BMiZ kierunek MKK sem 3

Politechnika PoznańskaInstytut Technologii MechanicznejZakład Obróbki Skrawaniem

Wydział: BMiZStudium: stacjonarneSemestr: IIIKierunek: MKKRok akad.:2007/08Liczba godzin – 15

I nż y n i e r i a W y twa r z a n i a I

Obróbka skrawaniem

L a b o r a t o r i u m ( h a l a 2 0 – Z O S )

Prowadzący: dr inż. Paweł Twardowski pok. 619 – budynek mech., tel. 66-52 608mgr inż. Roman Tomaszewski pok. 619 – budynek mech., tel. 66-52 608

T e m a t y ć w i c z e ń

1. Materiały narzędziowe i narzędzia skrawające. 2. Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki.3. Ocena zużycia ostrzy narzędzi skrawających.4. Ocena skrawalności różnych materiałów na podstawie pomiaru siły i temperatury skrawania.5. Badanie i analiza siły posuwowej Ff przy wierceniu wiertłem krętym.

L i t e r a t u r a

1. Filipowski R., Marciniak M.: Techniki obróbki mechanicznej i erozyjnej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.

2. Kawalec M., Kodym J., Jankowiak M.: Laboratorium z podstaw skrawania.WPP 1984.3. Grzesik W. Podstawy skrawania materiałów metalowych. WNT - Warszawa 1998.4. Meldner B., Darlewski J.: Narzędzia skrawające w zautomatyzowanej produkcji. WNT Warszawa 1991.5. Wieczorowski M., Cellary A., Chajda J.: Przewodnik po pomiarach nierówności powierzchni czyli

o chropowatości i nie tylko. Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Mechanicznej, Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych, Poznań 2003.

6. Wysiecki M.: Nowoczesne materiały narzędziowe. WNT Warszawa 1997.7. Praca pod redakcją Żebrowskiego H.: Techniki wytwarzania. Obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna. Oficyna

Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.8. PN-ISO 3002-1+A1 – Podstawowe pojęcia w obróbce wiórowej i ściernej. Geometria części roboczej

narzędzi skrawających. Terminologia ogólna, układy odniesienia, kąty narzędzia i kąty robocze oraz łamacze wióra.

9. PN-EN ISO 4287:1999 – Specyfikacje geometrii wyrobów – Struktura geometryczna powierzchnii: metoda profilowa – Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchnii.

Ćwiczenie 1

Materiały narzędziowe i narzędzia skrawające

I. Zagadnienia do przygotowania

1. Budowa narzędzi jednolitych i składanych. 2. Części składowe narzędzi; identyfikacja części roboczej, chwytowej i łączącej.3. Identyfikacja powierzchni natarcia i przyłożenia, krawędzi skrawających, naroża.4. Geometria ostrza noża tokarskiego.5. Materiały narzędziowe - skład, właściwości, zakresy stosowania (stal szybkotnąca, węgliki spiekane, cermetale,

ceramika, materiały supertwarde - CBN, PKD i MKD, materiały ścierne).

II. Przebieg ćwiczenia

1. Zapoznanie się z ogólną budową narzędzi skrawających o określonej i nieokreślonej geometrii.2. Opisanie roboczych części wskazanych narzędzi.3. Zapoznanie się z nowoczesnymi materiałami narzędziowymi i ich własnościami.4. Zapoznanie się ze sposobem oznaczania materiałów narzędziowych.5. Przeanalizowanie różnych rozwiązań wymiennych płytek skrawających.

III. Sprawozdanie

1. Naszkicować wskazane narzędzia – przeprowadzić analizę geometrii ich ostrzy, ocenić rodzaj i wielkość ziarna ściernego.

2. Opisać i usystematyzować poznane materiały narzędziowe pod względem ich właściwości (twardość, max. temperatura skrawania, wytrzymałość, udarność, zakresy stosowanych parametrów skrawania).

3. Opracować wnioski.

Ćwiczenie 2

Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbki


1. Definicja i budowa warstwy wierzchniej (WW).2. Geometryczne parametry oceny WW.3. Fizyko-chemiczne parametry oceny WW.4. Definicje trzech podstawowych parametrów chropowatości powierzchni Ra, Rz, Rt.5. Rodzaje odwzorowania ostrza w materiale przy obróbce jednoostrzowymi narzędziami punktowymi i obliczanie

chropowatości teoretycznej.6. Sposób wyznaczania i interpretacja krzywej udziału materiału profilu chropowatości (krzywa nośności). Interpretacja

długości materiałowej. 7. Wpływ technologicznych parametrów skrawania (f, vc) i geometrii ostrza (r , r') na chropowatość powierzchni.


1. Zapoznanie się z cechami użytkowymi warstwy wierzchniej i jej budową.2. Zidentyfikowanie sposoby skrawania dla badanych powierzchni (obróbka wiórowa, ścierna i erozyjna).3. Narysowanie struktury geometrycznej śladów obróbkowych badanych powierzchni.4. Wykonanie pomiarów wartości zastosowanego posuwu na ostrze.5. Wyznaczenie parametru Rz chropowatości dla badanych powierzchni.6. Wyznaczenie krzywych udziału materiału profilu chropowatości badanych powierzchni.

III. Sprawozdanie

1. Narysować strukturę geometryczną śladów obróbkowych z podaniem wartości posuwu.2. Porównać parametry Ra i Rz dla badanych powierzchni.3. Wykonać wykresy krzywych udziału materiału profilu chropowatości.4. Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników. Opracować wnioski.

Ćwiczenie 3

Ocena zużycia ostrzy narzędzi skrawających


1. Przyczyny, postacie i objawy zużycia ostrzy skrawających.2. Sposób oceny zużycia ostrzy. Geometryczne wskaźniki zużycia.3. Różnica pomiędzy zużyciem a stępieniem ostrza (zużyciem dopuszczalnym). Kryteria stępienia ostrza.

4. Typowy przebieg zużycia ściernego z=f(t) oraz krzywa intensywności zużycia .

5. Trwałość ostrza i sposób jej wyrażania. Zależność ilościowa między trwałością a prędkością skrawania (funkcja Taylora).

6. Wpływ parametrów skrawania i rodzaju materiału narzędziowego na trwałość ostrza.


1. Zapoznanie się z obsługą stanowiska badawczego.2. Wykonanie badania wpływu czasu skrawania (ts) na zużycie ostrza (VBc).3. Dokonanie oceny objawów zużycia oraz pomiarów poszczególnych wielkości geometrycznych zużycia ciągłego po

każdym przejściu.4. Powtórzenie badania dla innych materiałów narzędziowych.

III. Sprawozdanie

1. Narysować zestawienie objawów zużycia ciągłego wraz z jego geometrycznymi wielkościami.2. Przedstawić charakterystykę właściwości materiałów narzędziowych zastosowanych w ćwiczeniu.3. Narysować zestawienie wyników pomiarów parametru VBc wraz z objawami zużycia ostrzy po poszczególnych

przejściach.4. Narysować wykresy VB=f(ts) dla różnych materiałów ostrza.5. Przeprowadzić analizę otrzymanych wyników.6. Opracować wnioski.

Ćwiczenie 4

Ocena skrawalności różnych materiałów na podstawie pomiaru siły i temperatury skrawania


1. Skrawalność materiałów i jej wskaźniki.2. Rozkład składowych siły całkowitej przy toczeniu.3. Wielkości charakteryzujące zmienność sił w czasie skrawania.4. Wpływ różnych czynników na składowe siły całkowitej i temperaturę przy toczeniu (materiał obrabiany, narzędzie,

parametry skrawania ...).5. Sposoby pomiaru sił i temperatur.6. Budowa i zasada działania tensometrycznego siłomierza tokarskiego.


1. Zapoznanie się z obsługą tokarki oraz układem do pomiaru siły skrawania Fc i temperatury .2. Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania Fc i temperatury dla podanego zestawu materiałów i zmiennej prędkości

skrawania vc (określić zakres występowania narostu).3. Przeprowadzenie pomiarów siły skrawania Fc i temperatury dla podanego zestawu materiałów i zmiennego posuwu

f

III. Sprawozdanie

1. Narysować schemat blokowy torów pomiarowych siły skrawania Fc i temperatury .2. Dla każdego badanego materiału sporządzić wykresy: Fc=f(vc) i Fc=f(f ) oraz =f(vc) i =f(f ).

3. Przeprowadzić analizę regresji i korelacji dla funkcji typu: oraz

4. Dokonać analizy wyników pomiarów.5. Dokonać oceny skrawalności ze względu na wyznaczone wskaźniki.6. Opracować wnioski.

Ćwiczenie 5

Badanie i analiza siły posuwowej Ff przy wierceniu wiertłem krętym


1. Budowa wiertła krętego.2. Metody pomiaru i rejestracji sił skrawania. 3. Cel i sposób wzorcowania siłomierzy.4. Rozkład składowych siły całkowitej podczas wiercenia wiertłem krętym.5. Wpływ parametrów skrawania i geometrii ostrza na składowe siły całkowitej.


1. Zapoznanie się z obsługą stanowiska badawczego.2. Wykonanie pomiarów siły posuwowej Ff podczas kolejnych faz wiercenia próbki o specjalnym kształcie:

a) faza 1 - Ff kr

b) faza 2 - Ff kr + Ff pkr

c) faza 3 - Ff = Ff kr + Ff pkr + Ff ś

3. Wykonanie pomiarów siły posuwowej Ff podczas wiercenia wiertłem z korekcją ścina wierzchołka.

III. Sprawozdanie

1. Narysować schemat toru pomiarowego siły posuwowej Ff oraz opisać metodykę pomiarów. 2. Ustalić na podstawie badań średnie procentowe obciążenie siłą posuwową Ff poszczególnych elementów

konstrukcyjnych ostrza (głównych krawędzi skrawających: Ff kr , pomocniczych krawędzi skrawających: Ff pkr i ścina: Ff ś ).

3. Przedstawić w postaci wykresu słupkowego otrzymane wyniki i porównać z danymi literaturowymi. Przeanalizować i uzasadnić otrzymane wyniki.

4. Sporządzić wykres funkcji Ff=f(f) przy wierceniu klasycznym wiertłem oraz wiertłem z korekcją ścina wierzchołka. Uzasadnić otrzymane wyniki.

5. Opracować wnioski końcowe.

Próbka przeznaczona do badań siły posuwowej Ff przy wierceniu wiertłem krętym

Politechnika PoznańskaInstytut Technologii Mechanicznej

Zakład Obróbki Skrawaniem

Inżynieria Wytwarzania – Obróbka skrawaniem

Nazwisko i imię: Semestr: 3

Wydział: BMiZ

Kierunek:M K K

Grupa lab.:

Temat ćwiczenia:

Materiały narzędziowe i narzędzia skrawająceData wykonania ćwiczenia: Data i podpis prowadzącego: Ocena:

1) Rysunek narzędzia Symbol narzędzia

................................................Opis symbolu

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................

................................................2) Materiał ostrza

3)Przeznaczenie narzędzia.





Wydział: BMiZ

Kierunek:M K K

Grupa lab.:

Temat ćwiczenia:

Ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej po różnych sposobach obróbkiData wykonania ćwiczenia: Data i podpis prowadzącego: Ocena:

1. Charakterystyka cech stereometrycznych powierzchni po różnych sposobach obróbki.

...........................sposób skrawania

f = .....

Ra= .....

Rz= .....

Rm= .....


f = .....

Ra= .....

Rz= .....

Rm= .....


f = .....

Ra= .....

Rz= .....

Rm= .....


f = .....

Ra= .....

Rz= .....

Rm= .....

2. Wyznaczenie krzywej udziału materiałowego profilu chropowatości





Wydział: BMiZ

Kierunek:M K K

Grupa lab.:

Temat ćwiczenia:

Ocena skrawalności różnych materiałów na podstawie pomiaru siły i temperatury skrawaniaData wykonania ćwiczenia: Data i podpis prowadzącego: Ocena:

1. Badanie wpływu prędkości skrawania vc na wartość siły Fc śr i temperatury śr

Warunki badań: ap= 0,2 mm f= 0,1 mm/obr

[m/min]

n stal 45 ( d= mm ) PA6 ( d= mm )

[obr/min] vc [m/min] Fc śr [N] śr [°K] vc [m/min] Fc śr [N] śr [°K]

56

112

224

450

900

2. Badanie wpływu posuwu f na wartość siły Fc śr i temperatury śr

Warunki badań: ap= 0,2 mm n= 630 obr/min

f stal 45 PA6

[mm/obr] Fc śr [N] śr [°K] Fc śr [N] śr [°K]

0,02

0,04

0,08

0,14

0,20





Wydział: BMiZ

Kierunek:M K K

Grupa lab.:

Temat ćwiczenia:

Ocena zużycia ostrzy narzędzi skrawającychData wykonania ćwiczenia: Data i podpis prowadzącego: Ocena:

P o m i a r y o r a z s z k i c e o b j a w ó w z u ż y c i a

B a d a n y m a t e r i a ł Warunki

Lp N1 N2 N3 skrawania

1.

VBc=...........

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _krawędź skrawająca

VBc=...........


VBc=...........


Materiał -

f=0,08 mm/obr

ap=0,1 mm

n=1120 obr/min

2.

VBc=...........


VBc=...........


VBc=...........


(d) [mm]

.........................

Li [mm]

.........................

3.

VBc=...........


VBc=...........


VBc=...........


4.

VBc=...........


VBc=...........


VBc=...........


vc=...............

ts1=...............

ts2=...............

ts3=...............

ts4=...............





Wydział: BMiZ

Kierunek:M K K

Grupa lab.:

Temat ćwiczenia:

Badanie i analiza siły posuwowej Ff przy wierceniu wiertłem krętymData wykonania ćwiczenia: Data i podpis prowadzącego: Ocena:

1. Próbka przeznaczona do badania siły posuwowej Ff oraz parametry skrawania

fv

Ff kr

Mc kr

vf

M +Mc kr c pkr

F +Ff krf pkr

vf

M +M +M =Mc krc pkrc ś c

F +F +F =Ff krf pkrf ś f

1

2

3

1

2

3

Parametry skrawania

d [mm]

n [mm/obr]

vc [m/min]

Materiał obrabiany:

..............................................

...

2. Pomiary siły Ff kr – faza 1 3. Pomiary siły Ff kr + Ff pkr – faza 2

f [mm/obr]Siła Ff kr [N] Siła Ff kr + Ff pkr [N]

I pomiar II pomiar Średnia I pomiar II pomiar Średnia

0,1

0,14

0,2

4. Pomiary siły posuwowej Ff - faza 3

f [mm/obr]Siła posuwowa Ff [N]

I pomiar II pomiar Średnia

0,1

0,14

0,2

5. Średnie wartości sił pochodzących od poszczególnych elementów geometrycznych wiertła

f [mm/obr]Średnie wartości sił [N]

Ff kr Ff pkr Ff ś

0,1

0,14

0,2

6. Pomiary siły posuwowej Ff dla wiertła z korekcją ścina

f [mm/obr]Siła posuwowa Ff [N]

I pomiar II pomiar Średnia

0,1

0,14

0,2

7. Średnie procentowe obciążenie elementów geometrycznych wiertła siłą posuwową Ff

Obliczenia:

Siła posuwowa Ff [%] – dane z ćwiczenia Siła posuwowa Ff [%] – dane z literatury

Główne krawędzie skr.

Pomocnicze krawędzie skr.

Ścin Główne krawędzie skr.

Pomocnicze krawędzie skr.

Ścin

8. Prezentacja graficzna funkcji Ff=f( f ) dla wiertła klasycznego i z korekcją ścina. Procentowe

obciążenia elementów geometrycznych wiertła siłą posuwową Ff - porównanie wyników z danymi

literaturowymi. Analiza wyników oraz wnioski.

BMiZ kierunek MKK sem 3

Documents

Transcript of BMiZ kierunek MKK sem 3