Методика экспериментального нахождения зависимости

Р = C

X

yр z np z

(1.20)

z р z

Для нахождения численных значений C pz , x pz , y pz , n pz выполняют три серии опытов, в каждой из которых один из элементов режима резания

(ϑ,S или t) принимают за переменную величину, а остальные два сохра-

няют постоянными. Во всех трех сериях опытов одинаковыми являются

обрабатываемый материал, инструментальный материал и геометрические элементы режущей части резца. Например, в первой серии опытов прини-

мают постоянными подачу S 0 и скорость главного движения резания ϑ, а

варьируют глубину резания t. Тогда зависимость (1.20) может быть приве-

дена к виду

Р z = С p z′ ⋅ t

xpz . (1.21)

При логарифмировании зависимость (1.21) преобразуется в уравне-

ние прямой линии

lg P z = lg С p z′+ x pz lg t , (1.22)

где степенной показатель x pz выполняет роль коэффициента пропорцио-

нальности. Проведя точение с разными глубинами резания и измерив соот-

ветствующие значения Р z , строят график зависимости (1.22). Для построе- ния графика может быть использована масштабная бумага с равномерной десятичной сеткой. В этом случае на осях графика откладывают логариф- мы величин. Пример построения и оформления графика в логарифмиче- ских координатах дан на рис. 1.32.

Рис. 1.32. График зависимости lg Pz – lg t

Полученная на графике прямая соответствует зависимости (1.22), а тангенс угла ее наклона αt равен искомому показателю степени xpz в форм уле (1. 2 1) . Для исключения ошибок при нахождении tgα t рекомен-

дуется при построении графика брать по обеим осям шкалы в одинаковом масштабе.

Во второй серии опытов в качестве варьируемого фактора прини-

мают подачу S0, мм/об, а в третьей – скорость главного движения реза- ния ϑ, м/мин. Выполнив аналогичные с первой серией опытов преобра- зования формул Рz = f (S 0 ) и P z = f (ϑ) по методике, использованной для

обработки данных первой серии опытов, и построив по результатам экспе-

риментов графики lg S 0 – lg P z и lg ϑ – lg P z , можно определить показатели

степени y pz и n pz искомой зависимости (1.20).

Коэффициент С pz этой зависимости (1.20) вычисляют следующим способом. На каждом из логарифмических графиков lg t – lg P z , lg ϑ –

lg P z , lg S0 – lg P z произвольно выбирают по одной точке К (см. рис. 1.32).

Для каждой такой точки известны значения P z к, S0 к , t к, ϑк. Подставив их, а

также ранее найденные значения x pz , y pz , n pz в уравнение (1.20), вычисле- нием для каждого графика находят значение Срz1, Срz2, Срz3. По ним опре- деляют среднее арифметическое значение С pz .

Введя полученные численные значения Срz, xpz, ypz, npz в уравнение

(1.20), фиксируют искомый результат – зависимость составляющей силы ре-

зания Pz от элементов режима резания при заданных условиях точения. Ус-

ловия проведения и результаты эксперимента оформляют в виде табл. 1.11.

Таблица 1.11

Результаты экспериментов по определению сил резания

Содержание работы

Лабораторная работа включает: изучение силовых характеристик процесса резания при точении, зависимости составляющих сил резания от элементов режима резания, методики экспериментального определения численных значений коэффициента С р z и степенных показателей этих за-

висимостей; проведение эксперимента и определение зависимости состав-

ляющей силы резания Рz от скорости резания, подачи и глубины резания;

оформление результатов работы в виде отчета.