возникновение и развитие трещин зависит от свойств твердого сплава, то

проблема повышения прочности инструмента зависит также от стабильности этих

свойств.

За последние годы появились новые методы обработки металлов,

основанные на использовании разрушения их поверхности электроэрозией,

анодным растворением, электронным лучем, ультразвуком. Однако при обработке

наиболее распространенных машиностроительных материалов резание

обеспечивает производительность в несколько раз большую при удельных

затратах электроэнергии в десятки раз меньших. Поэтому вполне закономерным

является вывод о том, что в обозримом будущем обработка резанием в

машиностроительном производстве сохранит свое приоритетное значение и ее

объем будет неуклонно возрастать.

Учитывая многогранность явлений, протекающих при резании материалов,

в их исследовании принимают участие различные фундаментальные науки. Они

распределили между собой задачи исследования механизмов явлений,

протекающих при резании, следующим образом:

механизмы действия сил, обусловливающих удаление срезаемого слоя с

заготовки в виде отделяемых элементов, составляют заботу механики (следует

отметить, что это выражение надо понимать пока в гипотетическом смысле, так

как современные исследователи в области механики чаще всего обходят

стороной явления резания металлов);

физику и теплофизику интересуют механизмы электрических явлений, выделения

тепла, образования распространения тепловых потоков между инструментом,

заготовкой и стружкой; появления колебаний, вибраций в зоне резания;

трибологию, трибонику ( от греческого слова tribos, трение) занимают

проблемы, связанные с изучением трения между режущим клином инструмента,

стружкой и обработанной поверхностью изделия, износа режущих инструментов и

формирования рельефа обработанной поверхности;

химию интересуют проблемы действия смазочных и охлаждающих свойств сложных

органических соединений, используемых в процессе резания;

технологию металлов как науку о способах получения и свойствах металлов,

сплавов и неметаллических материалов, интересует действие исходных физико-

механических свойств сырья, заготовок, используемых для изготовления

изделий;

металловедение как раздел технологии металлов занимают проблемы структурных

изменений поверхности инструментальных материалов, в ходе разрушительного

воздействия процесса резания;

науку о прочности материалов (сопротивление материалов) интересуют проблемы

деформации срезаемого слоя под действием режущего клина-индентора;

технологию машиностроения интересуют проблемы обеспечения с помощью

различных этапов резания ( различными режущими инструментами) оптимальных

условий формообразования поверхностей изделий и технико-экономических

показателей производственных процессов.

Если на этом закончить перечисление механизмов явлений, исследуемых

науками, то это значит что не сказать о том, что явления обработки

материалов резанием входят также в круг проблем экономической науки,

кибернетики и других. Встает вопрос о том, что же изучает сама наука о

резании материалов? Механизмы каких же явлений, протекающих при резании

материалов приходятся на долю самой науки о резании материалов? Учитывая

приведенный выше исторический обзор этапов развития науки о резании,

считаем что такими механизмами являются: 1)механизмы поведения режущего

инструмента и обрабатываемого материала в изменяющихся условиях резания,

определяющие искусство резать один материал другим (со снятием стружки); 2)

механизмы стабильного функционирования процесса резания как прообраза

технологической операции формирования поверхностей изделия.

Механизмы первой группы составляют сущность искусства резания –

онтологию процесса резания. Каждая теоретическая структура непременно

опирается на определенные онтологические представления, составляющие ее

устойчивое содержательное основание и подвергающееся изменениям по мере

развития познания. В онтологию резания входят прежде всего задачи отбора,

ориентации и управления поведением режущего инструмента в изменяющихся

условиях процесса резания; геометрического, структурного и математического

моделирования процесса резания как регулируемой термодинамической системы

отделения срезаемого слоя; анализа систем процесса резания и его

экспериментального исследования.

Механизмы второй группы – обеспечения стабильного резания одного

металла другим наиболее близки к решению проблем обрабатываемости

материалов резанием с применением конкретных режущих инструментов и условий

резания, получения заданных параметров точности обработки и качества

поверхностного слоя.

Анализ литературных источников в области резания материалов

показывает, что на сегодня в этой области знаний накоплен обширный

экспериментальный материал. Имеются книги отдельно по вопросам механики и

геометрии процесса резания, физическим основам учения о резании материалов,

стойкости и износе режущих инструментов, по исследованию вибраций, качества

поверхности и точности при обработке материалов резанием, о методах

определения обрабатываемости и наивыгоднейших режимов резания. Однако

практически нет книг по механике, физике, химии и другим наукам, где

отдельными разделами рассматривались бы глубоко научные проблемы процесса

резания. Такие разделы могли бы служить доказательством особого

исключительного положения в них процессов резания, или подтверждением на

примере резания методик и основных закономерностей конкретной науки,

возможного объединения ряда наук.

В замечаниях и пометках к книге А. Рея “Современная философия”

В.И. Ленин [Л3] пишет: “…Наука не может решиться считать навсегда

изолированными различные разряды факторов, ради которых она разбилась на

особые науки. Это деление имеет вполне субъективные и антропоморфические

причины. Оно возникает единственно из потребностей исследования,

побуждающих размещать вопросы рядами, сосредоточивать внимание отдельно на

каждом из них, начинать с частного, чтобы прийти к общему”.

Однако процесс начального разъединения наук и последующего их

объединения в одну общую науку весьма длителен по времени. В отдельных

науках (например, биологии, математике) такое объединение уже завершается.

В области же резания материалов можно говорить пока лишь о предварительном

подборе объединяющего названия. Такими объединяющими названиями могут быть:

томология (от греческого tomo, [pic] – режу и …логия) комплекс наук о

резании, металлотомия (от греческого (((((((( – металл и [pic] режу), или

металлотомология совокупность наук о резании материалов.

Препятствием объединению наук служит незавершенность детального

разграничения и уточнения предметов отдельных наук в той или иной степени

занятых изучением проблем резания материалов. Это является также одной из

причин недостаточно высокой научной эффективности диссертаций, защищаемых в

последнее время в области резания материалов; причиной того, что до сих пор

еще многие исследователи, занимающиеся проблемами технологии и онтологии

резания уходят в физику, теплотехнику, металловедение, кибернетику,

машиноведение. Уходят в уверенности и надежде, что именно там лежит решение

онтологических проблем обработки резанием. И если допустить, что такая

ориентация исследований в области резания правильная, то это означало бы,

что резание состоит из явлений, механизмы которых определяются только

естественными науками. И тогда следовало бы откровенно признать, что знания

в области резания не могут составлять отдельную самостоятельную науку, так

как у такой науки нет своего предмета, нет своих законов, своей структуры

знаний, нет своего метода и инструментария.

Вопрос о предмете наук, изучающих механизмы явлений, протекающих при

резании материалов, является сегодня самым насущным, самым практическим и

настоятельным вопросом. Изучение явлений резания стихийно не наводит на

интуитивное, правильное представление об их предмете и задачах науки о

резании материалов. Это ведет к тому, что многие специалисты в области

резания материалов остаются сегодня на позиции объектной классификации

наук, упрощенно объединяя в одной науке весь комплекс знаний: о процессе

резания, режущих инструментах, изделиях и станках. В этом случае ее

название напоминает приведенную выше “науку о стакане”. Ленинский принцип

разделения объекта, выделения его разных сторон, каждая из которых

составляет предмет отдельной науки, как уже указывалось, позволяет

обнаружить ошибку, которая содержится в объектном определении предмета

науки о резании материалов.

Кроме того нельзя считать, что отдельные науки: механика, химия,

технология металлов, металловедение и другие, вносящие свой вклад в

исследование механизмов явлений резания материалов, являются разделами

единой науки о резании материалов, так как каждая из них действительно

является особой наукой, имея свой предмет, свой метод исследования и

инструментарий.

3 §3.3. Основные тенденции отражения предмета науки о резании материалов в

учебных курсах (анализ рабочих программ курсов)

В своем анализе обратимся изначально к программам 30-35 летней

давности. Учебно-методическим управлением по ВУЗам 27 сентября 1961 года

утверждена программа курса “Резание металлов” (инд.УМУ-Т-5/72) для высших

учебных заведений по специальности 0501 – ”Технология машиностроения,

металлорежущие станки и инструменты” [П8]. Программа содержала 15 разделов:

введение, геометрические параметры режущей части резцов, элементы резания и

срезаемый слой, инструментальные материалы, основы процесса резания

металлов и сопровождающие его физико-технические явления, точение,

строгание и долбление, сверление, зенкерование, развертывание,

фрезерование, резьбонарезание, протягивание, зубонарезание, шлифование.

Во введении указывалось, что курс “Резание металлов” является базой

для “разработки технологии машиностроения, расчета и конструирования

станков и режущих инструментов”. Понятия предмета учебного курса как

выразителя предмета науки о резании металлов не устанавливалось.

Однако в программе обозначена необходимость краткого исторического

обзора задач, стоящих перед “наукой о резании металлов” в связи с

дальнейшим развитием народного хозяйства СССР [Г4, П8].

Подобно тому, как в 1935 году из курса технологии металлов выделился

курс резания металлов, так в 1975 году из курса резания металлов выделилась

его теоретическая часть и получила название теории резания металлов.

Типичным представителем программ курса “Теория резания металлов” того

времени является программа (АМ-1)/05 для студентов заочников специальности

0501, разработанная в 1976 году во Всесоюзном заочном машиностроительном

институте и одобренная кафедрой “Резание материалов” Мосстанкина [П9]. Ни

предмет науки, ни отношение к нему учебного курса в программе не

сформулированы. В ней находим следующие базовые положения.

“Главная цель курса – научить студентов правильно и обоснованно

выбирать условия рационального использования режущего инструмента и станка

при заданных условиях обработки детали”.

Курс “Теория резания металлов” рассматривается как “база для

разработки технологии машиностроения, расчета и конструирования станков и

режущих инструментов”. При изложении курса предполагается краткий

исторический обзор развития науки о резании металлов. Как и предыдущая

(1961 года) программа 1976 года содержит 15 тем: введение, геометрические

параметры режущей части резцов, элементы режима резания и срезаемый слой,

инструментальные материалы, основы процесса резания металлов, точение,

строгание и долбление, сверление, зенкерование, развертывание,

фрезерование, резьбонарезание, протягивание, зубонарезание, шлифование.

В качестве рекомендуемой литературы названы следующие источники:

[B5], [Б15], [Г5].

В следующем, 1977 году были разработаны две новые программы и

утверждены учебно-методическим управлением (УМУ) Министерства высшего и

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12