Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Камская государственная инженерно-экономическая академия

И.А.Савин, д.Т.Сафаров, а.Г.Схиртладзе, н.А.Чемборисов физические и тепловые процессы в технологических системах

Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».

Набережные Челны

2007

УДК 621.9.025.11

Р 34

Авторский коллектив:

И.А.,Савин д.Т.Сафаров, а.Г.Схиртладзе, н.А. Чемборисов

«Физические процессы в технологических системах»: учебное пособие / И.А Савин и др.; под общей редакцией к.т.н., доцент И.А, Савин – Набережные Челны: Изд-во Камской государственной инженерно-экономической академии – 2007. – 256 с. : ил. – Библиогр.: с. 279-281

ISBN 5-9536-0082-8

В пособии изложены общие вопросы, связанные с физическими основами резания материалов. Рассмотрены теоретические вопросы формирования макро- и микрогеометрии обрабатываемой поверхности. Рекомендуется для студентов технических вузов при подготовке бакалавров и магистров наук по направлению – «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» и дипломированных специалистов по направлению – «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». Может быть полезна аспирантам специальности «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»

Рецензенты:

зав. кафедрой инструментальной техники и технологии формообразования МГТУ «Станкин», Заслуженный деятель науки РФ д.т.н., профессор Гречишников В.А.

технический директор ОАО КамАЗинструментспецмаш – к.т.н. Хисамутдинов Р.М.

© Камская государственная

ISBN 5-9536-0082-8 инженерно-экономическая

академия 2007 год.

© Коллектив авторов

2007 год.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕЗАНИЯ 9

Сведения из физики твердого тела 9

Механизм пластической деформации 11

Виды деформированного состояния 14

Пластическая деформация металла в процессе резания 21

Типы образующихся стружек 27

Усадка стружки 29

Методы оценки степени деформации 34

Весы лабораторные равноплечие ВЛР 200 36

2. СИЛЫ РЕЗАНИЯ 41

Влияние факторов на силу резания 47

Методы измерения сил резания 57

3. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ МАТЕРИАЛОВ 80

Роль теплоты в процессах резания 80

Причины образования теплоты 82

Распределение теплоты. Уравнение теплового баланса 83

Температурные поля 86

Методы измерения температур в зоне резания 89

Влияние различных факторов на температуру в зоне резания 101

4. ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТА 106

Общие сведения 106

Виды трения. Особенности трения при резании 106

Механизмы износа 110

Износ инструмента 113

Методы исследования износа режущих инструментов 117

Размерный износ инструмента 118

Определение стойкости и критерии затупления инструмента 122

Восстановление режущей способности инструмента 131

Методы повышения стойкости режущего инструмента 134

Механизмы износа и разрушения инструментов с покрытиями 147

5. КАЧЕСТВО ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ 157

Шероховатость обработанной поверхности 158

Методы определения параметров шероховатости 165

Влияние факторов на величину шероховатости 171

Упрочнение (наклеп) микроструктуры поверхностного слоя 181

Влияние факторов на поверхностные свойства обработанной поверхности 182

Остаточные напряжения в обработанной поверхности 189

Влияние факторов на остаточные напряжения 191

6. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 194

Метод оптимального планирования 194

Упрощенный вывод зависимостей 204

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 207