стружки K_L от скорости резания V, подачи S и величины переднего угла g токарного проходного резца. При экспериментальных исследованиях процессов резания, как показала практика, хорошо зарекомендовал себя однофакторный эксперимент. При выполнении однофакторного эксперимента опыты проводятся по сериям. В каждой серии опытов получается частная зависимость исследуемой величины (в данном случае коэффициента K_L) от одного независимого режимного параметра, геометрического параметра инструмента и др. (в данном случае – V, S, g). В рассматриваемой работе эксперимент состоит из трех серий опытов. В первой серии устанавливается зависимость K_L = f (V). В этих опытах независимой переменной величиной является только скорость резания V, все остальные факторы (глубина резания t, подача S, геометрические параметры резца, материал заготовки и рабочей части резца) остаются постоянными. Скорость резания изменяется в диапазоне V = 10…120 м/мин.

Скорость резания при точении определяется из выражения:

V = 10^–3 p D n, м/мин,

где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм; п – частота вращения заготовки, об/мин.

Обычно скорость резания изменяется за счет варьирования частоты вращения шпинделя станка. Для получения достоверной зависимости в серии должно быть не менее пяти опытов, и каждый опыт серии повторяется от 3 до 5 раз. Результатом опыта считается среднее значение определяемой величины K_L. Во второй серии опытов устанавливается зависимость K_L =f (S). Опыты выполняются при различных величинах подачи S = 0,1...0,9 мм/об. В этих опытах переменной величиной является только подача, все остальные независимые факторы остаются постоянными. В третьей серии опытов устанавливается зависимость K_L = f (g). Опыты проводятся токарными проходными резцами, которые отличаются друг от друга величиной переднего угла g. Для этого берут резцы с g = – 10°, 0°, + 10°, + 20°, + 30°. В этих опытах переменной величиной является значение переднего угла, все остальные независимые факторы остаются постоянными. План эксперимента записывается в протоколе исследования (табл. 2).

3. Снять стружку на токарнo-винторезном станке при продольном точении заготовки, резцами проходными упорными, оснащенными твердым сплавом, согласно плану эксперимента (см. табл. 2).

4. Определить коэффициент укорочения стружки K_L по вышеизложенному весовому методу, результаты фиксируются в протоколе исследований.

5. Построить графики зависимостей K_L = f (V), K_L = f (S), K_L = f (g) (рис. 24).

Рис. 24. Типовые графики зависимости коэффициента укорочения стружки K_L : а – от скорости резания V; б – от подачи S; в – от переднего угла g

6. Проанализировать полученные экспериментальные зависимости и сделать выводы о влиянии скорости резания, подачи и переднего угла резца на характер пластической деформации срезаемого слоя.

Таблица 2

Протокол исследования влияния факторов t, S, g на

коэффициент укорочения стружки K_L

Станок ______________________________________________

Резец ________________________________________________

Материал заготовки ________ Марка __________ r =________

σ_в = __________ НВ __________ Диаметр заготовки D ______

Измерительная оснастка ________________________________

№ серии	№ опыта	Передний угол резца g, град.	Режим резания
Скорость резания V, м/мин	Частота вращения n, об/мин	Подача S мм/об	Глубина резания t, мм	Длина элемента стружки Lc, мм	Масса элемента стружки m, г	Коэффициент укорочения стружки KL	Частная зависимость
										KL = f (V)
										KL = f (S)
										KL = f (g)

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

– название и цель работы;

– краткое описание коэффициентов для оценки степени изменения размеров стружки по сравнению с размерами срезаемого слоя; схему строгания или точения, на которой необходимо показать размеры среза и стружки;

– методику определения коэффициента укорочения стружки K_L;

– характеристику используемых оборудования, режущих и мерительных инструментов, обрабатываемого материала;

– протокол исследования с планом проведения и результатами опытов;

– пример расчета скорости резания и коэффициента укорочения стружки;

– графики зависимостей K_L = f (V), K_L = f (S), K_L = f (g);

– анализ результатов эксперимента;

– заключение по работе.

Контрольные вопросы

1. Как можно определить коэффициент укорочения стружки K_L?

2. Может ли служить коэффициент K_L количественным показателем степени деформированности срезаемого слоя?

3. Как изменяется коэффициент укорочения стружки в зависимости от скорости резания, подачи, переднего угла режущего инструмента?