Początek

Skrypty Ciekawe strony  

Zaliczanie

   
 

Badanie wpływu parametrów skrawania na temperaturę

 skrawania

I. Cel ćwiczenia: zapoznanie się z pomiarem temp. skrawania metodą dwunożową.

 

II. Wyposażenie:

 tokarka produkcyjna lub uniwersalna, specjalny imak z dwoma nożami - 

jeden z stali szybkotnącej, drugi z węglików spiekanych - o tej samej geometrii ostrza i tych 

samych wymiarach, miliwoltomierz z przewodami, charakterystyka układu pomiarowego, 

suwmiarka uniwersalna MAUb, wałek stalowy przygotowany wg rys.

 

 

 

 

 

 

 

 

rys.1.0 Termoelektryczny układ dwunożowy. 

(1 - wałek toczony, 2 i 3 - noże o ostrzach z różnych materiałów, 4 - miliwoltomierz)

 

III. Wiadomości uzupełniające.

 

Pomiaru temperatury skrawania można dokonywać różnymi metodami. Najszersze 

zastosowanie znajduje metoda termoelementu naturalnego. Polega ona na pomiarze siły 

termoelektrycznej powstającej w czasie skrawania w termoogniwie, które tworzy w tym 

układzie narzędzie i materiał skrawany. Wielkość tej siły zależy od własności materiału noża i 

materiału skrawanego oraz różnicy temperatury między tzw. gorącymi końcami termoelementu 

(styk narzędzia i materiału w czasie skrawania) a jego zimnymi końcami (punkty narzędzia 

najdalej odległe od ostrza skrawającego). Zostały opracowane dwie metody pomiaru 

temperatury skrawania: jednonarzędziowa i dwunarzędziowa. W ćwiczeniu będziemy 

dokonywać pomiaru metodą dwunarzędziową, która polega na pomiarze siły 

termoelektrycznej występującej w czasie skrawania materiału dwoma nożami równocześnie. 

Dwa noże o jednakowej geometrii, wykonane z różnych materiałów (jeden ze stali 

szybkotnącej, drugi z węglika spiekanego), mocujemy w imaku nożowym i izolujemy 

względem siebie. Skrawania materiału dokonujemy równocześnie dwoma nożami z 

jednakową szybkością, posuwem i głębokością rys. 1.0. Obwód elektryczny stanowi tu: nóż 

2 - materiał skrawany 1 - nóż 3 - miliwoltomierz. Miliwoltomierz jest włączony pomiędzy 

trzonki A i B obu noży, stanowiące zimne końce termoelementu. Warunkiem pracy urządzenia 

na zasadzie termoelementu jest zachowanie identyczności temperatur na obu ostrzach. 

Wówczas własności termoelektryczne materiału obrabianego względem poszczególnych noży 

nie wchodzą w rachubę. Mierzony potencjał sił termoelektrycznej jest zależny wyłącznie od 

różnicy temperatur gorących i zimnych końców termoelementu oraz termoelektrycznych 

własności materiałów noży. Dla ustalenia liczbowej zależności wartości siły termoelektrycznej 

od temperatury noży 2 i 3 wykonuje się wzorcowanie termoelementu rys. 1.1. Otrzymany 

wykres może być stosowany do odczytywania temperatur przy skrawaniu różnych 

materiałów, pod warunkiem jednak, że zostanie utrzymana identyczna temperatura na obu 

ostrzach noży. Dla zmniejszenia błędów wywołanych różnym ciepłem właściwym i różnym 

przewodnictwem cieplnym materiałów noży zaleca się przy pomiarach temperatury skrawania 

tą metodą przeprowadzenie prób krótkotrwałych.

 

rys. 1.1 Krzywa wzorcowania układu termoelektrycznego.

 

IV. Przebieg ćwiczenia.

- Nastawić tokarkę na wybrane parametry skrawania. Na suporcie tokarki zamocować 

specjalnie przygotowany imak nożowy z nożami. W uchwycie zamocować odpowiednio 

przygotowany wałek (rys.1.0.) Przed rozpoczęciem ćwiczenia zaleca się przetoczyć jedną 

stroną warstwę tak, aby następna miała tę samą grubość dla obu noży. Dołączyć 

miliwoltomierz.

- Toczyć równomiernie dwoma nożami przy stałym posuwie i stałej głębokości, a zmiennej 

prędkości skrawania. Zanotować wskazania miliwoltomierza.

- Toczyć przy stałej prędkości skrawania i stałej głębokości, a zmiennym posuwie. 

Zanotować wskazania miliwoltomierza.

- Toczyć przy stałej prędkości skrawania i stałym posuwie, a zmiennych głębokościach 

skrawania, zaczynając od największej. Zanotować wskazania miliwoltomierza.

Poszczególne próby toczenia wykonywać możliwie krótko.

- Do zanotowania wskazań miliwoltomierza dopisać odpowiadające im wartości temperatur 

wg krzywej wzorcowania (rys. 1.1)

- Rozbroić tokarkę, oczyścić ją. Uporządkować stanowisko ćwiczenia.

 

V. Uwagi do sprawozdania.

 

- Zestawić wyniki pomiarów. Na siatce podwójnie logarytmicznej sporządzić na podstawie 

wyników wykresy temp.:

a) w funkcji szybkości

b) w funkcji posuwu

c) w funkcji głębokości skrawani

- Na podstawie wykresów wyznaczyć zależności: t=f(v), t=f(p), t=f(g).

- Podać własne wnioski i spostrzeżenia.