Основы проектирования режущих инструментов

В 30-х годах, когда инструментальное производство в СССР получило интенсивное развитие, благодаря трудам советских ученых начал формироваться курс «Режущий инструмент» как самостоятельная дисциплина. В этот период дисциплина «Режущий инструмент» носила в основном рецептурный характер и отражала опыт отдельных специалистов, связанных с проектированием и производством режущих инструментов. По мере накопления опыта и его обобщения, а также в связи с возрастающими требованиями, выдвигаемыми машиностроением, назрела необходимость в решении ряда проблем, касающихся проектирования таких сложных инструментов, как зуборезные, работающие методом обкатки и др. В связи с этим начинают интенсивно развиваться исследовательские работы, посвященные вопросам проектирования какого-либо одного конкретного инструмента. Эти труды повлияли на развитие дисциплины «Проектирование металлорежущих инструментов», позволили правильно понять конструктивные особенности сложных инструментов, дали возможность конструктору сознательно подходить и грамотно решать вопросы проектирования, производства и эксплуатации конкретных типов режущих инструментов. Большинство этих работ является ценным фондом для специалистов инструментального производства. Их результаты нашли отражение в учебных пособиях.

Большая роль в развитии курса «Режущие инструменты» как самостоятельной научной дисциплины принадлежит заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, лауреату Государственной премии СССР, профессору, доктору технических наук И. И. Семенченко, который в 1930 г. возглавил кафедру «Инструментальное производство» Московского станкоинструментального института. В учебном пособии И. И. Семенченко «Режущий инструмент» (в 4 томах), которое не имеет себе равных, последовательно рассматриваются отдельные типы режущих инструментов. Однако в настоящее время объем накопленных знаний в области инструментального производства чрезвычайно возрос и в одном курсе невозможно рассмотреть все типы режущих инструментов, применяемых на практике. Поэтому актуальной стала проблема разработки общих теоретических основ конструирования режущих инструментов. Фундаментальная работа проф. Г. И. Грановского «Кинематика резания» (1948) посвящена разработке общих вопросов конструирования всевозможных инструментов. Вопросы общей теории проектирования режущих инструментов были изложены в монографии проф. В. В. Шишкова «Образование поверхностей резанием по методу обкатки» (1951). В ней он показал преимущества кинематических методов решения геометрических задач, возникающих при конструировании инструментов.

 

По разработке общих проблем профилирования режущих инструментов известны оригинальные работы профессоров: С. С. Петрухина «Основы проектирования режущей части металлорежущих инструментов» (I960), П. Р. Родина «Основы теории проектирования режущих инструментов» (1960), Ю. В. Цвиса «Профилирование режущего обкатного инструмента» (1961), С. И. Лашнева «Формообразование зубчатых деталей реечными и червячными инструментами» (1971), Г. Н. Кирсанова «Проектирование инструментов. Кинематические методы» (1978), Б. А. Перепелицы «Отображения аффинного пространства в теории формообразования поверхностей резанием» (1981), Г. Н. Сахарова «Обкаточные инструменты» (1983) и др.

При проектировании инструментов важным является выбор схем обработки, обеспечение на режущей части оптимальных геометрических параметров, что существенно влияет на режущую способность инструмента. Эти вопросы решались многими исследователями. Ценные обобщения сделали профессора: М. Н. Ларин «Оптимальные геометрические параметры режущей части металлорежущего инструмента» (1953), Н. А. Шевченко «Геометрические параметры режущей кромки инструментов и сечения среза» (1957), В. Ф. Бобров «Влияние угла наклона режущей кромки на процесс резания» (1962), В. Н. Подураев «Резание труднообрабатываемых материалов» (1974)и др.

Существенный вклад в разработку проблем прочности режущего инструмента внесли профессора В. А. Остафьев «Расчет динамической прочности режущего инструмента» (1979), Т. Н. Лоладзе «Прочность и износостойкость режущего инструмента» (1982) и др.

Оптимизации конструкций режущих инструментов способствовало применение ЭВМ при их проектировании. В этой области известны работы профессоров С. И. Лашнева и М. И. Юликова «Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ», профессора П. И. Ящерицина, доцентов Б. И. Синицина, А. И. Жигал- ко и др.

К настоящему времени накоплен обширный материал по разработке научных основ проектирования режущих инструментов. Резуль-  таты исследований общих принципов конструирования инструментов позволили во многих вузах приступить к разработке соответствующего курса для студентов, специализирующихся по инструментальному производству. Книга «Основы проектирования режущих инструментов» написана по материалам лекционного курса, который на протя- женин ряда лет читает автор в Киевском политехническом институте. Ее можно использовать как для изучения теоретической части курса, так и при выполнении студентами исследовательских работ, курсовых и дипломных проектов.

В данном учебнике обобщающий материал по проектированию режущих инструментов для обработки заданной поверхности детали иллюстрируется соответствующими примерами. Значительное внимание отводится наряду с аналитическими графическим способам реше- ния задач конструирования инструментов (наглядность способствует более глубокому усвоению излагаемого материала).