L a b o r a t o r i u m ( h a l a 2 0 Z O S )

Transkrypt

1 Politechnika Poznańska Instytut echnologii Mechanicznej Wydział: BMiZ Studium: niestacjonarne/ii stopień Kierunek: MiBM, IME Rok akad.: 016/17 Liczba godzin 15 E K S P L O A A C J A N A R Z Ę D Z I S K R A W A J Ą C Y C H L a b o r a t o r i u m ( h a l a 0 Z O S ) Prowadzący: dr inż. Szymon Wojciechowski pok. 618, tel szymon.wojciechowski@put.poznan.pl mgr inż. Marek Madajewski pok. 605, tel marek.w.madajewski@doctorate.put.poznan.pl Konspekt: (materiały do pobrania) E M A Y Ć W I C Z E Ń 1. Porównanie prędkości ekonomicznej i wydajnościowej dla różnych materiałów narzędziowych. Efekty fizyczne stosowania nowych rozwiązań geometrii ostrzy skrawających 3. Wpływ sposobu mocowania narzędzia na bicie statyczne układu narzędzie-oprawka 4. Dobór mikrogeometrii ostrza do skrawania precyzyjnego Literatura 1. Cichosz P., Narzędzia skrawające. Wydawnictwa Naukowo-echniczne, Warszawa Grzesik W., Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych. WN, Warszawa, Wysiecki M., Nowoczesne materiały narzędziowe. WN, Warszawa Adamczak S., Pomiary geometryczne powierzchni. Zarysy kształtu, falistość i chropowatość. Wydawnictwa Naukowo-echniczne, Stobierski L., Spiekane materiały narzędziowe przeznaczone na ostrza narzędzi do obróbki z wysokimi prędkościami skrawania. Instytut Zaawansowanych echnologii Kraków 014

2 Ćwiczenie 1 Porównanie prędkości ekonomicznej i wydajnościowej dla różnych materiałów narzędziowych I. Zagadnienia do przygotowania 1. Koszt jednostkowy i czas jednostkowy zabiegu.. rwałość ostrzy narzędzi skrawających. 3. Pojęcie ekonomicznej i wydajnościowej prędkości skrawania. II. Przebieg ćwiczenia 1. Dokonać pomiarów zużycia badanych ostrzy skrawających podczas toczenia wzdłużnego.. Wyznaczyć krzywe zużycia badanych materiałów narzędziowych.. 3. Wyznaczyć równania aylora dla badanych materiałów narzędziowych. 4. Obliczyć wartości parametrów v ce, v cw, e oraz w. III. Sprawozdanie 1. Opisać cel, metodę i technikę badań.. Opisać zakres zastosowań badanych materiałów narzędziowych. 3. Opracować graficznie uzyskane wyniki w postaci wykresów VB c =f(t s ), =f(v c ). 4. Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników badań dotyczącą trwałości oraz prędkości ekonomicznej i wydajnościowej. 5. Sformułować wnioski końcowe. Ćwiczenie Efekty fizyczne stosowania nowych rozwiązań geometrii ostrzy skrawających I. Zagadnienia do przygotowania 1. Budowa i zasada działania tensometrycznego siłomierza tokarskiego.. Budowa i geometria ostrzy skrawających. 3. Kształt i postać wióra oraz jego aspekt technologiczny. 4. Wpływ geometrii ostrza na składowe siły całkowitej oraz kształt i postać formowanych wiórów. 5. Wpływ parametrów technologicznych na składowe siły całkowitej oraz kształt i postać formowanych wiórów. II. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z obsługą stanowiska badawczego tokarka oraz siłomierz tokarski.. Przeprowadzić toczenie stali badanymi ostrzami w funkcji zmiennego posuwu f. 3. Przeprowadzić pomiar składowych siły całkowitej. 4. Wykonać fotografie formowanych wiórów dla wybranego posuwu f. III. Sprawozdanie 1. Opisać cel, metodę i technikę badań.. Na postawie danych katalogowych wykonać szkice ostrzy skrawających zastosowanych w badaniach (szczególnie geometrii powierzchni natarcia). 3. Graficznie wyznaczyć przebiegi średnich wartości składowych siły całkowitej w funkcji posuwu. 4. Opisać kształt i postać wiórów formowanych przy pomocy badanych ostrzy. 5. Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników badań. 6. Sformułować wnioski końcowe.

3 Ćwiczenie 3 Wpływ sposobu mocowania narzędzia na bicie statyczne układu narzędzie-oprawka I. Zagadnienia do przygotowania 1. Budowa i typy złączy narzędzi skrawających.. Bicie narzędzia obrotowego i jego wpływ na efekty technologiczne procesu skrawania. 3. Odwzorowanie kinematyczno-geometryczne ostrza w materiale obrabianym. II. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z budową i typami złączy narzędzi obrotowych.. Zapoznać się ze stanowiskiem badawczym. 3. Przeprowadzić badania dotyczące pomiaru bicia promieniowego narzędzi. 4. Obliczyć wartości teoretycznej chropowatości powierzchni Rzte dla zmierzonych wartości bicia promieniowego badanych narzędzi i podanych wartości posuwu na ostrze f z. III. Sprawozdanie 1. Opisać cel, metodę i technikę badań.. Przedstawić graficznie i opisać budowę układów narzędzie-oprawka. 3. Przedstawić graficznie porównanie wartości bicia promieniowego dla badanych narzędzi. 4. Przedstawić graficznie porównanie przebiegów funkcji Rzte = f(f z ) oraz Rzt = f(f z ) dla badanych narzędzi. 5. Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników badań. 6. Sformułować wnioski końcowe. I. Zagadnienia do przygotowania Ćwiczenie 4 Dobór mikrogeometrii ostrza do skrawania precyzyjnego 1. Budowa i geometria ostrzy skrawających.. Zagadnienie minimalnej grubości warstwy skrawanej. 3. Model chropowatości powierzchni uwzględniający minimalną grubość warstwy skrawanej (model Brammertz a). II. Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z obsługą stanowiska badawczego mikroskop stereoskopowy.. Przeprowadzić pomiary wartości promienia zaokrąglenia krawędzi skrawającej r n dla badanych płytek skrawających. 3. Obliczyć: minimalną grubość warstwy skrawanej h min, minimalną wartość posuwu f min oraz teoretyczną chropowatość powierzchni Rzt, odpowiadającą wartości f min dla badanych płytek skrawających. III. Sprawozdanie 1. Opisać cel, metodę i technikę badań.. Przedstawić graficznie porównanie wartości h min, f min oraz Rzt dla badanych płytek skrawających. 3. Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników badań. 4. Sformułować wnioski końcowe.

4 Nazwisko i imię Politechnika Poznańska Instytut echnologii Mechanicznej E k s p l o a t a c j a n a r z ę d z i s k r a w a j ą c y c h L A B O R A O R I U M Semestr Wydział Kierunek Grupa dziek./labor. BMiZ MiBM/IME emat ćwiczenia: Porównanie prędkości ekonomicznej i wydajnościowej dla różnych materiałów narzędziowych Data wykonania ćwiczenia Data oddania sprawozdania Nazwisko prowadzącego Ocena 1. Warunki i wyniki pomiarów: Materiał obrabiany:, a p =. mm; f =. mm/obr Materiał ostrza t s [min] VB c [mm] t s [min] VB c [mm] POMIAR Materiał ostrza v c [m/min] Współczynniki równania Równanie A x VB A x c t s Kryterium VB max [mm] rwałość [min] Postać równania aylora: Przyjmijmy, że ekonomiczna prędkość skrawania: K j s C v c (1) t j v ce C Wydajnościowa prędkość skrawania: e m () K j min K j t j t j min v cw C w m (3) v ce v cw gdzie: w trwałość największej wydajności [min]; e trwałość ekonomiczna [min]; 1/s = m.

5 W celu wyznaczenia trwałości w oraz e można posłużyć się zależnościami. ) e K N ( s 1 tz (4) Ko ( s 1) (5) w t z K N - koszt narzędziowy zabiegu [zł]; K o - minutowy koszt użytkowania obrabiarki (stanowiska obróbczego) [zł/min]; t j czas jednostkowy [min], t z czas zmiany narzędzia [min].. Wyniki obliczeń Materiał ostrza K N [zł] K o t z τ [zł/min] [min] [-],07 3 0,9 e [min] w [min] v ce [m/min] v cw [m/min],07 3 0,9

6 Nazwisko i imię Politechnika Poznańska Instytut echnologii Mechanicznej E k s p l o a t a c j a n a r z ę d z i s k r a w a j ą c y c h L A B O R A O R I U M Semestr Wydział Kierunek BMiZ MiBM/IME emat ćwiczenia: Efekty fizyczne stosowania nowych rozwiązań geometrii ostrzy skrawających Grupa dziek./labor. Data wykonania ćwiczenia Data oddania sprawozdania Nazwisko prowadzącego Ocena 1. Warunki badań: a p = 0,8 mm; n = 630 obr/min, v c =.m/min. Wyniki pomiarów składowych siły całkowitej Oznaczenie ostrza skrawającego.. f [mm/obr] F c [N] F f [N] f [mm/obr] F c [N] F f [N] 0,1 0,1 0,14 0,14 0,0 0,0 Oznaczenie ostrza skrawającego.. f [mm/obr] F c [N] F f [N] f [mm/obr] F c [N] F f [N] 0,1 0,1 0,14 0,14 0,0 0,0

7 Nazwisko i imię Politechnika Poznańska Instytut echnologii Mechanicznej E k s p l o a t a c j a n a r z ę d z i s k r a w a j ą c y c h L A B O R A O R I U M Semestr Wydział Kierunek Grupa dziek./labor. BMiZ MiBM/IME emat ćwiczenia: Wpływ sposobu mocowania narzędzia na bicie statyczne układu narzędzie-oprawka Data wykonania ćwiczenia Data oddania sprawozdania Nazwisko prowadzącego Ocena 1. Warunki badań D =.. mm eoretyczna wysokość chropowatości powierzchni dla frezu kulistego dwuostrzowego z uwzględnieniem bicia: Rzte ( f z 4 er ) D eoretyczna wysokość chropowatości powierzchni bez uwzględniania bicia (model kinematycznogeometryczny): Rzt fz 4 D yp oprawki Bicie promieniowe ostrza e r [µm] e r śr [µm] f z [mm/ostrze] Rzte [µm] Rzt [µm]

8 Nazwisko i imię emat ćwiczenia: Politechnika Poznańska Instytut echnologii Mechanicznej E k s p l o a t a c j a n a r z ę d z i s k r a w a j ą c y c h L A B O R A O R I U M Semestr Wydział BMiZ Kierunek MiBM/IME Dobór mikrogeometrii ostrza do skrawania precyzyjnego Data wykonania ćwiczenia Data oddania sprawozdania Nazwisko prowadzącego Ocena Grupa dziek./labor. 1. Model wysokości chropowatości powierzchni uwzględniający minimalną grubość warstwy skrawanej. Wzory Minimalna grubość warstwy skrawanej: h min k r n Gdzie: k stała zależna od rodzaju materiału obrabianego (przyjąć k=0,); r n promień zaokrąglenia głównej krawędzi skrawającej Wysokość chropowatości powierzchni (model Brammertz a): Rzt f hmin r h 1 8r f Gdzie: r ε promień naroża (przyjąć r ε = 0,8 mm) Minimalna wartość posuwu: drzt df 0 f min 3. Wyniki pomiarów i obliczeń yp płytki r n [μm] h min [μm] f min [μm /obr] Rzt (f min ) [μm].. yp płytki r n [μm] h min [μm] f min [μm /obr] Rzt (f min ) [μm].. yp płytki r n [μm] h min [μm] f min [μm /obr] Rzt (f min ) [μm].. yp płytki r n [μm] h min [μm] f min [μm /obr] Rzt (f min ) [μm].. min h min r