автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Формообразование элементов стружки при вибрационном фрезеровании отходов металлов и пластмасс

кандидата технических наук
Гордеев, Евгений Николаевич
город
Челябинск
год
2009
специальность ВАК РФ
05.03.01
цена
450 рублей
Диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении на тему «Формообразование элементов стружки при вибрационном фрезеровании отходов металлов и пластмасс»

Автореферат диссертации по теме "Формообразование элементов стружки при вибрационном фрезеровании отходов металлов и пластмасс"

УДК 621.002.68+ +621.9.04+621.914.1

На правах рукописи

□□3481743

Гордеев Евгений Николаевич

ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУЖКИ ПРИ ВИБРАЦИОННОМ ФРЕЗЕРОВАНИИ ОТХОДОВ МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС

Специальность 05.03.01 - «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г • г""

Челябинск-2009

003481749

Диссертация выполнена на кафедре «Технология машиностроения, станки и инструмент» филиала Южно-Уральского государственного университета в г. Златоусте.

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Сергеев Сергей Васильевич. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущее предприятие - федеральное государственное унитарное предприятие «НИИ Гермес», г. Златоуст.

тационного совета Д 212.298.06 в Южно-Уральском государственном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Уральского государственного университета.

Автореферат разослан « 24 » октября 2009 года.

Шаламов Виктор Георгиевич, кандидат технических наук Истомин Виктор Михайлович.

Защита состоится

часов, на заседании диссер-

Ученый секретарь диссертационного совета

Щуров И. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Диспергированные металлы, в виде гранул, стружки и порошков широко используются в различных отраслях промышленности в чистом виде или в смеси с неметаллическими порошками, из которых изготавливают изделия со специальными свойствами. Для исключения физико-химических превращений при переработке отходов исходного сырья во вторичное применяют элементную стружку, получаемую в результате механического измельчения отходов используемого материала. Измельчение резанием получило распространение для вязких и пластичных материалов (цинк, алюминий, медь, большая часть термопластов), поскольку позволяет перерабатывать такие материалы. Измельченный материал должен, прежде всего, представлять собой отдельные элементы стружки, обладающие заданными размерами, поскольку его неравномерный гранулометрический состав приводит к браку и ухудшению физико-механических свойств получаемого изделия. Широко применяемый в промышленности способ измельчения резанием не позволяет стабильно получать отделяемые элементы стружки требуемых размеров, вследствие усадки, неупорядоченного дробления и отсутствия возможности управления её размерами. Фрезерование, один из немногих видов обработки, при котором практически при любых режимах резания гарантированно получается элементная стружка, размеры которой можно прогнозировать. Однако, при измельчении фрезерованием значения режимов резания близки к режимам, используемым для чернового фрезерования. Кроме того известно, что длина контакта зуба фрезы с обрабатываемым материалом за один оборот, определяющая продольный размер профиля стружки в радиальной плоскости фрезы, зависит только от глубины резания и диаметра фрезы, а эти величины при измельчении составляют десятки и сотни миллиметров. По этой причине, получаемая на выходе стружка будет обладать хоть и стабильными, но относительно крупными размерами (порядка 5...20 миллиметров), также невозможно получать требуемые размеры элементов стружки и управлять этими размерами. Такая стружка не может быть использована в качестве вторичного сырья готового к применению в производстве. Учитывая необходимость переработки возрастающего количества твердых промышленных и бытовых отходов и отмеченные недостатки существующих способов измельчения, совершенствование процесса измельчения фрезерованием является актуальной задачей, которую можно решить

на основе принципиально новых подходов.

Данная работа выполнялась в рамках приоритетных направлений научно-исследовательской работы Высшей школы, разработанных Министерством образования и науки РФ по теме «Технология переработки промышленных и бытовых отходов» при финансовой поддержке РФФИ (проект №07-01-96-052) на 20072008 годы, по госбюджетной НИР (№ 01.19.08) проводимой ЮУрГУ по заданию Федерального агентства по образованию на 2008-2009 гг., при финансовой поддержке Всероссийской программы «Старт 07» (Госконтракт №4897р/7319) на 2007-2009 годы, также работа является обладателем гранта аспирантов и молодых ученых 2002 года губернатора Челябинской области.

Цель работы. Повышение эффективности обеспечения требуемых размеров срезаемых элементов стружки при вибрационном фрезеровании отходов металлов и пластмасс, посредством управления принудительными колебательными перемещениями инструмента.

Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать частную геометро-кинематическую модель процесса формообразования срезаемых элементов стружки при вибрационном фрезеровании, позволяющую управлять размерами этих элементов параметрами принудительных колебаний инструмента.

2. Используя разработанную модель и учитывая влияние механических свойств материала на параметры принудительных колебаний фрезы, определить условия и технологические параметры при которых стабильно обеспечивается получение элементов стружки с требуемыми размерами.

3. Экспериментально проверить теоретические зависимости и условия, при которых обеспечиваются требуемые размеры элементов стружки, с учетом влияния механических свойств материала.

4. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработать методику проектирования операции вибрационного фрезерования отходов металлов и пластмасс.

5. Внедрить результаты исследований в производство и учебный процесс.

Достоверность полученных результатов подтверждается применением

традиционных подходов и непротиворечивостью существующим принципам теории резания, сходимостью теоретических и экспериментальных результатов, использованием при проведении экспериментов известных методик математической

статистики и аттестованных приборов, успешным внедрением результатов на производстве.

Научная новизна работы

- Разработана частная геометро-кинематическая модель процесса формообразования срезаемых элементов стружки в виде уравнений траектории перемещения вершины зуба фрезы, совершающей помимо вращательного, колебательное перемещение в радиальном направлении в перерабатываемом материале. Это позволяет определить размеры получаемого профиля элементов стружки в зависимости от параметров колебаний инструмента

- Установлены зависимости изменения амплитуды, фазы и частоты колебаний фрезы при их самовозбуждении, от механических свойств измельчаемого материала.

- Определены условия, обеспечивающие гарантированное получение требуемых размеров элементов стружки, в виде амплитуды минимально необходимой для разделения стружки на элементы и амплитуды необходимой для получения мелкодисперсной стружки.

- Установлена взаимосвязь размеров элементов стружки с технологическими параметрами процесса вибрационного фрезерования, в частности, с амплитудой и соотношением частоты колебаний и частоты вращения.

Лично автором разработана частная геометро-кинематическая модель формообразования профиля отделяемых элементов стружки при фрезеровании с принудительными колебаниями инструмента, определены условия, обеспечивающие гарантированное получение требуемых размеров элементов стружки; получена методика проектирования операции вибрационного измельчения фрезерованием; разработана конструкция экспериментальной установки для вибрационного фрезерования.

Отличием от результатов, полученных другими авторами, являются частная геометро-кинематическая модель процесса формообразования профиля отделяемых элементов стружки при фрезеровании с принудительными колебаниями инструмента и условия, в виде минимально необходимой амплитуды доя разделения стружки на элементы обеспечивающей гарантированное получение требуемых размеров элементов стружки и амплитуды необходимой для получения мелкодисперсной стружки.

Теоретическое значение результатов исследований. Полученные результаты открывают возможность моделирования процессов формообразования элементов стружки, при работе инструментов совершающих принудительные колебательные перемещения.

Практическая ценность работы:

- Разработаны инженерная методика и пакет прикладных программ, для компьютерного моделирования процесса вибрационного фрезерования и расчета размеров получаемых элементов стружки, что ускоряет выбор рациональных технологических параметров этого процесса.

- Спроектировано, изготовлено и внедрено в производство новое оборудование для вибрационно-фрезерного измельчения бракованных деталей и отходов металлов с временным сопротивлением до 100... 120 МПа, термопластов и реак-топластов с временным сопротивлением до 55 МПа, позволяющее гарантированно получать заданные размеры элементов стружки: для металлов — в диапазоне -0,04...1,5 мм; для термопластов и реактопластов - в диапазоне - 0,05...7 мм, при высокой производительности процесса. Данное оборудование внедрено на пяти машиностроительных предприятиях Челябинской области.

На защиту выносятся:

- Механизм принудительного вибрационного фрезерования и математические зависимости отражающие условия управляемого формообразования, обеспечивающие стабильное получение требуемых размеров отделяемого элемента стружки.

- Зависимость параметров принудительных колебаний фрезы от механических свойств перерабатываемых материалов.

- Инженерная методика и расчет параметров технологической операции вибрационного фрезерования отходов металлов и пластмасс.

- Новое устройство для измельчения отходов металлов и пластмасс до требуемых размеров элементов стружки.

Реализация результатов работы. Практическое применение разработок позволяет на этапе технологической подготовки процесса переработки отходов задавать требуемые размеры срезаемых элементов и управлять ими непосредственно в производственных условиях. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработано оборудование для измельчения фрезерованием материалов: металлов с временным сопротивлением до 100... 120 МПа, термо-

и реактопластов с временным сопротивлением до 55 МПа. Результаты экспериментов и производственных испытаний вибрационного измельчения материалов фрезерованием подтвердили теоретические выводы о работоспособности данного метода и показали стабильность обеспечения размеров измельченного материала. Новое оборудование в сравнении с существующим, обладая не меньшей производительностью и долговечностью, позволяет получить вторичное сырье с более равномерным гранулометрическим составом. Материалы исследований внедрены в учебный процесс подготовки инженеров по специальностям 151001 и 220301 в дисциплинах «Металлорежущие станки», «Технологические процессы в машиностроении». Внедрение разработанного вибрационно-фрезерного станка на ОАО «Златоустовский часовой завод» г. Златоуст, на ООО «ПРЕСС» г. Златоуст, в НПК "ФИБРОЛИТ" г. Сатка и модернизация существующего оборудования на ОАО «Катав-Ивановский приборостроительный завод», на ОАО «АГРЕГАТ» г. Сим, обеспечило требуемую размерную точность срезаемых элементов стружки, увеличив содержание годного гранулята с 10...30% (по существовавшей технологии) до 60,..95% и снижение количества бракованных изделий, получаемых из вторсырья с 3,5...6% до 0,4...0,7%. Экономический эффект от внедрения новой технологии и оборудования по сравнению с существующими составил 1,2 млн. руб.

Результаты диссертационного исследования могут быть использованы при разработке технологических процессов переработки отходов металлов, композиционных материалов и пластмасс.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных конференциях «Аэрокосмическая техника и высокие технологии», г. Пермь, ПГТУ, в 2000 г.; «Проблемы механики современных машин», г.Улан-Удэ, ВСГТУ, в 2000 г.; «Автоматизация и информатизация в машиностроении», г. Тула, ТулГТУ, в 2000 г.; «Сне-жинск и наука», г. Снежинск, СФТИ, в 2000 г.; «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия», г. Орёл, ОрёлГТУ, в 2000 г.; «Вибрационные машины и технологии», г. Курск, КурскГТУ, в 2001, 2003 гг.; «Машиностроение и металлообработка», Кировоград (Украина), КГТУ, в 2003 г.; Курган, в 2005 г.; ЮУрГУ, г.Челябинск, в 2008 г., «Безопасность критичных инфраструктур и территорий», УрОРАН, г.Екатеринбург, в 2008 г.

Публикации по теме диссертационной работы. Опубликовано 23 работы, в

том числе 3 в журнале из перечня ВАК, 3 патента на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация, объемом 165 страницы основного текста, 89 рисунков, 4 таблиц, состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка из 119 наименований и приложения с актами внедрения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика работы, обосновывается ее актуальность, научная новизна и практическая ценность.

В первой главе показано, что эффективность измельчения металлов фрезерованием определяется процессом формообразования отделяемых элементов измельчаемого материала, то есть элементов стружки. В работах российских и зарубежных ученых отмечалось, что кинематика резания определяет форму и размеры стружки. Получение элементной стружки может достигаться за счет установки на режущую часть стружколомателей и стружкозавивателей (Грановский Э.Г., Хлудов С.Я., Хайкевич Ю.А., Аверьянова И.Э. и др.), либо изменяя кинематику резания - за счет колебаний режущего инструмента (Подураев В.Н., Кумабэ Д., Жарков И.Г., Смирнов P.M. и др.). Изученные разработки ведущих ученых в этой области позволили выявить, что существующие математические модели процесса отделения элемента стружки и её формообразования не содержат зависимостей, используя которые можно управлять размерами отделяемого элемента и гарантированно получать даже после фрезерования требуемый гранулометрический состав. Однако определено, что управление процессом отделения элементов стружки возможно за счет изменения кинематических перемещений инструмента, посредством принудительного наложения на него управляемых колебаний.

Во второй главе выполнен кинематический анализ перемещений вершины зуба фрезы 1, диаметра D (рис. 1) при сообщении ей совместно вращения вокруг оси 00, с частотой а, и радиальных, принудительных колебаний, с частотой D\, с

амплитудой А, осуществляемое при вращении эксцентрика 2 с частотой относительно точки Оэ. Траектория перемещения вершины зуба формируется в результате сложения трех движений: главного движения резания D, в виде равномерного вращения фрезы с частотой а, равномерного движения подачи Ds] с подачей S, м/с, и колебательного движения подачи в радиальном направлении осуществляемое вращательным движением эксцентрика Ds г- Для перемещения вер-

шины зуба в координатах ху, фрезеруемого материала получена зависимость

где / - время, с.

х=Б/2 бш со М-Л-зт сок I, У=Б 1+0/2 СОБ Ю ¿+А-СОБСУк ¿,

Фрезеруемый /материал

Рис. 1. Схема формообразования элемента стружки при вибрационном фрезеровании

Исходя из этого, было определено условие прерывистого резания, гарантирующее отделение элементов стружки (рис. 2), и соответственно минимальная амплитуда, обеспечивающая пересечение предыдущей и последующей траекторий:

я-5

А>

2а\5\п{ла>к1а)\'

где 2-число зубьев. Соблюдение этого условия гарантирует отделение элементов стружки. При этом выявлено, что при отношении ак/а = с — целому числу предыдущая и последующая траектории перемещения вершины зуба в обрабатывае-

мом материале не пересекаются при сколь угодно больших амплитудах колебаний, что не позволяет гарантировать отделение элементов стружки.

Приняв допущение о дискретном характере перемещений вершины зуба в перерабатываемом материале, как последовательность т синусоидальных кривых с нулевыми линиями в виде окружностей расположенных с шагом 2 я8/а), сдвигом по фазе на каждом обороте 2 п1, приняв ак/со = с+/, разработана модель формообразования срезаемых элементов стружки, представленная как текущее значение их толщины а, (по оси_у), которая будет определяться т-й и т-п-й кривой, в виде разности соответствующих координату иут.„\

а, =ут -ут-п =-и + [Лсоз(юкг + 27п/и)-со5(й>к/ + 2яг(т-«))]

где п - число траекторий формирующих срезаемый элемент

Расчет траектории перемещения вершины режущего клина зуба и размеров профиля отделяемого элемента стружки в радиальной плоскости фрезы проведен при помощи разработанной компьютерной программы. Определены координаты точек пересечения А, В, С, В последующей и предыдущих траекторий (рис. 3) и соответственно линии, ограничивающие профиль отделяемых элементов в рабочей плоскости. Впоследствии вычислены линейные размеры с1х и а также величина а стороны квадрата описанного вокруг полученного сечения.

В процессе исследования на расчетной траектории были выявлены «петли» (рис. 4а), свидетельствующие о появлении участков траектории, на которых результирующее движение резания направленно противоположно главному движе-

2 Л I Тост

X

Рис. 2. Схема формирования элемента стружки

Ввод исходных данных 5, со, ох, А, т, 2, £>,

Расчет координат точек пересечения уп х \

Расчет отрезков траекторий ограниченных точками пересечения АВ ГА(х^ул)вс ГВ(х„х:у,,)с ГОх„ул)АО ГЛ(Х

I

Сечение срезанного элемента стружки и вычисление его размеров

Рис. 3. Алгоритм компьютерного расчета

228

227

226

225

0.75 1.5 2.25 3 Х,мм

а)

б)

Рис. 4. Схема кинематического изменения рабочих углов при вибрационном фрезеровании: а) формирование петель на траектории, б) схема изменения положения плоскости резания

нию резания. Это обуславливает возможность получения элементной стружки неупорядоченного размера. Проанализировав этот процесс (рис. 46), определены положения основной плоскости Ру и плоскости резания Рп при вибрационном перемещении режущей кромки. Выявлено отклонение плоскости резания в связи с наличием движения подачи со скоростью vsa и вибрационного перемещения со скоростью vBa, что ведет к кинематическому уменьшению заднего угла вплоть до О, это обуславливает смену направления результирующего движения резания (противоположно Д). Определено условие возникновения такого процесса резания:

А=—(Dcotgcc-2S), (мм), 2тк

где а - задний угол.

Для выявления влияния свойств материала на параметры колебаний фрезы выполнен анализ их взаимодействия. Схема работы фрезы с материалом с коэффициентами вязких сопротивлений С показана в табл. 1. Для обеспечения высокочастотных (более 100 Гц) колебаний фрезы и высокой вынуждающей силы, используется способ (A.c. 1664412 С.Г. Лакирев, С.В Сергеев, Я.М. Хилькевич) возбуждения колебаний (табл. 1, п. 1) при взаимодействии торцев двух вращающихся фрез, закрепленных на упругих валах с жесткостью j. Колебания генерируются при взаимодействии двух вращающихся соосно фрез по их торцевым поверхностям, их центры перемещаются по круговой траектории в направлении, противоположном направлению вращения. Амплитуда и частота колебаний без учета влияния свойств обрабатываемого материала равны соответственно р и &>к. При этом выявлено, что наиболее рационально управлять амплитудой и частотой колебаний фрез изменением осевой силы Рос их взаимодействия. Схема нагружения (табл. 1, п. 2) отражает взаимодействие одной фрезы массы inj вращающейся с частотой СО] с измельчаемым материалом массой М, при этом вторая фреза представлена в виде сосредоточенной массы т2 и вращается с частотой сог. Определены перемещения колеблющейся массы в направлении осей х, у в установившемся режиме, амплитуда колебаний и угол сдвига фаз между ее перемещениями и смещениями фрезы. Рассмотренная схема представляет собой наиболее общий случай нагружения. В случае наличия жесткой связи между фрезой и перерабатываемым материалом процесс будет являться частным случаем рассмотренного выше,

Таблица 1

Расчет технологических параметров колебаний фрез с учетом влияния физических свойств материала

Схема самовозбуждения колебаний фрез:

и

Режущие кромки

Частота колебаний: Р

-+

Р1 /

2тЬа) ]/2 т I а> т а>=(о\±со2)-,т=щ л-гп{,

рсок=~{(о,±(ог) = сотх

Схема нагружения фрезы а) общий случай:

Уравнения перемещений:

Г* = 4008 (<»,/-А),

ТУ^бш^-Д,),

Амплитуда колебаний:

2

^ III ни

б) для инерционного вибропривода:

' У I У'

ЯР®,

/чч+о^)2' ^пХНРХ)2'

Сдвиг фазы

рх=ахсХ%—-

2 2 ' Л-®.

я ♦

2 2 :

где /ь и>: - приведенные коэффициенты вязкости, рх, ру — собственные частоты колебаний на упругих элементах кх, ку,, д -соотношение М! т.

вследствие наличия взаимосвязи между частотой и амплитудой колебаний фрез -2 Асо^аО.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований.

Первоначально исследована кинематика процесса при принудительном возбуждении колебаний фрезы. Основное внимание на этом этапе уделялось выявлению влияния амплитуды колебаний фрезы на процесс формообразования и размеры элементов стружки. В вибрационно-фрезерной установке (рис. 5), фрезе, помимо вращательного движения, сообщают колебания с амплитудой от 0 до 5мм и с частотой от 0 до 200 Гц.

Рис. 5. Вибрационно-фрезерная установка

Для изменения амплитуды колебаний использовался набор сменных эксцентриков, посредством изменения частоты вращения его приводного электродвигателя изменялась частота колебаний фрезы. Траектория перемещений режущей кромки определялась по следу, полученному от неё на поверхности образцов и по размеру и профилю срезанных элементов стружки (табл. 2). Расхождения расчетных и фактически полученных значений размеров срезаемых элементов составляют не более 7 %. В ходе эксперимента фрезерованию подвергались металлы и пластмасс, с временным сопротивлением до 120 МПа, в частности алюминиевые и медные сплавы, термо- и реактопласты. Далее исследованы параметры колебаний фрезы при взаимодействии с технологическим материалом и разработана установка, моделирующая такое взаимодействие для одной фрезы. По осциллограммам построены графики зависимости амплитуды и частоты колебаний от физических свойств этого материала. Полученные экспериментальные данные соответствуют теоретическим предположениям, максимальная погрешность полученных результатов находится для различных измерений в диапазоне от 5 до 12 %.

На последнем этапе проведен производственный эксперимент на модернизированной установке в условиях завода «Агрегат» (г. Сим). Модернизации был

Таблица 2

Профиль полученных элементов стружки (А=2,4 мм)

Расчетное

Экспериментальное

Полистирол

подвергнут используемый на предприятии измельчитель отходов термопластов модели ИПР 150 (рис. 6). Были произведены расчеты параметров технологического процесса и элементов оборудования, подвергшихся модернизации, с целью обеспечения размера dx получаемых гранул. Это позволило управлять размерами полученных частиц в диапазоне от 3 до 7 мм при изменении силы взаимодействия

а) б)

Рис. 6. Производственная установка: а) кинематическая схема: 1 - фрезы; 2 - упругая муфта; б) общий вид

конических торцев фрез от 20 до 200 Н (рис. 7). В результате модернизации снизилось количество измельченных частиц, непригодных к использованию, на 25% и от общей массы составило не более 13%. Кроме того уменьшилось количество

подача материала

а) б)

Рис. 7. Полученные образцы полиметилметакрилата: а) при Рос = 20 Н; размер ¿4= 7 мм; б) при Рос = 50 Н; размер <4 = 4 мм

бракованных изделий получаемых из вторсырья с 3,5% до 0,4%.

В четвертой главе в основу методики проектирования технологической операции вибрационного фрезерования положены разработанные модели и результаты экспериментальных исследований закономерностей формообразования и размерной точности при наложении колебаний на фрезу, а также опыт обработки металлов и термопластов фрезерованием. Решение задачи управления процессом формообразования и соответственно размерами отделяемых элементов стружки осуществлено за счет управления амплитудой вынужденных колебаний фрезы. Обеспечение такого процесса возможно несложными технологическими приемами на модернизированном оборудовании. Новые приемы и технологические системы защищены патентом РФ [4]. С целью облегчения труда проектировщика разработано программное обеспечение расчета режимов операции вибрационного фрезерования для материалов используемых в промышленности (цветные металлы и пластмассы). Задавая исходные параметры, получаем необходимые данные о настройке оборудования (рис. 8). Для получения заданного гранулометрического состава материала необходимо произвести настройку станка в соответствии с полученными значениями силы взаимодействия торцев фрез и соответственно амплитуды и частоты их колебаний.

В пятой главе приведены результаты внедрения диссертационных исследований на производстве. В частности разработано и модернизировано оборудование для вибрационно-фрезерного измельчения вторсырья металлов с временным сопротивлением до 120 МПа, термо- и реактопластов с временным сопротивлением до 55 МПа, примеры которого приведены на рис. 9, 10 (ОАО «Златоустовский часовой завод»),

16 I

Число зубьев фрезы - 7. С Амплитуда колебаний фрезы - А С Частота вращения фрезы - Ш (• Частота колебаний - Ык

ЕоГ

100

Вывести график

л,

/_] об/мин

~ЗР Згц

г

б)

Рис. 8. Интерфейс разработанного программного пакета: а) окно программы; б) рассчитанные траектории и отделяемый элемент стружки.

а)

Рис. 9. Вибрационно-фрезерный станок

б)

Рис. 10. Отходы и измельченное вторсырье латуни

Технология и оборудование для вибрационного фрезерования технологических материалов (металлов и их сплавов, композиционных материалов, а также пластмасс) внедрены на пяти предприятиях и в учебный процесс подготовки инженеров в филиалах ЮУрГУ в городах Златоусте и Усть-Катаве по специальностям 151001 «Технология машиностроения» и 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Для фрезерования с принудительными колебаниями инструмента, разработана частная геометро-кинематическая модель процесса формообразования срезаемых элементов стружки в виде уравнений траектории перемещения вершины зуба фрезы при вибрационном фрезеровании, на основе которой выявлено влияние параметров колебаний инструмента на этот процесс. Данная модель позволяет рассчитать траекторию перемещения вершины зуба и срезаемый профиль элементов стружки в зависимости от параметров колебаний фрезы.

2. На основе полученных уравнений:

- определено значение амплитуды колебаний, обеспечивающее гарантированное отделение одинаковых элементов стружки, которое уменьшается при приближении соотношения частоты колебаний и частоты вращения к величине кратной 0,5 и стремится к бесконечности если это соотношение равно целому числу;

- выявлено, что процесс упорядоченного получения элементной стружки требуемого размера ограничивается максимальным значением амплитуды, из-за смены направления результирующего движения резания инструмента. Это значение амплитуды обратно пропорционально частоте колебаний. При этом гарантированно обеспечивается отделение элементной мелкодисперсной стружки и это проявляется только тогда, когда направление вектора главного движения фрезы противоположно направлению результирующего вектора ее виброперемещения.

- доказано, что с увеличением предела прочности и модуля упругости обрабатываемого материала, при самовозбуждении колебаний фрез, размеры сечения элементов стружки уменьшаются.

3. Экспериментально подтверждены теоретические зависимости и условия, при которых обеспечиваются требуемые размеры элементов стружки, с учетом влияния свойств измельчаемого материала.

4. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработано новое устройство для вибрационного фрезерования отходов ме-

таллов и пластмасс, а также методика расчета технологических параметров процесса.

5. Устройство для вибрационного фрезерования бракованных деталей из металлов с пределом прочности до 120 МПа до размеров стружки 0,04... 1,5 мм. внедрено в промышленности, проведена модернизация серийного оборудования для измельчения термо- и реактопластов с пределом прочности до 55 МПа и получения размеров стружки 0,05...7 мм.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Издания из перечня Высшей аттестационной комиссии

1. Способ формирования элементов стружки при вибрационном фрезеровании отходов металлов и пластмасс. / C.B. Сергеев, E.H. Гордеев. // Металлообработка. - С. Петербург: Изд-во «Политехника», 2009. -№ 4. - С. 12-15.

2. Совершенствование процесса переработки отходов композиционных материалов на металлической основе. / C.B. Сергеев, E.H. Гордеев. // Безопасность в техносфере. - Москва: Изд-во «Русский журнал»,2009. - № 2. - С. 38-40.

3. Совершенствование технологии переработки отходов цветных металлов в качественное вторичное сырье. / C.B. Сергеев, Е. Н. Гордеев и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - Магнитогорск: Изд-во МГТУ, 2009. - Вып. 2. -С. 31-33.

4. Пат. 2213618 Российская Федерация, МПК7 7 В 02 С 19/00. Способ и устройство измельчения материалов / C.B. Сергеев, E.H. Гордеев и др. - № 2002102797/03; заявл. 31.01.02; опубл. 10.10.03, Бюл. № 28. - 56 с.

Остальные издания

5. Гордеев, E.H. Исследование и совершенствование технологии и оборудования для вибрационного измельчения машиностроительных материалов резанием. / E.H. Гордеев, C.B. Сергеев, Б.А. Решетников // Вестник Курганского университета. Серия «Технические науки».- Курган: Изд-во КГУ, 2005. - Вып. 2. - С. 76-79.

6. Гордеев, E.H. Исследование и совершенствование процесса вибрационного измельчения материалов резанием / E.H. Гордеев, C.B. Сергеев, Б.А. Решетников // Машиностроение и металлообработка: сб. науч. тр. - Кировоград: КГТУ, 2003. — С. 204-205.

7. Исследование колебательных процессов в инерционных системах. / C.B. Сергеев, E.H. Гордеев и др // Вибрационные машины и технологии: Тематический сб. науч. тр. - Курск: КурскГТУ, 1999. - С. 103-106.

8. Сергеев, C.B. Компьютерный расчёт геометрических параметров и режимов

настройки новых инерционных планетарных систем. / С.В. Сергеев, С.Г. Лакирев, E.H. Гордеев // Автоматизация и информатизация в машиностроении: сборник трудов первой электронной международной научно-технической конференции -Тула: ТулГТУ, 2000. - С. 87-88.

9. Гордеев, E.H. Интенсификация процессов измельчения и уплотнения технологических сред / E.H. Гордеев. // Конкурс грантов студентов и аспирантов Челябинской области: сборник рефератов научно-исследовательских работ аспирантов. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. - С. 35.

Гордеев Евгений Николаевич

ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУЖКИ ПРИ ВИБРАЦИОННОМ ФРЕЗЕРОВАНИИ ОТХОДОВ МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС

Специальность 05.03.01 - «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Издательский центр Южно-Уральского государственного университета

Пописано в печать 01.04.2009. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л 1. Тираж 100 экз. Заказ 104. Отпечатано в типографии Издательского центра ЮУрГУ. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Гордеев, Евгений Николаевич

Введение.

1. Состояние вопроса, цель работы и решаемые задачи.

1.1. Способы измельчения твердых отходов и величины, характеризующие процесс измельчения.

1.2. Измельчение твердых отходов при их переработке.

1.3. Основные схемы формообразования элемента стружки с точки зрения возможности обеспечения резанием его заданных размеров.

1.3.1. Схемы, обеспечивающие получение элементной стружки за счет геометрии инструмента и технологических параметров механообработки.

1.3.2. Кинематические схемы формообразования элемента стружки при вибрации режущей кромки инструмента.

1.3.3. Геометрические соотношения размеров элементной стружки при фрезеровании.

Выводы.

1.4. Цель работы и решаемые задачи.

2. Формообразование элемента стружки и взаимодействие фрезы с измельчаемым материалом при ее колебательном перемещении.

2.1. Формообразование отделяемого элемента стружки при вибрационном фрезеровании.

2.2. Кинематическое изменение рабочих углов при вибрационном фрезеровании.

2.3. Исследование параметров колебаний при взаимодействии торцев фрез.

2.4. Моделирование вибрационного взаимодействия фрезы с измельчаемым материалом.

Выводы.

3. Экспериментальная проверка теоретических положений.

3.1. Исследование процесса вибрационного измельчения материалов фрезерованием.

3.2.1. Описание исследовательской установки.

3.2.2. Экспериментальные исследования кинематики перемещений режущей кромки в процессе вибрационного измельчения материалов фрезерованием.

3.2.3. Экспериментальные исследования процесса формообразования элемента стружки при вибрационном фрезеровании.

3.3. Экспериментальные исследования колебаний фрез при их взаимодействии по торцевым поверхностям.

3.4. Экспериментальные исследования взаимодействия фрезы с измельчаемым материалом.

Выводы.

4. Инженерная методика управления процессом формообразования и размерами срезаемого элемента стружки.

4.1. Управление процессом формообразования при вибрационном измельчении твердых промышленных отходов фрезерованием и устройства для его осуществления.

4.2. Расчет параметров колебаний измельчающих фрез при соосном взаимодействии их торцев и обеспечение заданных размеров получаемых элементов стружки.

4.3. Настройка установки.

4.4. Некоторые возможные направления использования результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Выводы.

5. Практическая реализация результатов работы.

5.1. Измельчение цветных металлов и пластмасс, используемых в машиностроении.

5.2.1. Внедрение нового оборудования для реализации процесса измельчения.

5.2.2. Примеры диагностики и отладки операций измельчения вторсырья металлов и термопластов. Внедрение разработок в производство. Использование результатов работы в учебном процессе.

Выводы.

Введение 2009 год, диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении, Гордеев, Евгений Николаевич

Диспергированные металлы, в виде гранул и порошков широко используются в различных отраслях промышленности: металлургии, машиностроении, электронике, метизном производстве, химической промышленности и других отраслях. Так, например, в металлургии гранулированный алюминий применяют в восстановительных (алюминотермия), раскислительных и других подобных процессах [82]. Металлические гранулы и порошки используются также в качестве лигатур и присадочных самофлюсующихся составов [3,5]. Во многих случаях гранулы заменяются гранулоподобной, элементной стружкой, получаемой в результате измельчения отходов используемого металла. В машиностроении измельченные металлы используют и для получения металлоподоб-ных твердых соединений на основе смеси металла с неметаллическими порошками [57], из которых изготавливают изделия со специальными свойствами [83,84], например, фрикционные накладки (тормозные колодки и диски сцепления), фильтры (пористые материалы) [21,58], подшипники (антифрикционные материалы) и т.п. Широкое применение получили порошки железа, меди, никеля, алюминия, молибдена, хрома в порошковой металлургии (жидкофазное и твердофазное спекание).

Применяемые в промышленности физико-химические и механические способы диспергирования имеют следующие недостатки: физико-химическое диспергирование металлов связано соответственно с физико-химическими превращениями исходного сырья, в результате получаемый материал по химическому составу или по физическим свойствам существенно отличается от исходного материала. Механические методы измельчения обеспечивают превращение исходного материала в гранулоподобную элементную стружку и даже в порошок без заметного изменения его химического состава [53]. Среди таких методов распространение получили измельчение резанием (измельчители типа "Шредер"), истиранием и дроблением (шаровые, вихревые и молотковые дробилки), однако измельчение двумя последними способами целесообразно только для хрупких материалов. Размол же вязких и пластичных материалов (цинк, алюминий, медь, большая часть термопластов) затруднен, так как они в основном расплющиваются, а не разрушаются. Напротив, измельчение резанием позволяет перерабатывать упомянутые вязкие материалы. Измельченный металл должен, прежде всего, представлять собой отдельные элементы стружки, обладающие при этом заданными размерами, поскольку неравномерный гранулометрический состав измельченного металла приводит в первую очередь к браку, например: сколы, вспучивание, излишняя или неравномерная пористость [17,58]. Как следствие происходит ухудшение физико-механических свойств получаемого изделия.

Необходимость получения гранулоподобной стружки возникает также и при вторичной переработке пластмасс [16,34], поскольку при изготовлении изделий из термопластов большинством технологических процессов допускается добавление в исходное сырье до 50% вторсырья, а при спекании изделий из ре-актопластов до 20% вторсырья, при условии его соответствия заданному гранулометрическому составу. При переработке термопластов неоднородность размеров срезанных элементов материала приводят к браку получаемых из него изделий (нерасплавы, пережоги, трещины и т.д.). Для литьевых машин, согласно паспорту, всегда предъявляются требования к размерам используемых гранул термопластов, при этом допускаемое отклонение фактических размеров частиц от требуемых должно быть не более 15%. При спекании же изделий из реактопластов возможно добавление вторсырья в виде порошка, рекомендуемая дисперсность которого должна составлять 0,02.0,05 мм, получение которого на существующих режущих измельчителях вообще невозможно.

Фрезерование - один из немногих видов обработки, при котором практически при любых режимах резания гарантированно получается элементная стружка, размеры которой можно прогнозировать. Однако при измельчении фрезерованием значения режимов резания соответствуют режимам, используемым для чернового фрезерования. Кроме того, известно, что длина контакта зуба фрезы с обрабатываемым материалом за один оборот, определяющая продольный размер профиля стружки в радиальной плоскости фрезы, зависит только от глубины резания и диаметра фрезы, а эти величины при измельчении составляют десятки миллиметров. По этой причине, получаемая на выходе стружка будет обладать хоть и стабильными, но относительно крупными размерами (порядка 5.20 миллиметров), и также невозможно получать требуемые размеры элементов стружки и управлять этими размерами. Такая стружка не может быть использована в качестве вторичного сырья готового к применению в производстве. Учитывая необходимость переработки возрастающего количества твердых промышленных и бытовых отходов и отмеченные недостатки существующих способов измельчения, совершенствование процесса измельчения фрезерованием является актуальной задачей, которую можно решить на основе принципиально новых подходов.

Научная новизна работы

- Разработана частная геометро-кинематическая модель процесса формообразования срезаемых элементов стружки в виде уравнений траектории перемещения вершины зуба фрезы, совершающей помимо вращательного, колебательное перемещение в радиальном направлении в перерабатываемом материале. Это позволяет определить размеры получаемого профиля элементов стружки в зависимости от параметров колебаний инструмента

- Установлены зависимости изменения амплитуды, фазы и частоты колебаний фрезы при их самовозбуждении, от механических свойств измельчаемого материала.

- Определены условия, обеспечивающие гарантированное получение требуемых размеров элементов стружки, в виде амплитуды минимально необходимой для разделения стружки на элементы и амплитуды необходимой для получения мелкодисперсной стружки.

- Установлена взаимосвязь размеров элементов стружки с технологическими параметрами процесса вибрационного фрезерования, в частности, с амплитудой и соотношением частоты колебаний и частоты вращения.

Практическая ценность работы

- Разработаны инженерная методика и пакет прикладных программ, для компьютерного моделирования процесса вибрационного фрезерования и расчета размеров получаемых элементов стружки, что ускоряет выбор рациональных технологических параметров этого процесса.

- Спроектировано, изготовлено и внедрено в производство новое оборудование для вибрационно-фрезерного измельчения бракованных деталей и отходов металлов с временным сопротивлением до 100. 120 МПа, термопластов и реак-топластов с временным сопротивлением до 55 МПа, позволяющее гарантированно получать заданные размеры элементов стружки: для металлов - в диапазоне - 0,04. 1,5 мм; для термопластов и реактопластов - в диапазоне - 0,05.7 мм, при высокой производительности процесса. Данное оборудование внедрено на пяти машиностроительных предприятиях Челябинской области.

На защиту выносятся

- Механизм принудительного вибрационного фрезерования и математические зависимости отражающие условия управляемого формообразования, обеспечивающие стабильное получение требуемых размеров отделяемого элемента стружки.

- Зависимость параметров принудительных колебаний фрезы от механических свойств перерабатываемых материалов.

- Инженерная методика и расчет параметров технологической операции вибрационного фрезерования отходов металлов и пластмасс.

- Новое устройство для измельчения отходов металлов и пластмасс до требуемых размеров элементов стружки.

Данная работа выполнялась в рамках приоритетных направлений научно-исследовательской работы Высшей школы, разработанных Министерством образования и науки РФ по теме «Технология переработки промышленных и бытовых отходов» при финансовой поддержке РФФИ (проект №07-01-96052) на 2007-2008 годы, по госбюджетной НИР (№01. 19.08.) проводимой ЮУрГУ по заданию Федерального агентства по образованию на 2008-2009 гг., при финансовой поддержке Всероссийской программы «Старт 07» (Госконтракт №4897р/7319) на 2007-2009 годы, также работа является обладателем гранта аспирантов и молодых ученых 2002 года губернатора Челябинской области.

Заключение диссертация на тему "Формообразование элементов стружки при вибрационном фрезеровании отходов металлов и пластмасс"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Для фрезерования с принудительными колебаниями инструмента, разработана частная геометро-кинематическая модель процесса формообразования срезаемых элементов стружки в виде уравнений траектории перемещения вершины зуба фрезы при вибрационном фрезеровании, на основе которой выявлено влияние параметров колебаний инструмента на этот процесс. Данная модель позволяет рассчитать траекторию перемещения вершины зуба и срезаемый профиль элементов стружки в зависимости от параметров колебаний фрезы.

2. На основе полученных уравнений:

- определено значение амплитуды колебаний обеспечивающее гарантированное отделение одинаковых элементов стружки, которое уменьшается при приближении соотношения частоты колебаний и частоты вращения к величине кратной 0,5 и стремится к бесконечности если это соотношение равно целому числу;

- выявлено, что процесс упорядоченного получения элементной стружки требуемого размера ограничивается максимальным значением амплитуды, из-за смены направления результирующего движения резания инструмента. Это значение амплитуды обратно пропорционально частоте колебаний. При этом гарантированно обеспечивается отделение элементной мелкодисперсной стружки и это проявляется только тогда, когда направление вектора главного движения фрезы противоположно направлению результирующего вектора ее виброперемещения.

- доказано, что с увеличением предела прочности и модуля упругости обрабатываемого материала, при самовозбуждении колебаний фрез, размеры сечения элементов стружки уменьшаются.

3. Экспериментально подтверждены теоретические зависимости и условия, при которых обеспечиваются требуемые размеры элементов стружки, с учетом влияния свойств измельчаемого материала.

4. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработано новое устройство для вибрационного фрезерования отходов металлов и пластмасс, а также методика расчета технологических параметров процесса.

5. Устройство для вибрационного фрезерования бракованных деталей из металлов с пределом прочности до 120 мПа до размеров стружки 0,04. 1,5 мм. внедрено в промышленности, проведена модернизация серийного оборудования для измельчения термо- и реактопластов с пределом прочности до 55 мПа и получения размеров стружки 0,05.7 мм.

Библиография Гордеев, Евгений Николаевич, диссертация по теме Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

1. А.с. 1664412 СССР, МКИ. В 06 В 1/15. Способ возбуждения круговых колебаний и устройство для его осуществления / С.Г. Лакирев, Я.М. Хилькевич, С.В.Сергеев. № 4414912/24-28; заявл. 24.04.88; опубл. 23.07.91, Бюл. №27.-5

2. Аверьянова, И.Э. Косоугольное микрорезание при производстве металлического волокна: дис. канд. техн. наук 05.03.01/ И.Э. Аверьянова -Тула: Тул. гос. унт, 1998 187 с.

3. Андриевский, Р.А. Порошковое материаловедение./ Р.А. Андриевский, -М.: Металлургия, 1991. -205 е.: ил.

4. Андронов, А.А. Теория колебаний / А.А. Андронов, А.А. Витт, С.Э. Хайкин. М.: Гос. изд. физ. - мат. лит., 1959. - 915 с.

5. Анциферов В.Н. Порошковые легированные стали / В.Н. Анциферов, В.Б. Акименко, Л.М. Гревнов, М.: Металлургия, - 1991. -318 с.: ил.

6. Армарего, И. Дж. А. Обработка металлов резанием / И. Дж. А. Армаре-го, Р.Х. Браун. Пер. с англ. В.А. Пастунова. - М.: Машиностроение, 1977.-325 е.: ил.

7. Аршинов, В.А. Резание металлов и режущий инструмент / В.А. Арши-нов, Г.А. Алексеев. М.: Машиностроение, 1976. - 316 е.: ил.

8. Ахметшин, Н.И. Вибрационное резание металлов / Н.И. Ахметшин, Э.М. Гоц, Н.Ф. Родиков; под ред. К.М. Рагульскиса. Л.: Машиностроение, 1987. - 80 с.

9. Бермант, А.Ф. Краткий курс математического анализа для вузов / А.Ф. Бермант, И.Г. Ароманович. 5-е изд. - М.: Наука, 1967. - 736 с.

10. Ю.Бидерман, В.Л. Теория механических колебаний / В.Л. Бидерман. М.: Высшая школа, 1980. - 408 с.

11. П.Блехман, И.И. Синхронизация в природе и технике / И.И. Блехман. -М.: Наука, 1981.-352 с.

12. Блехман, И.И. Что такое вибрация? О вибрационной механике и вибрационной технике / И.И. Блехман. М.: Наука, Гл. ред. физ. - мат. лит., 1988.-208 с.

13. Бобров, В.Ф. Основы теории резания металлов / В.Ф. Бобров. — М.: Машиностроение, 1975. 344 с.

14. Н.Большая советская энциклопедия / под ред. С.Н. Макарова. М.: Советская энциклопедия, 1971. — Т.4. — 634 с.

15. Борщевский, А.А. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий: учебник для вузов по спец. "Пр-во строит, изделий и конструкций" / А.А. Борщевский, А.С. Ильин. -М.: Высшая школа, 1987. 368 е.: ил.

16. Брацыхин, Е.А. Технология пластических масс / Е.А. Брацыхин, Э.С. Шульгина. М.: Химия, 1982. - 328 с.

17. Буланов, В.Я. Диагностика металлических порошков / В.Я. Буланов, Л.И. Кватер, Т.В. Довгаль и др. М.: Наука, 1983. - 278 с.

18. Василенко, Н.В. Теория колебаний / Н.В. Василенко. Киев: Вища школа, 1992.-430 с.

19. Вибрации в технике: справочник: в 6 т. / под ред. В.В. Болотина. М.: Машиностроение, 1999. - Т. 1. Колебания линейных систем. - 504 с.

20. Вульф, A.M. Резание металлов / A.M. Вульф. 2-е изд. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1973. - 295 е.

21. Гапонкин, В.А. Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки./ В.А. Гапонкин, Л.К. Лукашев, Т.Г. Суворова. М.: Машиностроение, 1990.-448 е.: ил.

22. Гордеев, Е.Н. Исследование и совершенствование процесса вибрационного измельчения материалов резанием / Е.Н. Гордеев, С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, // Машиностроение и металлообработка: сб. науч. тр. -Кировоград: КГТУ, 2003. -С.204 -205.

23. Гордеев, Е.Н. Новый способ возбуждения колебаний / С.Г. Лакирев, С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, // Совершенствование научных технологий и конструкций: сб. науч. тр. Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2001.-С. 27-30.

24. ГОСТ 2.770-68. Обозначения условные графические в схемах.

25. ГОСТ 24346-80. Вибрация. Термины и определения.

26. ГОСТ 24642-81. Допуски формы и расположения поверхностей. Основные термины и определения.

27. Грановский, Г.И. Резание металлов: учебник для вузов / Г.И. Грановский, В.Г. Грановский. М.: Машиностроение, 1985. - 304 с.

28. Грузнов, Г.Ф. Машины для переработки пластических масс / Г.Ф. Грузнов. М.; JI: Машиностроение, 1966. - 227 с.

29. Гуль, В.Е. Основы переработки пластмасс / В.Е. Гуль, М.С. Акутин. -М.: Химия, 1985.-400 с.

30. Данилов, В.А. Формообразующая обработка сложных поверхностей резанием / В.А. Данилов. Минск: Наука и техника, 1995. - 278 с.

31. Диментберг, Ф.М. Вибрация в технике и человек / Ф.М. Диментберг, К.В. Фролов. -М.: Знание, 1987. 160 с.

32. Диментберг, Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов / Ф.М. Диментберг. М.: АН СССР, 1959. - 180 с.

33. Добрынин, С.А. Методы автоматизированного исследования вибрации машин / С.А. Добрынин и др. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

34. Жарков, И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом / И.Г. Жарков. Л.: Машиностроение, 1986. - 184 с.43.3орев, Н.Н. Исследование элементов механики процесса резания / Н.Н. Зорев. М.: Машгиз, 1952. - 315 с.

35. Измерение параметров вибрации и удара./ B.C. Пелинец, B.C. Шкаликов, Е.Г. Исаакович, и др. — М.: Изд — стандартов, 1980. 280 с.

36. Иориш, Ю.И. Виброметрия / Ю.И. Иориш. 2-е изд. - М.: Машгиз, 1963.-760 с.

37. Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов / под ред. В.И. Дикушина, Д.Н. Решетова. М.: Машгиз, 1958. -294 с.

38. Исследование колебательных процессов в инерционных системах (научная публикация) / С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, Е.Н. Гордеев, Р.Г. Закиров // Вибрационные машины и технологии: тематический сб. науч. тр. Курск: КурскГТУ, 1999. С. 103-106.

39. Ицкович, Г.М. Сопротивление материалов / Г.М. Ицкович. 3-е изд. -М.: Высш. школа, 1968. - 552 с.

40. Капица, П.Л. Устойчивость и переход через критические обороты быстро вращающихся роторов при наличии трения / П.Л. Капица // Ж.Т.Ф. 139. - т. IX, вып. 2.

41. Карамышкин, В.В. Динамическое гашение колебаний / В.В. Карамыш-кин; под ред. К.М. Рагульскиса. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1988.- 177 с.

42. Кипарисов, С.С. Порошковая металлургия / С.С. Кипарисов, Г.А. Ли-бенсон. 3-е изд., перераб. - М.: Металлургия, 1991. - 432 с.

43. Коба, В.Г. Механизация животноводства / В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Н. Некрашевич- 4-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1999. - 528 е.: ил.

44. Кожевников, С.Н. Механизмы: справочник / С.Н. Кожевников, Я.И. Есипенко, Я.М. Раскин; под. ред. С.Н. Кожевникова. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1976. - 572 с.

45. Кожешник, Я. Динамика машин / Я. Кожешник. Пер. с чешского. — М.: Машгиз, 1961. - 424 с.

46. Композиционные материалы / Под ред Д.М. Карпиноса . Киев.: Нау-кова думка, 1985. — 359 с.

47. Косторнов А.Г. Проницаемые металлические волокновые магериа-лы./А.Г. Косторнов Киев: Техника. 1983. - 127 с.

48. Корн, Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн. Киев: Наука, 1977.-592 с.

49. Кудинов, В.А. Динамика станков / В.А. Кудинов. М.: Машиностроение, 1967.-359 с.

50. Кумабэ, Д. Вибрационное резание / Д. Кумабэ; под ред. И.И. Портнова, В.В. Белова. Пер. с яп. С.Л. Масленникова - М.: Машиностроение, 1985.-424 с.

51. Лазарев, Г.С. Автоколебания при резании металлов / Г.С. Лазарев. -М.: Высшая школа, 1971. -243 с.

52. Ланда, П.С. Автоколебания в системах с конечным числом степеней свободы / П.С. Ланда. М.: Наука, 1980. - 360 с.

53. Ланда, П.С. Автоколебательные системы с высокочастотными источниками энергии / П.С. Ланда, Я.Б. Дубошинский // УФН. 1989. -Т158, вып. 4.

54. Лойцянский, Л.Г. Курс теоретической механики: в 2 т. / Л.Г. Лойцян-ский, А.И. Лурье. 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1982. - Т.1 -352 с.

55. Максимов, В.П. Измерение, обработка и анализ бы строп еременных процессов в машинах / В.П. Максимов, И.В. Егоров, В.А. Карасев и др. М.: Машиностроение, 1987. - 208 с.

56. Меркин, Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения / Д.Р. Мер-кин. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-304 с.

57. Механика машин / И.И. Вульфсон, М.Л. Ерихов, М.З. Коловский и др.; под ред. Г.А. Смирнова. М.: Высш. шк., 1996. - 511 е.: ил.

58. Механические колебания. Сборник рекомендуемых терминов. Вып. 106. - М.: Наука, 1987. - 23 с.

59. Моисеев, Н.Н. Математические задачи системного анализа / Н.Н. Моисеев. -М.: Наука, 1981.-448 с.

60. Мурашкин, Л.С. Прикладная нелинейная механика станков / Л.С. Му-рашкин, С.Л. Мурашкин. Л.: Машиностроение, 1977. - 192 с.

61. Новый способ возбуждения колебаний / С.В. Сергеев, С.Г. Лакирев, Б.А. Решетников, Е.Н. Гордеев // Совершенствование наукоёмких технологий и конструкций: сб. науч. тр. Челябинск: Издательство ЮУр-ГУ, 2001. - С.27 - 30.

62. Основы теории колебаний / В.В. Мигулин и др. М.: Наука, 1978. -392 с.

63. Пальмов, В.А. Колебания упруго-пластических тел / В.А. Пальмов. -М.: Наука, 1976.-392 с.

64. Пановко, Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара / Я.Г. Па-новко. — 3-е изд. Л.: Машиностроение, 1970. - 320 с.

65. Пановко, Я.Г. Устойчивость и колебания упругих систем / Я.Г. Панов-ко, И.И. Губанова. М.: Наука, 1967. - 420 с.

66. Папильский Р.Я. Прессование порошковых керамических масс / Р.Я. Папильский, Ю.Е. Пивинский. М.: Наука, 1983. - 176 с.

67. Пат. 2213618 Российская Федерация, МПК7 7 В 02 С 19/00. Способ и устройство измельчения материалов / Е.Н. Гордеев, С.В. Сергеев, С.Г. Лакирев, Б.А. Решетников, Р.Г. Закиров. № 2002102797/03; заявл. 31.01.02; опубл. 10.10.03, Бюл. № 28. - 56 с.

68. Пат. 2248944 Российская Федерация, МПК7 С 03 В 33/04, 33/023. Способ и устройство для резки стекла / С.В. Сергеев, Е.Н. Гордеев, Б.А. Решетников, С.Г. Лакирев, Р.Г. Закиров. № 2003118609/03; заявл. 20.06.03; опубл. 27.03.05, Бюл. № 9. - 12 с.

69. Подураев, В.Н. Обработка резанием с вибрациями / В.Н. Подураев. -М.: Машиностроение, 1970. 352 с.

70. Поволоцкий, Д.Я. Электрометаллургия стали и ферросплавов: Учебник для вузов / Д.Я. Поволоцкий, Р.Е Рощин, Н.В. Мальков. — М.: Металлургия, 1995. 364 с.

71. Пористые проницаемые материалы / Под ред. С.В. Белова М.: Металлургия, 1987.-335 с.

72. Порошковые магнитные материалы / Под ред. И.Д. Радомысельского и Л.Н. Тучинского. Киев: Наукова думка. 1984. - 141 с.

73. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: справочник: в 2 кн. / под. ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1978. - Кн. 1.-448 с.

74. Разрушение: справочник: в 7 т. / под. ред. Г.М. Либовица. Пер. с англ. -М.: Мир, 1976.-Т1 -361 с.

75. Родин, П.Р. Металлорежущие инструменты: учебник для вузов / П.Р. Родин. Киев: Вища школа, 1974. - 288 с.

76. Розенберг, A.M. Элементы теории процессов резания металлов / A.M. Розенберг, A.M. Еремин. М.: Машгиз, 1956. - 220 с.

77. Розенберг, Ю.А. Схема процесса образования элементной стружки при резании малопластичных металлов / IO.A. Розенберг // Высокопроизводительное резание в машиностроении. М.: Наука, 1966 - С. 108-113.

78. Рубаник, В.П. Колебания квазилинейных систем с запаздыванием / В.П. Рубаник. М.: Наука, 1969. - 287 с.

79. Савелов, А.А. Плоские кривые / А.А. Савелов.-М.: Наука, I960.- 101 с.

80. Сергеев, Н.С. Теоретические предпосылки к обоснованию конструктивно-технологической схемы центробежно-роторного измельчителя фуражного зерна / Н.С. Сергеев, А.С. Берязев // Вестник ЧГАУ. 2001. — С.15 - 17.

81. Сергеев, С.В. Исследование колебательных процессов в инерционных вибровозбудителях строительных машин / С.В. Сергеев, Е.Н. Гордеев // Темат. сб. науч. тр. Старый Оскол: МИСиС, 1999.

82. Сергеев, С.В. Малогабаритный вибрационный измельчитель кормовых компонентов (научная публикация) / С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, Е.Н. Гордеев // Вибрационные машины и технологии: сб. науч. тр. -Курск, КурскГТУ, 2001. С. 111 - 113.

83. Сергеев, С.В. Опыт внедрения технологии и оборудования для изготовления изделий из бетонной смеси (научная публикация) /С.В. Сергеев, Б.А. Решетников, Е.Н. Гордеев // Вибрационные машины и технологии: сб. науч. тр. Курск: КурскГТУ, 2003. - С. 390 - 393

84. Сергеев, С.В. Повышение точности при сверлении отверстий спиральными сверлами путем управления дополнительными составляющими процесса: автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук / С.В. Сергеев. Челябинск, 1995. - 20 с.

85. Сергеев, С.В. Повышение эффективности вибрационных процессов при обработке различных материалов: Монография./ С.В. Сергеев. — Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2004. 262 с.

86. Силин, С.С. Метод подобия при резании металлов / С.С. Силин. -М.: Машиностроение, 1979. 152 с.

87. Совершенствование процесса переработки отходов композиционных материалов на металлической основе. / С.В. Сергеев, Е.Н. Гордеев. // Безопасность в техносфере. 2009. - № 2. - С. 38-40.

88. Совершенствование технологии переработки отходов цветных металлов в качественное вторичное сырье. /С.В. Сергеев, Е. Н. Гордеев и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск: Изд-во МГТУ, 2009.-Вып. 2.-С. 31-33.

89. Соколов, А.Д. Литье реактопластов / А.Д. Соколов, М.М. Швец.1. М.: Химия, 1975.-88 с.

90. Спеченные материалы для электротехники и электроники / Под ред. Г.Г. Гнесина. М.: Металлургия, 1981. - 343 с.

91. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. 1, 2. - 451 с.

92. Технология производства изделий из пластмасс: учеб. пособие / М.Г. Киселев, В.Л. Юрчик, С.Д. Скарулис, И.В. Соколова. М.: Техно-принт, 2004. - 152 с.

93. Федорченко И.М. Современные фрикционные материалы / И.М.Федорченко, В.М. Крячек, И.И. Панаиоти Киев: Наукова думка, 1975.-334 с.

94. Способ формирования элементов стружки при вибрационном фрезеровании отходов металлов и пластмасс. / СБ. Сергеев, Е.Н. Гордеев. // Металлообработка. -С. Петербург: Изд-во «Политехника», 2009. № 4. - С. 12-15.

95. Хлудов, С .Я. Теория проектирования сменных многогранныхпластин с рациональной геометрией для чистового точения с дроблением стружки: дисс. д-ра техн. наук.: 05.03.01/С.Я. Хлудов.- Ту-ла:Тул.гос.унт, 2007 487 с.

96. Хайкевич, Ю.А. Взаимосвязь формы и геометрических параметров передней поверхности режущей пластины с процессом дробления стружки при чистовом точении: дис. канд. техн. наук : 05.03.01/ Ю.А. Хайкевич Рос. ун-т дружбы народов (РУДН) 2007 - 214 с.

97. Черепанов, Г.П. Механика разрушения / Г.П. Черепанов, Л.В.Ершов СПб.: Машиностроение, 1977 - 224 с.

98. Чернин, И.З. Эпоксидные полимеры и композиции / И.З. Чернин, Ф.М. Смехов, Ю.В. Жердев. М.: Высшая школа,1982. - 232 с.

99. Шаламов, В.Г. Моделирование при фрезеровании: учебное пособие / В.Г. Шаламов. Челябинск: ЧГТУ, 1997. - 141 с.

100. Эбелинг, В. Образование структур при необратимых процессах: введение в теорию диссипативных структур / В. Эбелинг М.: Мир, 1979.-279 с.

101. Эльясберг, М.Е. Автоколебания металлорежущих станков. Теория и практика / М.Е. Эльясберг. СПб.: ОКБС, 1993.- 180 с.

102. Ящерицын, П.И. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: учеб. для вузов / П.И. Ящерицын, М.Л. Еременко, Е.Э. Фельдштейн. — М.: Высшая школа, 1990. 512 е.: ил.

103. Pulvermetallurgie. Sinter und Verbungwerkstoffe / aufl. Von W. Schatt. -Leipzig: Verlag Grundstof., 1985. - 600s.

104. Way sand means for machining special shapes. Metal working Production. - 1983. -Uoll. 127. - № 11. - G. 75-81.