Процессы и операции формообразования

Технология машиностроения - 151900.62→11. «Процессы и операции формообразования»
Практика и СРС
Контрольная семестровая работа (для заочников)
Методические указания и рекомендации

6 семестр
Вид итогового контроля - зачет
Контрольных работ: 1
Трудоемкость дисциплины:
Всего: 3 зачетные единицы (108 часов)
Из них:
аудиторных – 12 часов (лекций – 4 часа, лабораторных – 4 часа, практических – 4 часа);
СРС (самостоятельной работы студента) – 96 часов.

камня, шкур должны быть намного тверже тех материалов, которые ими обрабатываются. Шкуру убитого животного можно было чистить деревянным скребком. А чтобы изготовить этот скребок, надо было резать, строгать дерево более твердым, каменным орудием. Но ведь такие каменные орудия тоже нужно было чем-то вытесать. Для этого приходилось искать еще более твердую породу камня и из нее изготовлять необходимое орудие. Уже древнейшим мастерам пришлось различать степень твердости камня.

Режущие орудия и инструменты древнейшего человека: а — устройство для сверления отверстий в камне с помощью тетивы лука (слева — тяжелое каменное зубило на рукоятке, вставленной в просверленное в камне отверстие); б — устройство для выстрагивания канавок в камне (справа в кружке — разрез по инструменту и изделию).

обработки дерева и камня с помощью такого же устройства научились вращать не инструмент, а заготовку. Благодаря этому им удавалось обтачивать круглые (цилиндрические) изделия, придавать им задуманную форму и назначенные размеры.
Для такой обработки служило очень неуклюжее устройство, но в него, пусть еще в грубом виде, уже входили основные части современного металлообрабатывающего станка.

Древнеегипетский токарный станок.

инструменту относятся три:
клин (резец, нож, топор, плуг, лопата и др.), пила (многолезвийные
инструменты) и винт (сверло, резьба и др.).

Клин

Пила

Винт

промышленном производстве достигла значительных успехов, но результаты теоретических исследований в данных направлениях начали издаваться лишь к середине ХІХ в. Первый научный труд по обработке кованого железа был опубликован в 1848 г. французским ученым Ж. Кокилье.
В 1864–1870 гг. профессор Петербургского горного института И. А. Тиме и его ученики положили начало созданию науки о резании в России. В 1893 г. К.А. Зворыкин – профессор Петербургского, а затем Харьковского политехнического институтов – и его ученики и последователи приступили к исследованию силовых явлений при резании. Признано, что работы И. А. Тиме и К. А. Зворыкина заложили основы механики резания.
В 1900 г. мастер-механик Петербургского политехнического института Я.Г. Усачев впервые применил металлографический метод при изучении тепловых явлений, наростообразования, упрочнения поверхностей, что послужило серьезным толчком для развития физики резания.
В СССР наиболее известными центрами по резанию были Московский станкоинструментальный институт (Мосстанкин), Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт (ВНИИ), Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования (ВНИИАШ).

прогресса, что видно на примере сотрудничества России с мировым лидером – фирмой Sandvik COROMANT (Швеция). С 1862 года фирма начала свою деятельность с производства стали высокого качества. В 1941 году вышла первая твердосплавная продукция фирмы Sandvik. Дальнейшие наиболее значимые успехи фирмы Sandvik COROMANT представляются следующими: 1958 г. – первые в Европе сменные неперетачиваемые пластины серии Т-МАХ; 1969 г. – сменные неперетачиваемые пластины с износостойким покрытием серии GC; 1990 г. – новая универсальная модульная инструментальная система Coromant Capto, одинаково эффективная как при точении и фрезеровании, так и при сверлении.

инструменте связан с прогрессом компьютерной и микропроцессорной техники, информационных технологий, созданием новых инструментальных материалов и износостойких покрытий, совершенствованием средств технологического оснащения и оборудования. В области проектирования режущего инструмента поистине революционные сдвиги произошли в связи с развитием САПР, 2D и 3D моделирования с применением инструментальных пакетов COMPAS, AutoCAD, SoliD Works, CATIA и др.

Многоосевая фрезерная обработка в системе T-FLEX ЧПУ 3D

Трехмерная модель турбинного колеса

материал, осуществляя работу пластической деформации по срезанию припуска и отделению стружки.

в элемент инструмента (зуб, нож).
Клин оформлен поверхностями, пересечения которых под определенными углами дают кромки, а пересечения кромок дают точки. Все эти элементы и параметры, определяющие их взаимное положение, относятся к геометрическим параметрам лезвия.

Аγ – поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой.
Задняя главная поверхность Аα – задняя поверхность лезвия, примыкающая к главной режущей кромке.
Задняя вспомогательная поверхность А’α – задняя поверхность лезвия, примыкающая к вспомогательной режущей кромке.
Режущая кромка (РК) – кромка, образуемая пересечением передней и задней поверхностей лезвия:

– главная режущая кромка К – это ее часть, формирующая большую сторону сечения срезаемого слоя;
– вспомогательная режущая кромка К’ – часть режущей кромки, формирующая меньшую сторону сечения срезаемого слоя.
Вершина лезвия В – участок режущей кромки в месте пересечения двух задних поверхностей (главной и вспомогательной режущих кромок).

кромок в вершине лезвия.

Радиус округления режущей кромки ρ – радиус кривизны режущей кромки в ее сечении нормальной секущей плоскостью.

1 — вспомогательное лезвие; 2 — вспомогательная задняя поверхность; 3 — главное лезвие; 4 — главная задняя поверхность; 5 — передняя поверхность; Б, В и Г — продольное сечение режущей части проходного резца: I — передний угол; II — задний угол; III — передняя поверхность.

помощью особой охлаждающей жидкости с растворенными в ней маслами. Ее подводят трубочкой к тому месту, где встречаются режущий инструмент и изделие. Струя жидкости обрушивается водопадом на контакт режущей кромки с поверхностью изделия и охлаждает его — помогает инструменту подольше держаться, не «садиться». Ученые П.А. Ребиндер и Б.В. Дерягин доказали, что при определенных условиях микрочастицы той же жидкости помогают инструменту и в другом отношении. Они проникают в мельчайшие поры на поверхности изделия и как бы расклинивают, разрывают своим давлением частицы металла, ослабляют его сопротивление резанию.

Охлаждающая жидкость помогает резать металл. Слева и справа на рисунке — схема ее расклинивающего действия.

кромки перпендикулярно направлению скорости главного или результирующего движения резания в этой точке.

Плоскость резания Рn – координатная плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная основной плоскости.

секущих плоскостях.
Главная секущая плоскость Рτ – координатная плоскость, проведенная в рассматриваемой точке главной режущей кромки перпендикулярно линии пересечения основной плоскости и плоскости резания. В системах координат эта плоскость обозначается соответственно Рτи, Рτс, Рτк.

Вспомогательная секущая плоскость Р’τ – координатная плоскость, проведенная в рассматриваемой точке вспомогательной режущей кромки перпендикулярно линии пересечения плоскостей, проведенных аналогично основной плоскости и плоскости резания. В системах координат эта плоскость обозначается соответственно Р’τи, Р’τс, Р’τк.

угол γ – угол в главной секущей плоскости между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью.
Задний угол α – угол в секущей плоскости между задней поверхностью лезвия и плоскостью резания.
Угол заострения β – угол в главной секущей плоскости между передней и задней поверхностями лезвия.