
- •Введение
- •Основы теории резания материалов
- •1. Движения, происходящие при обработке резанием
- •2. Инструментальные материалы
- •2.1. Требования, предъявляемые к инструментальным материалам
- •2.2. Инструментальные стали
- •Углеродистые инструментальные стали
- •2.2.2. Легированные инструментальные стали
- •Быстрорежущие стали
- •2.3. Металлокерамические твердые сплавы
- •2.4. Дисперсионно -твердеющие сплавы
- •2.5. Минералокерамика
- •2.6. Сверхтвердые материалы (стм)
- •2.7. Выбор инструментального материала
- •3. Геометрия режущего инструмента
- •3.1 Общие сведения
- •3.2. Устройство проходного токарного резца
- •3.3. Общие понятия и определения
- •3.4. Геометрия проходного токарного резца
- •3.5. Назначение углов
- •3.6. Зависимости между углами, измеряемыми в различных координатных и секущих плоскостях
- •3.7. Влияние установки резца на станке на его геометрию
- •3.7.1. Резец повернут в основной плоскости
- •3.7.2. Резец смещен по вертикали от оси вращения шпинделя токарного станка
- •3.8. Влияние различных движений, составляющих движение резания, на геометрию
- •3.8.1. Влияние движения подачи
- •3.8.2. Влияние движения формообразования при нарезании резьбы резцом
- •3.8.3. Влияние вибрационного движения
- •3.9. Конструкция и геометрия спирального сверла
- •3.9.1. Конструкция
- •3.9.2. Геометрия
- •3.10. Геометрия фрез
- •3.10.1. Общие признаки
- •3.10.2. Цилиндрическая фреза с прямыми зубьями
- •3.10.3. Фреза с винтовыми зубьями
- •3.10.4. Торцовая фреза со вставными ножами
- •Элементы режима резания и геометрия срезаемого слоя
- •4.1. Общие понятия и определения
- •4.2. Строгание
- •4.2.1.Элементы режима резания
- •4.2.2. Геометрия срезаемого слоя
- •4.2.3. Геометрическая шероховатость
- •4.3. Точение
- •4.3.1. Режим резания
- •4.3.2. Геометрия срезаемого слоя
- •4.3.3. Геометрическая шероховатость
- •4.4. Обработка цилиндрической фрезой с прямыми зубьями
- •4.4.1. Элементы режима резания
- •4.4.2. Элементы фрезерования
- •4.4.3. Геометрия срезаемого слоя
- •4.4.4. Геометрическая шероховатость
- •4.5. Два вида фрезерования – попутное и встречное
- •4.6. Обработка цилиндрической фрезой с винтовыми зубьями
- •4.6.1. Элементы режима резания
- •4.6.2. Геометрия срезаемого слоя
- •4.7. Равномерное фрезерование
- •4.8. Торцовое фрезерование
- •4.8.1. Виды торцового фрезерования
- •4.8.2. Элементы режима резания
- •4.8.3. Элементы фрезерования
- •4.8.4. Геометрия срезаемого слоя
- •4.8.5. Геометрическая шероховатость
- •4.9. Круглое наружное шлифование
- •4.9.1. Понятие об абразивном инструменте
- •4.9.2. Кинематика и элементы режима резания
- •4.9.3. Толщина срезаемого слоя
- •4.10. Нарезание резьбы
- •4.10.1. Нарезание резьбы резцом
- •4.10.2. Нарезание резьбы гребенкой
- •4.10.3. Нарезание резьбы метчиками и плашками
- •4.10.4. Нарезание резьбы гребенчатыми фрезами
- •4.11. Сверление
- •4.12. Зенкерование и развертывание
- •5. Процесс образования стружки
- •5.1. Характеристика стружек
- •5.2. Механизм пластической деформации
- •В процессе пластической деформации
- •5.3. Механизм образования стружки
- •5.4. Причины образования различных стружек
- •5.9. Влияние угла сдвига на толщину стружки
- •5.5. Показатели деформации срезаемого слоя
- •5.5.1. Усадка
- •5.5.2. Относительный сдвиг
- •5.6 Прогнозирование вида и размеров стружки при резании металлов
- •5.7. Скорость деформации
- •5.7.1 Общие сведения
- •5.7.2 Оценка средней скорости пластической деформации при резании металлов
- •5.8. Исследование деформации срезаемого слоя методом координатных сеток
- •5.9. Зона стружкообразования
- •5.10. Влияние факторов процесса резания на деформацию срезаемого слоя
- •5.11. Внутреннее строение стружки
- •5.12 Определение угла текстуры стружки
- •5.13. Определение угла сдвига
- •5.14. Определение среднего коэффициента трения при резании металлов
- •5.15 Оценка предельного значения угла сдвига при резании материалов
- •6. Явления, сопутствующие процессу резания и влияющие на качество обработки
- •6.1. Общая характеристика
- •6.2. Нарост
- •6.3. Образование остаточных напряжений
- •6.4. Влияние остаточных напряжений на эксплуатационную прочность деталей машин
- •6.5. Измерение остаточных напряжений
- •6.6. Вибрации при резании металлов
- •6.7. Вибрационное резание
- •6.8. Деформационное упрочнение (наклёп)
- •7. Силы резания
- •7.1. Значение вопроса
- •7.2. Силы, действующие на лезвие проходного токарного резца
- •7.3. Эмпирические формулы для расчета сил резания
- •7.4. Удельное давление резания
- •7.5. Соотношение между составляющими силы резания
- •7.6. Экспериментальное исследование сил резания
- •7.6.1. Принцип измерения сил и типы динамометров
- •7.6.2. Методика проведения эксперимента
- •7.6.3. Обработка результатов измерения
- •7.7. Расчет сил, действующих на лезвие инструмента
- •7.7.1. Постановка вопроса
- •7.7.3. Расчет сил, действующих по задней поверхности лезвия
- •7.7.4. Теоретические формулы для расчета составляющих силы резания
- •7.7.5 Прогнозирование радиуса скругления режущей кромки инструмента
- •7.7.6. Расчет сил, действующих при косоугольном резании
- •7.7.7 Влияние угла наклона режущей кромки на главную составляющую силы резания
- •7.8. Определение расчетных нагрузок при проектировании элементов технологических систем
- •7.8.1. Общие положения
- •7.8.2. Расчет сил резания при обработке фрезами с прямыми зубьями
- •7.8.3. Расчет сил, действующих при обработке фрезами с винтовыми зубьями
- •7.8.4. Расчет сил, действующих при торцовом фрезеровании
- •7.8.5. Расчет сил, действующих при протягивании
- •7.8.6. Расчет сил, действующих при сверлении
- •8.3. Температура резания
- •8.4. Расчет температуры на контактных поверхностях лезвия режущего инструмента
- •8.4.1. Общие сведения
- •8.4.2. Понятие о температурном поле
- •8.4.3. Понятие о градиенте температуры
- •8.4.4. Основной закон теплопроводности
- •8.4.5. Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •8.4.6. Условия однозначности при решении дифференциального уравнения теплопроводности
- •8.4.7. Схематизация формы и теплофизических характеристик тел, участвующих в теплообмене
- •8.4.8. Фундаментальное решение дифференциального уравнения теплопроводности
- •8.4.9. Описание формы тел и условий на граничных поверхностях с помощью системы отраженных источников
- •8.4.10. Конвективный теплообмен
- •8.4.10.1. Общие сведения
- •8.4.10.2. Теплоотдача при естественной конвекции
- •8.4.10.3. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости или газа
- •8.4.10.4. Регулярный режим охлаждения
- •8.4.10.5. Теплообмен при изменении агрегатного состояния жидкости
- •8.4.10.6. Теплообмен при конденсации пара
- •8.4.10.7. Лучистый теплообмен
- •8.4.11. Расчет интенсивности источников тепла в зоне резания
- •Расчет средних температур на контактных площадках лезвия резца [25]
- •9. Износ и стойкость режущего инструмента
- •9.1. Природа и виды изнашивания режущего инструмента
- •9.2. Геометрия износа
- •9.3. Измерение износа инструмента
- •9.4. График износа инструмента. Понятие о стойкости инструмента и критерии его затупления
- •9.5. Зависимость стойкости от факторов процесса резания
- •9.6. Оптимальная стойкость инструмента
- •9.6.1. Постановка вопроса
- •9.6.2. Определение экономической стойкости
- •9.6.3. Определение стойкости, наибольшей производительности
- •9.7. Обрабатываемость резанием
- •9.8. Методы улучшения обрабатываемости материалов резанием
- •9.9. Прочность лезвия инструмента
- •9.9.1. Общие сведения
- •9.9.2. Хрупкое разрушение лезвия
- •9.9.3. Пластическое разрушение лезвия
- •10. Определение оптимального режима резания
- •10.1. Обоснование методики выбора элементов режима резания
- •10.2. Токарная обработка
- •10.2.1. Общие указания
- •10.2.2. Выбор геометрии режущей части
- •10.2.3. Глубина резания
- •10.2.4. Определение наибольшей технологически допустимой подачи
- •10.2.4.1. Определение подачи, допускаемой шероховатостью обработанной поверхности
- •10.2.4.2. Определение подачи из условия обеспечения заданной точности обработки
- •10.2.5. Выбор сечения стержня резца
- •10.2.6. Определение силы подачи
- •10.2.7. Определение скорости резания
- •10.2.8. Определение потребной мощности станка
- •10.2.9. Выбор станка
- •10.2.10. Определение параметров настройки токарного станка
- •10.3. Определение режима резания для многоинструментальной обработки
- •10.4. Фрезерование
- •10.4.1. Общие указания
- •10.4.2. Определение подачи
- •10.4.3. Определение скорости резания и выбор станка
- •10.5. Сверление
- •10.5.1. Общие рекомендации
- •10.5.2. Определение подачи
- •10.5.3. Определение скорости резания, мощности и силы подачи
- •10.6. Зенкерование и развертывание
- •10.6.1. Общие рекомендации
- •10.6.2. Определение подачи
- •10.6.3. Определение скорости резания, мощности станка и его настроечных данных
- •10.7. Шлифование
- •10.7.1. Общие рекомендации
- •10.7.2. Определение глубины резания
- •10.7.3. Выбор подачи
- •10.8. Нарезание резьбы
- •10.8.1. Общие указания
- •10.8.2. Нарезание резьбы резцами, плашками и винторезными головками
- •10.8.3. Нарезание резьбы гребенчатыми фрезами
- •10.8.4. Нарезание резьбы метчиками
- •10.9. Особенности обработки резанием пластмасс
- •Основные физико-механические свойства некоторых пластмасс
- •Рекомендуемые геометрические параметры режущего инструмента для обработки пластмасс резанием
- •Режимы резания при обработке пластмасс
- •11. Процессы физико-химической обработки
- •11.1. Общая характеристика физико-химических методов обработки (фхо)
- •11.2. Электроэрозионная обработка (ээо)
- •11.2.1. Общая характеристика ээо
- •11.2.2. Основные виды технологических процессов ээо
- •11.2.3. Оборудование для ээо
- •11.3. Электрохимическая обработка (эхо)
- •11.4. Ультразвуковая обработка материалов (узом)
- •11.5. Лучевая обработка
- •11.5.1. Лазерная обработка
- •11.5.2. Электронно-лучевая обработка
- •11.6 Комбинированные методы обработки (кмо)
- •Приложение
- •Библиографический список
- •Содержание
- •6. Явления, сопутствующие процессу резания и влияющие
- •Процессы механической и физико-химической обработки материалов
- •107077, Г. Москва, Стромынский пер., 4
6. Явления, сопутствующие процессу резания и влияющие
на качество обработки 124
6.1. Общая характеристика 124
6.2. Нарост 124
6.3. Образование остаточных напряжений 128
6.4. Влияние остаточных напряжений на эксплуатационную прочность деталей машин 135
6.5. Измерение остаточных напряжений 136
6.6. Вибрации при резании металлов 138
6.7. Вибрационное резание 145
6.8. Деформационное упрочнение (наклёп) 146
7. Силы резания 150
7.1. Значение вопроса 150
7.2. Силы, действующие на лезвие проходного токарного резца 150
7.3. Эмпирические формулы для расчета сил резания 156
7.4. Удельное давление резания и его зависимость от элементов
режима резания 157
7.5. Соотношения между составляющими силы резания 158
7.6. Экспериментальное исследование сил резания 159
7.6.1. Принцип измерения сил и типы динамометров 159
7.6.2. Методика проведения эксперимента 161
7.6.3. Обработка результатов измерения 164
7.7. Расчет сил, действующих на лезвие инструмента 167
7.7.1. Постановка вопроса 167
7.7.2. Силы, действующие на передней поверхности лезвия
инструмента при прямоугольном резании 167
7.7.3. Расчет сил, действующих на задней поверхности резания 172
7.7.4. Теоретические формулы для расчета составляющих
силы резания 175
7.7.5. Прогнозирование радиуса скругления режущей кромки инструмента 175
7.7.6. Расчет сил, действующих при косоугольном резании 180
7.7.7. Влияние угла наклона режущей кромки на главную
составляющую силы резания 184
7.8. Определение расчетных нагрузок при проектировании
элементов технологических систем 188
7.8.1. Общие положения 188
7.8.2. Расчет сил резания при обработке фрезами с прямыми
зубьями 189
7.8.3. Расчет сил, действующих при обработке фрезами с винтовыми
зубьями 193
7.8.4. Расчет сил, действующих при торцовом фрезеровании 196
7.8.5. Расчет сил, действующих при протягивании 199
7.8.6. Расчет сил, действующих при сверлении 201
8. Тепловые явления в процессе резания 202
8.1. Значение вопроса 202
8.2. Источники тепла и тепловые потоки 203
8.3. Температура резания 207
8.4. Расчет температуры на контактных поверхностях лезвия
режущегоинструмента 214
8.4.1. Общие положения 214
8.4.2. Понятие о температурном поле 214
8.4.3. Понятие о градиенте температуры 216
8.4.4. Основной закон теплопроводности 217
8.4.5. Дифференциальное уравнение теплопроводности 219
8.4.6. Условия однозначности при решении дифференциального
уравнения теплопроводности 221
8.4.7 Схематизация формы и теплофизических характеристик тел, участвующих в теплообмене 223
8.4.8. Фундаментальное решение дифференциального
уравнения теплопроводности 227
8.4.9. Описание формы тел и условий на граничных
поверхностях с помощью системы отраженных источников 232
8.4.10. Конвективный теплообмен 236
8.4.10.1. Общие сведения 236
8.4.10.2. Теплоотдача при естественной конвекции 239
8.4.10.3. Теплоотдача при вынужденном движении
жидкости или газа 240
8.4.10.4. Регулярный режим охлаждения 241
8.4.10.5. Теплообмен при изменении агрегатного
состояния жидкости 242
8.4.10.6. Теплообмен при конденсации пара 245
8.4.10.7. Лучистый теплообмен 246
8.4.11. Расчет интенсивности источников тепла в зоне резания 248
8.4.12. Расчет средних температур на контактных площадках
лезвия резца 251
9. Износ и стойкость режущего инструмента 256
9.1. Природа и виды изнашивания режущего инструмента 256
9.2. Геометрия износа 259
9.3. Измерение износа инструмента 261
9.4. График износа инструмента. Понятие о стойкости инструмента и критерии его затупления 261
9.5. Зависимость стойкости от факторов процесса резания 264
9.6. Оптимальная стойкость инструмента 268
9.6.1. Постановка вопроса 268
9.6.2. Определение экономической стойкости 269
9.6.3. Определение стойкости наибольшей производительности 272
9.7. Обрабатываемость резанием 272
9.8. Методы улучшения обрабатываемости материалов резанием 275
9.9. Прочность лезвия инструмента 277
9.9.1. Общие сведения 277
9.9.2. Хрупкое разрушение лезвия 278
9.9.3. Пластическое разрушение лезвия 280
10. Определение оптимального режима резания 282
10.1. Обоснование методики выбора элементов режима резания 282
10.2. Токарная обработка 285
10.2.1. Общие указания 285
10.2.2. Выбор геометрии режущей части 285
10.2.3. Глубина резания 286
10.2.4. Определение наибольшей технологически допустимой
подачи 287
10.2.4.1. Определение подачи, допускаемой шероховатостью
обработанной поверхности 287
10.2.4.2. Определение подачи из условия обеспечения
заданной точности обработки 287
10.2.5. Выбор сечения стержня резца 292
10.2.6. Определение силы подачи 293
10.2.7. Определение скорости резания 294
10.2.8. Определение потребной мощности станка 295
10.2.9. Выбор станка 295
10.2.10. Определение параметров настройки токарного станка 295
10.3. Определение режима резания для многоинструментальной
обработки 296
10.4. Фрезерование 298
10.4.1. Общие указания 298
10.4.2. Определение подачи 299
10.4.3. Определение скорости резания и выбор станка 300
10.5. Сверление 301
10.5.1. Общие рекомендации 301
10.5.2. Определение подачи 301
10.5.3. Определение скорости резания, мощности и силы подачи 301
10.6. Зенкерование и развертывание 302
10.6.1. Общие рекомендации 302
10.6.2. Определение подачи 303
10.6.3. Определение скорости резания, мощности
станка и его настроечных данных 303
10.7. Шлифование 304
10.7.1. Общие рекомендации 304
10.7.2. Определение глубины резания 305
10.7.3. Выбор подачи 306
10.8. Нарезание резьбы 307
10.8.1. Общие указания 307
10.8.2. Нарезание резьбы резцами, плашками и винторезными
головками 307
10.8.3. Нарезание резьбы гребенчатыми фрезами 308
10.8.4. Нарезание резьбы метчиками 309
10.9. Особенности обработки резанием пластмасс 310
11. Процессы физико-химической обработки 316
11.1. Общая характеристика физико-химических
методов обработки (ФХО) 316
11.2. Электроэрозионная обработка (ЭЭО) 318
11.2.1. Общая характеристика ЭЭО 318
11.2.2. Основные виды технологических процессов ЭЭО 323
11.2.3. Оборудование для ЭЭО 325
11.3. Электрохимическая обработка (ЭХО) 327
11.4. Ультразвуковая обработка материала (УЗО) 335
11.5. Лучевая обработка 342
11.5.1. Лазерная обработка 342
11.5.2. Электронно-лучевая обработка 346
11.6. Комбинированные методы обработки (КМО)……………………350
Приложение 354
Библиографический список 356
Железнов Геннадий Степанович