Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
И методические указания по ее выполнению
Н.В.Бородина
Задания для контрольной работы И методические указания по ее выполнению по дисциплине «ТЕОРИЯ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ» для студентов всех форм обучения специальности 050501.65 Профессиональное обучение (машиностроение и технологическое оборудование) (030500.08) специализации «Технологии и оборудование машиностроения» (030501.08)
Екатеринбург 2010 Задания для контрольной работы и методические указания по ее выполнению по дисциплине «Теория резания металлов». Для студентов всех форм обучения специальности 050501.65 Профессиональное обучение (машиностроение и технологическое оборудование) (030500.08) специализации «Технологии и оборудование машиностроения» (030501.08). Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2010. 27с. Составитель: зав. кафедрой ТО, доцент, канд. пед. наук Н.В. Бородина
Методические рекомендации содержат информацию по содержанию и структуре контрольной работы. Приведены указания к выбору варианта контрольной работы, методические рекомендации к решению задач, требования к оформлению контрольной работы.
Одобрены на заседании кафедры технологии машиностроения и методики профессионального обучения. Протокол от 16.09.2010 г. № 1.
Заведующая кафедрой ТО Н.В. Бородина
Рекомендованы к печати методической комиссией МаИ РГППУ. Протокол от_________ №____.
Председатель методической комиссии МаИ РГППУ А.В.Песков
Ó ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2010 Ó Бородина Н.В., 2010
ВВЕДЕНИЕ
Рабочей программой дисциплины «Теория резания металлов» предусмотрено выполнение расчётно-графических работ (РГР) для студентов очной формы обучения и контрольной работы для студентов заочных форм обучения. Выполнение этих работ имеет следующие цели: · изучение геометрических параметров режущего клина, принципов и методики расчета и оптимизации режимов резания; зависимости периода стойкости режущего инструмента от скорости резания, · формирование умений рассчитывать и изображать на эскизах геометрические параметры режущего клина, рассчитывать элементы режима резания, выполнять проверочные расчеты и корректировку выбранного режима резания; · формирование умений работать со справочной технической литературой. СТРУКТУРА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ И ВЫБОР ИНДИВИДУАЛЬНОГО ШИФРА СТУДЕНТА Контрольная работа для студентов заочных форм обучения состоит из 5 задач: Задача 1. Определение главных действительных углов токарного резца. Задача 2. Определение действительных углов в плане токарного резца. Задача 3. Расчет периода стойкости токарного резца в соответствии с изменившейся скоростью резания. Задача 4. Определение рационального режима резания при точении. Задача 5. Определение рационального режима резания при сверлении Для студентов очной формы обучения предусмотрены 3 РГР: -1РГР включает задачи № 1 и 2; -2 РГР включает задачу №4; -3РГР включает задачу №5. Вариант исходных данных для каждой задачи выбирается согласно индивидуальному шифру студента. Индивидуальный шифр составляется из двух цифр: первая цифра – выбирается из в соответствии с интервалом, в который попадает первая буква фамилии студента; вторая цифра – соответствует последней цифре номера зачетной книжки студента.
ВЫБОР ПЕРВОЙ ЦИФРЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ШИФРА СТУДЕНТА
Например, у студента Иванова П.И. номер зачетной книжки 219065, тогда его индивидуальный шифр и соответствующий ему вариант будет 05.
. СОДЕРЖАНИЕ И ВЫБОР ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Задача 1. Определить величину главных действительных углов токарного резца (gд и aд), если его вершина установлена выше или ниже оси центров станка на h мм. Статические углы заточки резца – aст и gст. Значения величин h, aст, gст, а также конкретная установка резца указаны в таблице 1 в соответствии с номером варианта. Для всех вариантов принять диаметр обработанной поверхности заготовки 40 мм, диаметр обрабатываемой поверхности – 45 мм. Вычертить схемы установки резца с указанием главных статических и действительных углов. Задача 2. Определить величину действительных углов в плане токарного резца, если он установлен на станке так, что его ось составляет с осью центров станка угол r ¹ 90о. Величины угла r, а также статических углов в плане (jст и j1ст) приводятся в таблице 2 в соответствии с номером варианта. При решении задачи выполните эскиз установки резца с указанием действительных и статических углов в плане. Задача 3. Как изменится исходная стойкость резца из стали Р18 и резца оснащенного твердым сплавом Т15К6, если скорость резания увеличить на n % при прочих равных условиях. Данные изменения скорости приведены в таблице 3 согласно варианту. Исходная стойкость резца из стали Р18 составляет 30 мин, а исходная стойкость резца, оснащенного твердым сплавом Т15К6 – 60 мин. Таблица 1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ УГЛОВ ТОКАРНОГО РЕЗЦА
Таблица 2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ УГЛОВ В ПЛАНЕ ТОКАРНОГО РЕЗЦА
Таблица 3 Таблица 4 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К РАСЧЕТУ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ
ПРИМЕЧАНИЕ: 1. Вид обработки – наружное продольное точение250ИТВМ. 2. Вид заготовок: для стали – прокат; для чугуна – отливка. 3. Жесткость системы СПИД – нормальная.
Таблица 5 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К РАСЧЕТУ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ
ПРИМЕЧАНИЕ: 1. Операция, для которой определяется режим резания, является окончательной для отверстия. 2. Жесткость системы СПИД – нормальная. 3. Резание ведется с охлаждением.
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
3.1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ 1. Р е з а н и я. Ø Рассчитайте составляющие силы резания (Px, Py, Pz), пользуясь справочником [2, с.271–275], по формулам: , Н. Ø Проверьте величину выбранной подач и по прочности детали. Условием сохранения прочности обрабатываемой детали является выполнение неравенства: , (1) где Рпр.д. – сила, допускаемая прочностью детали, которая определяется по формуле: , Н, где С – коэффициент, учитывающий способ крепления детали в приспособлении; W – момент сопротивления детали, мм3; sв – предел прочности обрабатываемого материала, МПа; l – длина детали, мм. · Коэффициент С может принимать следующие значения: – при установке детали в патроне, С = 3; – при установке детали в центрах, С = 48; – при установке детали в патроне с поджатым задним центром, С = 110. · Момент сопротивления детали (W) определяется по формуле для тел вращения: , мм3, где D – диаметр детали, мм. · Предел прочности обрабатываемого материала (sВ) приведен в числе исходных данных в таблице 4. Внимание! Рассчитывая Рпр.д. обратите внимание на единицы измерения величин sв, W и l, учитывая, что МПа = Н/мм2, а W и l выражены в мм3 и мм. Если неравенство (1) не выполняется, выбранную подачу следует уменьшить. Ø Проверьте величину выбранной подачи по жесткости детали. Условием сохранения жесткости и связанной с ней точности изготовления детали является соблюдение неравенства: , (2) где Рж.дет. – сила, допустимая жесткостью детали, которая определяется по формуле: , Н, где С – коэффициент, учитывающий способ крепления детали; f – стрела прогиба, мм; Е – модуль упругости, Н/мм2; Á – момент инерции, мм4; l – длина детали, мм. · Стрела прогиба (f ) определяется по формуле: , мм. · Модуль упругости принимается для стали , Н/мм2, а для чугуна , Н/мм2. · Момент инерции (Á ) для тел вращения определяется по формуле: , мм4. Если неравенство (2) не выполняется, выбранную подачу следует уменьшить. Ø Проверьте величину выбранной подачи по прочности резца. Условием сохранения прочности резца служит соблюдение неравенства: , (3) где Мизг – момент от силы Pz, изгибающий резец; Мдоп– момент, допускаемый по прочности державки резца. · Момент от силы Pz определяется по формуле: , Н× мм, где L – длина вылета резца, определяемая по формуле: L = 1, 5× Н, мм, где Н– высота сечения державки резца, мм. · Момент, допускаемый по прочности державки резца, определяется по формуле: , Н× мм, где sизг– допускаемое напряжение на изгиб материала державки резца, МПа. Для стали 45 sизг= 200 МПа (Н/мм2); W – момент сопротивления прямоугольного сечения державки резца, определяется по формуле: , мм3, где В – ширина сечения державки резца, мм; Н – высота сечения державки резца, мм. Внимание! При расчёте моментов Мизг и Мдоп использованы единицы измерения –Н× мм. Если неравенство (3) не выполняется, выбранную подачу следует уменьшить. Ø Проверьте выбранную подачу по прочности механизма подачи токарного станка. Условием сохранения прочности механизма подачи станка служит выполнение следующего неравенства: , (4) где Рдоп – сила, допускаемая прочностью механизма подачи станка, Н. Величину Рдоп, нужно взять по паспортным данным станка (прил.1 – 5) и сравнить ее с величиной силы Px. Если неравенство (4) не выполняется, величину подачи следует снизить. Ø Проверьте величину скорости резания по мощности станка. Обработка детали на станке с определенной скоростью резания может выполняться, если эффективная мощность резания (Ne) не будет превышать расчетную мощность станка (Nр), т.е. будет выполняться неравенство: (5) · Расчетная мощность станка (Np) определяется по формуле: Np = Nст× h, кВт, где Nст – мощность электродвигателя станка, кВт. Указывается в паспортных данных станка (прил. 1– 5); h – к.п.д. механизма главного движения станка. Указывается в паспортных данных станка (прил. 1– 5); · Эффективная мощность резания определяется по формуле: , кВт, где Pz – тангенциальная составляющая силы резания, Н; Vст – скорость резания, откорректированная по nст, м/мин. Если неравенство (5) не выдерживается необходимо либо выбрать более мощный станок, либо уменьшить скорость резания (только для черновых операций). В последнем случае откорректированная скорость резания (Vкор) может быть определена из неравенства: , м/мин. При снижении скорости резания (Vкор) следует рассчитать соответствующий ей период стойкости (Ткор). , мин. Р е з а н и я. Ø Рассчитайте крутящий момент (Мкр) и осевую силу (Ро) [2, с.277]. Для сверления: , Н× м; , Н. Для рассверливания: , Н× м; , Н. Величины постоянных См и Ср, показателей степени q, x, y и коэффициентов Кр выберите по справочнику [2, с. 280 – 281]. Ø Рассчитайте эффективную мощность резания (Nе) [2, с. 280]: , кВт. Ø Проверьте величину подачи по прочности механизма подачи станка. Сила, допускаемая прочностью механизма подачи (Рдоп), берется из паспортных данных станка (прил. 6 – 10) и сравнивается с величиной Ро. Ро Р× доп (6). Если неравенство (6) не выполняется, следует снизить величину подачи или принять другой станок, с большей величиной Рдоп. Ø Проверьте величину принятой скорости резания по мощности станка. Сверление или рассверливание детали на станке может выполняться, если эффективная мощность резания (Nе) не будет превышать расчетную мощность станка (Nр): Nе Nр (7) Расчетная мощность станка определяется по формуле: Nр = Nст× h, кВт, где Nст – мощность электродвигателя станка, кВт. Выбирается по паспорту станка (прил. 6 – 10). Если неравенство (7) не выполняется, необходимо либо выбрать более мощный станок, либо уменьшить скорость резания. В последнем случае откорректированная скорость резания (Vкор) может быть определена из неравенства: При снижении скорости увеличится период стойкости (Ткор), который следует определить по формуле: , мин ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 1. Контрольная работа оформляется на листах формата А4 (210´ 197). Лист заполняется с одной стороны, выдерживаются поля 20´ 5´ 5´ 5. Желателен компьютерный вариант оформления. 2. Титульный лист заполняется так, как показано в прил. 12 3. При оформлении решения задач, используемые формулы сначала приводятся в общем виде, затем подставляются числовые значения величин, записывается полученный результат и в скобках приводятся единицы измерения. 4. При оформлении решения задач обязательны ссылки на используемую литературу. ЛИТЕРАТУРА 1. Ящерицин П.И. Теория резания: Учеб./ П.И. Ящерицин, Е.Э.Фельдштейн, М.А. Корниевич. –Мн.: Новое знание, 2005. –512с.ил. 2. Бородина Н.В. Практикум по курсу «Теория резания металлов»: В 2-х частях. Часть 1: Учеб. пособие. –Екатеринбург: Изд-во Рос.гос.проф.-пед. ун-та, 2006. 127с. 3. Бородина Н.В. Практикум по курсу «Теория резания металлов»: В 2-х частях. Часть 2: Учеб. пособие. –Екатеринбург: Изд-во Рос.гос.проф.-пед. ун-та, 2006. 104с. 4. Бородина Н.В. Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Теория резания металлов». –Екатеринбург: Изд-во Рос.гос.проф.-пед. ун-та, 2008. –42с. 5. Рыжкин А.А. Обработка материалов резанием: Учеб.пособие /А.А.Рыжкин, К.Г.Шучев, М.М. Климов.–Ростов н/Д: Феникс, 2008.–411с. 6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение. 1986. – 496с. 7. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение. 1975. – 440с. 8. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов: учеб. для машиностр. и приборостр. спец.вузов.– М.: Высш.шк., 1985.–304с.
Н.В.Бородина
Задания для контрольной работы и методические указания по ее выполнению по дисциплине «Теория резания металлов» для студентов всех форм обучения специальности 050501.65 Профессиональное обучение (машиностроение и технологическое оборудование) (030500.08) специализации «Технологии и оборудование машиностроения» (030501.08)
Подписано в печать Формат 60´ 84/ 16. Бумага для множ. аппаратов. Усл. печ. л. ____. Уч.-изд. л. ____. Тираж 100 экз. Заказ № ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11. Ризограф ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.
Н.В.Бородина
Задания для контрольной работы и методические указания по ее выполнению по дисциплине «ТЕОРИЯ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ» для студентов всех форм обучения специальности 050501.65 Профессиональное обучение (машиностроение и технологическое оборудование) (030500.08) специализации «Технологии и оборудование машиностроения» (030501.08)
Екатеринбург 2010 Задания для контрольной работы и методические указания по ее выполнению по дисциплине «Теория резания металлов». Для студентов всех форм обучения специальности 050501.65 Профессиональное обучение (машиностроение и технологическое оборудование) (030500.08) специализации «Технологии и оборудование машиностроения» (030501.08). Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2010. 27с. Составитель: зав. кафедрой ТО, доцент, канд. пед. наук Н.В. Бородина
Методические рекомендации содержат информацию по содержанию и структуре контрольной работы. Приведены указания к выбору варианта контрольной работы, методические рекомендации к решению задач, требования к оформлению контрольной работы.
Одобрены на заседании кафедры технологии машиностроения и методики профессионального обучения. Протокол от 16.09.2010 г. № 1.
Заведующая кафедрой ТО Н.В. Бородина
Рекомендованы к печати методической комиссией МаИ РГППУ. Протокол от_________ №____.
Председатель методической комиссии МаИ РГППУ А.В.Песков
Ó ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2010 Ó Бородина Н.В., 2010
ВВЕДЕНИЕ
Рабочей программой дисциплины «Теория резания металлов» предусмотрено выполнение расчётно-графических работ (РГР) для студентов очной формы обучения и контрольной работы для студентов заочных форм обучения. Выполнение этих работ имеет следующие цели: · изучение геометрических параметров режущего клина, принципов и методики расчета и оптимизации режимов резания; зависимости периода стойкости режущего инструмента от скорости резания, · формирование умений рассчитывать и изображать на эскизах геометрические параметры режущего клина, рассчитывать элементы режима резания, выполнять проверочные расчеты и корректировку выбранного режима резания; · формирование умений работать со справочной технической литературой. СТРУКТУРА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ И ВЫБОР ИНДИВИДУАЛЬНОГО ШИФРА СТУДЕНТА Контрольная работа для студентов заочных форм обучения состоит из 5 задач: Задача 1. Определение главных действительных углов токарного резца. Задача 2. Определение действительных углов в плане токарного резца. Задача 3. Расчет периода стойкости токарного резца в соответствии с изменившейся скоростью резания. Задача 4. Определение рационального режима резания при точении. Задача 5. Определение рационального режима резания при сверлении Для студентов очной формы обучения предусмотрены 3 РГР: -1РГР включает задачи № 1 и 2; -2 РГР включает задачу №4; -3РГР включает задачу №5. Вариант исходных данных для каждой задачи выбирается согласно индивидуальному шифру студента. Индивидуальный шифр составляется из двух цифр: первая цифра – выбирается из в соответствии с интервалом, в который попадает первая буква фамилии студента; вторая цифра – соответствует последней цифре номера зачетной книжки студента.
ВЫБОР ПЕРВОЙ ЦИФРЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ШИФРА СТУДЕНТА
Например, у студента Иванова П.И. номер зачетной книжки 219065, тогда его индивидуальный шифр и соответствующий ему вариант будет 05.
. СОДЕРЖАНИЕ И ВЫБОР ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Задача 1. Определить величину главных действительных углов токарного резца (gд и aд), если его вершина установлена выше или ниже оси центров станка на h мм. Статические углы заточки резца – aст и gст. Значения величин h, aст, gст, а также конкретная установка резца указаны в таблице 1 в соответствии с номером варианта. Для всех вариантов принять диаметр обработанной поверхности заготовки 40 мм, диаметр обрабатываемой поверхности – 45 мм. Вычертить схемы установки резца с указанием главных статических и действительных углов. Задача 2. Определить величину действительных углов в плане токарного резца, если он установлен на станке так, что его ось составляет с осью центров станка угол r ¹ 90о. Величины угла r, а также статических углов в плане (jст и j1ст) приводятся в таблице 2 в соответствии с номером варианта. При решении задачи выполните эскиз установки резца с указанием действительных и статических углов в плане. Задача 3. Как изменится исходная стойкость резца из стали Р18 и резца оснащенного твердым сплавом Т15К6, если скорость резания увеличить на n % при прочих равных условиях. Данные изменения скорости приведены в таблице 3 согласно варианту. Исходная стойкость резца из стали Р18 составляет 30 мин, а исходная стойкость резца, оснащенного твердым сплавом Т15К6 – 60 мин. Таблица 1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ УГЛОВ ТОКАРНОГО РЕЗЦА
Таблица 2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ УГЛОВ В ПЛАНЕ ТОКАРНОГО РЕЗЦА
Таблица 3 Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 898; Нарушение авторского права страницы