Розроблено математичну модель розрахунку сил різання зі зняттям стружки, у якій запропоновано замінити внутрішнє тертя по передній поверхні інструмента силою зрушення, що діє у вторинній зоні деформацій. Кут зрушення визначено залежно від переднього кута інструмента та коефіцієнта тертя. Адекватність моделі підтверджено експериментами.

Розглянуто процедуру оцінки динамічної стійкості верстатно-інструментального оснащення при багатолезовій обробці з використанням кінематичних міжінструментальних зв'язків.

Запропоновано метод визначення режимів різання на основі кореляційних залежностей. Ці залежності отримано шляхом обробки статистичного матеріалу довідників та нормативних документів.

Наведена методика визначення похибки верстатного пристрою з умови забезпечення сумарної похибки оброблювання заготовок з урахуванням вібрації технологічної системи. Запропоновані формули для визначення складових динамічної точності оброблювання, зокрема, похибки зношування базових встановлювальних елементів пристрою, впливу температурних деформацій та вібрації системи.

Розроблено високоінформативні засоби і системи контролю, діагностування стану різальних інструментів для прецизійної обробки. Встановлено, що формування структурно-параметричних моделей різальної частини забезпечує підвищену глибину діагностування відмов і створює можливість для прогнозування остаточного ресурсу інструменту.

Розроблено методи математичного опису мікро- і макрогеометрії деталей типу тіл обертання. Для циліндричних поверхонь використано ряди Фур'є, а також ряди, складені з гіперболічних функцій. Для торцевих поверхонь використано ряди Фур'є - Бесселя. Опис мікрогеометрії подано у вигляді канонічного розкладу випадкового процесу, координатні функції якого відповідають складовим вищеназваних рядів.

Наведено узагальнене рівняння сили різання для процесів зі змінними у циклі різання товщиною зрізу і кінематичними кутами леза. Це рівняння узагальнює відомі теоретичні й експериментальні дослідження механіки процесу прямокутного вільного різання на випадок різання з товщиною зрізу, що безперервно змінюється у широкому діапазоні. Коефіцієнти цього рівняння для даних умов обробки можна визначити експериментально або теоретично.

Визначено місце термодинамічної системи різання в ієрархії технологічного процесу. Виконано аналіз керуючих впливів. Встановлено умови керування, що не створюють конфлікту між цілями технологічного процесу і термодинамічної системи різання.

Запропоновано спосіб підвищення оброблюваності матеріалів шляхом підводу в зону обробки водню від спеціальних воденьмістких покрить інструментів чи акумуляторів водню. Експериментальними дослідженнями і теоретичними розрахунками підтверджено гіпотезу про зменшення величини контактних напружень і температур на поверхнях інструмента, що є причиною підвищення їх стійкості.

Розглянуто варіант тіньової електронної мікроскопії, що стосується безпосередньо центрального проектування тіньового зображення мікрооб'єкта, наприклад в електронографі. Наведено застосування вказаного методу до кількісної оцінки параметрів шорсткості мікровиробів.

Проведен анализ подходов к проектированию рациональных технологических процессов в механообрабатывающем производстве. По итогам этого анализа разработана методика отработки конструкции изделия на технологичность.

Проанализированы этапы развития теории надежности и оптимизации технологических систем, а также вопросы проектирования и расчета элементов технологических систем. Значительное внимание уделено математическому моделированию электроконтактного сверления с импульсной подачей тока, совершенствованию качества принимаемых групповых решений в механосборочном производстве с использованием технологии компьютерного инновационного моделирования, многокритериальной оптимизации состава безвольфрамовой стали для наплавки режущего инструмента. Отдельные главы посвящены диагностике и управлению технологическими системами, исследованию технологических процессов и др.

Предложен возможный подход к систематизации методов обработки резанием. Учитываются особенности трехмерного моделирования съема припуска и формообразования.

Вперше викладено загальні основи формоутворення поверхонь під час механічної обробки, розглянуто способи утворення вихідних інструментальних поверхонь, спряжених з поверхнею деталі. Викладено загальну методику аналітичного вирішення завдань визначення вихідних інструментальних поверхонь. Приділено увагу кінематичним методам визначення вихідних інструментальних поверхонь, які часто використовують під час розробки процесів формоутворення деталей. Проаналізовано умови формоутворення, за яких можлива обробка заданої поверхні деталі. Подано класифікацію схем формоутворення, на підставі якої вирішується задача знаходження множини можливих процесів формоутворення та інструментів з метою обробки заданої поверхні, що має велике практичне значення. Наведено загальну методику визначення можливих схем формоутворення, проілюстровану на прикладі аналізу процесів формоутворення зубчастих коліс, які одержали широке розповсюдження у машинобудуванні.

Розглянуто вплив електролітичного наводнювання на елементи механіки стружкоутворення, напружений стан інструмента ортогонального різання. При наявності водню певної концентрації зменшується температура різання (ТЕРС), коефіцієнти тертя як на передній, так і на задній поверхнях різального інструмента, а також енергоємність процесу різання. Водень спричиняє зміни стружки: зливна стружка перетворюється в стружку надлому.

Подано стислий історичний аналіз розвитку науки про різання металів. Визначено основні засади власної схеми процесу стружкоутворення та шляхи подальшої розробки теми.

Для обеспечения заданной стойкости инструмента автоматизацией процесса назначения режимов резания, предложен способ их аналитического расчета по методике, базирующейся на гипотезе об аттракторе системы резания. Достоверность предложенного способа подтверждается сопоставлением расчетных значений режимов резания с рекомендуемыми Sandvik Coromant для точения сталей резцами с многогранными пластинами.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований современных процессов резания. Рассмотрены новые аспекты и актуальные вопросы обрабатываемости различных материалов с привлечением прогрессивных технологий и режущих инструментов, применением математического моделирования. Проанализированы проблемы нормирования вспомогательного времени при имитационном моделировании поточного производства, разработки системы эксплуатации режущего инструмента для тяжелых станков, проектирования рациональной схемы шлифования на основе результатов компьютерного моделирования напряженно-деформированного состояния материала в зоне резания.

Исследовано влияние комбинированного высокоэнергетического воздействия электроискрового легирования и лазерной обработки на износостойкость режущего инструмента из быстрорежущей стали. Выяснено, что в результате указанного воздействия посредством электрода на основе тугоплавких соединений на поверхности инструмента формируется композиционный упрочненный слой. Этот слой обеспечивает твердость и износостойкость изделия и служит защитным барьером, снижающим адгезионное взаимодействие поверхности инструмента со стружкой. Легируя поверхностный слой элементами и соединениями, образующими стабильные и прочно сцепленные с основой оксиды, можно значительно улучшить триботехнические характеристики и стойкость при резании инструментального материала. Добавки более легкоплавкой меди в электродном материале способствуют уменьшению термической диссоциации монокарбида вольфрама за счет преимущественного образования при эрозии более стабильных оксидов меди по сравнению с оксидами вольфрама. Согласно триботехническим испытаниям, это позволяет заметно повысить износостойкость легированных поверхностей.

На підставі сучасних уявлень про фізичну природу процесу шліфування розглянуто основні закономірності термодинамічних явищ, які мають місце у зоні контакту абразивно-алмазних інструментів із переривчастою робочою поверхнею. Висвітлено основні закони теплопровідності, конвективного та променистого теплообміну. Досліджено теплові процеси за умов лезової та абразивної обробки, а також у металорізальних верстатах. Описано методи аналітичного й експериментального досліджень теплових процесів. Наведено рекомендації щодо зниження теплонапруги процесів, які відбуваються у технологічній системі. Охарактеризовано засоби розрахунку температурних полів. Зроблено оцінку погрішності обробки.