- •Міністерство освіти і науки України
- •Конспект лекцій
- •Маріуполь, 2010 р.
- •1. Исторический обзор
- •1Период – 1918-1935 г.Г.
- •2 Период –1935-1941 г.Г.
- •3Период с1941 г по настоящее время
- •2. Основные понятия, относящиеся к процессу резания
- •3. Элементы режима резания и срезаемого слоя
- •3.1 Главное движение резания и движение подачи
- •3.2 Геометрические параметры режущей части инструмента
- •3.3 Установочная база
- •3.4 Углы в плане
- •3.5 Роль углов резца
- •3.6 Факторы, влияющие на изменение углов в плане.
- •3.7 Угол спада стружки.
- •4. Инструментальные материалы, применяемые для изготовления режущей части инструментов.
- •4.1 Углеродистые инструментальные стали
- •4.2 Легированные инструментальные стали.
- •4.3 Высоколегированные инструментальные (быстрорежущие) стали.
- •4.4 Твердые сплавы.
- •4.5 Минеральная керамика. Цм- 332
- •4.6 Сверхтвердые инструментальные материалы
- •4.7 Физико– механические свойства инструментальных материалов
- •5. Формы передней поверхности инструмента
- •6. Формы переходного лезвия резца
- •7. Физические явления при резании металлов.
- •8. Деформирование металлов при резании. Схема образования стружки.
- •9. Относительный сдвиг
- •10. Образование текстуры при резании металлов.
- •11. Усадка стружки
- •12. Влияние режимов резания и срезаемого слоя на усадку стружки.
- •13. Наростообразование при резании
- •14. Влияние различных факторов на процесс наростообразования
- •14.1 Скорость резания
- •14.2 Физико- механические свойства обрабатываемого материала.
- •15. 1 Тепловые потоки в зоне резания
- •15.2 Распределение температур на контактных площадках инструмента
- •15. 3 Факторы влияющие на температуру резания.
- •15. 4 Методы измерения температур в зоне резания
- •16. Охлаждение и смазка при резании. Требования к сов.
- •16.1 Способы подвода сов в зону резания
- •17. Качество обработанной поверхности.
- •17.2 Наклеп
- •17.3 Остаточное напряжение в поверхностном слое после обработки резанием.
- •18. Виды стружки
- •19. Износ режущего инструмента
- •19.1 Физическая природа изнашивания инструмента
- •19.2 Зависимость износа от времени
- •19.3 Влияние различных факторов на стойкость инструмента
- •20. Силы, действующие на режущий клин инструмента
- •20.1 Напряжения, действующие в плоскости скалывания
- •20.2 Силы резания при точении
- •20.3 Схема электроиндуктивного датчика
- •20.4 Графоаналитический метод обработки опытных данных (на примере сил резания)
- •20.5 Влияние различных факторов на силы резания
- •21. Скорость резания при точении
- •22. Расчет режимов резания
- •23. Штучное время и основное технологичное время
- •24. Фрезерование
- •24.1 Геометрические параметры режущей части фрез
- •24.2 Особенности процесса фрезерования
- •24.3 Элементы режима резания при фрезеровании
- •24. 4 Элементы срезаемого слоя при фрезеровании
- •24.5Основное технологическое время при фрезеровании
- •24.6 Силы резания при фрезеровании
- •24.7 Мощность механизма главного движения
- •24.8 Износ и стойкость фрез
- •24.9 Особенности процесса фрезерования.
- •25. Зубонарезание
- •Содержание
1Период – 1918-1935 г.Г.
Начало работам этого периода было положено выдающимся экспериментатором А.Н.Челюсткиным. В1925 г. вышла в свет его книга “Влияние размеров стружки на усилие резания металлов”, в которой определены силы резания и даны формулы для силы резания.
Одним из первых учебников, по которым воспитывались многие советские инженеры- технологи, были учебники профессора В.А. Кривоухова и Глебова С.Ф. в 1931 г. В 1930 г. был создан первый твердый сплав “победа”. В период 1930- 1935 г.г. появляется ряд капитальных работ С.С Рудника, А.В.Панкина.
2 Период –1935-1941 г.Г.
Бурное развитие машиностроения в годы первых пятилеток предъявило высокие требования к науке о резании металлов. Для руководства всеми научно- исследовательскими работами в Советском Союзе в области резания металлов была создана Комиссия по резанию металлов под председательством Е.П. Наденской в состав: А.И. Каширина, В.А. Кривоухова, И.М.Б., С.Д.Т. В течение пяти лет по единой методике экспериментального исследования силовых и стойкостных зависимостей было выполнено около 250 капитальных исследовательских работ. Эти работы явились единственными в мире как по разнообразию применяемых инструментов и обрабатываемых материалов, так и по методике их проведения. Появляется ряд работ большого научного значения, которые вместе с материалами Комиссии по резанию металлов заложили фундамент советской школы резания.
Выдающимся вкладом отечественных ученых этого периода является разработка методов скоростного резания металлов твердосплавными инструментами. (исследования И.Ф. Клокова, П.П. Грудова)
3Период с1941 г по настоящее время
В годы Великой Отечественной войны ученые все свои силы отдали решению ряда практических задач, повышающих производительность труда и качество продукции оборонной промышленности. Послевоенный период характеризуется глубокими исследованиями в области резания металлов. Качественно изменились методы и средства экспериментов. Разработан новый раздел науки о резании металлов - кинематика резания, изучающий кинематические схемы резания и действительные (рабочие) геометрические параметры инструментов, определяющие характер стружкообразования, изнашивание и стойкость. Большая заслуга в этом принадлежит Г.И. Грановскому, В.А. Шишкову, С.С. Петрухину и др.
Исследователями В.А. Кривоуховым, А.М. Розенбергом, Н.Н. Зоревым, А.И. Исаевым, М.И. Клушиным, М.Ф. Полетиной и др. создана достаточно стойкая система взглядов на основные проблемы механики процесса резания. На базе изученных закономерностей механики процесса резания значительное развитие получила теплофизика резания. Основная работа по исследованию температуры резания металлов методом естественной термопары выполнены Н.А. Резниковым, А.М. Даниеляном, А.А. Аваковым. Аналитические зависимости по определению средней температуры п-а, температурного поля инструмента и стружки, теплообмена между стружкой, инструментом и деталью впервые выполнены профессором А.Н. Резниковым. Основные исследования природы механизма износа отражены в трудах Г.И. Грановского, Т.Н. Лоладзе; Н.Н. Зорева. В настоящее время можно считать установленным, что режущий инструмент подвергается в зависимости от условий резания различным по природе видам износа - абразивному, адгезионному, диффузионному, химическому и др. Однако предстоит еще много сделать, чтобы достаточно полно раскрыть физическую природу износа и сущности явлений, происходящих в слоях инструмента и обрабатываемого материала. В области прочности тела и режущей части инструмента проведены исследования Т.Н. Лоладзе, А.И. Бетанели, В.А. Остафовым и др.
Получила развитие и теория обрабатываемости металлов и сплавов. Имеются ценные данные о влиянии химических, механических теплофизических и структурных свойств материалов на допускаемую стойкость и силы резания, что позволило вооружить металлообрабатывающую промышленность научно обоснованными нормативами по выбору оптимальных геометрических параметров инструментов и режимов резания, как для традиционных, так и новых жаропрочных, нержавеющих, немагнитных, тугоплавких и других специальных сталей и сплавов.
Из зарубежных исследований в области резания металлов успешно работают П. Бриджемен над вопросами больших пластических деформаций, Е. Мерчант и Д. Стаблер – над вопросами механики процесса резания, М. Шоз и Г. Окиту – над вопросами обрабатываемости металлов и износа режущего инструмента. Большое внимание к углублению теоретических познаний, тесная связь с практикой является той основой, которая позволит успешно решать новые задачи, возникающие в ходе развития науки о резании металлов и всего машиностроения.
