Еремин Александр Николаевич

Еремин Александр Николаевич (12 июня 1905г., г. Екатеринбург – 11 июня 1979г., г. Томск) – профессор кафедры станков и резания металлов ТПИ (ТПУ).

Биография

Из семьи рабочего-литейщика. В 1916г. окончил начальную школу, в 1916-1922г. работал учеником слесаря и слесарем в механическом цехе Ревдинского машиностроительного завода (Свердловская обл.). В 1925г. закончил рабфак в г. Свердловске, затем поступил на механический факультет Томского технологического института. В 1930г. окончил институт с квалификацией инженера-механика по холодной обработке металла резанием, после чего был оставлен в аспирантуре при кафедре организации производства, руководимой в то время профессором Т.И. Тихоновым.

В январе 1935г. закончил аспирантуру, защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук на тему «Режимы резания при фрезеровании цилиндрическими фрезами». В этом же году был утвержден ГУУЗом НКТП СССР доцентом кафедры механосборочного производства в ТИИ, переименованной затем в кафедру станков и резания металлов, сотрудником которой Е. был до конца жизни.

Докторская диссертация на тему «Деформация, твердость, сила, чистота поверхности в процессе резания» защищена 22.06.1946г.

20.10.1951г. решением ВАК Е. был утвержден в ученой степени доктора технических наук, 23.02.1952г. – в ученом звании профессора по кафедре станков и резания металлов. В должности профессора кафедры проработал в 1952-1973гг.

В 1936-1937гг. – заместитель декана МФ ТПИ, в 1952-1954гг. – декан МФ ТПИ.

В августе 1973г. был освобожден от должности профессора кафедры в связи с уходом на пенсию по старости (слабое зрение) и переведен на должность профессора-консультанта. [1; 57-59]

Научная деятельность

Наиболее значимые научные монографии профессора Е.: «Физическая сущность явлений при резании стали»; А.М. Розенберг, А.Н. Еремин «Элементы теории процесса резания металлов»; Резание металлов и инструмент (под редакцией А.М. Розенберга). Исследование, изложенные в этих монографиях, сделали Е. одним из основоположников томской школы резания металлов, научные позиции которой известны и приняты не только в нашей стране, но и во всех технически развитых странах мира. Научно-исследовательской работой Е. наиболее активно занимался до 1963г. [1; 57-58]

Обработка металлов резанием

Технологические процессы обработки металлов путём снятия стружки, осуществляемые режущими инструментами на металлорежущих станках размеров и качества поверхностных слоев. Основные виды О. м. р.: Точение, Строгание, Сверление, Развёртывание, Протягивание, Фрезерование и зубофрезерование, Шлифование, хонингование и др. Закономерности О. м. р. рассматриваются как результат взаимодействия системы станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД). Любой вид О. м. р. характеризуется режимом резания, представляющим собой совокупность следующих основных элементов: скорость резания v, глубина резания t и подача s. Скорость резания — скорость инструмента или заготовки в направлении главного движения, в результате которого происходит отделение стружки от заготовки, подача — скорость в направлении движения подачи. Например, при точении скоростью резания называется скорость перемещения обрабатываемой заготовки относительно режущей кромки резца (окружная скорость) в м/мин, подачей — перемещение режущей кромки резца за один оборот заготовки в мм/об. Глубина резания— толщина (в мм) снимаемого слоя металла за один проход (расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по нормали). В сечении срезаемого слоя металла рассматриваются такие элементы резания (физические параметры): толщина срезаемого слоя и ширина срезаемого слоя; их величина при постоянных t и s зависит от главного угла в плане j.

В зависимости от условий резания стружка, снимаемая режущим инструментом (резцом, Сверлом, протяжкой, фрезой и др.) в процессе О. м. р., может быть элементной, скалывания, сливной и надлома. Характер стружкообразования и деформации металла рассматривается обычно для конкретных случаев, в зависимости от условий резания; от химического состава и физико-механических свойств обрабатываемого металла, режима резания, геометрии режущей части инструмента, ориентации его режущих кромок относительно вектора скорости резания, смазывающе-охлаждающей жидкости и др. Деформация металла в разных зонах стружкообразования различна, причём она охватывает также и поверхностный слой обработанной детали, в результате чего он приобретает Наклёп и возникают внутренние (остаточные) напряжения, что оказывает влияние на качество деталей в целом. В результате превращения механической энергии, расходуемой при О. м. р., в тепловую возникают тепловые источники (в зонах деформации срезаемого слоя, а также в зонах трения контактов инструмент — стружка и инструмент — деталь), влияющие на стойкость режущего инструмента (время работы между переточками до установленного критерия затупления) и качество поверхностного слоя обработанной детали. Описание температурного слоя в зоне резания может быть получено экспериментально, расчётным путём или моделированием процесса резания на ЭВМ. Тепловые явления при О. м. р. вызывают изменение структуры и физико-механических свойств как срезаемого слоя металла, так и поверхностного слоя детали, а также структуры и твёрдости поверхностных слоев режущего инструмента. Процесс теплообразования зависит также от условий резания.

Скорость резания и свойства обрабатываемого металла существенно влияют на температуру резания в зоне контакта стружки с передней поверхностью резца. Тепловые и температурные факторы процессов О. м. р. выявляются следующими экспериментальными методами: калориметрическим, при помощи термопар по изменению микроструктуры (например, поверхности инструмента), при помощи термокрасок, оптическим, радиационным и др. Трение стружки и обрабатываемой детали о поверхности режущего инструмента, тепловые и электрические явления при О. м. р. вызывают его изнашивание. Различают следующие виды износа: адгезионный, абразивно-механический, абразивно-химический, диффузионный, электродиффузионный.

Характер изнашивания металлорежущего инструмента является одним из основных факторов, предопределяющих выбор оптимальной геометрии его режущей части. При выборе инструмента в зависимости от материала его режущей части и др. условий резания руководствуются тем или иным критерием износа. Система сил, действующих при О. м. р., может быть приведена к единой равнодействующей силе. Однако для решения практических задач не обязательно знать величину этой силы, важное значение имеют её составляющие: Pz — сила резания, действующая в плоскости резания в направлении главного движения; Ру — радиальная составляющая, действующая перпендикулярно к оси заготовки (при точении) или оси инструмента (при сверлении и фрезеровании); Px — сила подачи, действующая в направлении подачи. Силы Pz, Px, Ру влияют на условия работы станка, инструмента и приспособления, точность обработки, шероховатость обработанной поверхности детали и т.д. На величину этих сил влияют свойства и структура обрабатываемого материала, режим резания, геометрия и материал режущей части инструмента, метод охлаждения и др. Сила Pz обычно является наибольшей — на её преодоление расходуется наибольшая мощность. Способы определения Pz, Ру, Px могут быть теоретическими и экспериментальными, определяемыми с помощью специальных динамометров. На практике часто используют полученные на основе экспериментов эмпирические формулы. Затрачиваемая мощность (в квт) для большинства процессов О. м. р.: Nэ = Pz •v/60•102, где Pz — составляющая силы резания в направлении подачи в н (кгс), v — скорость резания в м/мин, потребная мощность электродвигателя станка Ncт = Nэ/h, где h — кпд станка.

Скорость резания, допускаемая режущим инструментом, зависит от тех же факторов, что и силы резания, и находится в сложной зависимости от его стойкости. Значительное влияние на О. м. р. оказывают активные смазочно-охлаждающие жидкости, при правильном подборе, а также при оптимальном способе подачи которых увеличивается стойкость режущего инструмента, повышается допускаемая скорость резания, улучшается качество поверхностного слоя и снижается шероховатость обработанных поверхностей, в особенности деталей из вязких жаропрочных и тугоплавких труднообрабатываемых сталей и сплавов. Вынужденные колебания (вибрации) системы СПИД, а также автоколебания элементов этой системы ухудшают результаты О. м. р. Колебания обоих видов можно снизить, воздействуя на вызывающие их факторы — прерывистость процесса резания, дисбаланс вращающихся частей, дефекты в передачах станка, недостаточную жёсткость и деформации заготовки и др.

Эффективность О. м. р. определяется установлением рациональных режимов резания, учитывающих все влияющие факторы. Для ускорения расчёта часто применяют ЭВМ. Расчёт режимов резания на ЭВМ сводится к предварительному отбору исходной информации, разработке и конкретизации алгоритмов, заполнению операционных карт исходной информацией, её кодированию и программированию алгоритмов. Повышение производительности труда и уменьшение потерь металла (стружки) при О. м. р. связано с расширением применения методов получения заготовок, форма и размеры которых максимально приближаются к готовым деталям. Это обеспечивает резкое сокращение (или исключение полностью) обдирочных (черновых) операций и приводит к преобладанию доли чистовых и отделочных операций в общем объёме О. м. р.

Дальнейшее направление развития О. м. р.: интенсификация процессов резания, освоение обработки новых материалов, повышение точности и качества обработки, применение упрочняющих процессов, автоматизации и механизации обработки. [2]

Педагогическая деятельность

Именно Е. был главным инициатором подготовки инженеров-механиков с конструкторским уклоном. Уже до 1967г. кафедра подготовила 184 инженера-конструктора, именно Е. лично руководил 78 дипломниками. Начиная с 1964г. был открыт прием студентов на специальность 0636 «Автоматизация и комплексная механизация технологических процессов в машиностроении». Учебный процесс по этой специальности разрабатывался под руководством Е. Им подготовлены планы, разработан курс «Автоматизация производственных процессов в механосборочном производстве», написаны программа производственной практики, методические указания по курсовому и дипломному проектированию. Е. руководил работой кафедры и СКБ по дипломному проектированию. До 1972г. кафедрой выпущено 330 инженеров новой специальности, 54 из которых были подготовлены Е. Он был инициатором группового и комплексного дипломного проектирования, т.е. руководил выполнением крупных производственных проектов, каждый из которых содержал несколько дипломных проектов (до десяти).

Дипломные работы считались комплексными, если их началом являлись курсовые работы, выполнявшиеся на 4 курсе. Эту идеологию дипломного проектирования Е. пытался распространить и на другие специальности, будучи председателем методической комиссии МСФ и председателем методической комиссии института по дипломному и курсовому проектированию. В 1966г. вышло первое издание учебного пособия Е. - «Методические основы курсового проектирования металлорежущих станков», а в 1974г. – второе, пересмотренное и дополненное. Им опубликовано и другое учебное пособие: «Автоматическое управление металлорежущими станками». [1; 58]

Общественная деятельность

Являлся членом многих советов и комиссий факультетского и институтского уровней. Многие годы (1965-1973гг.) был депутатом городского Совета. Е. был активным лектором общества «Знание» и НТО по вопросам автоматизации производственных процессов. [1; 58]

Награды

Орден «Знак Почета» (1953), орден Трудового Красного Знамени (1961), медаль « За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В.И. Ленина» (1970), медаль «Ветеран труда» (1976). [1; 59]

Семья

Жена – Вишневская Елена Никитична (р. в 1905) – домохозяйка.

Дочь – Лидия (р. в 1939г.) – инженер. [1; 59]

Источники

1. Гагарин А.В. «Профессора Томского политехнического университета». Биографический справочник. Т. 2. Томск: Изд-во научно-технической литературы, 2001-214стр.;

2. http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/115218/%D0%9E%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B0