Аппаратура, применяемая при исследовании

Измерение температуры при выполнении работы рекомендуется методом естественной термопары, элементами которой являются металл обрабатываемой заготовки, и металл режущей части резца. Как известно из физики, между свободными копиями двух разнородных металлов, имеющих общую точку спая, возникает разность электрических потенциалов всякий раз, когда температура спая превысит температуру свободных концов. Если к свободным концам металлов подключить милливольтметр, то через него при нагревании спая пойдет электрический ток, о чем можно судить по отклонению стрелки милливольтметра.

Чтобы перейти от показаний милливольтметра к градусам (°С), каждая термопара должна быть протарирована. Тарирование заключается в том, что для термопары строится график, показывающий значение температуры, соответствующее различным отклонениям стрелки милливольтметра.

Тарирование естественной термопары представляет собой сложный процесс, при котором должны быть созданы условия, близкие к реальному процессу резания. Это обстоятельство является существенным недостатком естественной термопары, тем более что при смене резца или заготовки при проведении испытаний тарирование необходимо проводить заново.

В лабораторной работе используется тарировочный трафик термопары при обработке стали Ст5, представленный на рисунке 6.8.

Рисунок 6.8 – Тарировочный график естественной термопары

ОБОРУДОВАНИЕ, ИНСТРУМЕНТ, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

1. Станок токарно-винторезный;

2. Обрабатываемая заготовка;

3. Резец токарный с пластиной твердого сплава;

4. Милливольтметр;

5. Штангенциркуль.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить основные закономерности, характеризующие влияние элементов процесса резания ( , , ) на температуру резания.

2. Ознакомиться с методами измерения температуры.

3. Ознакомиться с аппаратурой и оборудованием, применяемыми при исследованиях. Сделать эскиз естественной термопары.

4. Провести эксперименты, необходимые для раскрытия изучаемых закономерностей.

4.1. В первом эксперименте снимаются четыре показания миллиамперметра при const и const.

Скорости резания вычисляются по формуле [1]

,

где – диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

– рабочая частота вращения, об/мин;

– номер опыта.

Затем в логарифмической системе координат строится график зависимости тангенсу угла наклона которого определяется показатель степени .

4.2. Во втором эксперименте снимаются четыре показания миллиамперметра при const и const. В логарифмической системе координат строится график зависимости , по тангенсу угла наклона которого определяется показатель степени .

4.3. В третьем опыте снимаются четыре показания миллиамперметра при const и const. Строится график зависимости , no тангенсу угла наклона которого определяется показатель степени .

5. Обработать экспериментальные данные путем перевода показаний в мВ в °С; используя тарировочный график 5. Результаты внести в протокол.

6. Определить численное значение . Записать уравнение (6.3) в раскрытом виде.

Протокол лабораторной работы №___

«Влияние элементов процесса резания на температуру резания»

Станок______________ Обрабатываемый материал______________

Номер опыта

Резец

Углы резца, град

Материал резца

Диаметр заготовки, D, мм

Скорость вращения, n, об/мин

Скорость резания v, м/мин

Глубина резания t, мм

Подача s, мм/об

Показания милливольтметра, мВ

Значение температуры, θ °С

Примечание

Θ1=f(v)

Θ2=f(v)

Θ3=f(v)

6.4. Контрольные вопросы

1. Как зависит температура резания от скорости, подачи и глубины резания?

2. Какие существуют методы измерения температуры в зоне резания?

3. Чем отличается метод измерения температуры резца искусственной термопарой от метода измерения температуры резца полуискусственной термопарой?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2003. – Т.2. – 496с.

2. Бобров B.Ф. Основа теории резания металлов / B.Ф. Бобров. – М.: Машиностроение, 1975. – 344с.

3. Аршинов А.В. Резание металлов и режущий инструмент / А.В.Аршинов, Г.А. Алексеев. – М.: Машиностроение, 1976. – 440с.

Заказ №__________от «___»___________200_____. Тираж_________экз.

Изд-во СевНТУ