ЕН.В.1.1 «Основы физико-технических методов обработки»

1.Классификация режущего инструмента.

Графическое представление классификации режущего инструмента и основные признаки классификации. Роль режущего инструмента в формообразовании поверхности детали. Структура информационно-поисковой системы режущего инструмента. Роль инструмента при обработке поверхности изделия.

2.Элементы режущей части инструментов, базовые поверхности и плоскости для определения геометрии инструментов, определение углов резца. Статическая геометрия проходного резца.

Определения элементов режущей части инструментов (режущие кромки, передняя, главная задняя, вспомогательная задняя поверхности), базовых поверхностей (поверхность резания, обрабатываемая, обработанная поверхности) и плоскостей для определения геометрии инструментов (основная плоскость, плоскость резания, главная секущая, вспомогательная секущая, нормальная секущая плоскости), углов и параметров инструментов (γ,α,α1,δ,β,φ,φ1,ε,λ,ρ). Графическая схема расположения геометрических параметров проходного резца.

3.Элементы режущей части инструментов, базовые поверхности и плоскости для определения геометрии инструментов, определение углов резца. Статическая геометрия подрезного резца.

Определения элементов режущей части инструментов (режущие кромки, передняя, главная задняя, вспомогательная задняя поверхности), базовых поверхностей (поверхность резания, обрабатываемая, обработанная поверхности) и плоскостей для определения геометрии инструментов (основная плоскость, плоскости резания, главная секущая, вспомогательная секущая, нормальная секущая плоскости), углов и параметров инструментов (γ,α,α1,δ,β,φ,φ1,ε,λ,ρ). Графическая схема расположения геометрических параметров подрезною резца.

4.Элементы режущей части инструментов, базовые поверхности и плоскости для определения геометрии инструментов, определение углов резца. Статическая геометрия отрезного резца.

Определения элементов режущей части инструментов (режущие кромки, передняя, главная задняя, вспомогательная задняя поверхности), базовых поверхностей (поверхность резания, обрабатываемая, обработанная поверхности) и плоскостей для определения геометрии инструментов (основная плоскость, плоскости резания, главная секущая, вспомогательная секущая, нормальная секущая плоскости), углов и параметров инструментов (γ,α,α1,δ,β,φ,φ1,ε,λ,ρ).Графическая схема расположения геометрических параметров отрезного резца.

5.Элементы режущей части инструментов, базовые поверхности и плоскости для определения геометрии инструментов, определение углов резца. Кинематическое изменение переднего и заднего углов проходного и отрезного резцов.

Определения элементов режущей части инструментов (режущие кромки, передняя, главная задняя, вспомогательная задняя поверхности), базовых поверхностей (поверхность резания, обрабатываемая, обработанная поверхности) и плоскостей для определения геометрии инструментов (основная плоскость, плоскости резания, главная секущая, вспомогательная секущая, нормальная секущая плоскости), углов и параметров инструментов (γ,α,α1,δ,β,φ,φ1,ε,λ,ρ). Графическая схема кинематического изменения геометрических параметров проходного и отрезного резцов. Основные зависимости.

6.Выбор оптимальных величин углов проходного резца, а также формы передней поверхности для конкретных условий обработки. Параметры режима резания и геометрия срезаемого слоя на токарных операциях.

Параметры режима резания (скорость резания, подача, глубина резания) и геометрии срезаемого слоя (толщина, ширина, площадь, объем) на токарных операциях. Влияние геометрии резца на процесс резания. Основные выводы Рекомендации по выбору геометрических параметров инструментов.

7.Требования, предъявляемые к современным инструментальным материалам. Классификация, комплекс свойств и область применения отдельных групп современных инструментальных сталей. Основные марки, области применения твердых сплавов, их классификация по ISO. Оксидно-карбидная керамика, сверхтвердые инструментальные материалы. Износостойкие покрытия: состав, свойства, технология получения.

Основные требования, предъявляемые к инструментальным материалам, укрупненная классификация ИМ. Области применения и характеристики основных инструментальных материалов. Необходимость поверхностного упрочнения ИМ, основные способы ПУ. Эффективность нанесения покрытий, существующие типы покрытий и методы их получения.

8.Зоны пластических деформаций в процессе резания. Типы стружек, образующиеся при различных условиях резания.

Процессы снятия слоя металла при резании. Зоны первичной и вторичной деформаций при резании, роль этих зон в процессе образования стружки. Процесс образования того или иного типа стружки, факторы, влияющие на процесс образования различных стружек.

9.Контактные явления в процессе резания. Условия и процесс наростообразования. Роль нароста в процессе резания. Влияние отдельных факторов на степень пластической деформации.

Явления, происходящие в зоне резания. Зоны плотного и дискретного контакта, процессы адгезии в зонах. Основные причины образования нароста и его характеристики. Положительная и отрицательная роль нароста в процессе резания. Роль различных факторов на степень пластической деформации.

10.Составляющие силы резания при точении, их формулы. Влияние факторов на составляющие силы резания, работа и мощность резания.

Система координат для описания составляющих силы резания. Определение составляющих сил. Формулы для расчета составляющих. Зависимости, описывающие влияние различных факторов на составляющие силы резания. Определение работы резания. Необходимость знания мощности резания. Составляющие мощности резания. Формулы для расчета мощности.

11.Тепловой баланс в зоне резания. Методы измерения температуры в зоне резания. Формула температуры. Температурные поля в режущем клине инструмента.

Тепловой баланс в зоне резания, уравнение теплового баланса, его отдельные составляющие. Влияние различных параметров на интенсивность тепловых потоков. Методы определения температур в инструменте. Обоснование необходимости определения температурных полей. Влияние факторов на распределение температуры в режущем клине.

12.Влияние параметров режима резания и геометрии инструмента на температуру. Воздействие СОЖ на зону резания, характеристика способов её подвода в зону резания, классификация СОЖ.

Зависимость температуры резания и ее распределение в режущей части инструмента от различных параметров. Пути оптимизации процесса резания за счет управления температурой резания, в т.ч. и СОЖ. Механизмы воздействия СОЖ на зону резания, достигаемые эффекты. Классификация СОЖ. Различные методы подвода СОЖ к зоне резания, преимущества и недостатки методов.

13.Характеристики качества обработанной поверхности. Влияние отдельных факторов на качество обработанной поверхности, на глубину и степень наклёпа.

Основные характеристики качества обработанной поверхности (размер, шероховатость, комплекс свойств поверхностного слоя - структура, глубина измененного слоя). Определение наклепа, механизм образования наклепа. Основные характеристики наклепа (глубина, степень). Влияние различных параметров на характеристики наклепа, положительная и отрицательная роль наклепа.

14.Формирование остаточных напряжений, их влияние на работоспособность деталей машин. Влияние режимов резания и геометрии резцов на шероховатость обработанной поверхности.

Механизмы формирования остаточных напряжений в поверхностном слое детали. Механизмы формирования шероховатости поверхности детали. Факторы, влияющие на эти характеристики поверхностного слоя (ρ, параметры режима резания, свойства обрабатываемого материала, геометрия инструмента). Управление получаемыми параметрами.

15.Причины и механизмы затупления инструментов в различных условиях резания, методы их подавления.

Причины затупления инструмента. Четыре основных механизмов износа. Факторы, влияющие на интенсивность этих механизмов, возможность управления этими механизмами. Способы подавления различных механизмов износа. Причины поломки инструментов.

16.Развитие очагов износа на рабочих поверхностях инструмента, зависимость "износ - время".

Причины затупления инструмента. Четыре основных механизмов износа. Механизм развития очагов износа, возможность управления работоспособностью инструмента. Зависимость «износ-время» в различных условиях резания. Причины поломки инструментов.Оптимальные и технологические критерии износа режущих инструментов.

Причины затупления инструмента. Четыре основных механизмов износа. Определение критерия износа. Основные виды критериев. Обоснование применение того или иного критерия износа в реальных условиях.

17.Скорость резания при точении как технологический параметр. Влияние отдельных факторов на величину скорости резания.

Роль скорости резания как технологического параметра в повышении производительности обработки, в повышении эффективности применения инструмента. Роль скорости резания в процессе обработки. Влияние различных параметров на допустимую скорость резания. Управление процессом резания при помощи изменения скорости резания.

18.Элементы геометрии спирального сверла. Кинематическое изменение геометрии сверла, методы улучшения его геометрии.

Определения элементов режущей части инструментов (режущие кромки, передняя, главная задняя, вспомогательная задняя поверхности), базовых поверхностей (поверхность резания, обрабатываемая, обработанная поверхности) и плоскостей для определения геометрии инструментов (основная плоскость, плоскости резания, главная секущая, вспомогательная секущая, нормальная секущая плоскости). Определение углов и параметров инструментов (γ,α,α1,δ,β,φ,φ1,ε,λ,ρ). Графическая схема расположения геометрических параметров сверла. Графическая схема кинематического изменения геометрических параметров сверла, основные зависимости. Основные методы улучшения геометрии сверла.

19.Силы при сверлении, их зависимость от отдельных факторов. Специфика процесса резания, причины затупления, очаги износа, критерии износа свёрл. Допустимая скорость резания при сверлении, влияние факторов на скорость резания.

Система сил резания при сверлении. Отличие системы от точения. Осевая сила и крутящий момент. Влияние факторов на систему сил. Основные отличия процесса сверления как процесса резания от точения. Основные механизмы износа сверл. Процессы развития очагов износа на сверле, критерии износа сверл. Предельные величины скорости резания при сверлении. Влияние факторов на допустимую скорость резания при сверлении.

20.Элементы и геометрия зенкера и развертки. Специфика процесса резания при развёртывании.

Углы и параметры зенкера и развертки (γ,α,α1,δ,β,φ,φ1,ε,λ,ρ). Графическая схема расположения геометрических параметров инструментов. Система сил резания при зенкеровании и развертывании. Осевая сила и крутящий момент. Влияние факторов на систему сил. Основные отличия процессов зенкерования и развертывания как процесса резания от сверления и точения. Основные механизмы износа зенкера и развертки, процессы развития очагов износа на зенкере и развертке, критерии износа. Предельные величины скорости резания при зенкеровании и развертывании. Влияние факторов на допустимую скорость резания при зенкеровании и развертывании.

21.Краткая характеристика методов профилирования.

Исходная инструментальная поверхность. Понятие исходной инструментальной поверхности как мгновенной линии контакта поверхности режущего инструмента и поверхности заготовки. Суть методов профилирования, их достоинства и недостатки

22.Затылование по архимедовой спирали.

Достоинства и недостатки затылования по архимедовой спирали. Дать математическую формулу.Затылование по логарифмической спирали. Достоинства и недостатки затылования по логарифмической спирали. Аналитическое выражение.

23.Порядок и этапы проектирования режущих инструментов. Методы крепления режущих инструментов.

Перечислить порядок и этапы проектирования. Дать краткую характеристику каждого этапа. Методы крепления режущих инструментов на станке. Характеристика методов крепления инструментов на станке.

24.Фасонные резцы.

Классификация, назначение резцов. Коррекционный расчет фасонных резцов

Графическая схему коррекционного расчета. Конструкции фасонных резцов и сравнение по производительности и качеству обработки.

25.Протяжки.

Конструктивные элементы протяжек, схемы резания при протягивании. Форма и размеры стружечных канавок у протяжек. Назначение протяжек, описание конструктивных элементов, определение схем резания. Графическая иллюстрация вышеперечисленных параметров.

26.Фрезы.

Фрезы с острозаточенными зубьями Форма зубьев и впадин. Условие равномерности фрезерования. Конструктивные элементы фрез, виды профилей зубьев. Преимущества острозаточенных фрез и их недостатки. Фрезы с затылованными зубьями. Назначение, конструктивные элементы. Конструктивные элементы фрез, виды профилей зубьев. Преимущества затылованных фрез и их недостатки

27.Конструкция сборных фрез с механическим креплением СМП.

Графическая иллюстрация конструкций сборных фрез с механическим креплением сменных неперетачиваемых пластинок, описание.

28.Абразивные инструменты.

Назначение, маркировка. Характеристики кругов, виды абразивных материалов, назначение и маркировка кругов.

29.Инструменты для образования резьбы.

Основные типы, назначение. Виды резьбообрабатывающих инструментов, их конструкции и сравнение по производительности и качеству обработки. Методы проектирования и расчета.

30.Зуборезные инструменты.

Зуборезные инструменты, работающие по методы копирования, их конструктивные элементы. уборезные инструменты, работающие по методу обкатки. Виды инструментов, их конструкции и сравнение по производительности и качеству обработки. Нарезание конических колес с круговыми зубьями резцовыми головками, конструкции зуборезных резцовых головок. Понятие плосковершинного колеса. Конструкции зуборезных резцовых головок. Обкаточные инструменты для обработки деталей с неэвольвентным профилем. Виды инструментов, их конструкции и сравнение по производительности и качеству обработки.

Список литературы:

1. Андреев, В.Н. Инструмент для высокопроизводительного и экологически чистого резания / В.Н.Андреев, Г.В.Боровский, В.Г.Боровский, С.Н.Григорьев.– М: Машиностроение, 2010.- 480 с.: ил.- («Библиотека инструментальщика»).

2. Гоцеридзе, Р.М. Процессы формообразования и инструменты:учебник /Р.М.Гоцеридзе.-3-е изд.-М.:Издательский центр «Академия», 2010.- 426с.:ил.

3. Проектирование режущего инструмента:учеб.пособие /А.В.Гречишников, Н.А.Чемборисов,Н.В.Сморкалов и др.;ГОУ ВПО «Кам.гос.инж.-экон.акад.».-2-е изд.,доп.и перераб.- Набережные Челны: Изд-во Кам.гос.инж.-экон.акад., 2008 - 236с.

4. Рыжкин, А.А.Обработка материалов резанием:учеб.пособие для вузов /А.А.Рыжкин, К.Г.Шучев, М.М.Климов.-Ростов-на-Дону:Феникс,2008.-411с.:ил.

Порядок проведения Междисциплинарного государственного экзамена по направлению подготовки 150900.62 Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств на кафедре «Конструирование и технологии машиностроительных производств».

В период подготовки к госэкзамену проводятся обзорные лекции преподавателями кафедры, ведущими специальные дисциплины, на которых рассматриваются вопросы, входящие в экзаменационные билеты.

Государственный экзамен проводится на кафедре «Конструирование и технологии машиностроительных производств» в письменной форме по экзаменационным билетам. В билет входят вопросы из каждого блока дисциплин. На госэкзамене присутствует один из преподавателей, ведущих специальную дисциплину. В состав ГЭК входят все преподаватели, ведущие специальные дисциплины. Количество студентов на госэкзамене не более восьми человек. После окончания госэкзамена письменное задание проверяется всеми членами ГЭК и выставляется соответствующая оценка по каждому вопросу билета. Общая оценка выставляется председателем ГЭК, проставляется в ведомость и доводится до каждого студента.

Утверждено на заседании кафедры КТМП «_06_» _сентября__ 2013 г., протокол №_1_

Зав.кафедрой КТМП Савин И.А.

Утверждено на заседании Ученого Совета НЧФ КНИТУ-КАИ

«_24» __сентября__2013г., протокол №_1_