1. 1. Понятие о научно-исследовательской работе.
1.1.1. Фундаментальные, прикладные и поисковые исследования. Всякая научно-исследовательская работа направлена на получение нового знания относительно объекта исследования.
Объектами исследования в технологии машиностроения могут быть различные технологические процессы, формообразующие инструменты (режущие, деформирующие и др.), физические процессы, сопровождающие обработку, износ и стойкость инструмента, качество обрабатываемых поверхностей, установление закономерностей процессов обработки и пластического деформирования поверхностей, определение эксплуатационных характеристик изделий машиностроения и т.д.
Фундаментальные исследования посвящены вскрытию наиболее общих закономерностей или явлений изучаемого объекта, разработке новых теорий, которые могут быть положены в основу дальнейших исследований.
Таким образом, результатом фундаментальных исследований является создание новых теорий являющихся основой для всех других разработок в данной области.
Поисковые исследования связаны с развитием различных научных направлений на основе результатов фундаментальных исследований и существующих работ в этих направлениях. Поисковые исследования посвящены совершенствованию существующих теорий на основе изучения физических явлений, происходящих при осуществлении различных технологических процессов и режимов работы машин и механизмов, созданию новых способов и устройств, работающих на новых принципах, созданию новых методик теоретических и экспериментальных исследований, основанных на новых принципах и идеях.
Прикладные исследования связаны с доведением фундаментальных и поисковых исследований до практической реализации. Они посвящены изучению характеристик использующихся в практике способов и устройств и оценке их уровня, совершенствованию существующих способов, технологических процессов и устройств, совершенствованию технических характеристик машин и механизмов конструктивными технологическими и другими приемами, оптимизации параметров различных объектов и условий их эксплуатации; разработке и совершенствованию математических и других моделей реальных объектов и их последующей оптимизации, совершенствованию методов исследования, анализу работы инструмента, оборудования, машин и отдельных механизмов с целью их совершенствования.
1.1.2. Методы проведения научных исследований. Различают следующие методы проведения научных исследований. Теоретические, в результате которых исследуемые параметры или характеристики описывают математическими зависимостями на основе имеющихся сведений из фундаментальных теорий. Примером может явиться определение требуемой силы закрепления призматической детали на плоскости в соответствии со схемой, представленной на рис. 1.1.
Согласно схеме, P = F1 + F2 , где F1 = W f1 ; F2 = W f2 . Следовательно,
W = P / (f1 + f2).
Экспериментальные исследования, которые дают возможность получить на основе непосредственных измерений исследуемой характеристики ее зависимость от изменяющихся параметров.
Теоретико-экспериментальные методы, основанные на создании математической модели объекта и дальнейшего анализа этой модели на ЭВМ.
Научные исследования несут в себе научную и техническую новизну, а также практическую и экономическую значимость.
1.1.3. Основные направления исследований в технологии машиностроения. Исследования ведутся по двум основным направлениям:
- исследования технологических процессов формообразования поверхностей резанием, пластическим деформированием и использованием электро- и физикохимических способов обработки;
- исследования технологических процессов формообразования поверхностей комбинированными и другими способами (резанием с ППД; резанием с вибрациями; резанием с УЗК; резанием с подогревом; резанием с введением тока высокой плотности и др.).
По каждому из этих направлений исследования посвящены изучению:
- закономерностей пластического деформирования и сил резания, возникающих в процессе обработки;
- температуры резания;
- износа и стойкости инструмента;
- качества обработанной поверхности (шероховатости, волнистости, наклепа, остаточных напряжений);
- эксплуатационных характеристик обработанных поверхностей.
По всем направлениям исследований следует изложить их сущность, отметить, что разработаны методики, позволяющие проводить измерения (прямые или косвенные) исследуемых параметров.