close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Gordienko Tehnologia konstr mat

код для вставкиСкачать
В. Е. ГОРДИЕНКО, В. И. НОВИКОВ,
А. А. АБРОСИМОВА, Е. В. ТРУНОВА,
И. И. ВОРОНЦОВ
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
В. Е. ГОРДИЕНКО, В. И. НОВИКОВ,
А. А. АБРОСИМОВА, Е. В. ТРУНОВА,
И. И. ВОРОНЦОВ
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Физико-механические основы обработки
металлов резанием и металлорежущие станки
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2017
0
1
УДК 621.791.07
Рецензенты: д-р техн. наук, профессор С. А. Евтюков (СПбГАСУ),
д-р техн. наук, профессор И. А. Иванов (ПГУПС)
Гордиенко, В. Е.
Технология конструкционных материалов. Физико-механические основы обработки металлов резанием и металлорежущие
станки: учеб. пособие / В. Е. Гордиенко, А. А. Абросимова,
В. И. Новиков, Е. В. Трунова, И. И. Воронцов; СПбГАСУ. – СПб.,
2017. – 82 с.
ISBN 978-5-9227-0703-9
Приведены краткие теоретические сведения о рациональной геометрической форме и методике измерения углов лезвия режущего инструмента,
о влиянии технологических факторов обработки точением на деформации
в процессе стружкообразования, а также экспериментальном определении зависимости силы резания от режимов обработки и геометрии резца и влиянии
технологических факторов на температуру в зоне резания.
Описаны устройство, кинематика и взаимодействие составных частей
металлорежущих станков различных групп. Предусмотрено активное участие
студентов в выборе параметров технологии обработки заданной детали
и настройке выбранного станка на оптимальные режимы. Приведена последовательность выполнения лабораторных работ.
Предназначено для студентов механических специальностей.
Табл. 31. Ил. 44. Библиогр.: 9 назв.
Рекомендовано Учебно-методическим советом СПбГАСУ в качестве
учебного пособия.
Введение
Учебное пособие предполагает самостоятельную работу студентов над теоретическим материалом при подготовке к лабораторным работам, имеющим характер учебных исследований. Студенческие опыты, в которых устанавливаются зависимости между
технологическими факторами и эффектом при обработке новых
конструкционных материалов, новыми режущими инструментами
или на новых режимах, могут представлять реальный научный интерес. Результаты такой работы следует рекомендовать для обсуждения на студенческих научных конференциях.
Пособие рассчитано на то, что изучение станков и инструмента будет производиться студентами путем активного участия в выборе параметров технологии обработки заданной детали и настройке выбранного станка на оптимальные режимы.
Перед выполнением работ в лаборатории студент должен
ознакомиться с правилами техники безопасности, которые должны
соблюдаться.
В процессе каждой лабораторной работы студент составляет
отчет, который после окончательного оформления защищается
у преподавателя, ведущего занятия, для получения зачета о выполнении лабораторной работы. Отчет рекомендуется составлять по
форме, приведенной в конце учебного пособия к каждой лабораторной работе, он должен содержать текстовые и графические ответы на поставленные вопросы. При зачете необходимо быть готовым ответить на все контрольные вопросы.
ISBN 978-5-9227-0703-9
© В. Е. Гордиенко, В. И. Новиков, А. А. Абросимова,
Е. В. Трунова, И. И. Воронцов, 2017
© Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2017
2
3
Лабораторная работа № 1
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ЛЕЗВИЯ
РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Цель лабораторной работы – закрепление и конкретизация
знаний о рациональной геометрической форме и методах измерения углов лезвия режущего инструмента.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) изучить конструкции резцов и оптимальные геометрические параметры их лезвий;
2) изучить приборы для измерения углов лезвия резцов;
3) получить навыки в измерении углов лезвия резцов и определении их значений в разных системах координат.
Оснащение участка лабораторной работы:
оборудование – токарные резцы (проходные, расточные, подрезные, отрезные, фасонные и для нарезания резьб), угломер для
измерения углов призматических резцов и универсальный угломер;
справочная литература – плакаты с резцами разных типов
и схемы методов измерения геометрии резцов, фрез, сверл и определения величины углов в разных системах координат.
1. Конструкция токарных резцов
ГОСТ 25751–83 предусматривает разделение режущих инструментов на лезвийные с заданным числом лезвий и абразивные,
рабочая часть которых состоит из абразивных зерен. В зависимости
от числа лезвий инструменты первой группы подразделяются на
однолезвийные и многолезвийные.
Лезвие представляет собой клинообразный элемент режущего
инструмента, служащий для проникновения в материал заготовки и
отделения его слоя. Лезвие ограничено поверхностями. Поверхность лезвия Аγ (рис. 1), которая контактирует со срезаемым слоем
и стружкой, называется передней; поверхность Аα, которая контактирует с обрабатываемой поверхностью, называется задней. Режущие кромки K и K' образуются пересечениями передней поверхно4
сти Аγ с задними поверхностями Аα и А'α лезвия. Вершина 1 лезвия –
участок режущей кромки в месте пересечения двух задних поверхностей Аα и А'α. Ленточка 3 лезвия – узкий участок задней поверхности с меньшим значением заднего угла. Фаска 2 лезвия – узкий
участок передней поверхности с меньшим значением переднего угла.
В соответствии с ГОСТ 25762–83 для определения числовых
значений углов лезвия используют прямоугольную систему координат, в которой три взаимно перпендикулярные координатные
плоскости образуют при пересечении три взаимно перпендикулярные оси, пересекающиеся в начале координат, которые совмещают
с рассматриваемой точкой режущей кромки (как правило, с вершиной лезвия).
Aγ
K′
2
A′α
4
3
1
K
Aα
Рис. 1. Лезвие резца
В качестве координатных выбраны плоскости, положение которых обусловлено кинематическими элементами процесса резания. К ним относятся DГ – главное движение резания – движение,
осуществляемое с наибольшей скоростью Vr, Ds – движение подачи,
осуществляемое с меньшей скоростью Vs и предназначенное для
распространения процесса отделения слоя материала на всю обрабатываемую поверхность; De – результирующее движение резания,
которое суммирует главное движение резания DГ и движение пода5
чи Ds, Ve – скорость результирующего движения (рис. 2). Движением режущей кромки K образуются следующие поверхности:
в направлении DГ – поверхность главного движения резания Rr
(см. рис. 2), а в направлении De – поверхность резания R.
Координатными плоскостями являются основная плоскость
Pv – плоскость, перпендикулярная вектору скорости Vr или Ve;
плоскость резания Pn – касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная основной плоскости; главная секущая плоскость – перпендикулярная линии пересечения основной
плоскости и плоскости резания (рис. 3). Кроме главной секущей,
ГОСТ 25762–83 предусматривает использование других секущих
плоскостей – нормальной, схода стружки.
R
Rr
S
Ve
DГ
плоскости); вспомогательные в плоскости, перпендикулярной проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость
(во вспомогательной секущей плоскости).
Главным передним углом γ называют угол, образуемый передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания и проходящей через главную режущую кромку.
Передний угол выбирается в пределах от +25 до –10. Большие
положительные углы улучшают условия резания и качество обработанной поверхности, но ослабляют резец, ухудшают теплоотвод
и снижают его стойкость. Величину переднего угла выбирают в соответствии со следующим условием: чем выше твердость обрабатываемого материала, тем прочнее должен быть резец, а следовательно, меньше угол γ.
Pn
y
z
V
Pτ
Vr
Aγ
K
K
x
Vs
Ds
Pv
Рис. 3. Координатные плоскости
Углы резца разделяются на главные и вспомогательные (рис. 4).
Главные углы измеряются в плоскости, перпендикулярной проекции режущей кромки на основную плоскость (в главной секущей
При обработке высокопрочных и твердых материалов переднему углу придают отрицательное значение. Главный задний угол α
образуется задней поверхностью резца и плоскостью резания. Задний угол призван уменьшить трение задней поверхности резца о заготовку и обеспечивать свободу перемещения резца в направлении
подачи. Угол α выбирают в пределах от 6° для обработки твердых
6
7
Рис. 2. Кинематические элементы
материалов; до 12° – для обработки мягких. Увеличение угла α
ослабляет резец. Углом заострения β называется угол между передней и главной задней поверхностями резца. Его величина определяется значениями переднего и заднего углов:  = 90° – ( +  ) .
Главным углом φ и вспомогательным φ1 (рис. 5) называются
углы между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость и направлениями подач (продольной
или поперечной) в зависимости от типа резца. Угол при вершине ε
образуется пересечением проекций главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. Сумма всех углов в плане
будет   1  ε  180° .
ухудшается качество обработанной поверхности и увеличивается
износ инструмента. С уменьшением вспомогательного угла φ1
в плане уменьшается шероховатость обработанной поверхности, но
при этом повышается трение вспомогательной задней поверхности
резца о заготовку. Углы в плане выбираются в пределах: φ от 30º до
90° и φ + φ1, – от 5º до 45°.
в)
а)
s
s
s
г)
б)
Сечение по главной
секущей плоскости при
отрицательном значении
угла  и  = 0
Рис. 4. Углы токарного проходного резца
Углы в плане φ и φ1 оказывают существенное влияние на изнашивание режущего инструмента, отжим заготовки в процессе резания и величину шероховатости поверхности. С уменьшением
главного угла в плане φ увеличивается длина части главной режущей кромки, находящейся в контакте с заготовкой, что способствует улучшению отвода тепла в резец и повышению его стойкости.
При слишком малом значении угла φ резко возрастает отжим резца
от заготовки, и часто наблюдаются вибрации, в результате чего
8
s
s
s
s
s
Рис. 5. Углы в плане токарных резцов:
а – проходных прямых, б – проходных отогнутых, в – подрезных;
г – отрезных
Наклон главной режущей кромки резца к основной плоскости
определяется углом λ, лежащим в плоскости резания и заключенным между режущей кромкой и плоскостью, проведенной через
вершину резца параллельно основной плоскости. В зависимости от
наклона главной режущей кромки угол λ может быть положительным, отрицательным и равным нулю (рис. 6). Величина угла λ обусловливает направление отвода срезаемой стружки. При положительном значении λ (вершина является наиболее низкой точкой режущей кромки) стружка отклоняется в сторону обработанной поверхности. В этом случае главная режущая кромка упрочняется,
повышается ее способность к восприятию переменных нагрузок.
Такие резцы (λ = 12–15°) рекомендуется применять для предварительной обработки, особенно при ударных нагрузках. При чистовой
обработке рекомендуется применять резцы с λ от 0º до –15°, так как
9
а)
б)
а)
βс
Рnи
в этом случае стружка не будет царапать обработанную поверхность.
Все изложенное справедливо при измерении углов в статическом состоянии.
В связи с этим координатные оси ориентируют относительно
баз, выбираемых в зависимости от условия измерения углов. При
изготовлении резца за такую базу обычно принимается опорная поверхность резца; ориентированная система координат называется
инструментальной (ИСК). При установке резца на станок за базу
принимают направление вектора скорости главного движения резания Vr в рассматриваемой точке режущей кромки. При определении
истинных значений углов лезвия в процессе резания за базу принимают вектор скорости результирующего движения резания Ve
в рассматриваемой точке режущей кромки.
Рτи
б)
Рvи
в)
γи
+λ
Рvи
Рvи
–λ
l
αи
Рис. 6. Углы наклона главной режущей кромки:
а – λ > 0; б – λ = 0; в – λ < 0
На рис. 7, а показаны координатные плоскости в инструментальной системе координат, некоторые поверхности и углы лезвия.
Рvи – основная плоскость в инструментальной системе координат
так называется плоскость, параллельная конструкторской базе
1 – опорной поверхности резца. Основную плоскость можно переносить параллельно самой себе в любую точку; в данном случае
она перенесена в вершину лезвия; Рnи – плоскость резания (рис. 7, б).
На рис. 7 показаны углы лезвия – λи и αи, измеряемые в инструментальной системе координат: λи – передний угол, образуемый передней поверхностью лезвия и основной плоскостью; αu –
задний, образуемый задней поверхностью лезвия и плоскостью резания β и = 90° – α и + γ и  – угол заострения.
10
Рnи
λ=0
в)
Рис. 7. Системы координат:
а – инструментальная; б – статическая; в – кинематическая
11
На рис. 7, в показано расположение координатных плоскостей
и некоторых поверхностей углов лезвия в статической системе координат. Из схемы видно, что, например, передний угол γс в статической системе координат, если известно отклонение Δγс в расположении поверхности резца, принятой за базу в инструментальной
системе координат, будет равен γ c = γ и + Δ γ c .
Из схемы видно, что передний угол γk в кинематической системе координат, лежащей между основной плоскостью Рvk и передней
поверхностью лезвия Аγk, при известных величинах VГ и VS равен:
γ k = γ c  Δγ k  γ c  arct gΔγ k .
V
S
.
tg k  e 
Vs d
(1)
(2)
Из рис. 7, в видно, что истинная величина переднего угла γк
равна:
γ k = γ и  Δγ c  arctgΔr k .
(3)
При определении истинного значения углов лезвия следует
также учитывать величину отклонения Δγсh, обусловленную неточностью h установки резца в вертикальной плоскости (рис. 8).
На рис. 7, в показано расположение координатных плоскостей
и углов лезвия в кинематической системе координат.
Из кинематической схемы видно, что в результате отклонения
h от номинальной позиции установки резца направление вектора
скорости резания VГ изменяется на VГh; при этом соответствующем
образом отклоняется основная плоскость, переходящая в положение
Pvch. Это обстоятельство приводит к увеличению переднего угла γс на
величину Δγсh. Новая величина переднего угла Δγсh будет равна:
γ ch = γ c  γ ch  γ c  ar sin γ k .
h
.
r
Полученные зависимости используются для расчетов действительных углов лезвия в целях обеспечения высокого качества обработанной поверхности и эффективности процесса резания.
При выполнении лабораторной работы необходимо в соответствии с заданным вариантом данных, приведенных в табл. 1, начертить эскиз лезвия с указанием поверхностей, координатных плоскостей в инструментальной системе координат и расположения координатных плоскостей.
Из схемы можно увидеть, что tg γ ch =
Таблица 1
Варианты данных задания
Вариант
Тип резца
1
2
3
Углы резца,
град
Погрешность установки резца
d, мм
h, мм
Условия обработки
γ

Vr, м/мин
S, мм/об
Проходной
Подрезной
18
10
6
12
100
36
0,2
0,15
60
60
0,1
–0,1
Расточной
15
10
120
0,4
80
0,2
4
Отрезной
15
5
100
0,1
30
–0,1
5
6
7
Подрезной
Проходной
Расточной
5
0
20
8
5
6
110
40
32
0,12
0,2
0,5
100
80
40
0,2
–0,2
–0,1
8
Проходной
–6
10
35
0,3
100
0,2
9
10
Резьбовой
Отрезной
15
10
8
5
10
40
1
0,1
30
20
–0,2
0,1
Рис. 8. Отклонение углов лезвия вследствие неточности
установки резца
12
(4)
13
2. Приборы и методы измерения углов
Угломер для измерения призматических резцов (рис. 9) состоит из основания 1, стойки 2, по которой перемещается сектор 3
с шаблоном 4. Сектор может передвигаться вдоль стойки, поворачиваться вокруг оси и в нужном положении закрепляться винтом 6.
Шаблон 4 имеет два взаимно перпендикулярных ребра. На секторе
3 нанесены деления. Риска на верхней части шаблона 4 указывает
величину измеряемого угла на шкале сектора. Положение шаблона
4 относительно сектора 3 фиксируется винтом 5.
по высоте фиксатором 6. Измерительные ножи шкал имеют винты,
позволяющие фиксировать требуемое для них положение относительно измеряемой поверхности. Основание угломера снабжено
направляющей линейкой 5, служащей для правильной установки
резца при измерении углов φ и φ1.
Рис. 9. Угломер для измерения углов призматических резцов
Универсальный угломер для измерения углов призматических
резцов предназначен для измерения главного переднего γ, заднего
главного α и вспомогательного α', главного в плане φ и вспомогательного в плане φ1 углов резца, а также угла наклона главной режущей кромки λ. Угломер (рис. 10) состоит из основания 1 и стойки 2, по которым перемещается устройство, состоящее из блока 3
и двух шкал с измерительными линейками 4.
Это устройство перемещается на стойке по шпоночному пазу,
поворачивается вокруг стойки и закрепляется в любом положении
Рис. 10. Универсальный угломер для измерения углов призматических резцов:
сверху – измерение углов γ и α; снизу – измерение углов φ и φ1
14
15
Это устройство перемещается на стойке по шпоночному пазу,
поворачивается вокруг стойки и закрепляется в любом положении
по высоте фиксатором 6. Измерительные ножи шкал имеют винты,
позволяющие фиксировать требуемое для них положение относительно измеряемой поверхности. Основание угломера снабжено
направляющей линейкой 5, служащей для правильной установки
резца при измерении углов φ и φ1.
Маятниковый угломер (рис. 11) состоит из корпуса 8, к основанию которого прикреплена измерительная линейка 9.
В корпусе между передней и задней стенками вращается ось 4,
на которой укреплен диск 3 с грузом 6. На оси диска с нагруженной
стороны закреплена стрелка 5, вращающаяся вместе с диском. При
повороте диска с грузом угол отклонения отсчитывается стрелкой
по градусной шкале, нанесенной на передней крышке 7. В нерабочем состоянии диск 3 тормозится при помощи тормозного устройства, состоящего из кнопки 1, прижимающей диск под давлением
спиральной пружины 2. При измерении нажимают на кнопку 1,
в результате чего диск 3 с грузом 6 освобождается и устанавливается вертикально к горизонту.
При наклоне линейки прибора корпус со шкалой поворачивается вокруг диска на необходимый угол от нулевого вертикального
положения стрелки. Угол отсчитывается по шкале прибора. Измерение таким угломером всегда производится от горизонтальной
плоскости, которая служит исходной базой отсчета. Шкала прибора
разделена на восемь частей по 45°, что позволяет произвести отсчет
от нуля в любом положении измерительной линейки. На рис. 12 показано измерение переднего угла γ. Этим угломером можно измерять также задний угол , угол наклона главной режущей кромки λ
и углы в плане φ и φ1.
Ребристая пирамида служит для контроля задних углов резцов
в массовом и серийном производстве. На рис. 13 показан пример
измерения ребристой пирамидой заднего угла резца.
В результате выполнения этой части лабораторной работы
необходимо составить схему измерения углов лезвия заданного
резца на угломере.
Рис. 12. Измерение переднего угла
маятниковым угломером
Рис. 11. Маятниковый угломер
16
17
Рис. 13. Измерение заднего угла
ребристой пирамидой
Таблица 2
3. Измерение углов лезвия
Требуется замерить углы лезвий трех резцов, повторить измерение каждого угла 4 раза и определить среднее арифметическое
для записи в отчет. При использовании универсального угломера
для измерения переднего угла γ линейка 4 устанавливается перпендикулярно главной режущей кромке до прилегания к передней поверхности резца. При этом указатель измерительной линейки, отклоняясь вправо от нуля, показывает отрицательное значение угла
γ, а влево – положительное значение. Измерение заднего угла α
производится аналогично измерению переднего. В этом случае измерительная линейка доводится до полного контакта с главной задней поверхностью, а отсчет проводится по градуированной шкале.
Для измерения главного и вспомогательных углов в плане φ
и φ1 используется измерительная линейка 4 (см. рис. 10). Резец
устанавливается на основании 1 до соприкосновения с направляющей линейкой, а шкальное устройство поворачивается на стойке 2
в требуемое положение до прилегания измерительной линейки
в первом случае к главной, а во втором – к вспомогательной режущей кромкам. Отсчет значений угла φ проводится влево от нуля,
а угла φ1, – вправо от нуля. Для измерения угла наклона главной
режущей кромки λ применяется измерительная линейка 4 (см. рис. 10),
шкалы поворачиваются на стойке 2 в требуемое положение до соприкосновения с вершиной резца. При этом положение главной
режущей кромки устанавливается параллельно измерительной
плоскости линейки. При повороте измерительной линейки до соприкосновения с главной режущей кромкой указатель фиксирует
значение угла наклона λ. При отсчете угла λ вправо от нуля получают
его отрицательные значения, а влево от нуля – положительные.
На основании результатов измерения и данных табл. 2 требуется установить тип (проходной, отрезной и т. п.), назначение резца
(для предварительной или окончательной обработки) и материал
детали, для обработки которого он предназначен.
18
Углы лезвий резцов
Обрабатываемый
материал
Предел прочности, МПа
Твердость Передний угол γ,
НВ, МПа
град
Задний
угол
Быстрорежущая сталь
Медь, алюминий
120–140
20–25
Сталь
500
1500
25
Сталь
500–800
1500–2350
20–25
Сталь
Бронза свинцовистая
800–1000
2350–2900
2900–3500
12–20
8–12
Латунь
8–12
15
Серый чугун
1500
15
Серый чугун
Серый чугун
1500–2000
2000–2500
12
8
Сталь
Твердый сплав
< 1100
Сталь
> 1100
Серый чугун
< 2200
Серый чугун
>2200
Ковкий чугун
140–150
15 – передняя поверхность с радиусной фаской;
8–12
5 – плоская
10 – плоская
Текстолит
Фенопласт
12 – с радиусной
фаской
8 – с радиусной
фаской
15 – с радиусной
фаской
10
10
Волокнит
Аминопласт
5
20
20
20
Полистирол
20
25
19
8–12
20
24
4. Содержание отчета
1. Цель и задачи работы.
2. Характеристика заданного резца (эскиз резца с указанием
типа и материала режущей части, а также схема расположения координатных плоскостей и углов рабочей части резца).
3. Схема измерения углов γ, α, φ на универсальном угломере.
4. Схема изменения углов резца в динамике резания в зависимости от условий разработки и расчет действительных значений
углов.
5. Результаты измерения заданных резцов (табл. 3).
Таблица 3
Назначение резца. Материал
обрабатываемой детали,
черновая/чистовая обработка
и т. п.
При вершине ε
Вспомогательный
φ1
в плане
Главный φ
Заострения β
Задний α
Передний γ
главные
Наклона главной режущей
кромки λ
Углы резца (среднее из четырех
измерений), град
Тип резца
Материал режущей части
Номер резца
Результаты измерения
Лабораторная работа № 2
ПРОЦЕСС СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ
УСАДКИ СТРУЖКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
Цель лабораторной работы – проверка гипотез о влиянии технологических факторов (параметров) обработки точением на деформацию материала в процессе стружкообразования.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) изучить и определить технологические параметры обработки точением заданной детали;
2) ознакомиться с зависимостью типа стружки от условий резания, методами оценки и измерения деформаций материала в процессе образования стружки и предпосылками управления этим
процессом;
3) исследовать влияние элементов режима резания и геометрии лезвия инструмента на деформацию стружки при обработке точением.
Оснащение участка лабораторной работы:
справочная литература – плакаты с режимами резания и резцами разных типов и схемы методов измерения и влияния режимов
резания на процессы деформации при точении.
1. Технологические параметры обработки точением
При выполнении лабораторной работы требуется на основе
характеристики заданной детали (табл. 4) и теоретического материала в учебнике выбрать вид токарной обработки (предварительная,
окончательная), тип материала и геометрию лезвия резца, рассчитать элементы режима резания.
Материал лезвия резца выбирается в зависимости от прочности и твердости обрабатываемой детали на основании данных табл. 5.
Тип резца выбирается в зависимости от его назначения. Углы
резца выбираются по данным, приведенным в указаниях к лабораторной работе № 1, полные данные – в [1, 9].
6. Выводы по работе.
20
21
Таблица 4
Характеристика деталей для токарной обработки
Эскиз детали
№
варианта
1
2
3
4
200 80 60 60
130 100 75 68
207 90 70 100
58
64
80
Шероховатость
поверхности деP тали Ra,
мкм
1
7,6
2
6,3
10
25
120
90 100
96
2
6,3
60 54 50 60
200 106 100 80
0
0
4
6
6,3
25
980
217
85
80
60
0
5
6,3
Марка
30
35
75
70
50
0
5
6,3
200
600
200
600
200 80 80 84 90
207 100 100 92 100
200 60 60 76 80
300 110 110 100 120
3
4
2
10
3,2
6,3
1,6
25
412
200
163 100 20
200 100 30
σВ HB,
l
МПа МПа 3
СЧ–20 200
КЧ–35 333
Сталь 45 600
АЛ30
200
5
6
ЛС74–3 350
СЧ–20 200
7
Сталь
40Х
Фторопласт 4
СЧ–20
Сталь 45
Сталь 20
БрАМЦ
9–2
Сталь 20
СЧ–20
8
9
10
11
12
13
14
15 АЛ–30 200
16 БрАМЦ 600
9–2
17 Сталь 20 200
18 Сталь 45 600
19
Размеры заготовки и
детали, мм
Материал
СЧ–20
200
20 ЛС74–3 350
90
lg
D
D
(d)3 (d)g
60
50
0
0
4
4
25
25
90 100 28 40
300 100 28 100
0
0
4
4
25
25
200 100 100 50 46,7
52
207 80 80 45 40,1
29
200 120 120 40 36,7
52
60 110 110 30 26,2
11
22
3,2
Технологические параметры обработки заданной детали определяются расчетом или выбираются из справочных таблиц. Глубина резания t рассчитывается как часть припуска и выражается формулами:
(5)
tпредв  0,85P; tоконч  (0,12  0,15) P ,
где tпредв – глубина резания для предварительной (черновой) обработки (прохода), мм; tоконч – глубина резания для окончательной
(чистовой) обработки (прохода), мм; Р – припуск на обработку, мм.
Таблица 5
Некоторые данные для выбора материала лезвия
Материал лезвия для обработки
чугуна
Вид и характер обра- углеродистой
и
леHB НВ 400ботки
гированной 240,
700,
сталей
МПа
МПа
Предварительное тоТ15К6
ВК4
ВК6М
чение по корке при
Т14К8
ВК8
ВКЗ
относительно равномерном припуске и
Р9
Р18
Р18
непрерывном резании
Окончательное точеТ30К4
ВК3, ВК6М,
ние при непрерывном
Вк3М ВКЗМ
резании
Р14Ф4
ВК8
Отрезание и прорезание канавок
Предварительное прорезание резьбы
3,2
3,2
3,2
Окончательное резание резьбы
Р9Ф5
Т15К6
Т14К8
T14К10
Р18
Т15К6
Т14К8
Р18
Т30К4
Т15К6
Р9
Р14Ф4 Р14Ф4
ВК4
ВК67
ВК6
ВК3
ВК8
Р18
Р18
ВК3
ВК3
ВК6М ВК6М
Р18
Р18
ВК4
Р9
ВК3
Р9
цветных
закаленметаллов и
ной стали
их сплавов
ВК3, ВК3М
ВК4
Р9
ВК3, ВК3М
ВК4
Р14Ф4
ВК3
ВК3М
ВК4
Р6М5
ВК6М,
ВК3М
Р9
ВК3
ВК3М
Р6М5
Т30К4,
Т15К6
ВК6М
ВК3М
ВК6М
ВК4
ВК3М
ВК6М
ВК4
ВК3М
Некоторые данные для выбора величины подачи S, мм/об, при
предварительном наружном точении резцами из твердых сплавов
23
и быстрорежущих сталей приведены в табл. 6, при окончательном
точении – в табл. 7.
Таблица 6
Подачи при предварительном точении
V 
Cv
m x
(6)
Kv ,
T t Sy
значения Cv, T, t, m, x, y и K приведены в [9]. Некоторые из этих
данных помещены в табл. 8, полные данные – в [9].
Обрабатываемый материал
Чугун и медные сплавы
Диаметр Размер Сталь конструкционная
деталей, державПодача S, мм/об, при глубине резания t, мм
мм
ки резца
Свы- Свы- Свыше
Свы- Свыше Свыше
До 3
До 3
ше 3 ше 5 8 до 12
ше 3 5 до 8 8 до 12
До 20
От
0,3–
1625 до 0,4
Свыше
От
0,4–
20 до 40 1625 0,5
До
0,3–
0,4–
0,4
0,5
2525
Свыше
От
0,5–
0,3–
0,5–
40 до 60 1625 0,9
0,7
0,8
До
0,4–
0,6–
0,4–0,7
0,8
0,9
2540
Свыше
От
0,6–
0,5–
0,8–
0,6–1,0
60 до
0,9
1,4
1625 1,2
300
До
0,5– 0,6– 0,4–0,8
0,7–
0,5–0,9
1,1
1,0
1,2
2540
Свыше
От
0,8–
1,0–
0,8–1,1
100 до 1625 1,3
1,5
400
До
0,7–
0,5–0,9
0,8–
0,6– 0,9
1,2
1,9
2540
Подачи при окончательном точении приведены для сталей
с σв = 700–900 МПа и чугунов; для сталей σв = 500–700 МПа, значения подачи умножаются на 0,45; для сталей σв = 900–1100 МПа,
значение подачи необходимо умножить на 1,25. Полные данные
приведены в [9]. Скорость резания V зависит от многих факторов,
основными из которых являются глубина резания, подача, стойкость резца. Скорость резания (м/мин) рассчитывается по формуле
Таблица 7
Подачи при окончательном точении
Шероховатость
Ra, мкм
Подача S, мм/об, для резца с радиусом при вершине, мм
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
2,4
0,63
0,07
0,10
0,12
0,14
0,15
0,17
1,25
0,10
0,13
0,17
0,19
0,21
0,23
2,5
0,15
0,20
0,25
0,29
0,32
0,35
5
0,25
0,33
0,42
0,49
0,55
0,60
10
0,35
0,51
0,63
0,72
0,80
0,87
20
0,47
0,66
0,81
0,94
1,04
1,14
Таблица 8
Подачи при окончательном точении
Материал Подача S,
лезвия
мм/об
Наружное продольное точе- Т15К6
До 0,3
ние проходным резцом
0,3–0,7
Отрезание
Р18
0,3–0,7
Т15К10 0,3–0,7
Т15К6
0,3–0,7
Нарезание резьбы
Вид обработки
X
Y
т
420
350
23,7
47
244
0,15
0,15
0,20
0,35
0,66–
0,8
0,30
0,20
0,20
0,25
0,20
0,20
0,23
В настоящих расчетах можно принимать T = 30–60 мин,
K = 0,40–0,60. Рассчитав оптимальную скорость резания Vr opt,
определяют ее действительное значение. Для этого рассчитывают
оптимальную частоту вращения шпинделя:
nopt 
1000  Vr opt
  Dзаг
где Dзаг – диаметр заготовки, мм.
24
Cv
25
,
(7)
После этого выбирают действительную частоту вращения,
в качестве которой принимается ближайшая меньшая к nорt частота
вращения шпинделя. Действительная скорость резания:
Vr действ 
  Dзаг  nдейств
.
1000
(8)
том усадки стружки. На основании исследований установлено, что
увеличение скорости резания способствует снижению величины Kl
(рис. 15); увеличение подачи вызывает рост усадки стружки
(рис. 16, 17); увеличение угла γ обусловливает падение величины Kl
(рис. 18, 19).
2. Деформирование материала при резании
и методы его оценки
Деформирование материала заготовки происходит под воздействием силы резания и оценивается путем сопоставления размеров срезаемого слоя и стружки, полученной после отделения последней от заготовки (рис. 14).
Рис. 15. Зависимость Kl от скорости резания
Рис. 14. Деформация материала срезаемого слоя
Оценка деформации осуществляется с помощью коэффициентов
a
b
l
K a  1 , Kb  1 , Kl  ,
(9)
a
b
l1
где Ka, Kb, Kl – коэффициенты утолщения, уширения, укорочения
стружки; a, b, l – толщина, ширина и длина срезаемого слоя; a1, b1,
l1 – толщина, ширина, и длина стружки. Наиболее представительным считается коэффициент Kl, обычно называемый коэффициен26
В процессе выполнения лабораторной работы необходимо
экспериментально оценить справедливость приведенных зависимостей и объяснить причины того или иного влияния технологического фактора на коэффициент усадки.
Существуют несколько методов измерения коэффициента
усадки стружки: натуральный – путем измерения фактической длины стружки проволокой, объемный, весовой.
Объемный и весовой методы применяют в тех случаях, когда
длину стружки невозможно соизмерить с длиной срезаемого слоя
(например, стружки надлома и элементной).
В первом случае длину срезаемого слоя рассчитывают применительно к элементу стружки на основе экспериментального определения объема, во втором – косвенно, расчетом по данным о весе
элемента и плотности обрабатываемого материала.
27
Kl
Kl
1,9
1,8
1,7
0,12
0,25
0,04
0,42
0,08
0,16
0,32
S
Рис. 18. Зависимость Kl от подачи
Рис. 16. Влияние толщины среза на коэффициент усадки стружки
Kl
2,4
Kl
2,2
2,2
2,0
2,0
1,8
1,8
1,6
50
70
90
δ°
1,6
–20
–10
0
10
20
Рис. 17. Влияние угла резания на усадку стружки
Рис. 19. Зависимость Kl от переднего угла
28
29
γ
+30
Во всех случаях длина срезаемого слоя применительно к элеV
менту стружки определяется зависимостью l 
.
S t
Q
При весовом методе V  , где Q – масса стружки, г; ρ0 –
0
плотность материала заготовки, г/см3 (для стали ρ0 = 7,85 г/см3, для
меди ρ0 = 8,94 г/см3, для алюминиевых сплавов ρ0 = 2,8 г/см3).
Экспериментальная часть лабораторной работы состоит из
двух серий опытов. В первой серии под непосредственным наблюдением учебного мастера на токарном станке обрабатывается заготовка из стали 45 на режимах, которые указаны далее (табл. 9). Для
снятия стружки резцом делают 3–5 оборотов заготовки, стружку
собирают в поддон. Студент берет стружку, полученную при каждом изменении режима, измеряет ее длину проволокой и производит расчет Kl.
Опыт 1. Определение влияния скорости резания на величину
Kl. Для этого требуется обработать заготовку при постоянных значениях глубины резания (частоты вращения шпинделя).
Опыт 2. Определение влияния величины подачи на величину
Kl. Для этого требуется обработать заготовку при постоянных значениях глубины, скорости резания и углов лезвия с изменением величины подачи S, мм/об.
Опыт 3. Определение влияния глубины резания на величину
Kl. Для этого заготовку обрабатывают при постоянных значениях V,
S и φ с изменением глубины резания t.
Опыт 4. Определение влияния величины угла в плане φ на величину Kl. Для этого заготовку обрабатывают при постоянных значениях t, S, V c изменением угла φ.
Полученные экспериментальные данные необходимо занести
в отчет по установленной форме и построить графики зависимостей
K l  f (V ); K l  f ( S ), K l  f (t ) .
Вторая серия опытов включает определение Kl весовым методом. Для этого необходимо взять элементы стружки меди, алюминия и легированной стали, полученной при определенных значениях S, t, V, φ, измерить длину элемента ll взвесить и рассчитать Kl по
формуле:
30
Kl 
Q
.
ρ 0  ll  S  t
(10)
Таблица 9
Протокол исследования технологических факторов на усадку стружки
при токарной обработке
Частота
СкоГлуби- Значе№ вращения
Подача
рость
на ре- ние угопы- шпиндеS,
резания
зания t, ла φ,
та
ля п,
мм/об
V, м/мин
мм
град
об/мин
1
50
–
0,39
1
45
2
100
–
0,39
1
45
3
150
–
0,39
1
45
4
200
–
0,39
1
45
5
150
–
0,12
1
45
6
150
–
0,21
1
45
7
150
–
0,39
1
45
8
150
–
0,52
1
45
9
150
–
0,39
1
45
10
150
–
0,39
1
60
11
150
–
0,39
1
75
12
150
–
0,39
1
90
13
150
–
0,39
0,5
45
14
150
–
0,39
1,0
45
15
150
–
0,39
1,5
45
16
150
–
0,39
2,0
45
Длина
КоэфсреДлина
фициент
заемо- стружки
укорого слоя l1, мм
чения Kl
l1, мм
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
3. Содержание отчета
1. Элементы режима обработки заготовки:
а) эскиз детали с указанием исходных данных для обработки;
б) технологические параметры обработки точением (табл. 10).
2. Эскиз возможного типа стружки.
3. Протокол исследования влияния технологических факторов
на усадку стружки при токарной обработке.
4. Графики зависимостей Kl (V, S, t).
31
Таблица 10
Технологические параметры обработки точением
Лабораторная работа № 3
Наименование
технологических
параметров (ТП)
Формулы
зависимостей
Тип резца
Материал лезвия
Геометрия режущей
части резца
Глубина резания t, мм
Число проходов i, ед.
Подача S, мм/об
Скорость резания V, м/мин
Технологическое
время Т, мин
Полученные или назначенные числовые значения ТП
Черновая
Чистовая
обработка
обработка
γ=
γ=
α=
φ=
φ1 =
λ=
α=
φ=
φ1 =
λ=
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ФАКТОРОВ НА СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ
Цель лабораторной работы – экспериментально определить
зависимости силы резания от изменения режима обработки и геометрии режущего инструмента (резца).
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) изучить теоретические предпосылки влияния различных
технологических факторов на силы резания;
2) изучить методы и приборы для измерения сил резания;
3) экспериментально определить влияния технологических
факторов на силы резания при точении.
Оснащение участка лабораторной работы:
оборудование – токарный станок 16К20; динамометр механический и другие; резцы проходные с различными углами заточки;
линейки измерительные;
справочная литература – плакаты с резцами разных типов
и схемы методов измерения геометрии резцов.
1. Теоретические предпосылки образования и методы
измерения сил резания
При обработке металлов резанием инструмент преодолевает
силу резания, которая возникает вследствие сопротивления материала заготовки деформированию и трения лезвия о заготовку
и стружку, как это показано на схеме (рис. 20).
На плоской схеме образования силы резания показаны:
Tп, Tз – силы трения, действующие соответственно на передней и задней поверхностях;
Pп.д, Pз.д – силы сопротивления деформированию материала,
действующие соответственно на переднюю и заднюю поверхности;
Pп.п, Pз.п – силы резания – равнодействующие сил, действующих соответственно на переднюю и заднюю поверхности лезвия.
32
33
Величина и направление силы резания зависят от многих факторов: свойств обрабатываемого материала, геометрии инструмента, глубины резания, величины подачи и др. Для решения практических задач сила резания Р раскладывается на три составляющие, действующие по взаимно перпендикулярным направлениям (рис. 21).
N
Pз.д
(11)
где V – скорость резания, м/мин.
По величине Pz рассчитывают сечение державки резца на изгиб, а совместно c Pz и Pх на кручение и производят другие расчеты.
P
Pз.п
Pz  V
,
60  1000
Px
Py
Py
Pz
Тп
Pz
Pп.п
Тз
Pп.д
Рис. 20. Схема образования силы резания
Значение величин сил Pх; Pу; Pz , составляющих равнодействующую силу P 
Px2

Py2

Pz2
(см. рис. 21), необходимо для
P
Рис. 21. Схема сил, действующих
на резец при точении
Рис. 22. Схема сил для расчета Мкр
Влияние на силу резания совокупности всех технологических
факторов очень сложно. Для расчета составляющих сил резания
используются следующие эмпирические формулы:
Px  C Px  t
X px
Py  C Pyx  t
S
X py
Y px
S
 k Px ;
Y py
 k Pyx ;
(12)
расчета частей станка, режущего инструмента, приспособлений,
мощности привода, а также деформаций детали. Так, например, Pх
действует вдоль оси детали и ее называют осевой составляющей,
или силой сопротивления продольной подачи. По величине Pх рассчитывают механизм подачи, державку резца на изгиб, упорные
подшипники шпинделя и другие узлы и детали. Pу – радиальная составляющая, или сила, действующая вдоль оси резца, изгибает
заготовку, отжимает резец; по величине этой составляющей рассчитывают детали механизма поперечной подачи. Pz – касательная
составляющая, действующая в плоскости резания. Она создает крутящий момент на оси шпинделя M кр  Pz  r (рис. 22). По величине
Pz рассчитывают узлы коробки скоростей, а также мощность, затрачиваемую на резание:
где CPx, CPy, CPz – коэффициенты, зависящие от физикомеханических свойств обрабатываемого материала; t – глубина резания, мм; S – подача, мм/об; Xp, Yp – показатели степеней, зависящие от физико-механических свойств обрабатываемой детали; kPx,
kPy, kPz – поправочные коэффициенты, численно равные произведению коэффициентов, учитывающих влияние материала, геометрии
и износа лезвия резца, скорости резания, охлаждающей жидкости
и других подобных факторов.
Значения коэффициентов и показателей степени приведены
в табл. 11.
34
35
Pz  C Pz  t
X pz
 S Y zx  k Pz ,
Обрабатываемый материал
Таблица 11
Коэффициенты и показатели степени при точении
Коэффициенты и показатели степени
Материпри расчете составляющих
ал лез- Вид обракасательной Pz радиальной Ру
осевой Рx
вия резботки
ца
Cpz Хрz Yрz Cpy Хрy Yрy Cpx Хрх Yрх
Наружное 300
Конточение и
струк- Твердый растачивационная сплав
ние
сталь и
Отрезание 408
отливки
и прореза(σв = 750
ние
МПа)
Наружное 200
Быстро- точение и
режущая растачивасталь
ние
Отрезание 247
и прорезание
Наружное 92
точение и
Серый Твердый растачивачугун
сплав
ние
Отрезание 123
и прорезание
Наружное 81
точение и 100
Ковкий
растачивачугун
ние
Отрезание 139
Твердый и прорезасплав
ние
Наружное 40
Алюмиточение и
ний и
растачивасилумин
ние
Отрезание 50
и прорезание
1,0 0,75 243 0,9
0,6 339 1,0
0,5
0,72 0,8 173 0,73 0,67
1
0,75 125 0,9
1
1,0
0,75 67
1,2 0,65
1,0
1,0 0,75 54
0,9
0,75 46
1,0
61
0,6
0,5
1,0 0,75 43
88
0,9
0,75 38
40
1,0
1,8
1,0
1,0 0,75
1,0
36
1,0
1
0,4
24 1,05 0,2
10 0,4
1,2 0,65
Между составляющими силами существуют следующие соотношения:
Px  (0,15  0,3) Pz ;
(13)
Py  (0,3  0,5) Pz .
2. Методы и приборы для измерения сил резания
Приборы для измерения сил, возникающих при резании металлов, – динамометры – бывают механические, электрические
и гидравлические. Они подразделяются на одно-, двух- или трехкомпонентные для измерения одной, двух или трех составляющих
(Pх, Pу, Pz).
Электрические динамометры компактны, обладают высокой
чувствительностью, безынерционны. Их основной узел – датчик,
преобразующий малые упругие деформации в электрические сигналы. В динамометрах этого типа применяют пьезоэлектрические,
электроконденсаторные, проволочные, электроиндуктивные и другие типы датчиков.
Гидравлические динамометры надежны в эксплуатации, но
имеют большие габариты, по сравнению с электрическими, инерционны, имеют склонность к вибрациям и малую чувствительность, особенно при нагрузках меньше 100 кг.
Механические динамометры наиболее просты по конструкции
и в эксплуатации. Принцип действия их основан на использовании
упругих свойств материала. Поэтому диапазон измеряемых ими
нагрузок ограничен, так как при перегрузках возникают пластические деформации частей динамометра, что приводит к большим погрешностям. Схема механического однокомпонентного динамометра показана на рис. 23.
Этот динамометр предназначен для измерения вертикальной
составляющей Pz – силы резания. Устройство динамометра и принцип его действия следующие. Изготовленные как единое целое
с металлическим корпусом 1 торсионные бруски 2, удерживающие
резцедержатель 3. В резцедержатель устанавливают резец 4 и закрепляют винтами 5. Нагрузка, приложенная к режущей кромке
резца, создает крутящий момент относительно оси торсионных
брусков 2 и закручивает их. При этом угол поворота будет увели37
чиваться вместе с силой, действующей на резец. К нижней части
резцедержателя прикреплена коробчатая балка 6, проходящая
внутри корпуса. При помощи этой балки малый угол поворота резцедержателя увеличивается пропорционально ее длине. Величина
перемещения балки через стержень 7 передается на индикатор часового типа 8, установленный в держателе 9, расположенном на
корпусе динамометра. Следовательно, величина угла поворота торсионного бруска с помощью балки 6 и стержня 7 фиксируется индикатором 8. Для установления взаимосвязи между силой, приложенной к резцу, и показаниями индикатора динамометра, последний необходимо тарировать.
при разгружении (чтобы определить силу тяжести в ньютонах, надо
массу тела умножить на 9,8). Данные приводятся в отчете по форме
табл. 12.
7
2
6
3
4
1
L
5
5 кг (50 Н)
10 кг (100 Н)
Рис. 24. Схема тарировки динамометра
Таблица 12
Тарировочные данные
Величина нагружения
Показания
при
индикатора, нагрузке
мм
при
разгрузке
Рис. 23. Схема однокомпонентного механического динамометра
Тарировку необходимо проводить в следующем порядке (рис. 24):
динамометр 1 установить на приспособление 5 и закрепить; из резцедержателя динамометра вынуть резец и на его место установить
оправку 2, на которую навесить серьгу с тягой 3. Затем индикатор 7
нужно установить в держатель 6 с натягом на один-два оборота
стрелки, после чего можно приступить непосредственно к самой
тарировке, которую производят по нагрузке и разгрузке на оправку.
Устанавливая последовательно гири 4 на тягу, необходимо каждый
раз записывать показания индикатора при нагружении и потом –
38
500
1000
2000
2500
3000
3500
5000
По полученным данным строят график (рис. 25) линии разгружения 1 и линии нагружения 2. Тарировочный график представляет собой среднюю линию 3 между линиями нагружения и разгружения. Имея тарировочный график, легко определить величину
вертикальной составляющей Pz действующей на резец динамометра в процессе резания. Например, если на индикаторе стрелка показывает 0,15 мм, то согласно тарировочному графику (см. рис. 24)
величина Pz будет равна 150 Н. При тарировке необходимо замерять величину выноса оправки 2 (рис. 24), так как изменение величины выноса изменит величину крутящего момента, которую воспринимают торсионные бруски, а следовательно, и вид тарировочного графика.
39
3. Экспериментальное исследование влияния технологических
факторов на силу резания
X
Анализ расчетной формулы Pz  C Pz  t pz  S Yzx  k Pz показывает,
что основными технологическими факторами являются глубина резания и подачи. При проведении эксперимента необходимо выявить количественную сторону этого влияния, т. е. установить зависимости Pz  f (t ); Pz  f ( S ) , а также другие возможные зависимости Pz  f (V ); Pz  f (,  ) и т. д.
Pz, кг
0,01 0,02
0,03 0,04 0,05
Рис. 25. Схема тарировки динамометра
Исследование состоит из групп опытов, в которых в качестве
переменной берется та величина, влияние которой на Pz мы хотим
установить. Например, рекомендуется в первой группе опытов исследовать Pz  f (t ) . Для этого необходимо провести от 4 до 8 опытов, изменяя глубину резания t диапазоне от 1 до 3,5 мм. При этом
другие факторы остаются постоянными: подача в диапазоне от 0,1
до 0,2 мм/об и обороты шпинделя n в диапазоне от 50 до 250 об/мин.
Вторая группа опытов (от 4 до 8) предназначается для исследования зависимости Pz  f (S ) . Подача выбирается в диапазоне от
0,15 до 0,34 мм/об при постоянных t от 0,5 до 2,0 мм и n от 50 до
250 об/мм. Третья группа опытов (от 4 до 8) предназначена для
40
определения зависимости Pz  f (V ) . Для этого частоту вращения n
изменяют в диапазоне от 50 до 450 об/мин при постоянных t от 0,5
до 1,5 мм и S до 0,17 мм/об. Четвертая группа опытов предназначена для исследования зависимости Pz  f () . Для этого необходимо
последовательно провести обработку резцами, имеющими углы
 = 45°, 60° и 75° при постоянных t, S и n. Исходные данные студент самостоятельно принимает из предложенных диапазонов для
постоянных и переменных факторов. Условия опытов, результаты
измерений заносят в отчет по лабораторной работе по приведенной
ниже форме.
Последовательность проведения исследований:
1) проводят тарировку динамометра и строят тарировочный
график;
2) динамометр и заготовку ставят на станок, предварительно
устанавливая замеренную ранее величину вылета вершины резца от
торцовой плоскости резцедержателя;
3) согласуют исходные данные проведения исследований
с преподавателем и заносят в таблицу отчета; станок настраивают
на проведение обработки резанием и под наблюдением учебного
мастера включают; действие повторяют необходимое число раз.
Во время обработки резанием необходимо внимательно следить за
индикатором и его показания записывать в таблицу отчета;
4) по результатам опытов и тарировочному графику определяют величину Pz для каждого опыта и заносят в отчет;
5) по полученным данным строят графики экспериментальных
зависимостей Pz  f (t ); Pz  f ( S ) Pz  f (V ); Pz  f () ;
6) на основании данных любых трех опытов рассчитывают величины Pz1, Pz2, Pz3 по эмпирическим формулам.
В заключение исследования требуется сформулировать и записать выводы о возможности практического использования полученных опытных данных.
4. Содержание отчета
1. Исходные данные проведения исследования (табл. 13).
Обрабатываемый материал –
; материал резца –
; геометрия резца:  =…;  = ;  = ;  = ; l = ; диаметр заготовки d = мм.
41
Таблица 13
Исходные и расчетные данные исследования
Глубина
Частота Скорость Показания
Расчетное
Подача
Величина
резания t,
вращения резания V, индикатозначение
S, мм/об
Рz, Н
мм
n, об/мин
м/мин
ра D, мм
Pz, Н
2. Графики экспериментальных зависимостей.
3. Расчет величины составляющей Pz силы резания для трех
случаев по данным опытов.
4. Выводы, основанные на результатах проведенных исследований.
Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ РЕЗАНИИ
КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель лабораторной работы – закрепление теоретических знаний по влиянию технологических факторов на температуру в зоне
резания.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) изучить методы и технические средства измерения температуры в зоне резания материалов на станке;
2) тарировку устройства для измерения температуры в зоне
резания;
3) определить изменения температуры в зависимости от величины глубины и скорости резания, подачи и геометрии лезвия резца;
4) воспроизвести графические и аналитические зависимости
температуры от технологических факторов.
Оснащение участка лабораторной работы:
оборудование – токарно-винторезный станок 16К20 (1К62);
головка спаренных электроизолированных проходных резцов из
стали Р18, сплава Т15К6, резец из сплава Т15К6, оснащенный хромель-алюмелевой термопарой из проводников диаметром 0,2 мм;
штангенциркуль, гальванометр; муфельная печь, электроустройство для тарировки электрической естественной термопары «резец–
заготовка»;
справочная литература – плакаты с режимами резания и резцами разных типов, схемы методов измерения геометрии резцов
и схемы методов измерения и влияния режимов резания на физические процессы при точении.
1. Методы и средства измерения тепловых процессов
в зоне резания материала
Температура резца, стружки и заготовки прямо влияет на
стойкость резца, точность детали и характеризует расход энергии
на резание, поэтому влияние технологических факторов на темпе42
43
ратуру в зоне резания необходимо знать для оптимизации процесса
резания.
Калориметрический метод основан на измерении калориметром количества тепла в стружке с последующим расчетом температуры по массе и теплоемкости материала.
Методы термопар основаны на монтаже термопары вблизи от
передней поверхности резца и измерении термоэлектричества, образующегося с участием в качестве одного из проводников самого
резца. Дальнейшим развитием этого метода является определение
температуры измерением термоэлектричества, полученного от
естественной термопары «материал заготовки – резец». Для удобства отвода термоэлектричества без сложных токосъемников применяется метод двух естественных термопар, схема применения которых показана на рис. 26. При обработке стали для образования
полуискусственных и естественных термопар используются резцы
из сплава Т15К6 и стали Р18.
Кроме перечисленных методов, в настоящее время для измерения температуры применяется метод микроструктурного анализа,
предложенный советскими исследователями А. П. Гуляевым
и Б. И. Костецким. Он основан на анализе фазовых и микроструктурных изменений, происходящих в наружных слоях инструмента
под воздействием тепла. Применяются и другие методы.
В процессе выполнения лабораторной работы студент должен
усвоить сущность методов измерения температуры резца. В результате изучения необходимо составить классификационную схему
методов измерения температуры схемы, иллюстрирующую методы
термопар (искусственной, полуискусственной, естественной с одним и двумя резцами); каждую схему сопроводить описанием положительных и отрицательных сторон и области применения.
2. Тарировка устройства для измерения температуры
в зоне резания
Для тарировки модель естественной термопары, включающей
два резца и имитатор заготовки в виде бруска обрабатываемого материала, помещается в муфельную печь. В отверстие имитатора заготовки вводится темопара, присоединенная к гальванометру
со шкалой в °С.
44
Вершинами лезвия резцы плотно прижимаются к поверхности
заготовки (рис. 27).
Рис. 26. Схема естественной
термопары
Рис. 27. Схема тарировки термопары:
1 – милливольтметр; 2 – резцы;
3 – муфельная печь; 4 – имитатор
заготовки; 5 – независимая термопара;
6 – электрический термометр;
7 – электроизоляционные прокладки
В результате нагрева зоны контакта образуется ЭДС, величина
которой измеряется другим гальванометром, присоединенным
к резцам.
В результате удается установить соответствие температуры,
измеренной термопарой, показаниям гальванометра. По этим данным составляется тарировочный график (рис. 28).
3. Экспериментальное определение температуры резца
в зависимости от значений элементов режима резания
Работа состоит из трех серий по четыре опыта. В первой серии
опытов измерение температуры проводится при переменной скорости – частоте вращения заготовки n1 = 50 об/мин, n2 = 100 об/мин,
n3 = 200 об/мин, n4 = 400 об/мин и постоянных глубине резания
t2 = 1 мм и подаче S = 0,49 мм/об, во второй серии – при переменной подаче S1 = 0,12 мм/об, S2 = 0,21 мм/об, S3 = 0,39 мм/об,
45
Аналитические и графические зависимости сопровождаются краткими объяснениями их характера.
lg τv
lk
lg Cv
S4 = 0,50 мм/об и постоянных частоте вращения шпинделя n2 =
= 100 об/мин и глубине резания t1 = 0,5 мм, t2 = 2 мм, t4 = 4 мм
и постоянных частоте вращения шпинделя n2 = 100 об/мин и подаче
S = 0,21 мм/об.
Данные измерений заносятся в протокол по форме, приведенной в отчете, при этом частота вращения заготовки n пересчитывается в скорость резания V. На основании полученных данных строят графики зависимостей T(t), T(S), T(V).
При формировании аналитических зависимостей следует исходить из того, что общая зависимость температуры от значений
элементов режима резания может выражаться уравнениями:
T  Ct  V z  S y  t x ;
Tv  Cv V z ;
y
Ts  C s  S ;
Tk
lg V
T, °С
(14)
Рис. 28. Тарировочный график
Рис. 29. График зависимости T от V
Tt  Ct  t x ,
где Tv, Ts, и Tt и t, Cv, Cs, Ct – постоянные, характеризующие условия
резания при переменных соответственно V, S, и t, z, y, x – показатели степени, определяющие относительную интенсивность влияния
переменного значения технологического фактора на ЭДС термопары.
После логарифмирования уравнений получаем:
lg Tv  lg Cv  Z lg V ;
lg Ts  lg C s  Y lg S ;
4. Содержание отчета
1. Схема классификации методов измерения температуры
(табл. 14).
Таблица 14
Характеристика методов
Индекс схемы
Достоинства
Недостатки
Область применения
(15)
lg Tt  lg Ct  X lg t.
Члены Tv, Ts, Tt нам известны из данных эксперимента. Значения членов lgCv, lgCs, lgCt, Z, Y, Х можно получить из графика, построенного в логарифмических координатах, как это показано для
случая lgCv на рис. 29.
На основании этих данных воспроизводятся аналитические
зависимости от изменения значения элемента режима резания.
2. Схемы измерения температуры термопарами на станке:
а) искусственной термопарой; б) полуискусственной термопарой;
в) естественной термопарой с одним резцом; г) естественной термопарой с двумя резцами.
3. Протокол измерения температур резца.
Исходные данные:
Марка станка
Марка материала заготовки
Предел прочности материала заготовки t = МПа;
46
47
Твердость НВ
Материал резца № 1
Материал резца № 2
Углы лезвия резца:  = ;  = …;  = …;  = …; 1 =…;
Материал термопары
Тип и марка прибора для измерения ЭДС.
Экспериментальные данные – табл. 15.
Таблица 15
№ опыта
Экспериментальные данные исследования
Элементы режима резания
Показания
ТемперамиллиГлубина Подача
Частота
Скорость
тура
резания
S,
вращения n, вращения V, вольтметра
Т, °С
(lv, ls, lt), мВ
t, мм
мм/об
об/мин
м/мин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
4. Графики зависимостей T(V), T(S), T(t).
5. Графоаналитическая обработка данных эксперимента:
а) данные, полученные измерением графика lgTv(lgV) с учетом
масштаба
Z = av/bv= ; lgCv = ; Cv =
z
Аналитическая зависимость Tv  Cv  V ;
б) данные, полученные из графика lgTs(lgS), с учетом масштаба
Y = as/bs ; lgCs = ; Cs =
.
y
Аналитическая зависимость Ts  C s  S :
в) данные, полученные из графика lgTt(lgt), с учетом масштаба
X = at/bt ; lgCt = ; Ct =
;
г) пояснение к аналитическим зависимостям и графикам.
48
Лабораторная работа № 5
СТАНКИ ТОКАРНОЙ ГРУППЫ. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ
СХЕМЫ ДВИЖЕНИЯ. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СОСТАВНЫХ
ЧАСТЕЙ. ВЫПОЛНЯЕМЫЕ РАБОТЫ
Цель лабораторной работы – закрепление и конкретизация
теоретических знаний по устройству станков токарной группы, их
кинематике и взаимодействию составных частей, а также по типовым механизмам.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) получить практические навыки по использованию типовых
механизмов, применяемых в металлорежущих станках (коробок
скоростей и подач, шпинделей, суппортов, реверсов, блокирующих
и копировальных устройств и т. п.);
2) уметь читать кинематические схемы и настраивать токарновинторезный станок на заданный режим обработки;
3) изучить движения, устройства и взаимодействие составных
частей токарно-винторезного станка;
4) изучить наиболее распространенные типовые механизмы
металлорежущих станков;
5) изучить способы выполнения основных видов токарных работ.
Оснащение участка лабораторной работы включает:
оборудование – токарно-винторезный станок 16К20 (или
1К62), трехкулачковый самоцентрирующий токарный патрон, поводковые устройства, люнеты, упоры, копировальные линейки;
резцы токарные;
справочная литература – плакаты с кинематическими схемами станков токарной группы, схемы приводов, шпиндельных узлов,
коробок скоростей и подач, суппортов, муфт, блокирующих
устройств, реверсов.
1. Устройство токарно-винторезного станка
Процесс изучения включает: изучение движений в станках
и взаимодействие звеньев, связывающих движение одного рабочего
49
органа станка с другим (или с источником движения [1]; ознакомление в лаборатории с токарно-винторезным станком 16К20 (или
1К62) для конкретизации знаний взаимосвязи составных частей
станка; прочтение кинематической схемы станка и пояснительного
материала к нему по учебникам [1, 2, 4–6] с уяснением правил составления уравнений кинематического баланса, структурных сеток
коробок скоростей подач и графиков частот вращения шпинделя
(вала, винта); составление уравнений кинематического баланса
главного движения и цепи подач по данным конкретного задания,
приведенным в табл. 16.
Таблица 16
Варианты данных задания
Вариант
1
2
3
4
5
D, мм V, м/мин S, мм/об Вариант
100
80
125
160
50
12,5
20,2
4
300
35
0,12
0,28
0,34
0,15
0,7
6
7
8
9
10
D, мм V, м/мин S, мм/об
250
40
180
150
35
100
32
80
100
40
0,43
0,26
0,52
0,43
0,07
2. Устройство типовых механизмов металлорежущих станков
Изучению по учебнику и на реальных станках подлежат ступенчатые приводы станков, приводы с электрическим регулированием скорости движения, гидравлические приводы, механические
бесступенчатые приводы, винтовые и реечные передачи, механизмы периодического движения, реверсивные, суммирующие и механизмы обгона [1, 5, 6]. В результате изучения требуется представить схему с пояснением действий одного из типовых механизмов
по заданию, приведенному в табл. 17.
3. Основные виды токарной обработки
На станках токарной группы выполняются разнообразные
операции при обработке поверхностей тел вращения: обтачивание
цилиндрических и конических наружных, внутренних и торцовых
50
поверхностей, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание
резьбы. Факторы, влияющие на производительность и качество
этих работ, показаны на рис. 30.
Параметры технологии токарной обработки
Вид обработки
Режущий
инструмент
(резцы)
Станок
Элементы
режима
обработки
Обтачивание наружный
цилиндрических
поверхностей
Прямой
проходной
Токарный
Скорость
резания
Обтачивание
поверхностей в виде
канавок и закруглений
Отогнутый
проходной
Токарновинторезный
Глубина резания
Обтачивание
(подрезание) торцевых
поверхностей
Проходной
упорный
Токарноревольверный
Подача
Отрезание заготовой
Подрезной
Многорезцовый
Сила резания
Обработка конических
поверхностей
Расточной
Гидрокопировальный
Мощность
резания
Обработка фасонных
поверхностей
Фасонный
Лобовой
Машинное
время
Растачивание
внутренних
поверхностей
Резцы для
нарезания резьб
Карусельный
Нарезание наружных и
внутренних резьб
Автоматы
Полуавтоматы
Рис. 30. Схема параметров технологии токарной обработки
После изучения основных технологических факторов токарной обработки студент должен: описать назначение станка, указанного в табл. 17, основные и вспомогательные движения, начертить
компоновочную схему станка с названием основных частей и указанием направления движения рабочих органов; ознакомиться
с существующими способами обработки конических поверхностей
51
на токарных станках [1, 2, 3, 9] и выбрать из них наиболее подходящий для обработки детали с размерами, заданными в табл. 18.
Таблица 17
Варианты данных задания
Вариант
1
2
3
4
5
Механизм
Суппорт
Суппорт
Суппорт
Станок Вариант
Механизм
1К6+С9
6
Коробка скоростей
1В616
7
Суппорт
1А341
8
Механизм переключения револьверной головки
Коробка скоростей 1В616
9
Коробка скоростей
Коробка подач
1К62
10
Коробка скоростей
Станок
1П326
1П326
1Б136
1Б136
1К62
Таблица 18
Варианты данных задания
Вариант
1
2
3
4
5
D, мм
d, мм
l, мм
Вариант
D, мм
d, мм
l, мм
80
80
80
70
70
30
30
70
30
62
50
80
50
50
100
6
7
8
9
10
65
65
60
60
75
30
58
30
54
60
60
200
80
180
250
4. Содержание отчета
1. Уравнения кинематического баланса цепей токарновинторезного станка 16К20 (или 1К62) по конкретному заданию
(табл. 16):
а) движения резания;
б) движения подачи.
2. Схема заданного в табл. 17 типового механизма станка.
3. Компоновочная схема заданного станка. На схеме указать
название основных частей и направление движений рабочих органов. Описать назначение и движения станка.
4. Схема обработки заданного в табл. 18 конуса, обоснование
и расчет.
52
Лабораторная работа № 6
ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ И РАБОТЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ
НА НИХ. ДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ И РЕЖУЩИЙ
ИНСТРУМЕНТ
Цель лабораторной работы – закрепление теоретических знаний по технологии обработки деталей фрезерованием, устройству
фрезерных станков, делительных головок, выбору режущего инструмента.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) получить навыки по выбору и расчету всех параметров технологического процесса фрезерования;
2) знать устройство и настройку на выбранный режим фрезерных станков, наиболее распространенных в производстве и ремонте
автомобилей, а также устройство и настройку делительных головок;
3) определить параметры технологии фрезерования;
4) выбирать вид фрезерования, станок, режущий инструмент.
Оснащение участка лабораторной работы включает:
оборудование – универсальный горизонтально-фрезерный
консольный станок, вертикально-фрезерный станок; различные типы фрез; штангенциркуль, микрометр, индикаторный глубиномер;
универсальная делительная головка, приспособления для крепления
деталей на станке;
справочная литература – кинематические схемы станков
и делительной головки, плакаты типов фрез и геометрии их режущей части.
1. Определение параметров технологии фрезерования
Параметры технологического процесса обработки фрезерованием определяются:
 в соответствии с перечнем, представленным в виде схемы
на рис. 31;
 на основании эскиза деталей (рис. 32) и данных таблицы
(табл. 19);
53
 на основании теоретических положений о фрезеровании,
режущем инструменте и технологических возможностях фрезерных
станков, содержащихся в учебнике [1, 4, 5, 6] и в справочнонормативной литературе [9].
Параметры технологии фрезерной обработки
Виды
фрезерования
Фрезерование
цилиндрическими
фрезами
Станки
Горизонтальнофрезерные
Фрезерование
дисковыми
фрезами
Вертикальнофрезерные
Фрезерование
концевыми
фрезами
Продолнофрезерные
Торцевое
фрезерование
Шпоночнофрезерные
Фасонное
фрезерование
Режущий
инструмент
Форма
режужих
зубьев
Элементы
режимов
резания
Типы
Остроконечная
Скорость
резания
Цилиндрические фрезы с
прямыми и
винтовыми
зубьями
Дисковые
фрезы:
трехсторонние
двухсторонние
односторонние
Концевые
фрезы
Карусельнофрезерные
Торцевые
фрезы
Копировальнофрезерные
Фасонные
фрезы
Затылованная
Подача:
минутная, на
один оборот
фрезы, на один
зуб фрезы
Глубина
резания
Основное
технологическое время
Сила резания:
окружная,
радиальная,
горизонтальная,
вертикальная,
осевая
Мощность при
фрезеровании
Рис. 31. Схема параметров технологии фрезерования
54
Рис. 32. Эскизы деталей для индивидуальных занятий
Рекомендуется следующая последовательность действий по
определению параметров технологии фрезерования: изучается теоретический материал, а затем на основании анализа формы, размеров, припуска, допуска, требуемой шероховатости поверхности готовой детали и величины партии деталей [1, 2, 4]:
55
1) выбирается вид и способ фрезерования, тип станка;
2) определяется режущий инструмент с указанием материала
режущей части и типа фрезы, геометрии режущей части;
3) выбирается глубина резания;
4) определяется величина подач;
5) рассчитывается скорость резания;
6) определяется средняя окружная сила Pср;
7) рассчитывается основное технологическое (машинное) время;
8) определяется мощность фрезерования.
Расчеты и результаты выбора параметров технологии фрезерования заносятся в отчет по установленной форме.
Таблица 19
Варианты данных задания
Номер
варианта
и эскиза
1
Сталь 25
Твердость,
НВ
130
2
3
Сталь 25
Сталь 45
130
197
100
80
26
16
18
10
12,5
12,5
4
Сталь 45
197
42
12
50
6,3
5
Чугун
200
300
35
15
12,5
6
СЧ21–40
200
130
35
15
7
Сталь 40Х
217
80
35
10
6,3
8
9
Сталь 40Х
Чугун
217
190
40
200
16
30
6
50
3,2
12,5
10
ВЧ 40–10
190
150
50
20
Материал
ШерохоНоминальный разПрипусватость
мер детали, мм
ки, мм
Ra, мкм
L
b
t
30
8
5
6,3
5
4
12,5
12,5
2. Устройство фрезерных станков и делительных головок
Процесс изучения включает следующие действия:
1) прочтение кинематических схем и пояснительного материала к ним – станков 6Р82, 6Р11, универсальной делительной головки –
по учебнику [1] и материалам, имеющимся в лаборатории;
2) ознакомление в лаборатории с имеющимися станками фрезерной группы для идентификации элементов кинематических схем
на реальном станке;
3) составление уравнений кинематических цепей при выбранных режимах обработки с использованием структурных сеток
и графиков частот вращения деталей коробок скоростей и подач;
4) составление кинематической схемы станка, выбранного для
обработки заданной детали, с вариантами расположения элементов
кинематических цепей, обеспечивающими обработку на выбранных
режимах;
5) настройку универсальной делительной головки на дифференциальное деление по расчетам значений, полученных при решении варианта задания для нарезания зубчатого колеса (табл. 20)
и фрезерования винтовых поверхностей (канавок) (табл. 21).
Таблица 20
Варианты данных задания
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Материал и твердость заготовки
Характеристика делительной головки, N
Сталь 45
НВ = 197
40
Сталь 40Х
НВ = 217
40
Число нарезаемых
зубьев на колесе
34
55
81
67
89
85
109
39
57
119
Изучению в лаборатории подлежат следующие станки:
 универсальный горизонтально-фрезерный консольный станок 6Р82;
 вертикальный универсально-фрезерный станок 6Р11;
 универсальная делительная головка.
Настройка фрезерного станка и делительной головки на фрезерование фасонных поверхностей приводится в [1, 2, 4]. Фрезерование винтовых поверхностей (канавок) является одной из важнейших операций, выполняемых с помощью делительной головки
(рис. 33). Заготовка при фрезеровании канавок совершает сложное
56
57
движение: поступательное, перемещающее делительную головку
вместе с заготовкой вдоль своей оси, и вращательное – вокруг нее.
Поступательное движение осуществляет стол станка, а вращение
заготовки создает сменная передача гитары, установленной между
делительной головкой и ходовым винтом стола станка.
Таблица 21
Варианты данных задания
Шаг вин- Число
Диаметр Шаг винто- Число
Вари- Диаметр
Варитовой ка- канадетали, вой канавки, канаант детали, мм
ант
навки, мм вок
мм
мм
вок
1
30
600
3
6
55
750
8
2
35
650
4
7
60
850
9
3
40
610
5
8
65
820
10
4
45
620
6
9
70
840
11
5
50
700
7
10
75
760
12
Таким образом, для настройки станка и делительной головки
на фрезерование винтовых канавок необходимо сделать следующее:
1) настроить делительную головку на простое деление по числу канавок;
2) рассчитать угол наклона винтовой канавки  (рис. 34) по
формуле
d
(16)
tgβ  π  ,
tн
где d – диаметр детали, мм; tн – шаг нарезаемой винтовой канавки, мм.
3) повернуть стол станка по отношению к оси фрезы на угол 
(рис. 34);
tн
tн
Рис. 34. Схема фрезерования винтовой канавки
Рис. 33. Кинематическая схема универсальной делительной головки,
настроенной на фрезерование винтовой канавки
58
4) подсчитать передаточное отношение сменных зубчатых колес iгит и подобрать их:
N  tx a c
  ,
(17)
iгит 
tн
b d
где tх – шаг ходового винта продольной подачи стола; tн – шаг нарезаемой канавки;
5) проверить зубчатые колеса по условиям сцепляемости:
a  b  15  c;
(18)
c  d  b  15;
6) установить сменные зубчатые колеса на оси гитары.
59
3. Содержание отчета
1. Характеристика заданной детали (эскиз готовой детали с
размерами, допусками, материал заготовки, твердость, припуск,
число штук в партии).
2. Результаты выбора параметров технологии фрезерной обработки заданной детали (табл. 22).
Таблица 22
Параметры технологии фрезерной обработки
Полученное
решение
Определяемый параметр
Обоснование
(формула и значения членов)
Вид фрезерования
Способ фрезерования (попутное, встречное,
симметричное, полное и т. п.)
Тип и марка станка
Характеристика режущего инструмента:
фреза (тип, геометрия режущей части, материал)
Элементы режима обработки:
число переходов, ед.
глубина резания, мм
подача, мм/мин, мм/об
фрезы, мм/зуб
скорость резания, м/мин
средняя окружная сила резания, Н
мощность фрезерования, кВ
технологическое время, мин
Лабораторная работа № 7
СВЕРЛИЛЬНЫЕ И РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ И РАБОТЫ,
ВЫПОЛНЯЕМЫЕ НА НИХ
Цель лабораторной работы – закрепление и конкретизация
теоретических знаний по технологии изготовления и обработки отверстий на сверлильных и расточных станках, устройству станков,
конструкции и геометрии режущего инструмента.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) определить параметры технологии получения и обработки
отверстий;
2) обоснованно выбрать вид обработки отверстия, инструмент,
станок; рассчитать элементы режимов обработки;
3) изучить устройство сверлильных и расточных станков;
4) составить уравнение и вычертить схемы кинематических
цепей движения резания, подач и вспомогательных движений применительно к станку, выбранному для обработки заданной детали.
Оснащение участка лабораторной работы включает:
оборудование – вертикально-сверлильный станок, станочные
тиски; сверла, зенкеры, развертки, заготовки деталей;
справочная литература – кинематические схемы сверлильных
и расточных станков.
1. Определение параметров технологии обработки отверстий
3. Устройство фрезерного станка и делительной головки. Кинематическая схема фрезерного станка, настроенного на требуемый
режим (конкретно для заданной детали).
Уравнение кинематического баланса цепей для выбранных
режимов обработки детали:
а) движения резания;
б) движения продольной и поперечной подач стола;
в) расчета передаточного отношения сменных зубчатых колес
делительной головки при нарезании зубчатого колеса или винтовой
канавки по данным варианта табл. 20 и 21.
Определение параметров технологии обработки отверстий
производится на основе теоретических данных, содержащихся в
[8, 9], а также с использованием схемы на рис. 35. Требуется выбрать и обосновать: способ (или совокупность способов) обработки
отверстий в заданной детали (рис. 36 и табл. 23); тип станка; режущий инструмент.
После этого необходимо выбрать или рассчитать числовые
значения элементов режима резания для одного из видов обработки
(сверление, зенкерование, развертывание) заданной детали: подачу;
60
61
глубину резания; скорость резания; смазывающее-охлаждающую
жидкость (СОЖ); основное (технологическое) время.
Параметры технологии обработки отверстий
Метод обработки
Инструмент (тип,
материал
режущей части)
Сверление
Сверло
Вертикальносверлильный
Глубина резания
Рассверливание
Зенкер
Радиальносверлильный
Величина подачи
Зенкование,
цекование
Развертка
Горизонтальнорасточной
Скорость резания
Развертывание
(черновое и
чистовое)
Резец
Растачивание
Протяжка
Станок
Вертикальнорасточной
Элементы режима
обработки
Сила резания
Мощность резания
Основное
(технологическое)
время
Протягивание
Рис. 35. Схема параметров технологии обработки отверстий
В дополнение к этим данным в отчете необходимо представить схему геометрического местонахождения элементов режима
резания и расположения сил, действующих на инструмент.
2. Устройство сверлильных и расточных станков
Изучению в лаборатории подлежат:
 вертикально-сверлильный станок 2Н135А или другой, подобный ему;
 радиально-сверлильный станок 2Н55 или другой, подобный
ему;
 горизонтально-расточной станок 2712А или подобный ему.
62
Рис. 36. Эскизы деталей для индивидуальных занятий
Процесс изучения предусматривает следующие действия:
1) изучение пояснительного материала к соответствующему
станку, названия его частей и их назначения; уяснение элементов
цепей движения резания, подачи и вспомогательных движений;
63
2) ознакомление в лаборатории с натуральными образцами
станков для идентификации элементов кинематических цепей и органов управления на кинематической схеме и на реальной модели;
3) составление уравнения кинематических цепей станка, выбранного для обработки заданной детали с учетом проведенных
расчетов (цепи резания и подачи);
4) настройку станка, выбранного для обработки заданного отверстия на расчетный режим.
Таблица 23
3. Содержание отчета
1. Характеристика заданной детали (эскиз с размерами, допусками, шероховатостью, указанием марки материала, твердости
и предела прочности).
2. Обоснование выбора параметров технологии обработки отверстия (табл. 24).
Таблица 24
Параметры технологии обработки
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Материал
Нарезать резьбу М14 во фланце
редуктора
Обработать два отверстия в матрице штампа диаметром 20
Обработать два отверстия в корпусе редуктора под подшипники
Обработать отверстие диаметром
12 в литом рычаге
Обработать два отверстия диаметром 10 в основании корпуса карбюратора
СЧ 21–40
190
3Х2В8
Шероховатость
Ra, мкм
300
0,32
21
Чугун СЧ
21–40
Сталь 35ГЛ
190
1,25
25
207
0,64
18
Чугун
СЧ 21–40
190
2,5
110
207
1,25
51
Сталь 45
220
2,5
30
Чугун
СЧ 18–36
Сталь 35ГЛ
190
1,25
25
207
1,25
39
Сталь 45
220
2,5
21
Обработать два отверстия диамет- Сталь 35ГЛ
ром 90 в корпусе дифференциала
Обработать четыре отверстия
диаметром 14 для крепления
Обработать два соосных отверстия диаметром 80
Обработать отверстие головки
шатуна диаметром 50
Получить четыре отверстия
диаметром 20
64
Принятое
решение
Определяемый параметр
Допуск,
мкм
1
Задание на обработку
Твердость, НВ
Вариант
и эскиз
Варианты данных задания
Обоснование
(расчетная формула)
Вид или совокупность видов обработки
(сверление, зенкерование, развертывание и т. п.)
Тип и марка станка
Характер режущего инструмента
Элементы режима обработки:
скорость резания
глубина резания
СОЖ
технологическое (основное) время
3. Компоновочная схема станка (станков), выбранного для обработки отверстия.
4. Уравнения и схемы кинематических цепей движений резания и подач.
5. Графическое изображение элементов режима резания и геометрия режущего инструмента.
65
Лабораторная работа № 8
ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ И РАБОТЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ
НА НИХ. АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Цель лабораторной работы – закрепление и конкретизация
теоретических знаний по технологии обработки деталей машин
шлифованием, устройству шлифовальных станков и выбору абразивного инструмента.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) получить навыки по выбору и расчету всех параметров технологического процесса различных видов шлифования;
2) определить параметры технологии шлифования;
3) изучить устройство шлифовальных станков и управление
ими с составлением уравнений кинематических цепей и кинематической схемы станка, выбранного для обработки детали.
Оснащение участка лабораторной работы включает:
оборудование – плоскошлифовальный станок, круглошлифовальный станок для наружного шлифования, круглошлифовальный
станок для внутреннего шлифования, круги абразивные, по форме
и размерам соответствующие станкам с зернистостью, для черновой и чистовой обработок; микрометры, индикаторный нутромер;
приспособления для балансировки и правки абразивных кругов;
справочная литература – кинематические схемы станков, характеристика абразивного инструмента, стандарты, используемые
при обработке шлифованием.
 на основании теоретических положений о шлифовании, абразивном инструменте и шлифовальных станках, содержащихся
в учебнике [1] и в справочно-нормативной литературе.
Параметры технологии абразивной обработки
Вид абразивной
обработки
Станок
Элементы
режима
обработки
Материал
зерна
Круглошлифовальный:
для наружного и
внутренного в центрах,
для наружного и
внутреннего
безцентрового,
для внутреннего
планетаного
Величина подачи:
продольная
поперечная,
радиальная
Плоская:
переферией круга,
торцем круга
Размер зерен
(зернистость
груга)
Плоскошлифовальный: переферией
круга, торцом круга
Вид прохода
(чистовой,
получистовой,
тонкий)
Абразиными
брусками:
хонингование
цилиндров,
суперфиниширование плоскостей
Материал
связки
Хонинговальный
Глубина резания
Твердость
Суперфинишный
Мощность
резания
Круглая: наружная
(в центрах,
безцентровая),
внутренняя
(в центрах,
безцентровая,
планетарная)
Свободный
абразивом:
доводка, притирка,
ультразвуковая
Абразивный
инструмент
Структура
Сила резания
1. Определение параметров технологии шлифования
Форма
инструмента
Скорость
резания
Параметры технологического процесса обработки шлифованием определяются:
 в соответствии с перечнем, представленным в виде схемы
на рис. 37;
 на основании эскиза детали рис. 38 и данных табл. 25;
Размер
инструмента
Технологическое
(основное) время
Рис. 37. Схема параметров технологии абразивной обработки
66
67
Таблица 25
Варианты данных задания
b
с
Шероховатость
Rа, мкм
Припуск р, мм
1
Сталь 45
HRC 60
2 Сталь 45 (сырая) HRC 200
160
160
–
–
–
–
40 0,025
50 0,025
0,8
0,8
0,2
0,2
3
Сталь ШХ15
HRC 66
80
–
–
140 0,04
3,2
0,3
4
5
6
7
8
Чугун
Алюминий АЛЧ
Чугун СЧ 21–40
Сталь 45
Сталь 15
HRC 58
НВ 80
НВ 190
HRC 60
НВ 120
220
220
130
150
120
–
300
–
–
–
– 120 0,015
200 120 0,087
200 76 0,019
60
– 0,025
60
– 0,025
0,4
3,2
0,1
0,8
3,2
0,3
0,3
0,05
0,2
0,2
9
10
Сталь 40Х
Сталь 45Х
HB 217
НВ 230
150
60
–
–
0,1
0,8
0,05
0,2
D
5
Рис. 38. Эскизы деталей для индивидуальных заданий
68
Материал
Твердость
–
–
D, d
Допуск на
размер, мм
l
Вариант
D
Номинальный
размер, мм
40 0,025
40 0,025
Рекомендуется следующая последовательность действий по
определению параметров технологии шлифования: изучается теоретический материал, затем на основе анализа формы, размеров,
припуска, допуска, шероховатости заготовки и готовой детали
и величины партии деталей [1, 2, 4]:
1) выбираются вид шлифования и тип станка, устанавливается
необходимость чернового и чистового шлифования и распределение припуска между ними;
2) выбирается абразивный инструмент с указанием материала
зерен, их размера (зернистость), материала связки, твердости,
структуры, формы и размера круга (сегментов, брусков) и применяемой СОЖ для чернового и чистового шлифования;
3) рассчитывается скорость резания;
4) выбирается глубина резания;
5) определяются скорости подач – круговой (вращение детали), продольной (осевое перемещение детали или абразивного круга), поперечной (радиальной);
69
6) вычисляется тангенциальная сила резания Pz и мощность
шлифования;
7) рассчитывается технологическое (основное) время.
Расчеты и результаты выбора параметров технологии шлифования заносятся в отчет в установленной или произвольной форме
с обязательным указанием названия определяемого параметра,
принятого решения о значении (величине) параметра и обоснования, почему принято то или иное значение параметра.
2. Устройство шлифовальных станков
Изучению в лаборатории подлежат круглошлифовальный станок ЗБ151 или другой, подобный ему, круглошлифовальный станок
ЗА228 или другой, подобный ему; бесцентровый шлифовальный
станок ЗГ182 или другой, подобный ему; плоскошлифовальный
станок ЗГ171 или другой, подобный ему; хонинговальный станок
ЗМ83 или другой, подобный ему.
Процесс изучения включает:
 прочтение кинематических схем и пояснительного материала к ним по учебникам [1, 2, 4–6] с уяснением назначения и действия составляющих элементов цепей движения резания, подач
и вспомогательных движений;
 ознакомление в лаборатории с натуральными образцами
станков для идентификации элементов кинематических цепей и органов управления на кинематической схеме и на реальном станке;
включение органов управления на действующем станке в присутствии учебного мастера;
 составление уравнений кинематических цепей перечисленных станков для минимальных и максимальных значений скоростей подач и резания на основе данных учебников [1, 2, 4–6];
 составление кинематической схемы станка, выбранного для
обработки заданной детали, с вариантами расположения элементов
кинематических цепей, обеспечивающими обработку на выбранных
режимах (черновой, чистовой).
70
3. Содержание отчета
1. Характеристика заданной детали (эскиз готовой детали
с размерами, допусками, шероховатостью поверхности, материал,
твердость, припуск, число штук в партии).
2. Результаты выбора параметров технологии абразивной обработки заданной детали.
3. Кинематическая схема шлифовального станка и описание
кинематических цепей для настройки на требуемый режим
(табл. 26).
4. Уравнение кинематического баланса цепей: движения резания; движения поперечной подачи; движения круговой подачи;
движения продольной подачи; возвратно-поступательного движения хона; вращательного движения хона.
Таблица 26
Параметры технологии обработки
Определяемый параметр
Принятое
решение
Вид шлифования (абразивной
обработки)
Разновидность шлифования
Тип и марка станка
Характеристика абразивного
инструмента
Элементы режима обработки:
припуск
вид обработки (черновая,
чистовая)
глубина резания
подача
число рабочих ходов
технологическое (основное время)
71
Обоснование
(расчетная формула)
Лабораторная работа № 9
ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ
СТАНКИ И НАСТРОЙКА ИХ НА ЗАДАННЫЙ РЕЖИМ
Цель лабораторной работы – закрепление теоретических знаний в области электроэрозионных и электрохимических методов
точностно-размерной обработки материалов; ознакомление с электроэрозионным и электрохимическим станками.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) усвоить содержание методов электроэрозионной и электрохимической обработки материалов;
2) определить параметры технологии электроэрозионной
и электрохимической обработок;
3) выбрать и рассчитать элементы режима электроэрозионной
обработки и изучить возможность применения для этого электрохимической обработки;
4) изучить устройство электроэрозионного станка с составлением электрогидравлической или компоновочной схемы; ознакомиться с устройством электрохимического станка.
Оснащение участка лабораторной работы включает:
оборудование – копировально-прошивочный электроэрозионный станок; электроды-инструменты (ЭИ) различного сечения
и материала;
справочная литература – электро-гидрокинематические схемы электроэрозионных и электрохимических станков; схемы по
устройству электроэрозионных и электрохимических станков и выбору режимов.
1. Определение параметров электроэрозионной (ЭЭО)
и электрохимической (ЭХО) обработок
ЭЭО открыта в 1943 году советскими учеными Б. Р. Лазаренко
и Н. И. Лазаренко. Этот вид обработки основан на использовании
явления разрушения токопроводящих материалов тепловым действием импульсных электрических разрядов.
ЭХО основана на использовании явления растворения электрическим током в электролите материала, являющегося анодом.
72
В качестве электролита используются водные растворы солей
(например, NaCl), кислот и щелочей. Особенностью ЭЭО и ЭХО
является независимость процесса от твердости материала и его
термической обработки и отсутствие силового воздействия инструмента на заготовку. В лабораторной работе углубленному изучению подвергается ЭЭО, для которой требуется определить технологические параметры применительно к заданной детали.
Определению подлежат технологическая схема обработки, материал и форма электрода–инструмента (ЭИ), рабочая жидкость,
элементы режима обработки.
Технологическая схема ЭЭО выбирается на основе теоретических положений, содержащихся в учебнике [1] и рис. 39–41. Технологическая схема характеризует взаимосвязь электрического режима с технологическими показателями процесса ЭЭО. Для формообразования обрабатываемой детали и получения нужных размеров
применяются три технологические схемы [3]. По первой технологической схеме формообразование осуществляется путем копирования формы ЭИ, т. е. полость или выпуклость в обрабатываемой
детали получается за счет выпуклости или вогнутости на рабочей
поверхности ЭИ. На рис. 39 показаны варианты первой технологической схемы, осуществляемые методами прямого (а–ж) и обратного (е) копирования формы профилированного ЭИ.
По второй технологической схеме обработка осуществляется
путем взаимного перемещения обрабатываемой детали и непрофилируемых ЭИ. По этой схеме может быть произведено вырезание
сложнопрофильных деталей непрофилированными ЭИ (рис. 40, а–г)
или обработка поверхностей электроэрозионным шлифованием
(см. рис. 39, д, ж). По третьей схеме формообразование получается
путем сочетания взаимного перемещения детали и инструмента,
т. е. огибания, как это показано на рис. 41.
Материал электрода-инструмента выбирается исходя из положения, что он [3] существенно влияет на производительность процесса, так как от него зависит напряжение в канале разряда, а следовательно, энергия импульсов и характер теплообмена в межэлектронном пространстве (МЭП). Каждому материалу ЭИ соответствует некоторая предельная мощность импульсов, которая может
быть им реализована. Установлено [3], что чем больше теплопроводность ЭИ, тем выше предельная мощность, шероховатость поверхности.
73
а)
б)
в)
При одинаковой теплопроводности наибольшая производительность обеспечивается медными ЭИ, меньшая – алюминиевыми
и еще более меньшая – графитированными. Материалы ЭИ, рекомендуемые для ЭЭО различных материалов, приведены в [1, 3]
и в табл. 27.
Таблица 27
Материал ЭИ
Рис. 39. Технологическая схема ЭЭО профильным копированием:
1 – обрабатываемая деталь; 2 – ЭИ; S – подача
а)
б)
г)
в)
д)
Рис. 40. Технологическая схема
ЭЭО непрофилированными ЭИ:
1 – обрабатываемая деталь;
2 – ЭИ; S – подача
74
Рис. 41. Технологическая схема
ЭЭО огибанием:
1 – обрабатываемая деталь;
2 – ЭИ; S – подача
Графит
Импульсный
Чугун
ж)
Алюминий
Искровой
Стали
Твердые сплавы
Магнитные сплавы
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
–
–
–
–
+
+
–
–
–
Тугоплавкие металлы
Стали
Твердые сплавы
Магнитные сплавы
Тугоплавкие металлы
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
–
+
–
–
–
–
–
–
+
–
–
–
–
+
+
+
–
–
+
+
+
+
Материалы заготовки
Сплав
МНБ-3
Латунь
е)
Медь
д)
г)
Вольфрам
Материалы инструментов
Режим
обработки
При ЭЭО по первой технологической схеме форма ЭИ должна
соответствовать обрабатываемой поверхности, при других схемах –
учитывать траекторию движений обработки и подачи.
Выбор рабочей жидкости производится исходя из положения,
что вид и состояние ее существенно влияют на производительность
ЭЭО, точность и шероховатость обработанной поверхности. Установлено, что увеличение теплоемкости рабочей жидкости (замена
керосина водой) снижает производительность при обработке медными ЭИ и, наоборот, – увеличивает производительность при ЭЭО
вольфрамовыми и твердосплавными ЭИ. Применение масел приводит к увеличению зольности.
Рекомендуемые рабочие жидкости приведены в [1, 3]
и в табл. 28.
Режим ЭЭО (черновой, чистовой, отделочной обработки)
определяется требуемой шероховатостью поверхности и припуском
на обработку на основе данных [3] и приведенных в табл. 29.
75
Таблица 28
Рабочие жидкости при ЭЭО
Рабочая жидкость
ВязТемпекость ратурара
при 50º, вспышм/с
ки, град
Керосин осветительный
Керосин
осветительный тяжелый (пиронафт)
Топливо дизельное
марок С и ДС
Масла индустриальные марок:
трансформаторное
12, веретенное 20
или 30, машинное Л
Масло индустриальное селективной
очистки марок
ИС-12, ИС-30,
ИС-20
Вода и водные
эмульсии
Точная обработка сложнопрофильных поверхностей средних
размеров, прошивка малых отверстий
То же при больших размерах обрабатываемой поверхности
40
90
(2,5–
8,0)10–4
(10–
30)10–4
(10–
30)10–4
Характеристики
выполняемых
работ
90
Обработка поверхностей средней
сложности
165–180 Высокопроизводительная обработка поверхностей больших размеров невысокой точности, по165–190 следующая их обработка на доводочных режимах
Обработка заготовок, не допускающих загрязнений, резка твердых сплавов проволочными ЭИ,
грубая резка и обдирка вращающимися ЭИ
Таблица 29
Режимы ЭЭО
Установленная
Режим
мощность,
кВт
Черновой
30–3
Чистовой
5–0,3
Отделочный Менее 1
Длительность импульсов,
мкс
Частота
повторения, Гц
Параметры
Интенсившероховатости,
ность
мкм
съема,
3
мм /мин
Ra
Rz
10 000–100 50–3000 30000–100
–
320–40
500–20
103–105
200–30
–
40–10
Менее 20 Более 3000 Менее 30 2,5–0,5
76
Электрические параметры режима выбираются по данным
табл. 30 применительно к релаксационному генератору импульсов,
схема устройства которого представлена на рис. 42.
Рис. 42. Схема ЭЭО с применением релаксационного генератора импульсов:
1 – ЭИ; 2 – электролит; 3 – обрабатываемая деталь; R, r – реостат; L – индуктивное сопротивление; С – конденсатор
Таблица 30
Электрические параметры режимов ЭЭО
Режим
Напряжение, В
Грубый
Чистовой
Доводочный
Высокочистовой
100–220
100–220
80–220
50–220
Емкость конденсатора, мкФ
500–50
50–3
3–1
Менее 1
Ток короткого замыкания, А
40–10
10–3
2–1
Менее 1
2. Станки для электроэрозионной и электрохимической
обработки материалов
Для ЭЭО выпускаются три группы станков: универсальные
прошивочно-копировальные, универсальные для профильной обработки движущейся проволокой, специализированные станки для
обработки кольцевых и винтовых ручьев прокатных валиков.
Устройство копировально-прошивочного станка ЭЭО показано на
рис. 43.
Станок содержит следующие части: станину 1, рабочий стол
для крепления детали 2, ванну с рабочей жидкостью 3, каретку вертикального перемещения ЭИ 4, каретку поперечного перемещения
ЭИ 5, двигатель системы регулирования межэлектродного пространства 6, обмотку вибратора 7, устройство для выверки положения ЭИ 8, каретку продольного перемещения 9, генератор импульсов 10, блок управления станком 11, тракт подачи рабочей жидкости в ванну через ЭИ 12, тракт подачи жидкости в ванну 13, бак
77
с рабочей жидкостью 14, насос 15, кран для слива рабочей жидкости 16, изоляционные прокладки 17.
3. Содержание отчета
1. Характеристика детали, заданной для обработки ЭЭО
(см. рис. 38, табл. 25).
2. Технологическая схема обработки (эскиз схемы обработки,
эскиз ЭИ, краткое обоснование) (табл. 31).
Таблица 31
Параметры технологии обработки
Рис. 43. Схема универсального прошивочно-копировального станка
Название
Марка станка
Марка материала ЭИ
Название и марка рабочей жидкости
Наименование режима
Полярность (прямая, обратная)
Напряжение, В
Емкость конденсатора, мкФ
Ток короткого замыкания, А
Достигаемая шероховатость, Ra, Rz, мкм
Решение
Обоснование
При работе на станке ЭЭО, как и во всех других случаях, следует строго соблюдать правила техники безопасности, учитывая,
что наибольшую опасность представляет в данном случае поражение электрическим током, возгорание рабочей жидкости, поражение пылевидными частицами обрабатываемого материала (свинец,
цинк, кадмий и др.). Для изучения устройства станка ЭЭО требуется:
 ознакомиться со схемой устройства станка, приведенной
в настоящих указаниях и в учебниках [1, 2];
 изучить устройство станка ЭЭО, находящегося в лаборатории;
 настроить станок на режим обработки, обоснованный при
решении первой учебной задачи, и начать обработку. Эта часть лабораторной работы выполняется под непосредственным наблюдением учебного мастера;
 ознакомиться с устройством электрохимических станков по
материалам учебника [1, 2, 4, 8].
В результате изучения станков ЭЭО и ЭХО в отчете следует
представить компоновочную схему станка ЭЭО с описанием назначения его частей.
3. Параметры, характеризующие режим ЭЭО детали.
4. Компоновочная схема станка ЭЭО с указанием назначения
частей.
78
79
Рекомендуемая литература
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Дальский А. М., Барсукова Э. М., Бухаркин Л. Н. и др. Технология
конструкционных материалов: учебник для студентов машиностроительных
специальностей вузов. 6-е изд., испр. и доп. М. : Машиностроение, 2005. 592 с.
2. Кузнецов В. А., Черепахин А. А., Шлыкова А. В., Шпунькин Н. Ф.
Технология конструкционных материалов: учебник для вузов по машиностроительным направлениям. М. : Академия, 2013. 333 с.
3. Резников А. Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М. : Машиностроение, 1981. 278 с.
4. Комаров О. С. Материаловедение и технология конструкционных
материалов: учебник для студентов вузов. 3-е изд., испр. и доп. Минск : Новое знание, 2009. 671 с.
5. Авраамова Т. М. Металлорежущие станки: учебник для студентов
вузов в 2-х т. М. : Машиностроение, 2011. Т. 1. 608 с.
6. Авраамова Т. М. Металлорежущие станки: учебник для студентов
вузов: в 2-х т. М. : Машиностроение, 2011. Т. 2. 584 с.
7. Пейсахов А. М. Материаловедение и технология конструкционных
материалов: учебник для студ. немашиностроительных специальностей. 3-е
изд. СПб.: Изд-во Михайлова В. А., 2005. 410 с.
8. Дальский А. М. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. 5-е
изд., испр. М. : Машиностроение, 2003. Т. 1. 912 с.
9. Дальский А. М. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. 5-е
изд., испр. М. : Машиностроение, 2003. Т. 2. 943 с.
Введение………………………..……………………….........................................3
Лабораторный практикум……………………………….......................................4
Лабораторная работа № 1. Методы измерения углов
лезвия режущего инструмента…….………………….….………………..4
Лабораторная работа № 2. Процесс стружкообразования
и исследование усадки стружки в зависимости
от технологических факторов……………………………………………21
Лабораторная работа № 3. Исследование влияния
технологических факторов на силы резания при точении …………….33
Лабораторная работа № 4. Исследование тепловых
явлений при резании конструкционных материалов……...…................43
Лабораторная работа № 5. Станки токарной группы.
Кинематические схемы движения. Взаимодействия
основных частей. Выполняемые работы.……………….…..…...............49
Лабораторная работа № 6. Фрезерные станки и работы
выполняемые на них. Делительные головки и режущий
инструмент…………………..…………………………….……………....53
Лабораторная работа № 7. Сверлильные и расточные
станки и работы, выполняемые на них………………………...………..61
Лабораторная работа № 8. Шлифовальные станки
и работы, выполняемые на них.
Абразивный инструмент………….…………………………..………….66
Лабораторная работа № 9. Электроэрозионные
и электрохимические станки и настройка их
на заданный режим……………………………………………………….72
Рекомендуемая литература……………………………………………………80
80
81
ДЛЯ ЗАПИСЕЙ
Учебное издание
Гордиенко Валерий Евгеньевич,
Новиков Виталий Иванович,
Абросимова Анжелика Анатольевна,
Трунова Елена Васильевна
Воронцов Иван Иванович
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Физико-механические основы обработки
металлов резанием и металлорежущие станки
Учебное пособие
Редактор О. Д. Камнева
Корректор О. Д. Камнева
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 11.05.2017. Формат 6084 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. 4,9. Тираж 100 экз. Заказ 42. «С» 23.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, ул. Егорова, д. 5/8, лит. А.
82
83
ДЛЯ ЗАПИСЕЙ
84
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
3 204 Кб
Теги
tehnologii, konst, mat, gordienko
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа