Хід роботи. Тема: Дослідження силових характеристик при свердлінні та розсвердлюванні

Лабораторна робота №2

Тема: Дослідження силових характеристик при свердлінні та розсвердлюванні

Мета: Сформувати практичні вміння досліджувати силові характеристики процесу свердління і розсвердлювання та визначити експериментальні залежності осьової сили і моменту свердління від параметрів режиму різання.

Хід роботи

1. Обираємо вихідні данні згідно з варіантом завдання.

Таблиця 2.1 – Вихідні данні

2. Перед активацією прикладної програми підготувати таблиці експериментальних даних. Після активації програми «Свердління» ввести вихідні данні, встановити перше значення параметру, що змінюється і послідовно провести визначення необхідних характеристик за осцилограмами процесу свердління.

Таблиця 2.2 – Залежність силових характеристик процесу свердління від осьової подачі

При проведенні експериментів з осьовою подачею 1,0 мм/об програмою автоматично буде зафіксоване порушення умов міцності свердла. Такий момент позначаємо у таблиці скороченням «р.с.» - руйнування свердла. Моделювання може бути продовжене тільки при зменшенні величини осьової подачі.

Таблиця 2.3 – Залежність силових характеристик від діаметра свердла

Таблиця 2.4 – Залежність силових характеристик від співвідношення діаметра отвору заготовки до діаметра свердла при розсвердлюванні

Програма, що моделює, передбачає визначення випадків, коли розсвердлювання не є раціональним методом обробки отворів і рекомендує застосовувати зенкерування. Таким випадком є співвідношення D_з/ D_св=0,7, тому експерименти з подальші збільшенням співвідношення не проводяться.

Таблиця 2.5 – Залежність осьової сили і крутячого моменту від довжини свердління.

Рис. 2.1 – Програма «Свердління» з вихідними даними

3. Провести експерименти.

Результати досліджень зафіксувати у таблицях 2.2 – 2.5.

4. За результатами експериментальних досліджень побудувати графіки відповідних залежностей за допомогою програми Microsoft EXEL.

Рис. 2.2 – Залежність крутячого моменту та осьової сили від осьової подачі

Рис. 2.3 – Залежність крутячого моменту та осьової сили від діаметра свердла

Рис. 2.4 – Залежність крутячого моменту та осьової сили при розсвердлюванні

Рис. 2.5 – Залежність крутячого моменту та осьової сили від співвідношення глибини свердління до діаметра

5. На основі отриманих даних зробити висновки.

Висновки: 1. Експериментальні дослідження з встановлення залежностей осьової сили і крутячого моменту від осьової подачі при свердлінні продемонстрували суттєвий вплив подачі на всі силові характеристики процесу різання. Причому зміна подачі сильніше впливає на крутячий момент ніж на осьову силу. Так, при збільшення подачі у 9 разів крутячий момент збільшується у 5,8 раз. А осьова сила у 4,7 рази. За допомогою такого експерименту можна визначити максимально допустиму осьову подачу, за якою відбувається руйнування свердла. Для вихідних даних прикладу така подача складає 0,9 мм/об.

2. Збільшення діаметру свердління при інших незмінних параметрах процесу викликає прямо пропорційне збільшення осьової сили різання, а на крутячий момент впливає більш сильно. Крім того, за умов експерименту, при збереженні швидкості різання зміна діаметру свердла тягне за собою зміну частоти обертання. Завдяки цьому можна зробити декілька цікавих висновків, похідних від результату експерименту.

3. Експерименти дослідження процесу розсвердлювання для вихідних умов прикладу показують, що силові характеристики процесу: осьова сила і крутячий момент майже прямо пропорційна відношенню D_з/D_св, причому осьова сила зменшується повільніше ніж крутячий момент при збільшенні співвідношення D_з/D_св. Такий характер пояснюється тим, що при розсвердлюванні діаметр свердла не змінюється і не залежить від діаметра заготовки, тоді як глибина різання навпаки залежить від діаметра заготовки.

4. Залежність осьової сили і крутячого моменту від глибини свердління є суто нелінійною і наростання силових характеристик збільшується зі збільшенням глибини свердління. Такий характер співвідношення співпадає з практикою свердління глибоких отворів спіральними свердлами. Тому для зменшення негативного впливу глибини свердління на процес свердління застосовують різні методи, серед яких найбільш ефективним слід вважати технологічні свердління – step-by-step, тобто з періодичним виведенням свердла з отвору і інструментальні – свердління свердлами спеціальних конструкцій для глибокого свердління.