- •Материаловедение и технология конструкционных материалов Методические указания к лабораторным работам
- •Лабораторная работа №1
- •1. Основные свойства металлов
- •Физические – цвет, плотность, температура плавления, тип кристаллической решетки, полиморфизм (аллотропия), электро- и теплопроводность, магнетизм и т. П.;
- •1.1. Механические свойства металлов при статическом нагружении
- •1.3. Пластичность металлов
- •1.4. Твердость металлов
- •1.5. Прочность металлов при динамическом нагружении
- •1.6. Прочность металлов при циклическом нагружении
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Содержание отчета
- •4. Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 2
- •Цель работы
- •Пояснение к работе
- •Приготовление микрошлифов
- •Вида зёрен (а) и из двух видов зёрен (б) Исследование микрошлифов
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5
- •Лабораторная работа № 6
- •Пояснения к работе
- •Лабораторная работа № 7
- •Пояснения к работе
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 8
- •Пояснения к работе
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с устройством и работой токарного станка.
2. Ознакомиться с приспособлениями и инструментами, применяемыми на токарных станках.
3. Составить технологическую схему обработки выбранной детали.
4. Выбрать приспособление и инструмент для обработки указанных поверхностей.
5. Пользуясь пояснениями к работе, выбрать режимы обработки и занести таблицу5.
Таблица 5.
t, мм |
V , м/мин |
So , мм/об |
n, об/мин |
То, мин |
Тэ, мин |
, % |
|
|
|
|
|
|
|
6. Определить число оборотов, об/мин, шпинделя станка в зависимости от выбранной скорости резания и диаметра обработки по формуле:
и округлить до ближайшего значения, указанного в паспорте станка.
7. Рассчитать основное (технологическое) время обработки указанных поверхностей.
8. Установить деталь на станке, установить инструмент, подачу, число оборотов на коробке скоростей.
9. Произвести обработку, определив по секундомеру реальное время обработки выбранной поверхности (Тэ).
10. Определить % погрешности расчетного и реального технологического времени:
11. Составить отчет о работе.
Контрольные вопросы
1. Типы токарных станков.
2. Виды обработки.
3. Приспособления и инструменты, применяемые на станках токарной группы.
4. Основные движения при обработке на станках токарной группы.
5. Режимы резания.
6. Основное (технологическое) время обработки.
Лабораторная работа № 8
ОБРАБОТКА НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ
Цель работы: ознакомиться с устройством и работой фрезерных станков, приспособлениями и инструментами, применяемыми на станках фрезерной группы и выполняемыми на них работами.
Оборудование и инструменты: фрезерный станок; набор приспособлений и инструментов, применяемых на фрезерных станках; штангенциркуль; секундомер; линейка.
Пояснения к работе
Фрезерование – это процесс обработки материалов с помощью специального инструмента, называемого фрезами (рис. 1).
Движением резания является движение фрезы. Скорость резания, м/мин, при фрезеровании определяется по формуле:
где D- диаметр фрезы, мм;
n- число оборотов фрезы, об/мин.
Движением подачи является перемещение заготовки относительно вращающейся фрезы. При фрезеровании различают три вида подач: подача на зуб - Sz, мм/зуб; подача на оборот – Soмм/об; минутная подача – Sм, мм/мин.
Рис 1. Схема обработки на фрезерном станке цилиндрической (а) и торцевой (б) фрезами:
1 – заготовка; 2 – фреза
Между
ними существует соотношение:
где
Z
– число зубьев фрезы.
Глубиной резания при фрезеровании (t, мм) является слой металла, срезаемый фрезой за один проход, т.е. расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное в направлении, перпендикулярном оси вращения фрезы.
В основу классификации станков фрезерной группы положены следующие принципы: положение оси шпинделя, выполняемая работа, конструктивные особенности стола и др.
Различают:
1. Вертикально-фрезерные консольные станки. Предназначенные для выполнения широкого круга фрезерных работ с применением торцевых и концевых фрез.
2. Горизонтально-фрезерные консольные станки. Применяются цилиндрические, дисковые, угловые, фасонные фрезы.
3. Универсально-фрезерные станки. Работают с горизонтальным, вертикальным и наклонным расположением шпинделя.
4. Продольно-фрезерные станки. Предназначены для обработки крупных заготовок различными фрезами.
5. Карусельно-фрезерные. Стол станка с закрепленными на нем заготовками поворачивается вокруг вертикальной оси.
6. Специальные фрезерные станки: резьбофрезерные, шпоночно-фрезерные, шлицефрезерные, копировальнофрезерные и др.
На фрезерных станках производятся следующие работы:
- фрезерование горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей с помощью цилиндрических, торцевых, концевых и дисковых двухсторонних фрез;
- фрезерование фасонных поверхностей и криволинейных контуров с применением фасонных фрез, копиров;
- фрезерование уступов, пазов, канавок с применением соответствующих концевых или дисковых фрез;
- отрезание заготовок с применением дисковых отрезных фрез.
В качестве приспособлений для установки и закрепления заготовок применяют станочные тиски, поворотные столы, угольники (жесткие и поворотные), делительные головки.
Выбор режимов резания
Глубина срезаемого стола (t, мм) зависит от припуска на обработку и частоты обработки. Практически предварительное фрезерование (черновое) ведут с глубиной резания 3-8 мм. Для чистового фрезерования глубина резания составляет 0,5-1,5 мм.
Выбор подачи (Sz, мм/зуб) зависит от обрабатываемого материала, характера обработки, материала режущей части фрезы. Так, например, для фрез из быстрорежущей стали Sz = 0,04-0,2 мм/зуб при обработке сталей и Sz = 0,06-0,3 мм/зуб – при обработке чугунов. Для фрез, оснащенных пластинками твердого сплава, Sz= 0,08-0,3 мм/зуб.
Скорость резания (V, м/мин) зависит от обрабатываемого материала, материала режущей части фрезы, глубины резания, подачи, числа зубьев и диаметра фрезы.
При выборе скорости резания, при обработке торцевыми фрезами диаметром до 120 мм ориентировочно можно пользоваться табл. 6.
Таблица 6
Скорость резания при фрезеровании торцевыми фрезами
Материалы режущей части фрезы |
Глубина резания t, мм, до |
Скорость резания, м/мин, при подаче, мм/зуб |
||||
0,07 |
0,1 |
0,18 |
0,24 |
0,33 |
||
Быстрорежущая сталь |
3 |
55 |
50 |
40 |
35 |
- |
10 |
45 |
43 |
35 |
30 |
- |
|
Твердый сплав |
1,5 |
400 |
350 |
280 |
250 |
220 |
5 |
350 |
300 |
250 |
220 |
200 |
|
Основное (технологическое) время при фрезеровании торцевой фрезой приближенно можно определить по формуле:
где Lp – расчетная длина обработки, которая больше длины обрабатываемой заготовки на величину пути врезания и длины перебега фрезы; эта величина составляет 10-15 мм;
So– подача на оборот фрезы, мм/об;
n– число оборотов фрезы, об/мин;
i –число проходов фрезы при снятии всего припуска на обработку.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с устройством и работой фрезерного станка.
2. Ознакомиться с инструментами и приспособлениями, применяемыми на других станках.
3. Составить технологическую схему обработки выбранной детали.
4. Выбрать приспособление и инструмент для обработки указанных поверхностей.
5. Пользуясь пояснениями к работе, выбрать режим обработки. Выбранные режимы занести в таблицу 7.
Таблица 7.
t, мм |
V , м/мин |
So , мм/об |
n, об/мин |
То, мин |
Тэ, мин |
, % |
|
|
|
|
|
|
|
6. Определить число оборотов, об/мин, шпинделя станка в зависимости от скорости резания и диаметра фрез по формуле:
7. Рассчитать основное (технологическое) время (То) обработки указанной поверхности.
8. Установить деталь на станке, установить инструмент, подачу, число оборотов шпинделя.
9. Произвести обработку, определив по секундомеру экспериментальное (реальное) время обработки выбранных поверхностей (Тэ).
10. Определить % погрешности расчетного и экспериментального времени обработки (ε, %)
11. Составить отчет о работе.
Контрольные вопросы
1. Типы фрезерных станков.
2. Виды обработки на фрезерных станках.
3. Приспособления и инструменты, применяемые на фрезерных станках.
4. Основные движения, применяемые на фрезерных станках.
5. Режимы резания при фрезеровании.
6. Основное (технологическое) время обработки.
