Защита окружающей среды | Снять чистящую головку;pdf

М И Н И СТЕРСТВО ОБРАЗОВАН И Я И Н АУКИ РО ССИ Й СКО Й ФЕДЕРАЦИИ
Ф Е Д ЕРА Л ЬН О Е Г О С У Д А РС Т В Е Н Н О Е БЮ Д Ж ЕТН О Е О БР А ЗО В А Т Е Л ЬН О Е У Ч РЕЖ Д ЕН И Е
В Ы С Ш ЕГО П РО Ф Е С С И О Н А Л ЬН О ГО О БРА ЗО В А Н И Я
«ТЮ МЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ Й НЕФТЕГАЗОВЫ Й УНИВЕРСИТЕТ»
Институт Промышленных технологий и инжиниринга
Кафедра Станки и инструменты________
2011 г.
, л.
—
,О'0-ЛУ0(1
РАБОЧАЯ ПРОГРАМ М А
дисциплина РЕЗАНИЕ МАТЕРИАЛОВ
специальность 151002.65 «М еталлообрабатывающие станки и комплексы» (МКС)
форма обучения Очная 5лет/0чная ЗгЛОмес./Заочная блет/Заочная ЗгЛОмес
курс
3/21312
семестр
5/4/S/4
Лекции 18/17/20/6 (час.)
Лабораторные занятия 18/17/10/4 (час.)
Самостоятельная работа 49/51/-/- (час.)
Контрольная работа -1-15/4 (семестр)
Экзамен 5/4/S/4 (семестр)
Тюмень 2011
При разработке программы в основу положен Государственный образовательный
стандарт по направлению 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение
машиностроительных производств»
Выписка из ГОС
СД.01.
85
РЕЗАНИЕ МАТЕРИАЛОВ
Кинематика
резания.
Геометрия
режущей
части
инструмента. Режимы резания. Деформация и напряжения
при резании. Сопротивление, сила, работа и мощность
резания. Контактные процессы. Тепловые процессы при
резании. Температура резания и методы ее определения.
Напряжение в инструменте. Виды разрушения и н с 1румента:
хрупкое,
пластическая
деформация,
изнашивание.
1Пероховатость обработанной поверхности. Остаточные
деформации и напряжения в поверхностном слое.
Требования к инструментальным материалам. Области
применения инструментальных материалов. Назначение
геометрии инструмента и оптимальных режимов резания
при точении, сверлении, фрезеровании.
Процесс шлифования. Характеристики абразивного
инструмента и назначение режимов шлифования.
Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры «Станки и инструменты»
Протокол № ^
Заведующий кафедрой
/ »
_______ O l _______Е.В. Артамонов
Рабочую программу разработал:
Д.В. Васильев
Старший преподаватель
(п о д п и сь )
^ ^
2011 г.
1. Цели и задачи дисциплины
1.1. Цель дисциплины
Дисциплина РЕЗАНИЕ МАТЕРИАЛОВ относится к СД циклу и имеет своей
целью: освоение и изучения основных теоретических и экспериментальных
закономерностей,
процессов,
происходящих
при
резании,
наиболее
распространенном
виде
материалообработки
в
современном
машиностроении. Ее изучение должно дать студентам представление о
природе и основных закономерностях прогресса деформирования срезаемого с
поверхности обрабатываемой заготовки слоя материала и превращения его в
стружку,
образования
и формирования обработанной поверхности,
изнашивания реж ущ его инструмента.
1.2. Задачи дисциплины:
- назначение для заданного обрабатываемого материала оптимального
сочетания группы и марки инструментального режущего материала, геометрии
режущего инструмента и марки сож;
- определение величин составляющих силы резания и мощности, требуемой для
осуществления различных операций;
- определение стойкости режущего инструмента и его расхода;
- определение параметров точности и качества обработанной поверхности во
взаимосвязи с режимами обработки;
- оптимизация процесса резания по различным критериям с учетом технико­
экономических показателей процесса материалообработки.
1.3. Результаты обучения
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- принципы работы, технические характеристики, конструктивные
особенности разрабатываемых и используемых технических средств,
материалов и их свойства;
- методы использования оборудования, правила и условия выполнения
работы;
- основные требования, предъявляемые к технической документации,
материалам, изделиям;
- стандарты, технические условия и другие руководящие документы по
разработке и оформлению технической документации;
- методы
проведения
технических
расчетов
и
определения
экономической эффективности исследований и разработок;
- достижения науки и техники, передовой отечественной и зарубежный
опыт в соответствующей выполняемой работе области знаний;
- специальную научно-техническую и патентную литературу по
соответствующей области;
- порядок и методы проведения патентных исследований;
- основы изобретательства;
Уметь:
-анализировать и выстраивать рациональные пары обрабатываемого и
режущего материалов;
-дифференцировать оптимальные геометрические параметры режущей
части инструмента для конкретных условий обработки;
-обосновывать произведенные расчеты режимов резания с использованием
справочно-нормативной литературы;
-выполнять
экспериментальные
исследования
по
определению
обрабатываемости различных материалов и на этой основе устанавливать силовые
и стойкостные зависимости;
-обеспечить рациональную эксплуатацию режущего инструмента;
-реализовывать рациональные алгоритмы управления процессом резания
для различных условий обработки;
-работать как в коллективе, так и самостоятельно.
Реализовывать практические навыки:
- конструировать, анализировать, разрабатывать методические и нормативные
материалы, техническую документацию;
- умение пользоваться как методами измерений, так и средствами;
- по осуществлению разработанных проектов и программ;
- работать самостоятельно и в коллективе, руководить людьми.
2. М есто данной дисциплины в учебном процессе
При изучении дисциплины необходимы знания следующих разделов:
-черчение и начертательная геометрия;
-высшая математика;
-физика;
-теоретическая механика;
-сопротивление материалов;
-материаловедение;
-технология конструкционных материалов;
-электротехника.
3. Содержание дисциплины
В содержание дисциплины, кроме специальных вопросов, обязательно вводится
воспитательный аспект обучения. Криологический, инновационный, информационный
аспекты преподавания вводятся согласно разработанным выпускающими кафедрами
сквозным программам подготовки специалиста, решениям Учёного совета ТюмГНГУ,
рекомендациям УМУ и другим нормативным документам университета (в тексте
рабочей программы выделить курсивом).
№
недели
Наименование тем и их содержание
Кол-во
Часов
Методы
преподавай
ИЯ
1-2
3-5
6-7
7 -8
9 -1 0
Преимущ ественное распространение обработки
резанием в маш иностроении. Исторический ракурс
развит ия iiayKu о резаиии - как воспит ат ельный
аспект.
Роль процессов материалообработки
резанием в маш иностроении. Основные разделы,
изучаемые в курсе «Резание материалов» и
понятие об общ ей модели системы резания.
Краткие
сведения
об
инструментальных
материалах.
О брабатываемая, обработанная и поверхность
резания,
при
различных
видах
обработки.
Геометрические
параметры
режущей
части
инструмента. Ф ормы сечения срезаемого слоя при
резании и геометрические параметры сечения
среза. Технологические параметры срезаемого
слоя. Связь технологических и геометрических
параметров срезаемого слоя. Остаточные сечения
среза.
Деформирование срезаемого слоя при резании.
Виды стружек и их классификация. Образование
сливной
стружки.
Упрощ енная
схема
стружкообразования. Усадка стружки с одной
плоскостью сдвига. Теоретическое определение
угла сдвига. Ф ормула Зворыкина. Зависимость
относительного сдвига при резании от угла
плоскости
сдвига.
Основные
уравнения
кинематики стружкообразования.
Взаимосвязь явлений при резании материалов.
Контактные характеристики и характеристики в
зоне сдвига и их взаимосвязь. Влияние внешних
факторов в зоне резания: скорость, глубина и
подача,
свойства
обрабатываемого
и
инструментального
материалов,
геометрия
инструмента.
Теплофизика процесса резания. Источники тепла в
зоне резания и направление тепловых потоков.
Закономерности распределения температур на
контактных поверхностях в режущем клине
инструмента. Влияние на температуру режимов
резания, материала и геометрических параметров
режущей
части
инструмента.
Оптимальная
температура резания.
2 /1 /3 /1
лекция,
дискуссия
1 /1 /3 /1
лекция,
дискуссия
1 /1 /3 /1
лекция,
дискуссия
1 /1 /3 /1
лекция,
дискуссия
1 /1 /2 /1
лекция,
дискуссия
1 1 -12
1 3 -14
15-17
Застойные явления на контактных поверхностях
инструмента,
образование
нароста.
Условия
сущ ествования нароста. Влияние нароста на
процесс
стружкообразования,
качества
обработанной поверхности и износ инструмента.
У правление
наростом.
Влияние
геометрии
инструмента,
свойств
обрабатываемого
и
инструментального материалов, режимов резания
на наростообразование. Влияние температуры на
результ ат ы измерений в условиях крайнего севера.
Напряжения и силы в процессе резания на
передней поверхности инструмента. Напряжения и
силы, действую щ ие в плоскости сдвига. Угол
действия равнодействую щ ей. Силы, действующ ие
на задней поверхности инструмента. Ф изические и
технологические составляю щ ие силы резания и их
связь. Полная и удельная работа резания.
Износ и разрущ ение инструмента. Основные
механические и физико-химические явления,
приводящ ие к изнащ иванию режущей части
инструмента.
А бразивный
износ,
адгезия,
диффузионны е
явления,
термоэлектрические
явления в зоне резания. Внещняя картина
изнаш ивания контактных поверхностей режущ его
инструмента. Интенсивность изнашивания, ее
зависимость от скорости резания и других
факторов.
Экспериментальное
определение
зависимости износа от режимов резания.
В сего часов
1/1 /2 /1
лекция,
дискуссия
1 /1 /2 /-
лекция,
дискуссия
1 /1 /2 /-
лекция,
дискуссия
1 8 /1 7 /2 0 /6
3.2. Перечень тем лабораторных работ
№
Наименование тем
недели
1-2
3 -4
5-7
8 -1 0
11-13
1 4 -1 8
Основные типы токарных резцов и их
геометрические параметры
Динамометры и их тарировка
Влияние глубины резания и подачи на
составляющие силы резания
Исследование влияния скорости резания
на усадку стружки, коэффициент трения
и составляющие силы резания
Исследование
износа
режущего
инструмента
Расчеты и выбор режимов резания
Всего часов
Кол-во
часов
Методы
преподавани
я
2 /2 /2 /1
2 /2 /2 /1
4 /4 /2 /1
4 /4 /2 /1
3 /3 /1 /3 /2 /1 /1 8 /1 7 /1 0 /4
Работа с
технологичес
КИМ
оборудовани
ем,
приборами,
печати.
источниками,
решение
задач
3.4. Перечень тем контрольных работ
1. Расчет и выбор режимов резания
2. Расчет коэффициента трения и составляющих силы резания
3. Расчет износа режущего инструмента
4. Расчет усадки стружки
3.5, Задания к контрольным мероприятиям (примерный тест)
1.
К акой ти п струж ки п о лучается при обработке сталей
с вы соким и ск о р о стям и ?
2.
К ак н азы в ается яв л ен и е у п рочн ени я обработанной
поверхности резанием?
3.
На к акую поверхн ость и н стр у м ен та дей ствует сила
трен и я F j l
4.
Какое из требован ий п р ед ъ яв л яет с я
(см азы ваю ш е-охлаж д аю ш ая ж ид кость)?
5.
К ак н азы ваю тся со став ляю щ и е си лы резан ия Pj, Р,,
6.
Что о к азы в а ет
струж ки?
7.
О пределение передней п оверхности и нструм ен та?
8.
К ак н азы ваю тся п ар а м е тр ы а м Ь при определении
геометрии срезаем ого слоя?
9.
К акой
из
м атери ал о в
сплавом ?
наиб ольш ее
влияние
к
на
СОЖ
усадку
п еречи сл ен н ы х
и н стр у м ен тал ьн ы х
является
одн окар би дн ы м твер д ы м
Сливная;
Суставчатая;
На;июма;
Элементная;
Композитная.
Маклсп:
Отпуск;
Закалка;
Наплав;
Навар.
Главную заднюю;
Обрабатываемую;
Поверхность резания;
Вспомогательную заднюю;
Переднюю.
Низкая текучесть;
Низкая охлаждаемость;
Высокая вязкость;
Высокая смазыиаемость;
Высокая летучесть.
Механические;
Технологические;
Физические;
Теоретические;
Эмпирические.
Силы резания;
Площадь срезаемого слоя;
Ш ероховатость поверхности;
Дефор.мапии в срезае.мом слое:
Направление схода стружки.
Поверхность, о братен н ая
к поверхности резания
заготовки;
2. Поверхность, по которой сходит стружка;
3. Поверхность, о братен н ая к обработанной поверхности
заготовки;
4, Огюрная поверхность инструмента.
Физические размеры срезаемого слоя;
!.
Технологические размеры срезаемого слоя;
2.
Геометрические размеры срезаемого слоя;
3.
Теоретические размеры срезаемого слоя;
4.
Эмпирические размеры срезаемого слоя;
5.
ВК8В;
1,
ГГ7К12;
2.
PI8;
3,
4.
Т15К6;
Р6М5.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
1,
2.
3.
4.
5,
1.
2.
3.
4.
5.
!.
3.6. Рейтинговая оценка знаний студентов
Рейтинговая система оценки по курсу «Резание материалов» для студентов 3
курса специальности «М еталлообрабатывающие станки и комплексы» на 5
семестр
М аксимальное количество баллов за каждую текущую аттестацию
1 аттестация
24
1
2
3
1
2
3
Итого
100
3 аттестация
42
Виды контрольных мероприятий
№
1
2
3
2 аттестация
34
Баллы
№
недели
Лабораторные работы (2 работы)
Тест (5 вопр.)
РГР(1 зад.)
ИТОГО 1 аттестация
10
10
4
24
5
Лабораторные работы (2 работы)
Тест (8 вопр.)
РГР (2 задачи)
ИТОГО 2 аттестация
10
16
8
34
11
Лабораторные работы (2 работы)
Тест (12 вопр.)
РГР (2 задачи)
ИТОГО 3 аттестация
10
24
8
42
18
ВСЕГО
100
4. Содержание самостоятельной работы студентов
Самостоятельная работа студентов организуется в соответствии с
Положением о СРС.
- Самостоятельная работа студента с преподавателем включает в себя
индивидуальные консультации студентов в течение семестра.
- Самостоятельная работа с группой включает проведение текущих
консультаций перед семестровым контролем, зачетами или экзаменами.
- Самостоятельная работа студента без преподавателя включает в себя
подготовку к различным видам контрольных испытаний, подготовку и написание
самостоятельных видов работ.
4.1, Календарный график самостоятельной работы студентов
по дисциплине
CQ
О
ота
о=:;
(U
Самостоятельная
работа
та
т
Виды самостоятельной работы
i)
о
со
н
о
IU
т
S
t=
;
о
Виды контроля
cs:
=:
S
«ни
я
м
ЕЭ
о> я
'Ю
со
о
я
о
с
Q.
)S
о
с
с
>
ч
а.
U
та
о. U
S
с
Н о
S.
(U
^S
н
а.
S
с:; 2
о
о
С
7
1-5
6-8
9-12
13-18
Ф изико-м еханические
свойства
инструментальны х м атериалов.
Выбор
м арок
инструментальны х
материалов при резании сталей.
Выбор геометрии инструм ента и
формы передней поверхности при
обработке материалов._______________
Элементы
реж им ов
резания.
Ф изические
и
технологические
размеры срезаем ого слоя.
С труж кообразование при резании.
Д еф ормации
и
напряж ения
в
инструменте и срезаем ом слое.
К онтактные процессы на передней
поверхности
резца,
наростообразование
при
резании
конструкционны х сталей.____________
Т ем пература
при
резании.
Эмпирические
уравнения
для
определения
тем п ератур
при
резании. Т ем пературны е поля в
обрабаты ваемом
изделии
и
в
реж ущ ей части.
Качество обработанной поверхности,
ш ероховатость,
остаточны е
напряжения.
Ф изические и технологические силы
резания. Э м пирические уравнения
для расчета сил резания.
Взаимосвязь явлений при резании
материалов.__________________________
Износ и стойкость инструмента.
Скорость, допускаем ая реж ущ ими
свойствам и инструмента.
Выбор
реж имов
резания
при
точении. Ц иклограм м ы проф А.В.
Панкина.
Всего:
Защита
лабораторных
работ, защита
РГР, тест
11,0
Защита
лабораторных
работ, защита
РГР, тест
11,0
Защита
лабораторных
работ, защита
РГР, тест
12,9
Защита
лабораторных
работ, защита
РГР, тест
11,0
51
45,9
2,0
3,1
1 , 2,3
1 , 2,3
1 , 2,3
1 , 2,3
5. Методическое обеспечение
Основная литература
Основная литература является обязательной для освоения студентами. К
основной литературе относятся учебники, учебные пособия с грифом
Минобразования России, других федеральных органов исполнительной власти
Российской Федерации, учебно-методических объединений вузов России.
1. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. - М.: М ашиностроениеД975. 343 с.
2. Грановский Г.И. Резание металлов. - М.: Высш. шк., 1985. - 304 с.
3. Мелихов В.В., Агафонов А.В. Резание материалов. Лабораторный практикум. Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. - 96 с.
4. Утешев М.Х., Агафонов А.В. Курс резания материалов в вопросах и ответах. Тюмень: ТюмГНГУ, 2004. - 150 с.
Дополнительная литература
Дополнительная
студентами.
литература
не
является
обязательной
для
освоения
5. Артамонов Е.В., Утешев М.Х., Напряженно-деформированное состояние и
прочность режущих элементов инструментов. - М.; ООО «Недра», 2001. - 199 с.
6. Васин С.А., Верещака А.С., Кушнер B.C. Резание материалов. - М.; Изд-во
МГТУ им. Баумана,2001. - 4 4 8 с.
7. Мелихов В.В. Контактные процессы на задней поверхности режущего
инструмента. - Тюмень: ТюмИИ, 1 9 8 9 .- 160 с.
5.3. М етодические указания
1. Основные типы токарных резцов и их геометрические параметры [Текст]:
методические указания к лабораторной работе № 1 по курсу «Резание
материалов» для студентов направления 657800 всех форм обучения / ТюмГНГУ;
сост.: В.В. Мелихов, А.В. Агафонов.- Тюмень: Нефтегазовый университет, 2000.20с.: ил.
2. Динамометры и их тарировка [Текст]: методические указания к лабораторной
работе № 2 по курсу «Резание материалов» для студентов направления 657800
всех форм обучения / ТюмГНГУ; сост.: В.В. М елихов, А.В. Агафонов.- Тюмень:
Нефтегазовый университет, 2001.- 20с.: ил.
3. Влияние глубины резания и подачи на составляющие силы резания [Текст]:
методические указания к лабораторной работе № 3 по курсу «Резание
материалов» для студентов направления 657800 всех форм обучения / ТюмГНГУ;
сост.: В.В. Мелихов, А.В. Агафонов.- Тюмень: Нефтегазовый университет, 2002.20с.: ил.
4. Исследование влияния скорости резания на усадку стружки, коэффициент
трения и составляющие силы резания [Текст]: методические указания к
лабораторной работе № 4 по курсу «Резание материалов» для студентов
направления 657800 всех форм обучения / ТюмГНГУ; сост.: В.В. Мелихов, А.В.
Агафонов.- Тюмень: Нефтегазовый университет, 2003.- 20с.: ил.
5. Исследование износа режущего инструмента [Текст] : методические указания к
лабораторной работе № 5 по курсу «Резание материалов» для студентов
направления 657800 всех форм обучения / ТюмГНГУ; сост.: В.В. Мелихов, А.В.
Агафонов.- Тюмень: Нефтегазовый университет, 2004.- 20с.: ил.
5.4. М ультимедийные и технические средства обучения
1. Программы MS Office, операционная среда Windows.
2. Программа электронного тестирования EDUCON через корпоративную сеть
ТюмГНГУ.
3. программа «Справочная правовая система «Гарант» платформа F1» через
корпоративную сеть ТюмГНГУ.
5.5. Материально - техническое обеспечение
Корпус ИПТИ по ул.Энергетиков 44, корн.1:
№103 - Лаборатория «Процессы формообразования и режущий
инструмент», Оборудование - металлорежундие станки: 163, 1К62, 2С132,
61-181, 16А20ФЗС15, RV-32, Алмазный заточной станок. Динамометр УДМ 1000, Стенд "Виды режущего инструмента", динамометр ДОСМ-3-1
Натурные
образцы
режущего
инструмента,
угломеры;
маятниковый, Семенова, универсальный, 2УРИ.
№104
Лаборатория
«Оборудование
настольные,
мащиностроительных
производств». Оборудование - Ш ироко-универсально фрезерный станок м.
676,
Зуборезный
станок
5П23А,
Зубодолбёжный
станок
5М14,
Зубофрезерный станок 5А308П, Зубофрезерный станок 5Е32, Координатно
расточной
2В440А,
Продольно
строгальный
СПС-01,
Станок
круглошлифовальный центровой универсальный БЫЛ - 152 РВИ - 01, Станок
плocкouJлифoвaльный ОШ - 400, Универсально-заточной станок ЗА64Д,
микроскоп «Мир-2», Токарный автомат 1А10П, микрометр 0-25, макет
принципиальной электрической схемы станка модели 3659А.
№406
Лаборатория
«Системы
автоматизированного
проектирования»; Л абораторное помещение оснащено столами и стульями,
установлено 15 компьютеров, подключенных к сети.
Корпус ИПТИ по ул.Энергетиков 44:
№101 - Лаборатория «Управление техническими системами
и процессами». Оборудование: координатно - измерительная машина ЧПУ
EOS 5 - 4 - 4 , автоматизированное рабочее место V В L - 500 с ЧПУ,
синусная линейка, шагомер, оптический центроискатель, цветовой
центроискатель.
№205 - Лаборатория «Метрология и технические измерения»,
Оборудование: малый инструментальный микроскоп, оптиметр, микрокатор,
а также лабораторные стенды: метрология давлений, метрология температур,
метрология длин, метрология эл. величин.
№206
Лаборатория
«Стандартизация
и
сертификация».
Оборудование: малый инструментальный микроскоп, оптимсгр, микрокатор,
а также лабораторные стенды: метрология давлений, мeтpoJЮl■ия темнерагур,
метрология длин, метрология эл. величин.