Метою вивчення є засвоєння відомостей про фізичну сутність процесів різання матеріалів, процес стружкоутворення, наросту, усадки стружки, силові явища, теплоутворення, знос інструмента, розрахунок оптимальних режимів різання, визначення основного (машинного) часу при різних видах механічної обробки
Третій рік. Осінь – 6 кредитів. Екзамен.
Перелік дисциплін, які є передумовою вивчення курсу:
- 131БОК3 Вища математика
- 131БОК4 Фізика
- 131БОК7 Нарисна геометрія та інженерна графіка
- 131БОК8 Теоретична механіка
- 131БОК9 Опір матеріалів
- 131БОК18 Безпека людини
- 131БОК20 Деталі машин
- 131БОК21 Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство
- 131БОК23 Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання
Курс є передумовою для вивчення дисциплін циклу загальної та професійної підготовки
- 131БОК25 Технологія обробки типових деталей та технологічна оснастка
- 131БОК26 Металорізальні верстати
- 131БОК28 Технологічні методи виробництва заготовок деталей машин
- 131БОК32 Різальний інструмент
- 131БВБ4.1 Програмне забезпечення механічної обробки та технологічні процеси
- 131БВБ4.2 Теорія автоматичного управління технологічними системами
- 131БВБ6.1 Інструментальне забезпечення автоматизованого виробництва
- 131БВБ7.1 Верстатне обладнання автоматизованого виробництва
- 131БВБ10.1 Теорія автоматичного управління технологічними системами
- 131БВБ12.1 Технологічні основи машинобудування
Змістовий модуль 1. Загальні відомості про різання металів
Тема 1. Різання – технологічний спосіб обробки металів
Роль різання в розвитку виробничих сил. Історична довідка про розвиток різання. Основні поняття, терміни та визначення. Поверхні на оброблюваних заготовках. Види взаємних рухів заготовки й різального інструменту.
Тема 2. Режими різання
Основні показники режимів різання. Глибина різання, її визначення при різних видах обробки. Подача, її сутність і види. Швидкість різання, її визначення при точінні, струганні, фрезеруванні.
Тема 3. Інструментальні вуглецеві, леговані та швидкорізальні сталі
Умови роботи різальних інструментів і вимоги до матеріалів для їх виготовлення. Класифікація інструментальних матеріалів. Вуглецеві, леговані й швидкорізальні сталі, їх хімічний склад, термічна обробка, структура, властивості, галузі застосування.
Тема 4. Тверді сплави
Тверді сплави, їх групи й склад, технологія виготовлення пластин і закріплення їх на корпусах інструментів.
Тема 5. Керамічні і металокерамічні матеріали
Керамічні і металокерамічні матеріали, їх особливості й застосування.
Тема 6. Надтверді матеріали
Надтверді матеріали, їх склад, види, властивості, галузі застосування.
Тема 7. Конструктивні елементи й геометричні параметри токарного прохідного різця
Координатні площини й кути заточування різців. У яких площинах вимірюються різні кути різця. Осьові та радіальні кути різця і , взаємозв’язок між нормальними, осьовими та радіальними кутами різця.
Тема 8. Вплив кутів різця на процеси різання
Вплив кутів різця на процеси різання: передній, задній, головний та допоміжний кути в плані, кут нахилу головної різальної кромки. Зміни кутів при встановленні різця та різанні. Кінематичні кути різця.
Тема 9. Стружкоутворення при різанні металів
Стиск і зсув у зоні стружкоутворення. Фізичні процеси у зоні стружкоутворення. Види стружки. Умови утворення стружки сколювання, надлому та зливної. Усадка стружки, її види, причини утворення, способи визначення. Умови завивки стружки. Способи подрібнення зливної стружки.
Тема 10. Шар, що зрізується, і його параметри
Переріз шару, який зрізується, його ширина й товщина. Взаємозв’язок між шириною і товщиною шару, що зрізується, та подачею й глибиною різання. Перерізи номінального, дійсного й залишкового шару, який зрізується, визначення їх площі та висоти залишкових гребінців при гострозаточеному різці та різці з радіусом заокруглення вершини. Вплив залишкового перерізу на шорсткість обробленої поверхні. Фактори, які впливають на висоту залишкових гребінців.
Змістовий модуль 2. Явища, що виникають під час різання, та можливість впливу на них
Тема 11. Сила та потужність різання
Джерела виникнення. Результуюча сила різання. Розкладання результуючої сили різання. Вплив різних факторів на силу різання. Способи визначення сили різання. Розрахунок потужності різання.
Тема 12. Наростоутворення при різанні металів
Сутність, умови утворення наростів, вплив наростів на умови різання та якість обробленої поверхні. Фактори, які сприяють наростоутворенню. Шляхи зменшення наростоутворення.
Тема 13. Теплові явища при різанні металів.
Джерела утворення теплоти. Шляхи відводу теплоти із зони різання. Тепловий баланс при різанні. Розподіл температури в зоні різання. Теплове поле й температура різання. Вплив температури різання на стійкість різального інструменту й умови різання.
Тема 14. Зношування різальних інструментів.
Фактори, які спричинюють руйнування й зношування контактних поверхонь інструментів. Природа і гіпотези зношування. Розвиток зношування та його періоди. Критерії зношування.
Тема 15. Стійкість різального інструмента.
Поняття про стійкість інструментів. Вплив умов роботи на зношування різальних інструментів. Ресурс роботи інструменту.
Тема 16. Мастильно-охолоджувальні технічні засоби.
Роль МОТЗ у різанні металів. Класифікація МОТЗ. Способи подачі МОТЗ у зону різання.
Тема 17. Вібрації при різанні металів.
Причини їх виникнення. Різновиди вібрацій. Вплив вібрацій на якість обробленої поверхні й на стійкість різального інструменту. Способи зниження вібрацій.
Тема 18. Якість обробленої поверхні.
Залишкові перетини зрізу. Номінальна та реальна шорсткість обробленої поверхні при різних видах різання. Стан поверхневого шару після обробки різанням. Наклеп обробленої поверхні. Структурний стан поверхневого шару. Методи оцінки якості обробленої поверхні.
Тема 19. Оброблюваність матеріалів різанням.
Показники оброблюваності. Вплив хімічного складу та структури металевих матеріалів на оброблюваність. Способи визначення оброблюваності різанням. Шляхи підвищення оброблюваності різанням.
Тема 20. Розрахунок оптимальних режимів різання.
Вибір основних режимних параметрів. Фактори оптимізації режимів різання. Методи розрахунку режимів різання.
Змістовий модуль 3. Точіння, протягування, фрезерування та нарізання зубчастих коліс
Тема 1. Обробка металів різцями.
Інструментальні матеріали для різців. Геометричні параметри різців.
Тема 2. Протягування.
Сутність процесу. Схеми протягування. Сили різання при протягуванні.
Тема 3. Особливості розрахунку круглої внутрішньої протяжки.
Проектний та перевірочний розрахунки.
Тема 4. Фрезерування.
Види фрезерування, особливості процесу. Зустрічне й супутнє фрезерування. Принцип рівномірності при фрезеруванні. Поверхні, оброблювані при фрезеруванні. Сили при фрезеруванні. Зношування і стійкість фрез.
Тема 5. Нарізання зубчастих коліс.
Сутність процесу та види зубонарізання. Нарізання зубів за методами копіювання та обкочування. Залежність точності й якості поверхні зубів від методу зубонарізання.
Змістовий модуль 4. Обробка отворів, нарізання різьби, абразивна та опоряджувальна обробки
Тема 6. Обробка отворів: свердління, розвертання, зенкерування.
Особливості процесів, загальна характеристика.
Тема 7. Нарізання різьби.
Різновиди різьб та способи їх виготовлення. Особливості процесу нарізання різьби. Нарізання зовнішніх та внутрішніх різьб. Накатування різьби.
Тема 8. Абразивна обробка.
Загальна характеристика. Абразивні інструменти та види шліфування. Характеристика шліфувальних кругів. Особливості шліфування як способу обробки різанням. Зношування кругів, їх правка.
Тема 9. Зношування абразивних кругів, правка.
Зношування кругів, методи їх правки.
Тема 10. Опоряджувальна обробка.
Загальні положення. Види.
Практичне заняття №1. Елементи режиму різання й машинний час.
Практичне заняття №2. Статичні й кінематичні кути різця.
Практичне заняття №3. Параметри стружкоутворення при різанні металів.
Практичне заняття №4. Перерізи зрізуваного шару при точінні.
Практичне заняття №5,6. Визначення сили і потужності різання при точінні.
Практичне заняття №7. Зношування різальних інструментів.
Практичне заняття №8. Визначення швидкості різання.
Лабораторне заняття №1. Геометричні параметри робочої частини різців.
Лабораторне заняття №2. Дослідження деформації шару, що зрізується, при різанні.
Лабораторне заняття №3. Сила і потужність різання (початок).
Лабораторне заняття №4. Сила і потужність різання (закінчення).
Лабораторне заняття №5. Визначення температури різання (початок).
Лабораторне заняття №6. Визначення температури різання (закінчення).
Лабораторне заняття №7. Зношування і стійкість різального інструменту.
Лабораторне заняття №8. Вплив умов різання на якість обробленої поверхні.
Базова
- Мазур, М.П. Основи теорії різання матеріалів / М.П. Мазур, Ю.М. Внуков, В.Л. Доброскок. – Львів: Новий Світ – 2000, 2010. – 422 с.
- Грановский, Г.И. Резание металлов / Г.И. Грановский, В.Г. Грановский. – М: Высш. шк., 1985. – 304 с.
- Виноградов, Д.В. Высокопроизводительная обработка металлов резанием / Д.В. Виноградов. – М.: Полиграфия, 2003. – 301 с.
- Ящерицын, П.И. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах / П.И. Ящерицын, М.Л. Еременко, Е.Э. Фельдштейн. – М.: Высшая школа, 1990. – 512 с.
Допоміжна
- Минаев, А.М. Обработка металлов резанием / А.М. Минаев. – Тамбов: ТГТУ, 2005. ¬– 96 c.
- Буц, Б.Д. Розрахунок режимів різання металів / Б.Д. Буц, В.Є. Приходько, Ю.В. Ткачов. – Д.: РВВ ДНУ, 2005. – 76 с.
- Гапонкин, В.А. Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки / В.А. Гапонкин, Л.К. Лукашев, Т.Г. Суворова. – М.: Машиностроение, 1990. – 448 с.
- Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя / А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков. – М.: Машиностроение, 1985. –Т.1. – 1985. – 655 с.
- Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя / А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков. – М.: Машиностроение, 1985. –Т.2. – 1985. – 495 с.
- Абрамов, Ф.Н. Справочник по обработке металлов резанием / Ф.Н. Абрамов, В.В. Коваленко. – К: Техника, 1983. – 239 с.
- Вульф, A.M. Резание металлов / А.М. Вульф. – М.: Машгиз, 1963. – 428 с.