1.4. Порядок выполнения работы

1. Установить и закрепить заготовку в патроне станка и поджать ее задним центром.

2. Установить на станке заданный режим резания, скорректировав его с паспортными данными станка: = 0,2 мм, = 0,1 мм/об, = 120-150 м/мин.

3. Проточить заготовку примерно на 1/3 длины, выключить продольную подачу, зафиксировать время точения , быстро отвести резец и замерить индикаторной скобой его отклонение в нагретом состоянии и после его охлаждения в охлажденном состоянии.

4. Повторить указанные в п.3 приемы для интервалов времени , , , .

5. Подсчитать путь резания для всех точек, а также размерный износ и температурные деформации по результатам экспериментов.

6. Нанести на график (рис. 1.2) точки с координатами и , построить экспериментальные графические зависимости и .

7. Определить для заданных и расчетные значения деформаций резца от нагрева и размерного износа и нанести расчетные точки на график, построив графические зависимости.

8. Сопоставить результаты экспериментов по опредеклению температурных деформаций и размерного износа с их расчетными величинами и сформулировать выводы.

Библиографический список

1. Ящерицын П.И. Основы технологии механической обработки и сборки в машиностроении / П.И. Ящерицын. Минск: Высшая школа, 1974. 607 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 1. / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. М.: Машиностроение-1, 2001. 912 с.

Вопросы для самоконтроля

1. Как влияют размерный износ и его температурная деформация на точность обработки большой партии мелких деталей на настроенном станке?

2. Как влияют размерный износ резца и его температурная деформация на точность одной детали крупных размеров?

3. Назовите методы компенсации размерного износа резца в обычном и автоматизированном производстве.

Лабораторная работа № 2 влияние скорости резания на шероховатость обработанной поверхности

2.1. Цель работы

Исследование влияния скорости резания на шероховатость обработанной поверхности при точении конструкционных сталей и установление погрешностей определения параметра шероховатости при различных методах измерений

1.2. Оборудование, приборы, инструменты

1. Токарно-винторезный станок

2. Набор эталонов шероховатости

3. Двойной микроскоп МИС-11

4. Профилограф-профилометр мод. 252

5. Заготовки из конструкционных сталей 20, 45, 40Х

6. Проходные резцы, материал режущей части – Т5К10, Т15К6

7. Шаблон для измерения радиуса при вершине резца

8. Штангенциркуль

2.3. Общие положения

Неровности поверхности, обработанной на металлорежущем станке, в первом приближении есть не что иное, как след режущего инструмента в результате осуществления главного движения и движения подачи.

В результате взаимодействия режущего инструмента с поверхностью детали образуется как поперечная, так и продольная шероховатость. Профиль поверхности, измеренный в направлении подачи, – есть поперечная шероховатость. Обычно (при отсутствии вибраций) поперечная шероховатость больше продольной шероховатости.

На первый взгляд кажется, что вопрос о высоте выступов профиля очень просто решить из геометрических соображений. Например, при условиях токарной обработки поперечную шероховатость можно определить из сопоставлений двух смежных положений резца, смещенных относительно друг друга на величину подачи (рис. 2.1) и тогда поперечную шероховатость можно рассчитать по формуле профессора В.Л. Чебышева:

,

где - высота неровностей профиля, мкм;

- подача, мм/об;

- радиус закругления вершины резца, мм.

Однако непосредственные измерения показывают, что действительная высота неровностей профиля во много раз больше, чем величина, вычисленная по формуле, полученным

Рис. 2.1. Образование поперечной шероховатости при токарной обработке

только из геометрических соображений. Такие расхождения объясняются тем, что в этих формулах не учитываются пластические и упругие деформации поверхности, вырывание частиц обрабатываемого материала, а также явления, связанные с образованием нароста на режущих кромках инструмента.

В качестве основных параметров, характеризующих шероховатость поверхности, по ГОСТ 2789-73 приняты:

- высота неровностей профиля по десяти точкам;

- среднее арифметическое отклонение профиля;

- наибольшая высота неровностей профиля;

- средний шаг неровностей профиля;

- средний шаг неровностей профиля по вершинам;

- относительная опорная длина профиля.

Классы шероховатости поверхности (табл. 2.1) определяется числовыми значениями параметров и при нормированных базовых длинах.

Таблица 2.1

Классы шероховатости поверхности по ГОСТ 2789-73

Классы шероховатости поверхности	Разряды	Параметры шероховатости, мкм		Базовая длина l, мм
1	2	3	4	5
1	-	-	от 320 до 160	8,0
2	-	-	от 160 до 80
3	-	-	от 80 до 40
4	-	-	от 40 до 20	2,5
5	-	-	от 20 до 10
1	2	3	4	5
6	а	от 2,5 до 2,0	-	0,8
	б	от 2,0 до 1,6	-
	в	от 1,6 до 1,25	-
7	а	от 1,25 до 1,0	-	0,8
	б	от 1,0 до 0,8	-
	в	от 0,8 до 0,63	-
8	а	от 0,63 до 0,5	-	0,8
	б	от 0,5 до 0,4	-
	в	от 0,4 до 0,32	-
9	а	от 0,32 до 0,25		0,25
	б	от 0,25 до 0,20
	в	от 0,20 до 0,16
10	а	от 0,16 до 0,125		0,25
	б	от 0,125 до 0,100
	в	от 0,100 до 0,080
11	а	от 0,080 до 0,063		0,25
	б	от 0,063 до 0,050
	в	от 0,050 до 0,040
12	а	от 0,040 до 0,032		0,25
	б	от 0,032 до 0,025
	в	от 0,025 до 0,020
13	а	-	от 0,100 до 0,080	0,08
	б	-	от 0,080 до 0,063
	в	-	от 0,063 до 0,050
14	а	-	от 0,050 до 0,040	0,08
	б	-	от 0,040 до 0,032
	в	-	от 0,032 до 0,025

Среднее арифметическое отклонение профиля есть среднее значение расстояний ( ) точек измеренного профиля до его средней линии (рис. 2.2):

Рис. 2.2. Схематическое изображение микронеровностей

_,

где - абсолютные (без учета алгебраического знака) расстояния до средней линии;

- число измеренных отклонений.

Средняя длина делит профиль таким образом, чтобы в пределах базовой длины площади по обеим сторонам от этой линии до линии профиля были равны между собой:

.

Высота неровностей характеризует среднее расстояние между находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней линии (рис. 2.2):

,

где - расстояние от высших точек выступов до линии, параллельной средней линии;

- расстояние от низших точек впадин до линии, параллельной средней линии.

Практически шероховатость обработанной поверхности определяется с помощью эталонов шероховатости или с помощью приборов, позволяющих измерить высоту неровностей, а также получить профиль обработанной поверхности.