1. Схема экспериментальной установки
2. Механические свойства обрабатываемого материала
| Обрабатываемый материал | Предел прочности при растяжении | Твердость по Бринелю | Плотность |
 , МПа
| HB,% |  ,г/см3
| |
| Сталь 25Х2ГНТА | 7,85 |
3. Характеристики резца
| Тип резца | Материал режущей кромки | Углы резца | |||
| 
| 
| 
| ||
| Правый проходной | Твердый сплав ВК6М | +15 |
4. Результаты эксперимента
| N опыта | Диаметр заготовки | Глубина резания | Подача | Частота вращения заготовки | Скорость резания | Значения сил резания | ||||||
| до прохода | После прохода | Показания приборов, мА | Величины составляющих силы резания, Н* | |||||||||
 , мм
|  , мм
| t, мм | S, мм/об | n, об/мин | V, м/с | 
| 
| 
| 
| 
| 
| |
| ||||||||||||
| 0,5 | 0,28 | 1,00 | ||||||||||
 815
| ||||||||||||
| 1,5 | ||||||||||||
| 2,5 | ||||||||||||
| ||||||||||||
| 1,5 | 0,1 | 1,00 | ||||||||||
| 0,2 | ||||||||||||
| 0,3 | ||||||||||||
| 0,4 | ||||||||||||
| 0,5 | ||||||||||||
| ||||||||||||
| 1,5 | 0,2 | 0,50 | ||||||||||
| 0,70 | ||||||||||||
| 1,00 | ||||||||||||
| 1,50 | ||||||||||||
| 2,31 |
* Значения величины составляющей силы резания в ньютонах округлены с точностью до 5 Н.
5. Графическая обработка результатов
6. Полученные степенные показатели
; 
; 
.
7. Определение коэффициента 
8. Полученная экспериментальная зависимость Рz.
.
9. Выводы.
1. С увеличением глубины резания и подачи 
растет. При этом глубина резания оказывает большее влияние, чем подача.
2. С увеличением скорости резания уменьшается.
10. Определение Мкр и Ne
При d0 =145 мм, t =1,5 мм, S =0,3 мм/об, V =1,0 м/с:
, Нм;
, Вт
Вопросы для самоконтроля
1. Какие силы сопротивления резанию обуславливают величину силы резания?
2. Назовите составляющие силы резани при точении?
3. Раскройте сущность основных способов определения силы резания?
4. Перечислите основные части экспериментальной установки и объясните их назначение?
5. Какие зависимости используются в лабораторной работе для пересчета показаний стрелочных измерительных приборов в величины составляющих силы резания?
6. По каким формулам рассчитывается крутящий момент и эффективная мощность резания с использованием силы ?
7. В чем сущность использования компьютера для контроля графических построений?
8. Проанализируйте полученную формулу для определения силы 
в зависимости от изменения параметров режима резания?
Приложение 1
Указание к оформлению лабораторной работы
“ Исследование влияния параметров режима резания на величину
составляющих силы резания при точении”
Вариант № ______ Группа ______ Студент _____________________
1. Схема экспериментальной установки
2. Механические свойства обрабатываемого материала
| Обрабатываемый материал | Предел прочности при растяжении | Твердость по Бринелю | Плотность |
 , МПа
| HB,% |  ,г/см3
| |
3. Характеристики резца
| Тип резца | Материал режущей кромки | Углы резца | |||
| 
| 
| 
| ||
4. Результаты эксперимента
| N опыта | Диаметр заготовки | Глубина резания | Подача | Частота вращения заготовки | Скорость резания | Значения сил резания | ||||||
| до прохода | После прохода | Показания приборов, мА | Величины составляющих силы резания, Н* | |||||||||
 , мм
|  , мм
| t, мм | S, мм/об | n, об/мин | V, м/с | 
| 
| 
| 
| 
|
| |
|
| ||||||||||||
| ||||||||||||
|
| ||||||||||||
| ||||||||||||
* Значения величины составляющей силы резания в ньютонах округлять с точностью до 5 Н.
5. Графическая обработка результатов
6. Полученные степенные показатели
7. Определение коэффициента 
8. Полученная экспериментальная зависимость
9. Выводы.
10. Определение Мкр и Ne
При d0 =_____ мм, t =_____мм, S =_____мм/об, V =_____м/с:
Работу принял ________________________________________
Приложение 2
Варианты задания
ВАРИАНТ № 1
Обрабатываемый материал - сталь 45: s в =670 MПа;
r = 7,8 г/см3, НВ 217.
Диаметр обрабатываемой заготовки d0 =140 мм.
Материал режущей части резца - минералокерамика марки ЦМ-332.
Геометрические параметры резца: g = + 15°; a = 8°; j =45°;
l =0°; тип резца ‑ правый проходной.
| f(t) | Опыты по исследованию влияния глубины резания проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 500 об/мин и подаче S = 0,2 мм/об при пяти значениях глубины резания t в мм (1; 1,5; 2; 2,5; 3). При этом были зафиксированы токи в мА соответственно: по Pz ‑ 74, 111, 143, 178, 210; по Рх ‑ 70, 101, 131, 162, 190; по Py ‑ 89, 128, 167, 202, 238. |
| f(S) | Опыты по исследованию влияния подачи проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 500 об/мин и глубине резания t = 1,5 мм при пяти значениях подачи S в мм/об (0,14; 0,2; 0,3; 0,39; 0,55). При этом были зафиксированы токи в мА соответственнo: по Pz ‑ 87, 111, 153, 185, 235; по Рх ‑ 82, 93, 107, 119, 133; по Py ‑ 119, 134," 170, 190, 217. |
| f(V) | Опыты по исследованию влияния скорости резания на величину составляющих силы резания проводились при постоянных глубине резания t = 1,5 мм и подаче S = 0,2 мм/об и пяти частотах вращения n заготовки в минуту (315, 400, 500, 630, 800). При этом были зафиксированы следующие величины токов разбаланса тензометрических мостов динамометра в миллиамперах (мА) соответственно: по Pz ‑ 118, 114, 111, 107, 103; по Рх ‑ 107, 101, 98, 92, 88; по Py ‑ 140, 134, 125, 119, 110. |
ВАРИАНТ № 2
Обрабатываемый материал - сталь 40ХНМА: s в =680 MПа;
r = 7,8 г/см3, НВ 217.
Диаметр обрабатываемой заготовки d0 =80 мм.
Материал режущей части резца - твердый сплав марки Т30К4.
Геометрические параметры резца: g = + 12°; a = 10°; j =45°;
l =0°; тип резца ‑ правый проходной.
| f(t) | Опыты по исследованию влияния глубины резания проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 500 об/мин и подаче S = 0,2 мм/об при пяти значениях глубины резания t в мм (1; 1,5; 2; 2,5; 3). При этом были зафиксированы токи в мА соответственно: по Pz – 68, 100, 133, 167, 195; по Рх ‑ 73, 101, 127, 154, 177; по Py ‑ 128,149, 167, 178, 193.. |
| f(S) | Опыты по исследованию влияния подачи проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 500 об/мин и глубине резания t = 1,5 мм при пяти значениях подачи S в мм/об (0,14; 0,2; 0,3; 0,39; 0,55). При этом были зафиксированы токи в мА соответственнo: по Pz ‑ 82, I43, 193, 231, 300; по Рх ‑ 119, 136, 156, 171, 192; по Py ‑ 164, 184, 214, 238, 268. |
| f(V) | Опыты по исследованию влияния скорости резания на величину составляющих силы резания проводились при постоянных глубине резания t = 1,5 мм и подаче S = 0,2 мм/об и пяти частотах вращения n заготовки в минуту (250, 315, 400, 500, 630). При этом были зафиксированы следующие величины токов разбаланса тензометрических мостов динамометра в миллиамперах (мА) соответственно: по Pz ‑ 125, 120, 111, 117, 107; по Рх ‑ 110, 105, 101, 96, 92; по Py ‑ 158, 149, 138, 131, 122. |
ВАРИАНТ № 3
Обрабатываемый материал - сталь 30ХН2МФА: s в = 920 MПа;
r = 7,8 г/см3, НВ 260.
Диаметр обрабатываемой заготовки d0 = 100 мм.
Материал режущей части резца - твердый сплав марки Т15К6.
Геометрические параметры резца: g = + 15 °; a = 10°; j =45°;
l =0°; тип резца ‑ правый проходной.
| f(t) | Опыты по исследованию влияния глубины резания проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 500 об/мин и подаче S = 0,2 мм/об при пяти значениях глубины резания t в мм (0,5; 1; 1,5; 2; 2,5). При этом были зафиксированы токи в мА соответственно: по Pz – 33, 70, 110, 143, 183; по Рх ‑ 30, 61, 92, 122, 153; по Py ‑ 55, 94, 132, 164, 195. |
| f(S) | Опыты по исследованию влияния подачи проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 500 об/мин и глубине резания t = 1,5 мм при пяти значениях подачи S в мм/об (0,10; 0,11; 0,15; 0,20; 0,25). При этом были зафиксированы токи в мА соответственнo: по Pz ‑ 34, 43, 54, 67, 80; по Рх ‑ 40, 46, 53, 61, 67; по Py ‑ 62, 71, 80, 88, 95. |
| f(V) | Опыты по исследованию влияния скорости резания на величину составляющих силы резания проводились при постоянных глубине резания t = 1,0 мм и подаче S = 0,2 мм/об и пяти частотах вращения n заготовки в минуту (315, 400, 500, 630, 800). При этом были зафиксированы следующие величины токов разбаланса тензометрических мостов динамометра в миллиамперах (мА) соответственно: по Pz ‑ 70, 68, 67, 66, 65; по Рх ‑ 61, 58, 58, 56, 55; по Py ‑ 94, 91, 88, 84, 80. |
ВАРИАНТ № 4
Обрабатываемый материал - коррозионностойкая сталь 03Х12Н10МТ: s в = 1120 MПа; r = 7,8 г/см3, НВ 320.
Диаметр обрабатываемой заготовки d0 = 72 мм.
Материал режущей части резца - режущей части резца
твердый сплав марки BK6-OM.
Геометрические параметры резца: g = + 10 °; a = 10°; j =45°;
l = +3 °; тип резца ‑ правый проходной.
| f(t) | Опыты по исследованию влияния глубины резания проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 250 об/мин и подаче S = 0,2 мм/об при пяти значениях глубины резания t в мм (0,5; 1; 1,5; 2; 2,5). При этом были зафиксированы токи в мА соответственно: по Pz ‑ 46, 88, 134, 164, 224; по Рх ‑ 64, 119, 171, 220, 269; по Py ‑ 89, 155, 211, 262, 312. |
| f(S) | Опыты по исследованию влияния подачи проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 250 об/мин и глубине резания t = 1,5 мм при пяти значениях подачи S в мм/об (0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,39). При этом были зафиксированы токи в мА соответственнo: по Pz ‑ 74, 94, 118, 146, 192; по Рх ‑ 133, 152, 171, 196, 223; по Py ‑ 150, 178, 205, 238, 271. |
| f(V) | Опыты по исследованию влияния скорости резания на величину составляющих силы резания проводились при постоянных глубине резания t = 1,5 мм и подаче S = 0,2 мм/об и пяти частотах вращения n заготовки в минуту (160, 200, 250, 315, 400). При этом были зафиксированы следующие величины токов разбаланса тензометрических мостов динамометра в миллиамперах (мА) соответственно: по Pz ‑ 128, 126, 123, 120, 117; по Рх ‑ 190, 183, 180, 177, 173; по Py ‑ 222, 217, 14, 211, 208. |
ВАРИАНТ № 5
Обрабатываемый материал - сталь 06Х15Н6МВФ:
s в = 1230 MПа; r = 7,8 г/см3, НВ 350.
Диаметр обрабатываемой заготовки d0 = 106 мм.
Материал режущей части резца - режущей части резца
твердый сплав марки Т15К6.
Геометрические параметры резца: g = + 10 °; a = 10°; j =45°;
l = +2 °; тип резца ‑ правый проходной.
| f(t) | Опыты по исследованию влияния глубины резания проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 400 об/мин и подаче S = 0,2 мм/об при пяти значениях глубины резания t в мм (0,5; 1; 1,5; 2; 2,5). При этом были зафиксированы токи в мА соответственно: по Pz ‑ 43, 83, 126, 164, 200; по Рх ‑ 72, 107, 140, 170, 199; по Py ‑ 106, 149, 187, 217, 244. |
| f(S) | Опыты по исследованию влияния подачи проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 400 об/мин и глубине резания t = 1,5 мм при пяти значениях подачи S в мм/об (0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,39). При этом были зафиксированы токи в мА соответственнo: по Pz ‑ 76, 97, 124, 157, 197; по Рх ‑ 91, 110, 135, 165, 193; по Py ‑ 122, 149, 185, 223, 268. |
| f(V) | Опыты по исследованию влияния скорости резания на величину составляющих силы резания проводились при постоянных глубине резания t = 1,5 мм и подаче S = 0,2 мм/об и пяти частотах вращения n заготовки в минуту (250, 315, 400, 500, 630). При этом были зафиксированы следующие величины токов разбаланса тензометрических мостов динамометра в миллиамперах (мА) соответственно: по Pz ‑ 127, 125, 123, 121, 120; по Рх ‑ 150, 142, 137, 135, 133; по Py ‑ 196, 190, 184, 178, 175. |
ВАРИАНТ № 6
Обрабатываемый материал - сталь 25Х2ГНТА:
s в = 1280 MПа; r = 7,8 г/см3, НВ 341.
Диаметр обрабатываемой заготовки d0 = 115 мм.
Материал режущей части резца - режущей части резца
твердый сплав марки ВК8.
Геометрические параметры резца: g = + 10 °; a = 10°; j =45°;
l = 0°; тип резца ‑ правый проходной.
| f(t) | Опыты по исследованию влияния глубины резания проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 80 об/мин и подаче S = 0,2 мм/об при пяти значениях глубины резания t в мм (0,5; 1; 1,5; 2; 2,5). При этом были зафиксированы токи в мА соответственно: по Pz ‑ 71, 137, 200, 260, 321; по Рх ‑ 74, 135, 193, 248, 306; по Py ‑ 103, 161, 208, 255, 298. |
| f(S) | Опыты по исследованию влияния подачи проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 80 об/мин и глубине резания t = 1,0 мм при пяти значениях подачи S в мм/об (0,08; 0,11; 0,15; 0,22; 0,3). При этом были зафиксированы токи в мА соответственнo: по Pz ‑ 68, 87, 109, 146, 180; по Рх ‑ 84, 96, 113, 136, 159; по Py ‑ 92, 113, 131, 164, 193. |
| f(V) | Опыты по исследованию влияния скорости резания на величину составляющих силы резания проводились при постоянных глубине резания t = 1,0 мм и подаче S = 0,2 мм/об и пяти частотах вращения n заготовки в минуту (50, 63, 80, 100, 125). При этом были зафиксированы следующие величины токов разбаланса тензометрических мостов динамометра в миллиамперах (мА) соответственно: по Pz ‑ 133, 131, 129, 127, 126; по Рх ‑ 142, 137, 134, 132, 131; по Py ‑ 162, 161, 161, 158, 156. |
ВАРИАНТ № 7
Обрабатываемый материал - титановый сплав ВТ23:
s в = 1000 MПа; r = 4,5 г/см3, НВ 302.
Диаметр обрабатываемой заготовки d0 = 83 мм.
Материал режущей части резца - режущей части резца
твердый сплав марки ВК6м.
Геометрические параметры резца: g = + 10 °; a = 10°; j =45°;
l = 0°; тип резца ‑ правый проходной.
| f(t) | Опыты по исследованию влияния глубины резания проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 315 об/мин и подаче S = 0,2 мм/об при пяти значениях глубины резания t в мм (1; 1,5; 2; 2,5; 3). При этом были зафиксированы токи в мА соответственно: по Pz ‑ 76, 114, 150, 183, 214; по Рх ‑ 83, 115, 147, 180, 208; по Py ‑ 92, 124, 152, 182, 210. |
| f(S) | Опыты по исследованию влияния подачи проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 315 об/мин и глубине резания t = 1,0 мм при пяти значениях подачи S в мм/об (0,11; 0,14; 0,2; 0,28; 0,39). При этом были зафиксированы токи в мА соответственнo: по Pz ‑ 49, 59, 74, 96; 123; по Рх ‑ 58, 67, 77, 88, 104; по Py ‑ 72, 79, 92, 107, 122. |
| f(V) | Опыты по исследованию влияния скорости резания на величину составляющих силы резания проводились при постоянных глубине резания t = 1,0 мм и подаче S = 0,2 мм/об и пяти частотах вращения n заготовки в минуту (200, 250, 315, 400, 500). При этом были зафиксированы следующие величины токов разбаланса тензометрических мостов динамометра в миллиамперах (мА) соответственно: по Pz ‑ 75, 74, 73, 72, 72; по Рх ‑ 81, 79, 78, 78, 77; по Py ‑ 92, 91, 90, 89, 88. |
ВАРИАНТ № 8
Обрабатываемый материал - сталь 12ХН3А: s в = 520 MПа;
r = 7,8 г/см3, НВ 160.
Диаметр обрабатываемой заготовки d0 = 115 мм.
Материал режущей части резца - режущей части резца
твердый сплав марки Т30К4.
Геометрические параметры резца: g = + 15 °; a = 10°; j =45°;
l = 0°; тип резца ‑ правый проходной.
| f(t) | Опыты по исследованию влияния глубины резания проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 250 об/мин и подаче S = 0,28 мм/об при пяти значениях глубины резания t в мм (1; 1,5; 2; 2,5; 3). При этом были зафиксированы токи в мА соответственно: по Pz ‑ 85, 128, 171, 207, 257; по Рх ‑ 63, 92, 121, 150, 183; по Py ‑ 83, 116, 146, 179, 208. |
| f(S) | Опыты по исследованию влияния подачи проводились при постоянных частоте вращения заготовки n = 250 об/мин и глубине резания t = 2,0 мм при пяти значениях подачи S в мм/об (0,14; 0,2; 0,28; 0,39; 0,55). При этом были зафиксированы токи в мА соответственнo: по Pz ‑ 91, 120, 161, 213, 287; по Рх ‑ 88, 104, 122, 141, 165; по Py ‑ 107, 128, 152, 175, 211. |
| f(V) | Опыты по исследованию влияния скорости резания на величину составляющих силы резания проводились при постоянных глубине резания t = 2,0 мм и подаче S = 0,2 мм/об и пяти частотах вращения n заготовки в минуту (200, 250, 315, 400, 500). При этом были зафиксированы следующие величины токов разбаланса тензометрических мостов динамометра в миллиамперах (мА) соответственно: по Pz ‑ 166, 164, 162, 155, 151; по Рх ‑ 135, 128, 122, 116, 113; по Py ‑ 158, 150, 143, 134, 128. |
Литература
1. Технология конструкционных материалов. Под ред. А.М. Дальского. М.: Машиностроение, 2005 г.
2. Справочник технолога-машиностроителя. Под редакцией А.Г.Косиловой и др. Издание 4. М.: Машиностроение, 1985, 496с.
3. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. Учебник. М.: Высш. Школа,1985 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Цель и содержание лабораторной работы.. 3
2. Силовые зависимости при точении. 3
3. Определение сил резания. 4
4. Описание экспериментальной установки. 5
5. Порядок проведения эксперимента. 6
6. Пример выполнения работы.. 9
Вопросы для самоконтроля. 12
Приложение 1. Указание к оформлению лабораторной
работы.. 13
Приложение 2. Варианты задания. 17
Литература. 25
Редактор Ю.К. Фетисова
Подписано в печать 07.04.2010 г. Формат 60х84/16
Печать офсетная Усл. печ. л. 2,75 Уч. – изд. л. 2,2
Тираж 500 экз. Заказ 155 Цена 25 руб.
Ротапринт МАДИ 125319, Москва, Ленинградский проспект, 64