LABORATORIUM OBRÓBKI SKRAWANIEM

Transkrypt

1 AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA w Bielsku-Białej Katedra Technlgii Maszyn i Autmatyzacji Ćwiczenie wyknan: dnia:... Wyknał:... Wydział:... Kierunek:... Rk akadem.:... Semestr:... Ćwiczenie zaliczn: dnia: cena:... LABORATORIUM OBRÓBKI SKRAWANIEM Temat: BADANIE SKRAWALNOŚCI METALI 1) Cel ćwiczenia Praktyczne zapznanie studentów z wybranymi metdami pmiaru skrawalnści metali raz prównanie pszczególnych metd. 2) Wymagane wiadmści a) C t jest skrawalnść, według jakich kryteriów się ją kreśla, b) Ogólna klasyfikacja metd: metdy klasyczne, metdy przyspieszne, metdy pśrednie, c) Wybrane metdy: metda energetyczna, metda pwiercania, metda termiczna. 3) Literatura [1] Affanaswicz Z.: Ćwiczenia labratryjne z bróbki skrawaniem. Gliwice [2] Latur A.: Skrawalnść metali i metdy jej kreślania. WNT, Warszawa. [3] Grzesik W.: Pdstawy skrawania materiałów metalwych. [4] Jemielniak K.: Obróbka skrawaniem. [5] Pradnik Inżyniera: Obróbka skrawaniem, Tm I i II. [6] Instrukcja d ćwiczenia. [7] Ntatki z wykładów.

2 4) Wiadmści wstępne Skrawalnść metali kreśla się dświadczalnie względem ustalneg jedneg lub kilku wskaźników, a więc np. z punktu widzenia trwałści strza lub prędkści gdzinwej, z punktu widzenia chrpwatści pwierzchni i własnści warstwy wierzchniej, ze względu na wielkść prów skrawania i inne. Ilść metd służących d badania skrawalnści jest znaczna, przy czym pierają się ne na różnrdnych zasadach. Badania skrawalnści względem jej głównych wskaźników, a więc kresu trwałści strza lub prędkści gdzinwej V(60) mżna pdzielić na trzy grupy metd, a mianwicie: Metdy klasyczne - tj. takie, które pierają się na wiernym dtwarzaniu w czasie prób warunków występujących rzeczywistym prcesie w prdukcyjnym. Metdy te należą d najbardziej dkładnych, ale są długtrwałe i przez t nieeknmiczne. Metdy przyspieszne - które pzwalają na kreślenie skrawalnści w znacznie krótszym czasie i przy mniejszym zużyciu materiału badaneg i narzędzi, z uwagi jednak, że próby dbywają się w zastrznych warunkach, nie stswanych w warunkach prdukcyjnych, więc dkładnść tych metd jest mniejsza. Metdy pśrednie - służą d kreślenia wskaźnika skrawalnści bez ptrzeby przeprwadzania długtrwałych lub przyspiesznych prób skrawania, pierają się ne na badaniu niektórych własnści fizycznych i mechanicznych mających kreślny związek ze skrawalnścią daneg materiału. Spsób ten jest najbardziej dgdny dla praktyki warsztatwej. 5) Klasyfikacja metd badania trwałści strza a) Klasyczna, metda tczenia wzdłużneg, metda intensywnści zużycia strza, b) Przyspieszna bezpśrednia, metda prmieniweg tczenia: jednprzejściwa, wielprzejściwa, metda wcinania pprzeczneg, metda tczenia wzdłużneg z wzrastająca prędkścią skrawania, c) Przyspieszna pśrednia, metdy pmiaru temperatury skrawania - pśrednie: barw naltwych, termklrów, badania wpływu temperatury na strukturę i twardść, kalrymetryczna, metdy pmiaru temperatury skrawania - bezpśrednie (termelektryczne): bceg termelementu, półbceg termelementu, dwunarzędziwa, metda radiacyjna, d) Pśrednie, metda badania ścieralnści, metda iztpów prmienitwórczych.

3 6) Przebieg ćwiczenia Metdy na pdstawie których zstanie wyznaczna skrawalnść materiału t: metda pwiercania, metda badania skrawalnści za pmcą wahadła, metda termiczna. a) Badanie prów skrawania ze stałą siłą nacisku na narzędzie (próba: wiercenia, pwiercania, przecinania na pile). Rys. 1. Metda pwiercania Metda ta plega na tym, że narzędzie wyknujące ruch rbczy kreślnej prędkści skrawania jest dciskane ze stałą siłą d badaneg materiału brabianeg. Wskaźnikiem skrawalnści jest w tym przypadku czas ptrzebny na przebycie przez narzędzie kreślnej drgi. Przy próbie wiercenia bracające się wiertł dciskane jest stałą siłą siwą, pd wpływem której zagłębia się w badanym materiale, przy czym zależnść głębkści wywiercneg twru L d czasu t jest rejestrwana w pstaci L=F(t). Mżna z nieg dczytać chwilwą prędkść zagłębiania się wiertła rysując styczną d w danym punkcie i dczytując jaki jest jej kąt nachylenia (kreślenie pchdnej). Im jest n większy, tym mniejszy pór stawia materiał. W analgiczny spsób mżna kreślić średnią prędkść łącząc ze sbą tym razem punkt pczątkwy i kńcwy. b) Badanie skrawalnści za pmcą wahadła (metda energetyczna). Rys. 2. Metda energetyczna

4 Na kńcu wahadła umieszczna jest prawka z nżem. Wahadł dchyla się kreślny kąt, p zwlnieniu blkady nóż zdejmuje z próbki wiór ksztem psiadanej energii kinetycznej i dchyla się kąt zmniejszny w wyniku wyknania pracy skrawania. Wielkść pracy skrawania dla prób przeprwadznych w identycznych warunkach służy d ceny skrawalnści. c) Badanie skrawalnści metali metdą pmiaru temperatury skrawania. Wskaźnikiem służącym d ceny skrawalnści metali, który mże być kreślny na pdstawie pmiaru temperatury skrawania jest prędkść skrawania wywłująca kreślną wartść temperatury skrawania. Im wyższa będzie ta prędkść dla danej temperatury, tym lepsza będzie skrawalnść materiału. Metda dwunarzędziwa. Rys. 3. Metda dwunarzędziwa Metda ta plega na pmiarze siły termelektrycznej występującej pdczas jednczesneg skrawania materiału dwma narzędziami. Dla tczenia (rys. 3) stsuje się dwa nże jednakwej gemetrii, wyknane z różnych materiałów dających w zestawieniu mżliwie dużą siłę termelektryczną. Nże te zamcwane są w imaku nżwym i izlwane względem siebie. Skrawanie dbywa się jedncześnie dwma nżami z jednakwą prędkścią skrawania, psuwem i głębkścią. Obwód termelektryczny stanwi tu nóż A- materiał skrawany-nóż B raz miliwltmierz włączny pmiędzy trznki nży w punktach stanwiących zimne kńce termelementu. Dla ustalenia rzeczywistych temperatur niezbędny jest (pdbnie jak w metdzie jednnarzędziwej) wykres wzrcwania przedstawiający zależnść T=f(U). Gemetria strza nża: κ = λ 60 κ ' = 30 γ = 3 α = 9 α ' = 5 = 4

5 Temperaturę skrawania dczytać mżna z krzywej wzrcwania przedstawinej na rysunku 4. Rys. 4. Krzywa wzrcwania dla metdy dwunarzędziwej T = 38,01 U + 19,86 Na pdstawie wyników pmiarów zawartych w arkuszu pmiarwym wyknać: wykres zależnści drgi d czasu, na pdstawie wyznaczyć średnią prędkść zagłębiania się wiertła w materiale, kreślić, który materiał ma najlepszą skrawalnść, prównać ze sbą pszczególne metdy pmiaru skrawalnści. 7) Arkusz pmiarwy Tablica 1. Metda energetyczna Pmiar l Materiał

6 Tablica 2. Metda pwiercania Materiał... Materiał... Materiał... Czas t Drga L Czas t Drga L Czas t Drga L Tablica 3. Metdą termiczna f...[mm/br] a p...[mm] n...[br/min] v c... [m/s] Materiał... Materiał... Materiał... f...[mm/br] a p...[mm] n...[br/min] v c... [m/s]