Методика экспериментального нахождения зависимости

(5.3)

Для нахождения численных значений методом однофакторного эксперимента проводят три серии опытов. В каждой серии изменяют один из элементов режима резания (υ, S_о или t), а остальные два сохраняют постоянными. Например, в первой серии опытов принимают постоянными подачу S_о и скорость главного движения резания υ, а варьируют глубину резания t. В этих условиях зависимость (5.3) может быть приведена к виду

Р_z = . (5.4)

При логарифмировании зависимость (5.4) преобразуется в уравнение прямой линии

lgP_z = lg+ lgt , (5.5)

где степенной показатель представляет коэффициент пропорциональности. Проведя точение с разными глубинами резания и измерив соответствующие значения Р_z, строят график зависимости (5.5). Для построения графика может быть использована масштабная бумага с равномерной десятичной сеткой. В этом случае на осях графика откладывают логарифмы величин. Пример построения и оформления графика в логарифмических координатах дан на рисунке 5.4.

Рис. 5.4. График зависимости lgP_z – lgt

Полученная на графике прямая соответствует зависимости (5.5), а тангенс угла её наклона a_t равен искомому показателю степени в формуле (5.4). Для исключения ошибок при нахождении tga_t рекомендуется при построении графика брать по обеим осям шкалы в одинаковом масштабе.

Во второй серии опытов в качестве варьируемого фактора принимают подачу S_о (мм/об), а в третьей — скорость главного движения резания υ (м/мин). Выполнив аналогичные с первой серией опытов преобразования формул Р_z = f(S_о) и P_z = f(υ) по методике, использованной для обработки данных первой серии опытов, и построив по результатам экспериментов графики lgP_z – lgS_о и lgP_z – lgυ, можно определить показатели степени и искомой зависимости (5.3).

Коэффициент зависимости (5.3) вычисляют следующим способом. На каждом из логарифмических графиков lgP_z — lgt, lgP_z — lgυ, lgP_z — lgS_о произвольно выбирают по одной точке К (см. рис. 5.2). Для каждой такой точки известны значения , , t_к, υ_к. Подставив их, а также ранее найденные значения в уравнение (5.3), вычислением для каждого графика находят значения По ним определяют среднюю арифметическую величину .

Введя полученные численные значения в уравнение (5.3), фиксируют искомый результат — зависимость составляющей силы резания P_z от элементов режима резания при заданных условиях точения. Условия проведения и результаты эксперимента оформляют в виде таблицы 5.2.

Таблица 5.2

Условия и результаты экспериментов по определению сил резания

Содержание работы

Лабораторная работа включает: изучение силовых характеристик процесса резания при точении, зависимости составляющих сил резания от элементов режима резания, методики экспериментального определения численных значений коэффициента и степенных показателей этих зависимостей; проведение эксперимента и определение зависимости главной (окружной) составляющей силы резания Р_z от скорости резания, подачи и глубины резания при точении; оформление результатов работы в виде отчёта.