е.н. трембач Г.А. МЕЛЕТЬЕВ

а.г. сХИРТЛАДЗЕ в.М. ПАЧЕВСКИЙ

Резание материалов

Учебник

Воронеж 2008

ГОУВПО «Воронежский государственный

технический университет

Московский государственный технологический

университет «Станкин»

Марийский государственный технический университет

Е.Н. Трембач Г.А. Мелетьев

А.Г. Схиртладзе В.М. Пачевский

резание

материалов

Издание второе, переработанное и дополненное

Утверждено редакционно-издательским советом

Университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2008

УДК 621.91.01(07)

Резание материалов: учебник / Е.Н. Трембач, Г.А. Мелетьев, А.Г. Схиртладзе, В.М. Пачевский. 2-е изд., перераб. и доп. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008. 453 с.

В учебнике изложены основные вопросы процесса резания материалов: закономерности превращения срезаемого слоя в стружку, формирования поверхностного слоя детали, изнашивания режущих инструментов; рассмотрены геометрические параметры инструментов в статике и движении, форма и размеры срезаемого слоя, силовые и стойкостные зависимости, определение рациональных режимов резания и условий эксплуатации инструментов для различных методов обработки материалов резанием. Учебник предназначен для студентов машиностроительных направлений и специальностей вузов.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств», специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы», дисциплине «Резание материалов».

Учебник подготовлен в электронном виде в текстовом редакторе MS Word XP и содержится в файле Рез. матер.doc.

Табл. 23. Ил. 186. Библиогр.: 23 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, проф. А.Н. Осинцев

Рецензенты: кафедра начертательной геометрии

и графики Воронежского государственного

архитектурно-строительного университета

(зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. Ю.А. Цеханов);

д-р техн. наук, проф. Ю.С. Ткаченко

 Трембач Е.Н., Мелетьев Г.А.,

Схиртладзе А.Г., Пачевский В.М., 2008

 Оформление. ГОУВПО «Воронежский

государственный технический

университет», 2008

Введение

Одним из наиболее распространенных методов обработки металлов и других материалов является обработка резанием.

Обработка резанием имеет достаточно высокую производительность и отличается исключительной точностью. Необходимо также отметить универсальность и гибкость обработки резанием, обеспечивающие ее преимущество перед методами формообразования, особенно в единичном и мелкосерийном производствах.

Процесс резания материалов заключается в том, что режущий инструмент воздействует на поверхностный слой обрабатываемой заготовки и отделяет его от основной массы заготовки, превращая в стружку, с целью получения детали необходимой формы и размеров с соответствующим качеством обработанных поверхностей. Осуществляется этот процесс на металлорежущих станках с помощью металлорежущего инструмента.

Сложный процесс резания материалов, сопровождающийся деформациями сжатия, растяжения, сдвига, большим трением и тепловыделением, имеет свои закономерности, изучение которых необходимо для того, чтобы сделать этот процесс более производительным и экономичным.

Теория резания материалов – это теория процессов, совершающихся при резании, а именно: процесса стружкообразования (теория собственного процесса резания) и износа режущих инструментов (теория стойкости режущих инструментов).

Задача состоит в том, чтобы установить, как свойства металлов проявляются в конкретных условиях, возникающих при резании и затуплении инструментов, и каковы соотношения между факторами, влияющими на эти процессы.

Важным разделом теории резания является также теория экономических режимов резания.

Основными вопросами, рассматриваемыми в курсе «Резание материалов», являются: 1) материалы, используемые для изготовления режущих инструментов; 2) геометрические элементы режущей части металлорежущих инструментов; 3) геометрические элементы срезаемого слоя; 4) физические основы процесса резания (стружкообразования); 5) контактные явления в зоне резания; 6) силы, возникающие при резании металлов, и энергия, затрачиваемая на процесс резания; 7) тепловые явления при резании металлов; 8) износ режущих инструментов, их стойкость и скорость резания, допускаемая их режущими свойствами; 9) назначение оптимальных элементов режима резания.

Изучение этих вопросов необходимо не только для обеспечения высокой производительности и экономичности процесса резания, но и для правильного расчета, конструирования и эксплуатации металлорежущих станков, инструментов и технологической оснастки.

Таким образом, в курсе «Резание материалов» раскрывается природа явлений, происходящих при обработке металлов резанием, и даются научные основы наиболее рационального ее осуществления на металлорежущих станках.

Материал данного пособия охватывает курс лекций по дисциплине «Резание материалов», разработанный, в основном, с использованием сведений, содержащихся в учебниках и учебных пособиях, включенных в список литературы. Курс лекций разработан в соответствии с Государственным образовательным стандартом специальности «Технология машиностроения» направления подготовки дипломированных специалистов «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». В предлагаемом учебном пособии в отличие от существующей литературы, посвященной резанию материалов, все понятия и определения приведены в соответствие с требованиями ГОСТ 25762-83 и других стандартов, так как курс «Резание материалов» является первым в блоке спецдисциплин и закладывает основы профессионального языка инженера-технолога, дает отправные знания студентам для успешного изучения других дисциплин специального цикла. Настоящая работа «отфильтровывает» и исключает информацию, содержащуюся в учебниках, и представляющую, в основном, научный характер, что способствует более легкому усвоению студентами достаточно сложного материала. При изложении различных закономерностей процесса резания составители пособия сочли возможным в качестве доказательство привести результаты своих экспериментальных исследований.

В учебном пособии составители попытались в доступной для студентов форме изложить существующие представления о процессе превращения срезаемого слоя в стружку, изнашивании контактных поверхностей инструмента и образовании обработанной поверхности применительно к наиболее распространенным видам обработки материалов резанием. Вопросы теории стружкообразования рассмотрены для свободного прямоугольного резания, а такие вопросы как силы резания, теплообразование и температуры резания, износ и стойкость инструмента, формирование обработанной поверхности и другие, подробно рассматриваются применительно к продольному точению и закрепляются на примерах сверления, фрезерования и шлифования.

В соответствии с направлениями развития высшей школы большая роль в учебном процессе отводится самостоятельной работе студентов. С учетом этого материал учебного пособия изложен таким образом, чтобы при изучении курса от него легко можно было перейти к работе с научной или технической литературой. В курсе предусмотрено самостоятельное выполнение расчетно-графической работы. В конце каждого раздела изложены вопросы для самоконтроля.

Авторы надеются, что настоящая работа будет полезна для студентов машиностроительных специальностей и направлений вузов и поможет им в успешном освоении дисциплины «Резание материалов».