[ СИСТЕМА КАЧЕСТВА
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО
СПЕЦИАЛЬНОСТИ с. 2 из 6
05.02.07 Технология и оборудование механической и
физико-технической обработки
Настоящие вопросы кандидатского экзамена по специальности составлены в
соответствии с Паспортом научной специальности 05.02.07, разработанной экспертным советом Высшей аттестационной комиссии Минобрнауки России согласно Номенклатурой специальностей научных работников (приказ Минобрнауки России от 25 февраля 2009г., № 59, редакция от 11 ноября 2011г.).
1 ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ
1. Основные направления развития и важнейшие достижения станкостроения и инструментальной промышленности по показателям технического уровня. Современные тенденции и пути обеспечения конкурентоспособности станочного оборудования и инструментов.2. Основные понятия процесса резания, его физические основы. Механика процесса резания, схемы стружкообразования, трение при резании, наростообразование.
Методы и средства экспериментального исследования процесса резания.
3. Энергетический баланс обработки. Тепловые, электрические, магнитные и другие явления при резании. Средства снижения теплообразования при резании. Методы и задачи изучения физических явлений при резании.
4. Колебания при резании, их виды и принципы возникновения. Использование наложения вибраций на процесс обработки.
5. Технологические среды и их действие. Обработка с ограниченным использованием СОЖ.
6. Инструментальные материалы, их виды и области применения. Виды износа, критерии смены инструмента и способы повышения его стойкости.
7. Понятие о стойкости инструмента; типовая геометрическая картина износа рабочих поверхностен инструмента при механической обработке, его зависимость от вида обрабатываемого материала, операции, режимов резания; понятие о кривых износа инструментов и периоде стойкости.
8. Критерии затупления инструмента; их назначение в зависимости от вида операции и типа инструмента. Технологические критерии затупления и понятие размерного износа различных видов инструмента.
9. Физические основы изнашивания инструмента; понятие об абразивном, адгезионном, диффузионном и окислительных механизмах изнашивания. Общий механизм износа инструмента; интенсивность износа, его модели.
10. Оптимизация режима резания, ее методы и критерии. Физические и экономические требования к оптимизации, вытекающие из одно- и многоинструментальной обработки, одно- и многопроходной обработки, "безлюдной" технологии, концепции автоматических линий и ГПС.
11. Связь режима обработки с качеством поверхностного слоя. Обрабатываемость конструкционных материалов резанием.
12. Эксперименты в резании металлов, их особенности и требования к методике, средствам обеспечения эксперимента. Основные нерешенные вопросы в области теории резания.
13. Основные методы (схемы) обработки. Сверхскоростное резание, комбинированные рабочие процессы. Требования к режущему инструменту, автоматические методы контроля его размера, состояния и настройки.
14. Расчеты сил резания. Их методика.
СИСТЕМА КАЧЕСТВА
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО
СПЕЦИАЛЬНОСТИ с. 3 из 05.02.07 Технология и оборудование механической и физико-технической обработки 15. Роль и значение режущих инструментов в металлообработке. Перспективы развития конструкции режущих инструментов. Типовые задачи и этапы проектирования режущих инструментов. Способы проектирования. Функционально-структурная модель режущего инструмента.16. Назначение конструктивно-геометрических параметров режущего инструмента в соответствии с требованиями процесса резания. Особенности проектирования режущих инструментов для различных видов обработки. Методы крепления и базирования.
17. Требования к инструментам в крупносерийном и автоматизированном производстве: на агрегатных станках, автоматических линиях, на станках с ЧПУ, многоцелевых станках, ГП-модулях.
18. Основные направления создания высокопроизводительных процессов резания.
Физические особенности и технологические показатели скоростного и силового резания, тонкого точения и растачивания, типовые конструкции инструмента, режимы резания, области применения.
19. Комбинированные методы обработки резанием, совмещающее воздействие на материал снимаемого слоя нескольких физических и химических явлений. Резание в специальных технологических средах, с опережающим пластическим деформированием (ОПЛ), нагревом (терморезание), электромеханические методы лезвийного резания и химико-механические методы абразивной обработки. Перспективы развития комбинированных методов обработки резанием.
20. Понятие физико-химической обработки как метода изготовления детали путем снятия с заготовки слоя материала в результате всех возможных видов воздействия инструментов и том числе механических, тепловых, электрических и химических в технологических средах и их комбинациях.
21. Физико-химический механизм обработки как средство снятия с заготовки слоя материала в виде стружки (механическая обработка), продуктов анодного растворения (электромеханическая обработка), электроэрозионного разрушения (электроэрозионная обработка), а также плавление и испарение металла (лазерная и электронно-лучевая обработка) и другие воздействия.
22. Классификация существующих методов физико-химической обработки и теоретические предпосылки создания принципиально новых на основе использования совокупности известных физических, химических и других явлений.
23. Классификация станков по технологическому назначению, точности, степени автоматизации, типажи и каталоги металлорежущих станков.
24. Образование поверхностей на обрабатываемых деталях. Классификация движений в станках.
25. Технология и физико-химические процессы удаления части начального объема материала заготовки при механической обработке, электромеханической, электроэрозионной и лазерной обработке и других методах формирования деталей.
26. Особенности построения технологического процесса обработки на металлорежущих станках различных типов, в том числе станков для нанотехнологической обработки.
27. Основные критерии работоспособности станков, производительность, начальная и с учетом температурных деформаций прочность, жесткость, износостойкосгь, устойчивость.
28. Надежность станков. Общие понятия. Надежность параметрическая и функциональная. Надежность в период нормальной эксплуатации и износовых отказов.
Резервирование.
СИСТЕМА КАЧЕСТВА
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО
05.02.07 Технология и оборудование механической и 29. Динамическая система станка. Характеристики ее основных элементов (упругой системы, процесса резания, процесса трения, процессов в двигателях). Устойчивость движений рабочих органов станка и методы ее обеспечения.30. САПР станков. Многокритериальная оптимизация в задачах проектирования станков. Формирование требований к основным системам станка 31. Имитационное моделирование как средство количественного анализа технологических систем.
32. Принципы конструирования мехатронных узлов. Основные преимущества их использования в станках 33. Шпиндельные узлы с подшипниками качения и скольжения, гидростатическими и гидродинамическими. Конструирование, расчет с учетом критерия жесткости элементов узла. Особенности конструирования высокоскоростных шпинделей.
34. Механизмы для осуществления прямолинейных движений, их виды, конструирование и расчет механизмов: винт-гайки скольжения и качения, зубчатореечного, червячно-реечного и др.
35. Механизмы подачи. Механизмы фиксации. Механизмы автоматической смены инструментов. Магазины инструментов и заготовок (компоновки).
36. Устройство и основные характеристики электродвигателей станков:
конструкции двигателей постоянного и переменного тока. Типы быстродействующих двигателей, высокомоментные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами, их достоинства; двигатели для вентильного привода; шаговые двигатели; линейные двигатели, двигатели с частотным регулированием.
37. Системы регулируемого электропривода станков. Тенденции развития конструкций электродвигателей станков. Построение электроприводов на базе микропроцессоров и микроЭВМ.
38. Область применения гидравлического привода в станках, его преимущества и недостатки, основные требования, предъявляемые к гидроприводу станков.
39. Способы регулирования скорости в гидравлических приводах станков, принципиальные схемы, основные характеристики.
40. Электрогидравлические приводы станков с ЧПУ: следящие золотники;
гидроусилители крутящего момента; насосные установки 41. Классификация автоматизированных станков и станочных систем по различным признакам. Основные понятия теории автоматического управления 42. Системы управления циклом. Принцип построения циклограмм. Структурные схемы кулачковых автоматов. Область применения. Преимущества и недостатки 43. Классификация систем программного управления. Системы: контурные, позиционные, прямоугольные, универсальные. Системы управления многооперационными станками. Структура систем программного управления основных классов 44. Автоматизация процесса резания. Адаптивные системы. Приборы контроля точности изготовления деталей на станке и подналадка станка.
45. Основные понятия о ГП-модулях и гибких производственных системах (ГПС).
Требования к системам ЧПУ и ГП-модулям.
46. Гибкие автоматизированные производственные системы (ГПС). Основные понятия. Область применения.
47. Электроэрозионные станки, их разновидности, физические схемы и технологические возможности. Прецизионные методы изготовления деталей
СИСТЕМА КАЧЕСТВА
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО
05.02.07 Технология и оборудование механической и 48. Ультразвуковые станки, физические основы их работы, кинематика обрабатывающей системы, в том числе магнитострикционные и ультразвуковые преобразователи. Технологические характеристики размерной ультразвуковой обработки.49. Станки для обработки электрохимическими методами. Основные виды электрохимической обработки: непрерывная, импульсная, циклическая. Выбор их оптимальной последовательности и параметров, закономерности анодного растворения, электролиты, конструкции катодов.
50. Станки для лучевых методов обработки: электронно-лучевая обработка и лазерная обработка, принципы действия и физические схемы, установки, области применения. Основные положения экономики; физические схемы, применение в изделиях приборостроения.
51. Станки для обработки комбинированными методами, их классификация. Станки для обработки электроконтактными и анодно-механическими методами; физические схемы, технологические установки, области применения.
52. Испытание станков на холостом ходу и при резании. Диагностика станков, инструментов и механизмов смены и загрузки инструмента.
2 ЛИТЕРАТУРА 1. Автоматизация и механизация производства. Учебное пособие / Б.И. Черпаков, Л.И. Вереина. – М.: Академия, 2008. – 384 с.
2. Автоматизация производственных процессов в машиностроении / Н.М.
Капустин, П.М. Кузнецов, А.Г. Схиртладзе [и др.]. – М.: Высшая школа, 2004. – 415 с.
3. Машиностроение: Энциклопедия. Технология изготовления деталей машин. / Под ред. А.Г.Суслова. М.: Машиностроение, 1999.
деревообрабатывающее оборудование. Т.IV-7 / Под ред. Б.И. Черпакова М.:
Машиностроение, 1999.
5. Остафьев В.А. Расчет динамической прочности режущего инструмента. М.:
Машиностроение, 1979.
6. Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1977.
7. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем / Под ред. А.С.
Проникова. Т.1, 2 (в 2 ч.), 3. М.: Машиностроение, МГТУ им. Баумана, 1994, 1995.
8. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978.
9. Резников А.Н., Резников Л.А. Тепловые процессы в технологических системах.
М.: Машиностроение, 1990.
10. Решетов Д.Н., Портман В.Т. Точность металлорежущих станков. М.:
Машиностроение, 1986.
11. Родин П.Р. Основы проектирования режущих инструментов. Учеб. для вузов.
Киев: Высшая школа, 1990.
12. Металлорежущие инструменты: Учеб. для вузов / Г.Н. Сахаров и др. М.:
Машиностроение, 1989.
13. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. 3-е изд. М.:
Машиностроение, 1995.
14. Силин С.С. Метод подобия при резании материалов. М.: Машиностроение, 1979.
15. Сосонкин В.Л. Программное управление станками. М.: Машиностроение, 1981.
«