Курс 3 Семестр 6 Часов в неделю- 3 Лекции 34 час

Вид материалаЛекции

Содержание


1. Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.
1.2. Задачи изучения дисциплины.
1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для усвоения данной дисциплины.
2. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине.
3. Распределение времени по темам и видам занятий.
4. Содержание лекционного курса.
5. Перечень практических занятий
7. Задания для самостоятельной работы.
8. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ – планом не предусмотрен
12. Экзаменационные вопросы
13. Список основной и дополнительной литературы по дисциплине.
14. Использование наглядныхособий, тсо, вычислительной техники.
Подобный материал:
Энгельсский технологический институт (филиал) Саратовского государственного технического университета

Кафедра «Технология и оборудование электрофизических и электрохимических методов обработки»


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


по дисциплине СД Ф. 06 «Резание материалов»

для специальности 120100 – «Технология машиностроения» (151001.65- по ОКСО)

для направления 657800 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»(151000- по ОКСО)


Курс – 3

Семестр – 6

Часов в неделю- 3

Лекции – 34 час.

Лабораторные занятия – 17 час.

Самостоятельная работа – 34 час.

Всего часов – 85

Экзамен 6 семестр.


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры


« » , протокол №


Зав. кафедрой Насад Т.Г.


Рабочая программа утверждена на заседании УМКС


«__ » ________________ , протокол №


Председатель УМКС Насад Т.Г.


Энгельс 2010

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ.

1.1.Цель преподавания дисциплины: изучение основных закономерностей прикладной теории пластичности применительно к процессам металлообработки и создание научных основ и практических навыков для изучения трех специальных дисциплин кафедры ТЭМ («Проектирование металлорежущего инструмента»; «Станки, автоматические линии, ГПС»;).

1.2. Задачи изучения дисциплины. В результате изучения курса «Резание материалов» студенты должны знать кинематику процессов резания, геометрию режущих инструментов и размеров среза; должны иметь практические навыки по расчету сил резания, стойкости инструментов, оптимальных режимов резания.

1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для усвоения данной дисциплины. Базой для изучения данной дисциплины являются цикл дисциплин: «Математика», «Сопротивление материалов»; «Технологические процессы машиностроительного производства».


2. ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ.


Студент должен знать теоретические основы процесса резания материалов, относящиеся к кинематике и динамике обработки резанием. Студент должен уметь использовать теоретические знания при разработке технологических процессов и проектировании режущих инструментов.


3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ ЗАНЯТИЙ.

модуля

недели

темы

Наименование темы

Часы

Прим.

Всего

Лек.

Лаб.

Сам.

1

1

1

Введение

2

2

-

-




1

2

2

Кинематика процесса резания

10

2

4

4




1

3-4

3

Единая геометрия режущих инструментов.

8

4

-

4




2

9-7

4

Элементы режима резания

16

6

4

6




2

8

5

Деформированное и напряженное состояние зоны резания .Силы резания.

29

10

9

10




3

14-15

7

Износ и затупление инструмента. Виды износа инструмента.

8

4

-

4




3

16-17

8

Шлифование.

8

4

-

4




Всего:




85

34

17

34





4. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА.


№ темы

Всего часов

№ лекции

Вопросы, изучаемые на лекции

1

2

3

4

1

2

1

Содержание курса. Курс «Теория резания материалов» как научная база для разработки вопросов технологии машиностроения, конструирование станков, приспособлений и режущих инструментов. Главные цели и задачи науки о резании. Основные этапы и перспективы развития науки о резании.

2

2

2

Общая схема резания. Условия и явления, сопровождающие процесс резания, их взаимосвязь. Основные технологические операции резания. Виды движения, их назначения и роль в процессе резания. Количественные характеристики движений при различных видах обработки. Важнейшие геометрические элементы заготовки: основные поверхности, снимаемый слой, глубина резания.







3

Основные части режущего инструмента. Поверхности и координаты плоскости, определяющие геометрию инструмента: основная плоскость, плоскость резания и главная секущая плоскость. Нормальная секущая плоскость.

3

4

4

Углы режущего инструмента, их определение и назначение. Основные геометрические соотношения и конструктивные особенности различных видов инструментов, изменение углов в процессе резания.

Выбор углов в зависимости от обрабатываемого и инструментального материалов, режимов резания и других условий обработки.







5

Сечение среза при различных технологических операциях: ширина и толщина среза.

4

6

6

Номинальное и действительное сечение среза. Остаточные гребешки и чистота обработки.







7

Суммарная площадь сечения среза при многолезвийной обработке. Условие равномерного фрезерования.

5

2

8

Процесс стружкообразования при резании. Виды стружки. Зависимость вида стружки от физико-механических свойств обрабатываемого материала, режимов резания и геометрия инструмента. Методы изучения процесса пластической деформации и стружкообразования. Угол сдвига и усадка стружки. Методы изучения усадки стружки. Нарост. Влияние нароста на процесс резания и температуры в различных диапазонах скоростей.







9

Распределение нормальных сил и сил трения на площади контакта резца со стружкой.







10

Силы трения на задней поверхности инструмента. Остаточные напряжение в изделиях после резания. Окружная и нормальная силы, как результат суммирования сил, действующих на поверхности инструмента.

6

10

11

Коэффициент трения на передней поверхности инструмента. Тангенциальная составляющая сил резания. Составляющие усилия резания при точении. Момент резания при сверлении. Силы резания при работе прямозубой цилиндрической фрезой и фрезой с винтовыми зубьями. Средний момент и средняя мощность при работе прямозубой цилиндрической фрезой.







12

Силы резания при торцевом фрезеровании. Силы резания при протягивании. Экспериментальные методы определения сил резания. Динамометры.







13

Планирование и обработка результатов экспериментов при резании. Влияние вынужденных колебаний и автоколебаний на основные характеристики процесса резания.







14

Основные критерии затупления инструмента. Критерии затупления инструмента, основанные на анализе точности обработки.

7

4

15

Экономический критерий стойкости. Закон стойкости-скорости, его практическое использование.







16

Основные характеристики шлифовальных инструментов. Шлифующие материалы. Элементы режима резания при плоском и круглом шлифовании.

8

4

17

Размеры среза, приходящиеся на одно звено шлифовального круга. Силы резания при шлифовании. Охлаждение шлифовальных кругов.


5. ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ – планом не предусмотрено

6. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРЫХ РАБОТ.



№ темы

Всего часов

№ занятия

Наименование лабораторной работы. Вопросы, отработанные на лабораторных занятиях.

2

4

1

Экспериментальное исследование деформации срезаемого слоя.

4

4

2

Экспериментальное исследование сил резания при точении.

6

4

3

Исследование температурного поля в резце методом электромоделирования.

8

5

4

Экспериментальное исследование температуры резания при точении.



7. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.



№ темы

Всего часов

Вопросы для самостоятельного изучения

Литература

2,3

8

Изучение процессов нарезания зубьев цилиндрических зубчатых колес.

Грановский Г.Н., Грановский В.Г.

Резание металлов.- М. Машиностроение,

1985г.

4,5

8

Изучение процессов нарезания зубьев конических зубчатых колес.

5,6

10

Экспериментальное исследование сил резания.

8

8

Изучение процессов хонингования и суперфиниша.

Резников А.Н., Барац Я.И. и др. Абразивная и алмазная обработка материалов.- М. Машиностроение. 1977.



8. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ – планом не предусмотрен

9. КУРСОВАЯ РАБОТА – планом не предусмотрена

10. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА – планом не предусмотрена

11. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА – планом не предусмотрена


12. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ



1. Кинематика процесса резания / точение, фрезерование, строгание, протягивание, шлифование/. Количественная характеристика движений.

2. Основные плоскости и поверхности, ориентирующие процесс резания в пространстве / показать на примерах работы отрезанным резцом, фрезой и круглой протяжкой/.

3. Прямоугольное и косоугольное резание. Положение основной плоскости и плоскости резания для различных точек кромки резца при косоугольном свободном резании.

4. Переменность углов режущего инструмента в зависимости от установки его / показать на примерах свободного точения и торцевого фрезерования сборной фрезой/.

5. Нормальная и главная секущая плоскости. Соотношение между углами резца, измеренными в этих плоскостях.

6. Геометрия режущего клина. Резцы с двойной и с укороченной передней поверхностью.

7. Вывод формулы для расчета переднего угла спирального сверла в различных точках режущей кромки.

8. Элементы режима резания при точении. Номинальное и остаточное сечение среза. Вывод формулы для расчета высоты неровностей на обработанной поверхности при работе инструментом без радиуса закругления между кромками в плане.

9. Элементы сечения среза и высота неровностей при работе резцом с радиусной режущей кромкой.

10. Элементы сечения среза при работе цилиндрической прямозубой фрезой. Суммарное мгновенное сечение среза.

11.Элементы режима резания и сечение среза при работе цилиндрической фрезой с винтовым зубом. Суммарное мгновенное сечение среза.

12. Условие равномерного фрезерования. Показать, что при равномерном фрезеровании мгновенное суммарное сечение среза не меняется. Практические пути осуществления равномерного фрезерования.

13. Методы изучения напряжений и деформаций в зоне резания. Виды стружек.

14. Вывод формулы, описывающей связь между усадкой стружки, углом сдвига и передним углом резца.

15. Расчет относительного сдвига при стружкообразовании.

16. Усадка стружки, ее определение. Нарост на резце и его влияние на процесс резания и температуры в различных диапазонах скоростей.

17. Распределение нормальных сил и сил трения на площадке контакта резца со стружкой. Вывод формулы для расчета силы трения между стружкой и резцом при законе распределения, состоящем из двух участков (внутреннего и внешнего трения).

18. Вывод формулы для расчета силы трения между стружкой и резцом в случае, когда распределение удельных сил, описывается законом нормального распределения.

19. Силы трения на задней поверхности инструмента. Остаточное напряжения в изделиях после резания.

20. Силы Р и Р , как результат суммирования сил, действующих на поверхностях резца. Коэффициент трения на передней поверхности инструмента. Причины затягивания инструмента в изделие при точении пластмасс и рассверливании отверстий. Пути устранения этих явлений.

21. Вывод формулы для тангенциальной составляющей силы резания, при рассматривании процесса резания, как процесса сдвига.

22. Составляющие усилия резания при точении. Экспериментальны формулы для расчета сил. Резцы с креплением пластин силами резания.

23. Вывод формулы для расчета момента резания при сверлении.

24. Силы резания при работе прямозубой цилиндрической фрезой.

25. Показать, что при равномерном фрезеровании окружная суммарная сила не зависит от положения зубьев фрезы.

26. Вывод формулы для расчета среднего момента и средней мощности при работе цилиндрической прямозубой фрезой.

27. Окружная мгновенная и суммарная сила резания при работе цилиндрической фрезой с винтовым зубом.

28. Расчет силы резания при торцевом фрезеровании.

29. Расчет сил резания при протягивании.

30. Экспериментальные методы определения сил резания. Виды динамометров.

31. Критерии затупления инструмента. Вывод формулы для предельной величины износа инструмента исходя из заданной точности изделия.

32. Критерий затупления инструмента, основанный на анализе себестоимости операций.

33. Закон «Т - » и его практическое использование.

34. Основные характеристики шлифовальных инструментов. Шлифующие инструменты.

35. Элементы режима резания при круглом и плоском шлифовании.

36. Наибольшая толщина среза, приходящаяся на одно зерно шлифовального круга.

37. Вывод формулы для расчета количества (числа) работающих зерен при шлифовании.

38. Силы резания при шлифовании.

39. Охлаждение шлифовальных кругов.


13. СПИСОК ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ.


ОСНОВНАЯ:


Барац Я.И Исследование температурного поля в резце методом электромоделирования,Методические указания. Саратов,2004

Барац Я.И. Исследование деформации срезаемого слоя. Методические указания. Саратов 2004

Барац Я.И. и др. Теоретические основы и практика расчета режимов резания при механической обработке деталей машин.Учебное пособие .Саратов 2006г.


14. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАГЛЯДНЫХОСОБИЙ, ТСО, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.


9.1. Компьютерная техника для расчета оптимальных режимов резания симпликс-метод и метода наименьших квадратов при обработке результатов экспериментов.


Рабочая программа составлена Барац Я.И.


15. ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ.


Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры

« » , протокол №

Зав. кафедрой Насад Т.Г.


Внесенные изменения утверждены на заседании УМКС

« » , протокол №

Председатель УМКС Насад Т.Г.