ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО КРИТЕРИЯ ИЗНОСА
Цель работы – приобретение навыков пользования большим инструментальным микроскопом, измерение величины износа инструментов по задней поверхности, построения кривых износа и освоения методики определения оптимального критерия износа. Во время самостоятельной подготовки к работе нужно изучить: • основные виды износа при черновой и чистовой обработках, их локализация, природа, при каких условиях они возникают, способы их оценки и измерения; • кривые износа, их участки: начального, нормального или пропорционального, ускоренного или катастрофического износа; • критерии технологического и оптимального износа, их сущность и применение на практике.
Оборудование, приборы, материалы Инструментальный микроскоп МБИ - 1; Комплект изношенных идентичных резцов, которыми при одинаковых условиях, но в течении времени различной длительности обрабатывали одну и ту же заготовку. Теоретические основы работы Во время обработки конструкционных материалов режущие инструменты изнашиваются. По природе существуют абразивный, адгезионный, диффузионный, электродиффузионный, химический и другие виды износа, а также разнообразные их комбинации. По размещению (локализации) износа различают: • износ по задней поверхности; • износ по передней поверхности; • комбинированный износ.
Износ инструмента по задней поверхности приобретает форму обработанной поверхности детали, причем величина, которая его характеризует (размер hз, мм), настолько мала, что для ее измерения применяют оптические приборы. Такой износ возникает при обработке хрупких материалов, или пластичных с малыми толщинами среза (для сталей а < 0, 1 мм), то есть при чистовой обработке. По передней поверхности инструменты изнашиваются, как правило, при черновой обработке вязких материалов, особенно, когда материалом режущей части инструмента является быстрорежущая сталь. На передней поверхности образуется лунка, которая в процессе работы увеличивается по длине (1, мм) и глубине (h, мм). Глубина более ярко выраженный показатель, поэтому в основном с помощью индикаторных устройств или профилометров регистрируют именно эту величину. В промежуточных случаях возникает комбинированный износ – по задней и передней поверхностях одновременно.
Износ резцов 1 2 3 4 5 6 7 Критерии износа резцов 1) Равномерный износ по задней поверхности 2) 3) 4) 5) 6) 7) Неравномерный износ задней поверхности Местный износ задней поверхности Износ вершины резца на задней поверхности Комбинированный износ Лунка на передней поверхности Одновременный износ задней и передней поверхностей Виды износа инструмента 1. Механический 3. Окислительный 2. Абразивный 4. Адгезионный 5. Диффузионный hз
hл hз а вл f б в Схема износа резца: а – по задней поверхности; б – по передней поверхности; в – по задней и передней поверхностям
Износ инструментов происходит по соответствующим закономерностям. В начале работы поверхность инструмента прирабатывается и немного округляется режущая кромка. Зона 1 - зона начального износа. Постепенно величина износа достигает соответствующего значения без ухудшения качества и точности обработки это зона нормального (равномерного, пропорционального) износа 2. Последующая работа приведет к резкому росту износа по задней поверхности и разрушению режущей кромки это зона катастрофического износа 3.
Зависимость величины износа от времени
Время работы резца до допустимой величины износа, который определяется критерием износа, называется периодом стойкости Т. Признак, по которому судят о работоспособности режущего инструмента, называется критерием износа. Различают технологический критерий и критерий оптимального износа. Первый применяют при чистовой обработке, ориентируясь на изменение шероховатости обработанной поверхности или размеров детали и др. Второй, или черновой, соответствует точке перехода участка пропорционального износа к катастрофическому на кривой износа (Топт).
Последовательность выполнения работы 1. Заэскизировать схему измерения величины износа резца по задней поверхности. 2. Ознакомиться с содержанием работы. Подготовить протокол измерения величины износа по приведенной форме (“Переменные величины”).
hз Схема измерения величины износа резца по задней поверхности.
3. Записать постоянные величины, которые необходимы для расчета времени работы резца. Постоянные величины а) диаметр обрабатываемой поверхности D = 50 мм; б) частота оборотов шпинделя n = 315 об/мин; в) глубина резания t = 1 мм; г) подача s = 0, 05 мм/об; д) материал заготовки – сталь 45; е) материал режущей части резца – Р 18; ж) геометрические параметры резца: =5 ; = 10 ; = 1 = 45
4. Рассчитать время работы каждого резца при выполнении определенного опыта: t= L/s n, мин где L – путь резания, мм; s – величина подачи, мм/об; n – число оборотов шпинделя, об/мин. 5. Изучить части и органы настройки большого инструментального микроскопа, их назначения.
6. Установить измеряемый инструмент таким образом, чтобы плоскость износа заняла горизонтальное положение, зафиксировать его специальным зажимом или пластилином в центре стола. 7. Глядя в окуляр, вращением оправки отрегулировать резкость изображения визирных линий и поверхности износа по своим глазам. 8. Вращением рукояток продольного и поперечного перемещения стола и рукоятки поворота стола совместить цент пересечения визирных линий с точкой вершины плоскости износа, причем высота измеряемой площадки должна совпадать с одним из направлений перемещения стола. 9. Записать абсолютное значение показателей на барабане лимба.
10. Глядя опять на объект через окуляр опять совместить точку пересечения визирных линий с точкой вершины, после чего, не двигая голову и глаз, возвращением барабана лимба совместить нулевую линию визира с нижней точкой плоскости износа. 11. Записать новое показание на барабане лимба и найти разницу между вторым и первым. Полученный размер и будет величиной износа резца по задней поверхности hз. 12. Измерить с помощью инструментального микроскопа величину спрацювання по задней поверхности каждого резца, которые работали разное время. 13. Полученные результаты занести в протокол (“Переменные величины”).
Переменные величины Номер Длина прохода Время работы Износ резца по опыта Li, мм резца , мин задней поверхности, hз, мм 1 50 2 100 3 300 4 400
14. Самостоятельно выбрать масштаб, построить кривую износа в координатах , мин – hз, мм и определить: а) точку конца участка начального износа, если он имел место; б) точку перехода начального износа в пропорциональный; в) значение критерия оптимального износа; г) время, которое соответствует оптимальному износу; д) интенсивность износа ( ): = hз/t , мм/мин
Оформление отчета 1) Цель работы. 2) Сжатое изложение теоретических основ работы. 3) Схема измерения износа резца по задней поверхности. 4) Постоянные величины. 5) Переменные величины. 6) Кривая износа в координатах , мин– hз, мм, значение критерия оптимального износа, величина интенсивности износа.
Скачать презентацию ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО КРИТЕРИЯ ИЗНОСА
ЛАБ. 6 рус..PPT