Введение
ГЛАВА 1. Энергетическая характеристика процесса резания материалов 11
1.1. Термодинамика процесса резания (энергия, работа, теплота, мощность) 11
1.2. Экономия энергии при резании материалов 13
1.3. Энергетические концепции разрушения твердых тел 15
1.4. Энергетические соотношения при резании материалов 19
1.4.1. Работа резания и ее составляющие 19
1.4.2. Работа деформации в плоскости сдвига 21
1.4.3. Работа образования новой поверхности 24
1.5. Оптимизация процессов механической обработки по энергетическим критериям. Состояние вопроса 26
1.5.1. Построение оптимизационных алгоритмов 26
1.5.2. Критерии оптимальности механической обработки 29
1.5.2.1. Классы критериев оптимальности 29
1.5.2.2. Критерий оптимальной температуры резания 30
1.5.2.3. Энергетический критерий А 32
1.5.2.4. Критерий минимальной удельной энергоемкости 33
1.6. Выводы 37
ГЛАВА 2. Цель, задачи и методика исследований 38
2.1. Цель 38
2.2. Задачи 38
2.3. Методика проведения исследований 39
2.3.1. Структурная схема исследований 39
2.3.2. Методика теоретических исследований 40
2.3.3. Методика экспериментальных исследований 43
ГЛАВА 3. Энергетическая эффективность процессов лезвийной обработки 54
3.1. Формулирование критериев эффективности 54
3.2. Оценка энергетической эффективности лезвийной обработки при изменении мощности резания во времени 58
3.2.1. Причины и схемы изменения мощности 58
3.2.2. Энергоемкость удаления припуска и образования новых поверхностей лезвийными инструментами 63
3.2.3. Удельная работа резания 66
3.2.4. Показатели энергетической эффективности 69
3.3. Энергетическая эффективность наружного точения 71
3.4. Энергетическая эффективность цилиндрического фрезерования 79
3.5. Энергетическая эффективность разрезания 88
3.6. Энергетическая эффективность совокупности рабочих ходов. Распределение предварительного припуска 94
3.7. Выводы 97
ГЛАВА 4. Влияние управляемых факторов технологической системы на энергетические показатели процесса резания 99
4.1. Исследование влияния технологических факторов на энергетическую эффективность продольного точения 99
4.2. Исследование влияния технологических факторов на энергетическую эффективность поперечного точения 105
4.3. Исследование влияния технологических факторов на энергетическую эффективность цилиндрического фрезерования 110
4.4. Исследование влияния технологических факторов на энергетическую эффективность разрезания проката дисковой пилой 118
4.5. Выводы 122
ГЛАВА 5. Установление рациональных параметров лезвийной обработки по критерию наибольшей энергетической эффективности процесса резания 124
5.1. Обобщенная модель параметрической оптимизации 124
5.2. Реализация модели для наружного точения 129
5.3. Реализация модели для цилиндрического фрезерования 132
5.4. Реализация модели для разрезания 135
5.5. Рекомендации производству 139
5.5.1. Прикладная программа RezecJJPTIMA 139
5.5.2. Прикладные программы Freza RAVN и Freza OPTIMA 145
5.5.3. Прикладная программа Pila OPTIMA 153
5.6. Выводы 156
Общие выводы и результаты 157
Заключение 160
Список литературы 161
Приложения 172
