автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности гидроабразивного резания на основе дискретного регулирования состояний технологической системы

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОАБРАЗИВНОГО РЕЗАНИЯ НА ОСНОВЕ ДИСКРЕТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Специальность 05.03.01 - Технолоши и оборудование механической и

физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Орел 2006

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения и кОнструктор-ско-технологическая информатика» Орловского государственного технического университета.

Научный консультант Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Степанов Юрий Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Барзов Александр Александрович

доктор технических наук, профессор Протасьев Виктор Борисович

доктор технических наук, доцент Бишутин Сергей Геннадьевич

Ведущее предприятие НПО «Сатурн», г. Рыбинск

Защита диссертации состоится «23» июня 2006 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.182.06 при Орловском государственном техническом университете.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета (302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29).

Автореферат разослан «23» мая 2006 г.

/

^ГГЯССЯГЯГ*'-С

Ученый секретарь диссертационного совета Ю.В. Василенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В стратегии развития Российской Федерации до 2010 г. приоритетной проблемой определена модернизация отечественной экономики. Основой технического перевооружения всех отраслей промышленности является машиностроительное производство, которое занимает центральное место в экономике всех высокоиндустриальных стран.

Сложность современной машиностроительной продукции выросла в среднем в б раз за последние три десятилетия. Из общего числа типоразмеров деталей, изготовляемых в механообрабатывающем производстве, наибольшая часть (более 2/3 общей номенклатуры) приходится на плоские, а также фигурные, профильные и другие детали сложной формы. Плоские детали сложной формы, не относящиеся к телам вращения, имеют значительное число наименований (более 50 % номенклатуры) и составляют 20 - 30 % от общей стоимости механообработки.

Для изготовления плоских деталей из листа широкое применение находят механические методы обработки. Однако при резании по сложному контуру возникают недостатки, связанные с низкой производительностью, сложностью и высокой стоимостью отрезного инструмента (штампован оснастка), трудностью или невозможностью раскроя.

За последние годы в мировой практике накоплен значительный опыт резания материалов по сложному контуру с использованием электрофизического, электрохимического и физико-химического воздействия. Их преимущества наиболее значимы в среднем и общем машиностроении, где основная масса листовых заготовок имеет толщину до 5 — 10 мм.

В сложившихся технико-экономических условиях отечественной экономики основная доля в производстве товарной продукции приходится на тяжелое машиностроение и составляет 60% от общего объема. Затраты на сырье и материалы здесь составляют от 40 до 85 %, а главной особенностью является использование для получения деталей толстолистового проката толщиной от 20 до 150 мм.

Большая толщина листа резко снижает производительность и точность лазерного, плазменного и механического резания, а для получения сложного контура применяют последующую обработку по периметру детали, трудоемкость которой превышает время разделения материала.

Одной из ключевых технологий, радикально решающей вопросы производства деталей на предприятиях тяжелой промышленности, является резка гидроабразивной струей.

Однако созданные к настоящему времени научные разработки, технологии и оборудование для гидроабразивнот'о резания направлены в основном на обеспечение самого процесса разделения материала, а не на обеспечение точности и

качества изделия. В большинстве случаев рекомендации по выбору режимов резания определены только для случая резания по прямой линии, а при обработке криволинейного контура детали обеспечить требуемое качество и производительность практически невозможно. В то же время установлено, что повышение точности этих операций, существенно повышает производительность последующих сборочных работ. Так, только в судостроительном производстве при увеличении точности размера, достижимого при гидроабразивном резании до 0,1 — 1 мм на 10 м длины, уменьшаются расходы времени на сборочно-сварные операции в 3 и более раз, что снижает время изготовления судна на 6 - 12 месяцев.

В этой связи актуальным направлением в области машиностроительного производства является поиск путей повышения эффективности технологических процессов гидроабразивного резания.

Актуальность исследований подтверждается также выполнением работ в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002 -2006 годы, грантом Президента Российской Федерации для поддержки молодых ученых, грантами Минобрнауки по фундаментальным исследованиям в области технических наук и на проведение молодыми учеными научных исследований в ведущих научно-педагогических коллективах высших учебных заведений, грантами РФФИ. Результаты работы, в совокупности с результатами других разработок, выдвигались на соискание премии Правительства Российской Федерации 2005 года в области науки и техники для молодых ученых.

Цель работы заключается в обеспечении требуемой точности и качества обработки плоских деталей машин сложной формы путем научно-обоснованного выбора параметров, режимов и схем управления технологической системой гидроабразивного резания.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на научных положениях системного анализа, технологии машиностроения, гидродинамики, теоретической физики, теории организационных структур, тензорного и численного анализа, дифференциальной геометрии, теории вероятности, теории упругости. Экспериментальные исследования выполнялись с использованием методов математического планирования и анализа экспериментов.

Научная новизна состоит в создании научно-технологических основ дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания, заключающихся в разработке комплекса математических моделей технологического обеспечения для обоснованного выбора технологических факторов и организации технологических процессов с дискретным регулированием их параметров в процессе обработки по критериям управления эффективностью работы технологической системы.

Получены следующие новые научные результаты:

- разработаны концептуальные схемы и варианты эффективного управления организационной структурой технологической системой гидроабразивного резания, в которых требуемая точность и качество обработки обеспечивается путем коррекции всех регулируемых в процессе резания технологические факторов: скорости подачи сопла, давления истечения струи, расхода абразива, расстояния от сопла до материала;

- впервые разработан комплекс математических моделей, описывающих движение фронта разрушения материала под действием гидроабразивной струи в радиальном и продольном к подаче направлении, что позволило прогнозировать точность обработки деталей машин сложной формы;

- разработана теория и программное обеспечение представления микрорельефа поверхности в виде пересекающихся модулей (поверхностей соприкасающегося параболоида), что позволило создать имитационную модель состояния поверхности детали после гидроабразивного резания с учетом размера, формы и движения зерна;

- созданы научно-технологические основы нового метода дискретного регулирования параметров технологической системы по контуру детали, разработана методология и критерии оценки эффективности управления, отражающие влияние принятых технологических параметров на точность, качество и производительность обработки.

Автор защищает:

- геометрическую модель движения фронта разрушения материала под действием гидроабразивной струи в радиальном к подаче направлении;

- математическую модель влияния режимов гидроабразивного резания на активную границу действия струи;

- математическую модель отклонения гидроабразивной струи по толщине обрабатываемого материала;

- математическую модель изменения энергетических параметров гидроабразивной струи по толщине материала;

- математическую модель изменения по толщине интенсивности разрушения материала под действием гидроабразивной струи в радиальном к подаче направлении;

- математическую модель интенсивности разрушения материала периферийной областью струи;

- математическую модель числа абразивных зерен, формирующих состояние поверхностного слоя;

- имитационную модель состояния поверхностного слоя детали при гидроабразивном резании, ядром которой является разработанная теория и математиче-

ский аппарат поверхностного моделирования на основе параболической интерполяции;

- технологические основы нового метода дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания,

- методологию оценки эффективности работы технологической системы на основе критериев эффективности дискретного регулирования состояний технологической системы;

- комплекс технологических приемов дискретного регулирования состояний технологической системы для достижения заданного качества и точности обработки.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

Разработаны схемы и варианты эффективного управления организационной структурой и технологическими факторами гидроабразивного резания, которые легли в основу технологических приемов дискретного регулирования состояний технологической системы.

Создана имитационная модель состояния поверхностного слоя детали после гидроабразивного резания, что позволяет, исходя из заданной шероховатости для любого дискретного элемента контура детали, назначить технологические параметры процесса обработки.

Разработано технологическое обеспечение точности гидроабразивного резания, позволяющее выбрать оптимальные парамет ры обработки для любой технологической ситуации.

Разработана методология оценки эффективности дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания, позволяющая обеспечить требуемое качество и производительность обработки при минимальных энергетических затратах.

Разработаны технологические основы и приемы дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания, что позволяет обеспечить шероховатость, точность формы и расположение поверхности реза с учетом изменения энергетических и динамических характеристик гидроабразивной струи, а также упругих отжатий технологической системы гидроабразивного резания.

Результаты исследований нашли применение на ЗАО «Радуга» и УПП ВОГ (г. Орел), на АООТ «Ливенский машзавод» и ОАО «Ливнынасос» (г. Ливны) и на ОАО "Рудоавтоматика" (г. Железногорск), а так же в учебном процессе при чтении курса «Специальные методы обработки материалов» для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались: на Всерос. науч.-техн. конф. «Перспективные технологические процессы

обработки материалов» в СПбГТУ (Санкт-Петербург, 1995), на Междунар. молодежном науч.—техн. конгрессе «Молодежь и наука - третье тысячелетие». МГТУ им. Баумана (Москва, 1996), на междунар. науч.-техн. конф. "Прогресс-98", ИГ-ТА, (Иваново, 1998), на ¡-IV Междунар. науч.-техн. конф. «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения», (Орел, 2000-2004), на Все-рос. науч.-техн. конф. «Необратимые процессы в природе и технике», МГТУ им. Н.Э Баумана (Москва, 2001), на 4-ой Междунар. науч.-техн. конф. «Качество машин», БГТУ (Брянск, 2001), на Всерос. науч.-техн. конф. «Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии», ЛГТУ (Липецк, 2002), на Междунар. науч.-техн. конф. посвященной памяти выдающихся ученых И.А. Коганова, С.И. Лашнева, ТулГУ (Тула, 2002), на Междунар. науч.-техн. конф. «Нетрадиционные методы обработки», ВГУ (Воронеж, 2002), на Междунар. Форуме по проблемам науки, техники и образования, Академия наук о Земле (Москва, 2002), на Междунар. межвузовской науч.-техн. конф. «Информационные технологии и моделирование» ГГТУ (Гомель, 2003), на Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием «Мехатроника, автоматизация, управление», ВлГУ(Владимир, 2004), на Пятой Междунар. науч.-техн. конф. «Обеспечение качества машин на этапах жизненного цикла», БГТУ (Брянск, 2005), на XVII Междунар. интернет-конф. молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения, ИМАШ РАН (Москва, 2005).

Публикации. По теме исследования опубликовано 92 печатные работы, в том числе 12 патентов РФ, 2 монографии.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы из 241 наименований и 6 приложений. Работа содержит 411 страниц, в том числе 340 страниц основного текста, 137 рисунков, 24 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель и определено основное научное направление исследования, изложены основные результаты, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено современное состояние проблемы обеспечения эффективности гидроабразивного резания. Отмечается, что технология с использование энергии сверхзвуковой струи жидкости - одна из новых режущих технологий, доступных на сегодняшнем рынке, позволяющая достигнуть высокой производительности, гибкости и эффективности. Современное состояние гидроре-

жущего оборудования позволяет обрабатывать детали в автоматическом режиме, имеет достаточную надежность, конкурируя с другими режущими технологиями.

Значительный вклад в разработку основ конструкторско-технологического обеспечения процесса резания материалов сверхзвуковой струей жидкости внесли известные отечественные и зарубежные ученые: Гуенко B.C., Зайченко И.З., Новиков В.А., Петко И.В., Петухов E.H., Подураев В.Н., Пономарев Ю.А., Потапов В.А., Саленко А.Ф., Семерчан A.A., Скирденко О.И., Слабодянюк В.А., Тихомиров Р.А, Шапиро И.И., Aróla D., Chao J., Geskin E., Kovacevic R., Louis H., Momber A., Hashish M., Mohan R., Ramulu M., Zeng J., Zhang Y., Wiedemeier J. и др.

Основные подходы к обеспечению производительности и качества резания материалов сверхзвуковой струей жидкости различного состава разрабатываются научной школой профессора Тихомирова P.A. Изучены схемы микроразрушения материалов при различном характере воздействия струи. Установлена взаимосвязь динамических и геометрических параметров струи, физико-механических свойств обрабатываемого материала с производительностью процесса резания. Разработаны различные структурные схемы гидрорезания.

Вместе с тем, нуждаются в совершенствовании вопросы взаимосвязи шероховатости, точности формы и расположения поверхности реза с направлением формообразования деталей при гидроабразивном резании.

Обеспечение и повышение производительности и качества немыслимы без серьезных научных достижений в оГласти создания гидрорежущего оборудования. В этой области необходимо выделить труды Лаптева Ю.Н., Момчилова А.Т., Гуенко B.C., Шапиро И.И., Беляева C.B., Слабодянюка В.А., Петко И.В., Hashish M., Kovacevic R., Liu В., Fair J., Brandt С. и др.

Установлено, что технологические трудности, связанные с достижением требуемой шероховатости, точности формы и расположения поверхности реза, могут быть преодолены на основе применения современного программного обеспечения, способного не только моделировать взаимодействие между струей и материалом, но и программировать движение инструмента перед обработкой, оценивать время резания. Большой вклад в развитие этого направления внесли И.И. Шапиро, М.В. Барабанов, Г.М. Иванов, В.К. Свешников, J. Zeng, J. Muñoz, P. Singh, M. Varghese, A. Thomas и др.

Несмотря на большое количество работ по проблемам математического моделирования и управления процессом гидроабразивного резания, в настоящее время отсутствуют общие подходы к ее исследованию. Имеющиеся модели касаются, как правило, отдельных аспектов функционирования конкретной технологической системы. Такие модели включают в себя прогноз поведения отдельных элементов технологической системы, как правило, режущего инструмента - струи

жидкости, которое связано с некоторой целенаправленностью обеспечения качества или производительности.

Однако промышленный опыт эксплуатации гидрорезного оборудования особенно наглядно показывает влияние всех элементов структуры управления технологической системой на эффективность выполняемых операций резания: при одной и той же технологической базе результат обработки может быть прямо противоположным (от наихудшего до наилучшего качества обработки).

В то же время пока не создано единого методологического подхода к управлению технологической системой гидроабразивного резания как многоуровневой системы с иерархической структурой. " .

Большинство авторов исследований получили белее или менее обоснованные рекомендации по выбору технологических параметров управления для конкретных условий. С одной стороны, такой подход позволяет исследовать проблемы выбора оптимальных условий обработки как часть общей задачи управления технологической системой, с другой - ограничивает полученные результаты рамками конкретной содержательной интерпретации. Кроме того, в подавляющем большинстве моделей не учитывается множественное подчинение элементов технологической системы.

В результате анализа состояния проблемы и в соответствие с целью работы сформулированы следующие основные задачи исследования:

1. Провести анализ влияния отдельных элементов и подсистем технологической системы на показатели эффективности гидроабразивного резания и разработать общие функциональные и организационные структуры технологической системы.

2. Разработать конструкторско-технологическое обеспечение эффективного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания, заключающееся в создании комплекса моделей, связывающих параметры активных элементов организационной структуры технологической системы с качеством поверхностного слоя, точностью формы и расположения поверхности реза обрабатываемой детали.

3. Создать технологические основы новых методов регулирования состояний технологической системы, разработать методологию и критерии оценки эффективности работы, исходя из представления структуры технологической системы как динамически активной, что позволит эффективно использовать конструкторско-технологическое обеспечение для достижения требуемого качества поверхностного слоя, точности формы и расположения поверхности реза обрабатываемой детали.

4. Разработать и реализовать комплекс технологических приемов обеспечения эффективности гидроабразивного резания на основе разработанных методов и

конструкторско-технологического обеспечения регулирования состояний тсл:ло логической системы, включая технологии, обеспечения точности формы угловых элементов детали, профиля криволинейного элемента контура, отклонения от параллельности и перпендикулярности, а также шероховатости поверхности реза.

Во второй главе представлены результаты исследования соподчиненности элементов и подсистем технологической системы гидроабразивного резания, что позволило выявить схему внутренних связей и сформулировать необходимую последовательность действий управления процессом для повышения эффективности обработки.

При системном анализе функциональных структур выделено пять основных подсистем технологической системы гидроабразивного резания «сопло», «опорная поверхность», «уловитель струи», «устройство подачи» и «гидростанция», для каждой подсистемы определены их целевые назначения по обеспечению точности, качества, производительности, автоматизации обработки и санитарно-экологической чистоты, что позволило выявить геометрические, кинематические и динамические параметры подсистем определяющих эффективность обработки.

На основе анализа технологических связей параметров подсистем «сопло», «опорная поверхность», «уловитель струи», «устройство подачи» и «гидростанция» технологической системы и параметров эффективности обработки установлено, что производительность возрастает при увеличении давления истечения струи и улучшения гидрсдинамических параметров сопла, точность и качество обработки улучшается при росте давления истечения и расхода абразивного зерна, уменьшения скорости подачи сопла, улучшения гидродинамических параметров сопла и повышения жесткости опорной поверхности. Полученная информация о происходящих процессах в технологической системе позволила определить технологические ограничения на условия обработки и разработать конструктивно-функциональную структуру технологической системы гидроабразивного резания, дающую возможность обосновать механизм оптимального регулирования состояний технологической системы (рис. 1).

На основе анализа иерархической структуры управления гидроабразивным резанием предложены варианты повышения эффективности обработки путем надстройки внутренних связей организационной структуры технологического процесса «заготовка - обработка - контроль - управление» дополнительными контролируемыми связями «заготовка - обработка», «обработка — контроль», «контроль - управление».

Установлено, что технологическая настройка операции гидроабразивного резания нацелена на создание в зоне обработки необходимого уровня разрушающего воздействия струи в осевом и радиальном направлении, при котором поддерживается требуемая точность и качество обработки.

В этой связи, в качестве механизма коррекции могут выступать все регулируемые в процессе гидроабразивного резания технологические факторы, например, давление истечения струи, расход абразива, расстояние от сопла до материала.

Рис. 1. Конструктивно-функциональная структура управления технологическими связями гидроабразивного резания: где: Е0 - чертеж детали; Е, - система управления; Е2 - раскройный стол; Е21 -механизм регулировки расстояния от сопла до материала; Е22 - механизм подачи сопла; Е23 - конструкция опоры для материала; Е3 - гидростанция высокого давления; Е3, - насос высокого давления; Е32 — мультипликатор; Е4 - заготовка; Е41 -тело заготовки; Е42 - обработанная поверхность; С43 - масса заготовки; Е5 - сопло; Е5| - конструкция сопла; Е52 - внутренний профиль насадка; Е6 - механизм подачи

абразива

В связи с этим в работе разработана иерархическая схема решения задачи об оптимальной организации управления технологическими факторами гидроабразивного резания главной особенностью, которой является возможность поиска оптимального сочетания режимов гидроабразивного резания исходя из эффективности разрушающего воздействия струи, что позволит снизить колебание шероховатости, точности формы и расположения поверхности реза по контуру детали (рис. 2).

Любой путь из вершины технологического графа в некоторую группу факторов gt в графе рассматриваемой задачи поиска оптимального сочетания режимов

гидроабразивного резания, соответствует некоторой последовательной организации одной группы g. Вес Х(е) ребра е равен эффективности Ка({#},{а}} такого сочетания факторов. Определению эффективности управления технологической системой гидроабразивного резания посвящена глава 5.

(А?. 5.....а„.2,а„_,,а„]

{р.д} {Р.") {р,Ь} ... 'а„_2,а„_|} {д„_2,а„} {я„_,,а„}

М Ы М {5} {¿} ... к_2} {а„}

Рис. 2. Граф поиска оптимального сочетания технологических параметров гидроабразивного резания: {р}- элементарная группа значений давления истечения; {<7} - элементарная группа значений расхода абразива; {а} - элементарная группа значений зернистости абразива; {5} - элементарная группа значений скорости подачи сопла; {Ц - элементарная группа значений расстояний от сопла до

материала

Существующая теоретическая база обуславливает трудность выбора параметров наиболее значимых сочетаний технологических факторов, целенаправленное изменение которых позволит по контуру детали обеспечить требуемое качество и точность. Поэтому возникает задача разработать такое технологическое обеспечение процесса гидроабразивного резания, по которому можно сделать оценку эффективности сочетания факторов и найти оптимальное решение.

В третьей главе разработано технологическое обеспечение качества гидроабразивного резания на основе математического моделирования процесса формирования параметров состояния поверхности

Сформулированы общие принципы и подходы к технологическому обеспечению качества гидроабразивного резания на основе математического моделирования, заключающиеся в представлении формирования параметров состояния поверхности в результате последовательного воздействия абразивных частиц, что позволяет установить режимы резания и прогнозировать качество обработки.

Анализ механизма разрушения и формирования параметров состояния поверхности при гидроабразивном резании показал, что микрорезание является преобладающим механизмом удельного съема материала единичным зерном, поэтому в основу математической модели технологического обеспечения качества обработки положен принцип копирования геометрии зерна на поверхность врезания.

Разработана геометрическая модель движения фронта разрушения обрабатываемого материала под действием гидроабразивной струи, позволяющая объяснить зависимость снижения качества и точности обработки при росте скорости подачи сопла и снижении давления истечения и расхода абразива. С использованием геометрической модели выявлены условия изменения количества контактных взаимодействий абразива с элементарной площадкой от технологических факторов.

Разработана математическая модель числа абразивных зерен, формирующих состояние поверхностного слоя при гидроабразивном резании (1), позволяющая в зависимости от давления истечения струи, скорости подачи сопла, размеров абразивного зерна и физико-механических свойств материала определить рациональный объем абразивных зерен в зоне резания, а для математической модели технологического обеспечения качества обработки определить количество контактных взаимодействий абразива с элементарной площадкой поверхности реза.

т= ■ 0 , (1)

где Р - угол грани абразивного зерна, Н - толщина материала, /, - глубина внедрения абразива в материал, з^ - площадь режущего ядра струи (с учетом участия в резании периферийной области струи).

Число абразивных зерен, воздействующих на единичную площадку поверхности детали, определено на основе локальной и интегральной предельной теоремы Муавра-Лапласа: ■ ' ■* ■

т-

2 (//-/>!-/>2 кМ

п

к ¿Н

">1 . (2)

где А], ¿2 - расстояние до единичного участка поверхности реза; (1 - диаметр струи; г - расстояние от центра струи до площадки контакта периферии струи с материалом, Рп(т) - вероятность, того, что в формировании поверхностного слоя детали после гидроабразивного резания участвует т абразивных зерен, р - вероятность попадания абразивной частицы на поверхность контакта периферии струи с материалом, п - общее число абразивных зерен.

Скорость подачи сопла относительно материала, давление истечения и количество активных абразивных зерен на границе струи, обусловливают развитость периферийной зоны обработки, которое определяется напряженно-деформируемым состоянием обрабатываемой детали (рис. 3).

Меньшая скорость подачи, характеризуется интенсивностью подвода в зону резания энергии, что увеличивает область критических значений напряженного состояния. Таким образом, размеры активной границы струи х определяют харак-

Рис. 3. Схема напряженного состояния материала под действием гидроабразивной струи

тер внешнего воздействия гидроабразивного потока на поверхностный слой, влияют на механизм и скорость разрушения материала, а, следовательно, формируют ширину реза и финишное состояние поверхностного слоя обрабатываемой детали.

В связи с этим разработана математическая модель влияния режимов гидроабразивного резания на активную границу действия струи, в которой характер взаимодействия потока с поверхностью заготовки рассматривается не как взаимодействие с плоской преградой, а как с клиновой поверхностью, характерной для верхней кромки реза.

Для решения использовано решение плоской задачи в напряжениях с использованием функции напряжений (функции Эри) в полярных координатах.

Откуда получены выражения напряжений ог^.ст^.т^, в точке от действия распределенной нагрузки каждого участка нагружения, как функции переменной 0:

иг - 2а,гзю(в) + 2агг соз(0) -6агг Бт(30) -6л4г соврб) • с^, =6а,/-51п(0) + 6а2гсо5(0) + 6а3г51п(30) + бл4гсо5(39) . (3) х ^ = -2а, г соз(6) + 2а2г бш(0) - 6а}г соз(30) - 6аА г эт(30)

Для создания имитационной модели состояния поверхностного слоя детали при гидроабразивном резании создана теория и математический аппарат поверхностного моделирования технологического обеспечения .".ачества гидроабразивного резания, что позволило на основе представления микрорельефа поверхности в виде пересекающихся модулей (поверхностей соприкасающегося параболоида) сократить время аналитического описания микрорельефа в пространстве при коррекции контрольных точек и получить геометрический образ поверхности в пространстве.

Так как режущая способность абразива в значительной мере определяется формой и размером зерна, то при имитационном моделировании фрагмента поверхности после гидроабразивного резания использовались модели максимально отражающие реальные размеры и форму зерна. Характер взаимодействия абразивного зерна с поверхностью оценивался по значению отношения глубины внедрения частицы и радиуса скругления вершины абразивного зерна. Глубина внедрения абразивной частицы в материал воспроизводилась с помощью генератора случайных чисел:

л =А-, + - К.х )/(Л - Рк.х Да -/>,_,). (4)

где И/, - предельные значения глубины внедрения, соответствующее дан-

ной фракции частицы; Рк_}, Рк - вероятности появления (А — 1)-й и к — й глубины внедрения соответственно; а - псевдослучайное число с равномерным законом распределения вероятностей.

Проведенные исследования позволили разработать имитационная модель технологического обеспечения качества обработки, позволяющую получить изображение поверхности после гидроабразивного резания, представленную как трехмерный фрагмент микрорельефа поверхности с учетом характера, количества и геометрии единичных воздействий абразивных частиц, что открывает возможность прогнозировать состояние поверхностного слоя детали для любых технологических ситуаций (рис. 4, 5).

Рис. 4. Пример фрагмента микрорельефа поверхности после гидроабразивной обработки: 5=2 м/мин; р = 250 МПа; Л = 25 мм; <тсж = 450 МПа; д = 450 г /мин

Толщина реза Л, мм 40 30 10

17,5

Шероховатость На, мки

80 120 160 200 240 260 300 Зернистость

Рис. 5. Номограмма для определения шероховатости поверхности реза (по данным имитационной модели)

Четвертая глава посвящена разработке конструкторско-технологического обеспечения точности формы, размера и расположения поверхностей детали при гидроабразивном резании

На основе анализа методов технологического обеспечения точности формы, размера и расположения поверхностей детали, заключающегося во включении обрабатываемой заготовки в размерные цепи технологической системы гидроабразивного резания, установлено, что технологическое обеспечение точности обработки может быть реализовано путем управления отклонением струи в процессе резания и повышения жесткости и точности технологической системы.

Разработана математическая модель отклонения от вертикали оси струи по толщине обрабатываемого материала (5, 6), позволяющая в зависимости от радиуса кривизны геометрического участка контура детали, давления истечения струи, скорости подачи сопла и физико-механических свойств материала, обеспечить точность обработки криволинейных и угловых элементов контура детали (рис. 6).

Установлено, что при регулировании скорости подачи сопла во время обработки криволинейного участка контура детали существует экстремальное значение отклонения поверхности реза от вертикальной плоскости.

Входящие в уравнение (5, 6) коэффициенты к, г, характеризующие изменение энергетических параметров струи (давления, скорости) (7, 8), получены на основе решения гидродинамического уравнения Ван -дер-Ваальса, определяющее состояние струи при прохождении через материал тремя законами непрерывности: потока вещества (жидкости), импульса и энергии и уравнение состояние жидкости.

х = ¡Б соэ а —

я„з1па

,2 _

= г5соза-

у-^та 2П

-г

„ . аясоэа г, ■ 5'2соза , у = /5 эт а —:-11 = эт а--/2

2Я

(5)

2 =И„Г-

Л * (О1 * с

л2Арр4 /Л2

8г2

с1х 4у

Л л

Л1* Л-2У

¿/2 й?

^х *У

с1 с1?

(11

о

= т.

(6)

где Н — толщина материала; к, г, (3 — коэффициенты пропорциональности (изменение давления, скорости, ширины реза по толщине материал); р - плотность струи; 5 — скорость подачи сопла, щ — начальная скорость струи; I - расчетный

момент времени; ап - нормальное ускорение элемента струи массой т; Я — радиус кривизны элемента контура; а - угол наклона касательной к элементу контура; 5" - вектор скорости элемента струи в плоскости ХУ, направленный по касательной в данной точке к кривой раскроя.

Рис. 6. Схема к определению отклонения от вертикали оси струи по толщине обрабатываемого материала

(г,

Р" —<,Pu~Pv)Pu а

1ч Ри

/__I__4«

Pi Г£4.1\„ Д-£» J.E

.2 1 а 2 2 2 (8)

2i J ~~

а 2 2 2

где 1 — обозначение параметров гидроструи при входе в i-й уровень по толщине обработки; индекс 2 - обозначение параметров гидроструи при выходе из i-го уровня; р— плотность струи; V— скорость струи; р - давление истечения струи; <7 - придел прочности материала на сжатие; С — теплоемкость; а - коэффициент пропорциональности.

Разработана математическая модель упругого отжатия сетчатой и решетчатой опоры (рис. 7) для обрабатываемого материала технологической системы гидроабразивного резания (9, 10), позволяющая по величине прогиба опоры от действия сил резания и массы заготовки рассчитать достигаемую точность размера, расположения и формы поверхности реза.

м 'т п п п-.

П 11111! и и

ь-:-*

Й/

3

Л

у Ч\

о ^С

"К

щ

Цк„

Рис. 7. Схема распределения нагрузки на опорную поверхность для материала

Для сетчатой опорной поверхности получены зависимости, основанные на уравнениях нелинейной теории изгиба (относительного удлинения, закона Гука, уравнения равновесия Кармана):

и>1+С,м>о+Са=0, (9)

, N

16

где

С,

16

Ътсг

11+11 а2 Ь2

V _ /

—_£_ + —Л

С --

Этт'

■{\6Ч] +хгР„)

ЕЕГ ЕЕ а4 Ь4

(10)

где Ц\ — вес раскраиваемого материала; Р — сила воздействия струи на нить сетки, и Ру - суммарные площади поперечного сечения нитей, отнесенные к единице длины, а, Ь — размеры сетки в плане вдоль осей х и у соответственно.

Получены зависимости упругого отжатия ножевой решетчатой опоры для настилания обрабатываемого материала. Установлено, что точность полученных деталей, на такой опоры возрастает за счет повышения изгибной жесткости ее элементов, а их перерезание при раскрое исключено.

Разработана математическая модель изменения по толщине интенсивности разрушения материала под действием гидроабразивной струи в радиальном к подаче направлении (11), позволяющая обеспечить требуемую точность расположения поверхности реза. Установлено, что отклонение от перпендикулярности возрастает при увеличении скорости подачи сопла и толщины материала, а для материалов толщиной более 10 мм величина отклонения снижается с увеличением зернистости абразива.

ЫИ^Х,,,,) = 28,49 ^Р (11)

где 5- скорость подачи сопла, р - давление истечения, Ь - расстояние от сопла до материала, ё — диаметр сопла.

Разработана математическая модель изменения заходной и выходной ширины реза при регулировании технологических факторов (12, 13), позволяющая обеспечить требуемую точносъ размера нижней и верхней поверхности реза. Установлено, что повышение давления истечения струи практически линейно увеличивает заходную и выходную ширину реза. Обратная зависимость наблюдается с ростом скорости подачи сопла, при этом уменьшение выходной ширины реза значительней, чем заходной ширины.

Ли, =0,169р^Б^т0-12. (12)

=0,416p0■,7S-0'0S¿0•3^. (13)

где ш — расход абразива.

Разработана математическая модель интенсивности разрушения материала периферийной областью струи (13), позволяющая рассчитать величину отклонения формы поверхности от прямолинейности вверху реза. Установлено, что основное влияние на отклонение формы поверхности от прямолинейности вверху реза оказывает расстояние от сопла до материала и диаметр сопла. Величина отклонения увеличивается с ростом расстояния от сопла до материала.

Д = 0,53 £0,31^0'2. (14)

В пятой главе разработаны технологические основы дискретного регулирования состояний технологической системы, обеспечивающей повышение эффективности гидроабразивного резания

На основе анализа целевых функций технологической системы и ее активных элементов двухуровневой иерархической модели функционирования гидроабразивного резания разработана концепция реализации и методология оценки эффективности дискретного регулирования состояний технологической системы, в соответствии с которой разработан критерий эффективности, отражающий влияние различных технологических факторов на качество и производительность обработки.

Так как сила воздействия струи на материал прямо пропорциональна квадрату скорости истечения струи, для активного элемента (АЭ) технологической системы Х{ выбирается эффективное значение скорости истечения V. При этом АЭ получает от технологической системы необходимый скоростной напор р(у) и несет затраты с(у) на резание материала.

Таким образом, целевая функция АЭ «сверхзвуковая струя жидкости» имеет вид:

/0) = р0)-с(у). (15)

Содержательно в рамках этой модели (15) технологическая система гидроабразивного резания должна, как минимум, компенсировать энергетические затраты АЭ, например, подаваемая энергия должна быть равна затратам на резание. При этом, во первых, если скорость истечения струи V такова, что сила резания больше создаваемой силы воздействия потока на материал, то сквозное резание при заданной производительности невозможно и, во-вторых, создавая давление истечения, равное затратам на резание, мы получаем возможность найти наилучшее для технологической системы реализуемое действие.

При заданном давлении истечения р технологическая система гидроабразивного резания получает от деятельности АЭ требуемую производительность, выраженную через удельный унос материала //(у), определяемый скоростью истечения струи v, при этом надо учитывать, что для создания необходимой скорости истечения технологическая система несет определенные энергетические затраты ст(у).

Откуда целевая функция технологической системы гидроабразивного резания:

Ф(у) = #(У)-сг(У) . (16)

В рамках такой интерпретации под эффективностью работы технологической системы понимается максимальное значение целевой функции:

К (С)= тахТяМ-сС)], (17)

множество состояний активного элемента «сверхзвуковая струя жид-

где Р(С) -кости»:

Р(С) = ] V б Л|с(у)-тт с(у) < С

(19)

(18)

Разработан новый метод дискретного регулирования состояний технологической системы, при котором контур детали в местах, где изменяется геометрический характер траектории (криволинейный, прямолинейный, угловой элемент) разбивается на единичные (дискретные) элементы в которых изменяется механизм и структура управляющих воздействий исходя из заданного качества и точности обработки.

Если на дискретном участке параметры точности или качества отклоняются от заданных величин, то в соответствии с принципом компенсации оптимальной будет система коррекции создаваемой энергии струи на резание Q}¡, путем изменения скорости подачи сопла, давления истечения и других параметров процесса:

с'(а1'), ес7и0,=е

[О, в остальных случаях

Если использовать программный режим управления, то коррекция затрачиваемой энергии струей на резание определено для всех дискретных участков.

Оценку эффективности работы технологической системы К (С) следует проводить по зависимости (17) для каждого дискретного участка.

Разработана методология оценки эффективности регулирования состояний технологической системы для повышения производительности, заключающаяся в обеспечении максимального значения целевой функции работы технологической системы, позволяющая выбрать наиболее эффективные технологические параметры повышающие производительность обработки при минимальных энергетических затратах со стороны технологической системы:

' г V1

г т

Л', (Рг) = тах

Я V, + 2 роЦоЬ

2

5+ £■)//

(0,5 + е)дГ

(20)

где — объемный расход жидкости; V — средняя скорость потока; f — площадь сечения струи; е - коэффициент сжатия струи, Рг — сила резания.

Отсюда следуют важный вывод, необходимый для понимания вопроса повышения производительности гидроабразивного резания. При одинаковых энергетических затратах со стороны технологической системы можно использовать ряд технологических приемов, позволяющих повысить производительность процесса. Сводятся они к сокращению затрат на резание материала с(т) путем регулирования расхода рабочей жидкости через сопловый аппарат, повышения давления истечения, увеличения скорости подачи сопла и т.д. (рис. 8).

щр ^ 0,0005 0,0006 0,0007 0,0008 0,0009 0,001 0,0011 0,0012 0,0013 0,0014 0,0015

Диаметр

Давление истечения р = 400 МПа; Скорость подачи сопла

Б = 0,5 м/мин

Рис. 8. Влияние изменения диаметра сопла на эффективность работы технологической системы по обеспечению производительности гидроабразивного резания

Разработана методология оценки эффективности регулирования состояний технологической системы для достижения заданного качества и точности обработки, позволяющая назначить подсистемам согласованные технологические параметры, обеспечивающие требуемую шероховатость, точность формы и расположения поверхности реза.

В соответствии с принципом компенсации необходимо решить следующую задачу согласованного управления:

лсд тах{#(Д)-с(К)}. (21)

Так как требуемая величина параметра точности //(Л) должна оставаться постоянной, то, используя выражение (20), можно определить требуемую интенсивность разрушения У0 и сконцентрировать все внимание на решении выбора оптимальных технологических параметров скорости подачи сопла, давления истечения струи, расхода абразивного зерна.

Таким образом, величина съема объема материала для достижения заданной точности ограничена величиной К0, тогда, решая задачу условной оптимизации для достижения требуемой шероховатости поверхности, получаем, что коэффициент эффективности технологической системы:

^"СК,) = Ч ^^ )

Уо

(22)

В физическом смысле это означает что, чем выше скорость потока жидкости и чем меньше подача сопла, тем влияние большего числа вершин зерен сказывается на геометрии неровностей поверхности, что, в конечном счете, приводит к уменьшению высоты этих неровностей (рис. 9).

Разработан и реализован комплекс технологий обеспечения эффективности гидроабразивного резания на основе нового метода дискретного регулирования технологической системы, основанного на разработанном конструкторско-

технологическом обеспечении, что позволяет обеспечить точность формы угловых элементов, профиля криволинейного элемента контура детали, отклонение от параллельности и перпендикулярности, а также шероховатость поверхности реза.

МП

ОПТНМЛ/М

Подача сопла «У 0,5 м/мин: Днахстр сопла ё « 0.5 мм:

2600 2&00 3000 3200 М00 3600 3600

<000 <200

Давление истечения, атм

Рис. 9. Влияние изменения давления истечения струи на эффективность работы технологической системы по обеспечению качества обработки

. 1. Технологические приемы гидроабразивного резания угловых элементов кол-тура детали.

При задании скорости резания в углах и изгибах пути учитывается время, требуемое для выравнивания скоростей при прохождении точек входа и выхода струи из материала. Когда струя приближается к угловому элементу контура детали необходимо замедлить скорость подачи для выравнивания точки входа и выхода струи из материала а (рис. 10), а после выхода постепенно увеличить скорость подачи.

X

Нилрявлснпс кы'пкмиипй 1*1 мм

Угол отклонения струн по толщине материала в точке

а, = агс!£

Л 2Л' ,

где И — толщина материала; к<| - начальная скорость струи; 6Т— скорость подачи сопла; а -замедление струн по толщине материала.

Рис. 10. Обеспечение точности формы угловых элементов детали при гидроабразивном резании дискретным регулированием ускорения подачи сопла

Это условие выполняется вычислением угла отклонения струи, на каждом . дискретном участке начиная с конечной точки, когда угол равен 0 и далее навстречу направлению подачи до достижения максимальной скорости подачи, обеспечивающей заданную шероховатость, точность формы и расположения поверхностей детали. Кроме этого, при выходе из угла следует выполнить те же вычисления только в направлении подачи, в противном случае резкое ускорение сопла приведет к неполному прорезанию материала или может привести к локальному повреждению поверхности рсза.

2. Технологические приемы обеспечения заданного профиля криволинейного элемента контура дискретным регулированием скорости подачи сопла

Если режущая струя движется по кривой, то отклонение струи приводит к искажению поверхности реза, так как точка выхода струи из материала отстает от точки входа. При уменьшении скорости подачи сопла, связанная с этим ошибка профиля уменьшается.

Точность профиля, прямолинейность и перпендикулярность поверхности реза криволинейного элемента достигается путем вычисления параметра Т, характеризующего кручение оси симметрии струи в зависимости от скорости подачи, кривизны и других технологических параметров для каждого дискретного участка геометрического элемента контура детали.

Установлено, что при обработке контура радиусом кривизны, например, Л = 25 мм варьирование скорости подачи сопла в диапазоне о г 0,42 до 1,5 м/мин значение отклонение наклона плоскости реза относительно верхней базовой плоскости возрастает с 1 до 5 градусов (рис. 11).

Рис. 11. Обеспечение заданного профиля криволинейного элемента контура дискретным регулированием скорости подачи сопла

3. Технологические приемы обеспечения точности формы при гидроабразивном резании дискретным регулированием траектории движения сопла.

Замедление или ускорение подачи сопла 5 по контуру детали вызывает рост ширины реза и искажение контура детали. Поэтому для обеспечения точности формы применяется предискажение траектории движения сопла на величину роста ширины реза в точках дискретных участков контура.

Установлено, что повышение давления истечения струи до 400 МПа практически линейно увеличивает заходную Ътах до 3 мм и выходную ширину реза Итт до 1,5 мм. Обратная зависимость наблюдается с ростом скорости подачи сопла 5 с 0,42 до 3,3 м/мин, при этом уменьшение выходной ширины реза ¡тип значительней с 2 до 0,8 мм, чем заходной ширины с 1,2 до 1 мм (рис. 12).

Рис. 12. Обеспечение точности формы при гидроабразивном резании дискретным регулированием траектории движения сопла

4. Технологические приемы обеспечения заданного отклонения от параллельности и перпендикулярности поверхностей реза дискретным регулированием скорости подачи сопла

Вследствие того, что уровень разрушающего действия струи в осевом и радиальном направлениях уменьшается с ростом толщины обрабатываемого материала или скорости резания, рез принимает форму конуса с большим основанием вверху.

При изменении скорости сопла должна изменяться плавно, по возможности без остановки, так как это приведет к резкому изменению конусности реза в виде кругового паза в нижней части материала.

Заданные отклонения от параллельности и перпендикулярности поверхностей

реза обеспечиваются назначением по полученным зависимостям скорости подачи сопла для каждого дискретного элемента контура детали.

Установлено, что непараллельность поверхностей реза (Итах - 1гтт)!2 возрастает с 0,1 до 0,5 мм при увеличении скорости подачи сопла 5 до 3,3 м/мин и толщины материала к до 50 мм, для материалов толщиной Л более 10 мм величина допуска наклона и перпендикулярности плоскостей снижается с увеличением номера зернистости абразива с 8 до 32.

5. Технологические приемы обеспечения заданной шероховатости поверхностей реза дискретным регулированием скорости подачи сопла

Проведя для каждого дискретного участка контура детали отдельный анализ условий обеспечения заданной точности, выбирается наиболее эффективная скорость подачи сопла. Выбор для расчетов длины дискретных элементарных участков контура детали равной величине базовой длины при оценке шероховатости, позволяет провести комплексный расчет ускорений и скорости подачи сопла из условия обеспечения заданной чертежом шероховатости, точности формы и расположения поверхности реза.

При этом используется разработанная имитационная модель микрогеометрии поверхности реза при гидроабразивном резании, позволяющая прогнозировать достигаемые параметры шероховатости Яа, Яг и др. в зависимости от формы (тетраэдровидной, кубической, сферической) и размера абразивного зерна (в диапазоне 80 - 400 мкм) в сочетании с варьируемыми по траектории движения сопла значениями скорости подачи сопла 5 и давления истечения струи р.

Использование полученных технологий и научных результатов работы на ряде промышленных предприятий машиностроения АООТ «Ливенский машзавод», ОАО «Ливнынасос» (г. Ливны), ОАО "Рудоавтоматика" (г. Железногорск), ЗАО «Радуга», УПП ВОГ (г. Орел) при обработке деталей твердой изоляции (стеклопластик СТЭФ-У ТУ16-89И79.006.002ТУ); деталей для ремонта подвижного состава (сталь 3, 65Г, ХВГ, алюминий); деталей обивки сидений ВАЗ 2106 из листов винилискожи Т типа 600/60 ТУ 17-21-198-77 уложенных в настил, а так же в учебном процессе и позволили обеспечить 10 квалитет допуска размера, шероховатость поверхности 2,5 -3,2 мкм и получить экономический эффект 1,2 млн. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Основным результатом данной диссертационной работы является решение актуальной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение, заключающейся в совершенствование существующих технологических процессов гидроабразивного резания и соответствующего технологического оборудования, обеспечивающего конкурентоспособность выпускаемой продукции за счет каче-

ства формируемых деталей, низкой себестоимости, повышенной производительности и экологичности.

Результаты анализа научно-технических материалов о состоянии отечественных и зарубежных разработок, проведенных теоретических и экспериментальных исследований, а также опыта внедрения разработанного технологического обеспечения дискретного регулирования состояния технологической системы позволяет сделать следующие основные выводы.

1. В результате конструктивно-функционального анализа технологических связей, анализа иерархической структуры управления и системного анализа целевых функций элементов и подсистем технологической системы гидроабразивного резания установлено, что точность и качество обработки деталей сложной формы можно обеспечить путем коррекции всех регулируемых в процессе резания технологических факторов на основе контроля дополнительных связей «заготовка-обработка», «обработка-контроль», «контроль-управление», что позволило разработать концептуальные схемы и варианты последовательности управляющих воздействий, обеспечивающих повышение эффективности обработки.

2. Разработано технологическое обеспечение параметров состояния поверхности реза, объединяющее созданную теорию трехмерного поверхностного моделирования с комплексом математических моделей прогнозирования влияния технологических параметров на активную границу действия струи, изменение энергетических параметров гидроабразивной струи по толщине материала, интенсивность разрушения материала периферийной областью струи, что дало возможность на основе имитационного моделирования изучить процесс формирования микронеровностей, что в совокупности позволило решить проблему обеспечения качества гидроабразивного резания.

3. Разработано конструкторско-технологическое обеспечение точности гидроабразивного резания с учетом размерного вида связей исполнительных и формо-образуемых поверхностей технологической системы, что позволило на основе созданных математических моделей отклонения струи и изменения ее энергетических параметров по толщине материала, комплекса моделей интенсивности разрушения материала в радиальном к подаче направлении и упругого отжатия опоры для обрабатываемого материала решить проблему обеспечения во время обработки требуемых значений точности.

4. Разработаны технологические основы нового метода дискретного регулирования состояний технологической системы, разработана методология и критерии оценки эффективности, реализован комплекс технологических приемов дискретного регулирования технологических параметров с учетом созданного конструк-торско-технологического обеспечения точности и качества обработки, что позволило решить проблему обеспечения точности формы угловых элементов детали,

точности профиля криволинейного элемента контура, отклонения от параллельности и перпендикулярности, а также шероховатости поверхности реза.

6. Использование полученных технологий и научных результатов работы на ряде промышленных предприятий машиностроения АООТ «Ливенский машза-вод», ОАО «Ливнынасос» (г. Ливны), ОАО "Рудоавтоматика" (г. Железногорск), ЗАО «Радуга», УПП ВОГ (г. Орел) при обработке деталей твердой изоляции (стеклопластик СТЭФ-У ТУ16-89И79.006.002ТУ); деталей для ремонта подвижного состава (сталь 3, 65Г, ХВГ, алюминий); деталей обивки сидений ВАЗ 2106 из листов винилискожи Т типа 600/60 ТУ 17-21-198-77 уложенных в настил, атак же в учебном процессе и позволили обеспечить 10 квалитет допуска размера, шероховатость поверхности 2,5 -3,2 мкм и получить экономический эффект 1,4 млн. руб.

По результатом выполненных исследований опубликовано 92 печатные работы. Основные положения диссертации отражены в работах:

Монографии:

1. Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков Современные технологические процессы механического и гидроструйного раскроя технических тканей. Библиотека технолога. М: Машиностроение, 2004. 240 е., ил.

2. Ю.С. Степанов, Е.А. Белкин, Г.В. Барсуков Аналитическое и имитационное моделирование рельефа абразивного инструмента и обрабатываемой детали. — М.: Машиностроение, 2004. 212 е., ил.

Статьи:

3. Барсуков Г.В. Технологическое обеспечение шероховатости, точности формы и расположения поверхностей детали после гидроабразивного резания // Справочник. Инженерный журнал, 2005. № 9. С. 22 - 26.

4. Барсуков Г.В. Управление качеством и дискретное регулирование технологической системы гидрорезания // Справочник. Инженерный журнал, 2004. № 7. С. 53 -57.

5. Барсуков Г.В. Управление системой технологического обеспечения качества поверхности деталей в процессе резания сверхзвуковой струей жидкости // Справочник. Инженерный журнал. Приложение Современные проблемы технологии машиностроения, 2003. № 8. С. 19 - 24.

6. Барсуков Г.В. Моделирование отклонения гидроабразивной струи по толщине раскраиваемого материала//Справочник. Инженерный журнал, 2004. №4. С. 8 - 14.

7. Барсуков Г.В. Моделирование геометрической формы абразивного зерна при гидроструйной обработке. // Справочник. Инженерный журнал, 2003. № 6. С. 8 - 11.

8. Барсуков Г.В. Исследование погрешности формы при резании листовых материалов гидроабразивной струей / Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» - «Технология - 2003» 25-27 сентября 2003 г. С. 449 - 455.

9. Барсуков Г.В., Степанов Ю.С. Модульный принцип построения топографии поверхности детали после резания гидроабразивной струей. // Инженерия поверхности, 2002. № 8. С. 18 - 21.

10. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В. Моделирование гидроабразивной очистки поверхности перед склеиванием и нанесением защитных покрытий // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2004. № 3. С. 3 — 7.

11. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В. Формирование качества поверхностного слоя деталей при резании сверхзвуковой струей жидкости //СТИН. 2003. №10. С. 15 -17.

12. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Белкин Е.А. Моделирование механизма структурообразования поверхностных слоев после гидроабразивной обработки // Справочник. Инженерный журнал, 2003. № 8. С. И - 17.

13. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Белкин Е.А., Николаев В.В. Разработка численного аппарата для оценки шероховатости поверхностного слоя деталей машин // Справочник. Инженерный журнал, 2003. № 9. С. 54 — 56.

14. Степанов Ю. С., Барсуков Г. В., Кобяков Е. Т., Черепенько А. П. Повышение качества раскроя машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости на сетчатой опорной поверхности // Справочник. Инженерный журнал, 1999. №2. С. 35-37.

15. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Кобяков Е.Т. Расчетное обоснование выбора параметров опорной поверхности настила машиностроительных текстильных материалов при раскрое сверхзвуковой струей жидкости. // Справочник. Инженерный журнал, 2001. К» 7. С.21 - 23.

16. Степанов Ю.С., Белкин Е.А., Барсуков Г.В. Моделирование топографии микрорельефа в пространстве Римана при диагностике поверхностного слоя конструкционных материалов. // Контроль. Диагностика, 2001. № 4. С. 12-16.

17. Барсуков Г.В., Степанов Ю.С., Белкин Е.А. Методика разработки математической модели рельефа абразивного инструмента / Качество машин: Сб. тр. 4-й Меж-дунар. науч.-техн. конф., 10-11 мая 2001: в 2т. / Под общ. ред. А, Г. Суслова. Брянск: БГТУ, 2001. Т. 2. С. 95 - 97

18. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Белкин Е.А. Математическое моделирование трехмерного изображения геометрических параметров поверхностного слоя деталей машин / Актуальные проблемы машиностроения. Сб. тр. I . Междунар. науч.-техн. конф. ВлГУ: Владимир, 2001. С. 127 - 130.

19. Барсуков Г.В., Рыбкин К.В. Системный подход к управлению качеством гидрорезания / Сертификация и управление качеством продукции: Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. 21-23 мая 2002 г., г. Брянск / Под ред. O.A. Горленко, Ю.П. Симо-ненкова. Брянск, 2002. С. 95-96

20. Барсуков Г.В., Рыбкин К.В. Технологическое обеспечение качества раскроя сверхзвуковой струей жидкости машиностроительных текстильных материалов / Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии: Сб. тр. Всерос. науч.-техн. конф.. 4.2/ Под ред. A.M. Козлова. Липецк: ЛГТУ, 2002. С. 91 - 94.

21. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В. Технологическое обеспечение качества и точности деталей машин в процессе резания сверхзвуковой струей жидкости / Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. посвященной памяти выдающихся ученых И.А. Когано-ва, С.И. Лашнева. 16-17 октября 2002 Тула: ТулГУ, 2002. С. 105 - 110.

22. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Рыбкин К.В. Исследование технических условий раскроя технических тканей сверхзвуковой струей жидкости / Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. «Нетрадиционные методы обработки». Ч. 1. Воронеж: ВГУ, 2002. С. 61-66

23. Барсуков Г. В., Степанов Ю. С. Обеспечение качества резания материалов сверхзвуковой струей жидкости: Proceedings fifth international conference «New leading-

edge technologies in mashine building» Rybachie, Ukraine September 18 - 21, 1996. - C. 146.

24. Степанов Ю. С., Черепенько А. П., Барсуков Г. В., Бурнашов М. А. Новый экологический чистый способ раскроя пакетов машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости // Проблемы повышения качества промышленной продукции. Сб. тр. 3-й междунар. науч. - техн. конф. 14-16 октября 1998 г.-Брянск.: БГТУ, 1998. С. 158 - 160.

25. Степанов Ю. С., Барсуков Г. В., Черепенько А. П., Бурнашов М. А. Повышение качества раскроя машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости // Актуальные проблемы повышения качества машиностроительной продукции: Мат. Всеросийской. научн.-техн. конф. 30 сентября - 1 октября 1999 г. -Владимир.: ВлГУ, 1999. С. 51-53.

26. Барсуков Г. В., Бурнашов М.А. Автоматизация выбора режимов резания машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости / Известия ОрелГТУ. Серия «Машиностроение. Приборостроение». 2003. № 1 - 2. С.37 - 41.

27. Барсуков Г.В. Разработка и промышленное освоение комплекса новых ресурсосберегающих и экологически чистых технологий и оборудования на основе сверхзвуковых струйных течений // Сб. тр. Третьей Междунар. науч.-практ. конф. "Энерго-и ресурсосбережение - XXI век". Орловский региональный центр энергосбережения (ОрелРЦЭ), 2005 г. С. 190 - 192.

28. Барсуков Г.В. Обеспечение закономерного изменения качества поверхностей деталей машин после гидрорезания / Сб. тр. Пятой Междунар. науч.-техн. конф. "Обеспечение качества машин на этапах жизненного цикла" Брянск, 2005 г. С. 207 -209.

29. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Белкин Е.А. Моделирование скола абразивного зерна в результате удара о поверхность материала // Известия ОрелГТУ. Сергя «Машиностроение. Приборостроение», 2003. № 3. С. 54 - 57.

30. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Белкин Е.А. Вероятностно-математическая модель количественных характеристик контактного взаимодействия абразивной частицы с поверхностью материала // Известия ОрелГТУ. Серия «Машиностроение. Приборостроение», 2003. № 4. С. 34 - 36.

31. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Белкин Е.А., Воронин Р.Н. Численная модель микрогеометрии и расчета объема абразивного зерна на основе модульной геометрической модели // Известия ОрелГТУ. Серия «Машиностроение. Приборостроение», 2004. №2. С. 60-62.

32. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Белкин Е.А. Методика построения геометрической модели эрозионного разрушения поликристаллических материалов с учетом геометрической формы эродента и микротопографии поверхности // Известия ОрелГТУ. Серия «Машиностроение. Приборостроение», 2004. № 4. С. 87 - 91. .

33. Барсуков Г.В., Михеев A.B., Степанов Ю.С. Моделирование напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя материала под действием сверхзвуковой гидроабразивной струи // Известия ТулГУ. Серия Актуальные вопросы механики. 2005. Вып. 2. С. 60 - 64.

34. Степанов Ю.С., Бурнашов М.А., Барсуков Г.В., Рыбкин К.В. Методика расчета силы смещения нити полотна с низкой плотностью в процессе раскроя сверхзвуковой струей жидкости / Известия ОрелГТУ. Серия «Машиностроение. Приборостроение». 2004. № 4.

35. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Рыбкин К.В. Кручение сверхзвуковой струи жидкости при резании криволинейного элемента контура детали / Известия ОрелГТУ. Серия «Машиностроение. Приборостроение». 2004. № 4.

36 Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Бурнашов М. А.,. Рыбкин К.В Моделирование энергетических и теплофизических параметров процесса резания машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости / Матер. Международной межвузовской научно-технической конференции Гомель, 24-25 апреля 2003 года.

37. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Рыбкин К.В. Топография поверхности материала после резания гидроабразивной струей Сб. науч. тр. МНТК «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» - «Технология — 2002» 1 марта-10 сентября 2001 г. - Орел: ОрелГТУ, 2002. С. 354-359

Патенты на изобретения:

38. Пат. РФ, МКП В 05 В1/02. Сопло для получения режущей струи жидкости / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов, А.П. Черепенько (РФ). - №2104804; Заявл. 31.07.96 г.; Опубл. 26.06.97 г.

39. Пат. РФ, МКП В24 С9/00. Устройство для гашения энергии сверхзвуковой струи жидкости / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов, А.П. Черепенько (РФ). - №2104855; Заявл. 31.07.96 г.; Опубл. 03.07.97 г.

40. Пат. РФ, МКП В 24 В 53/00. Способ формирования шлифовального круга сверхзвуковой струей жидкости / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, Б.И. Афонасьев, М.А. Бурнашов, М.Ф. Селеменев (РФ). - №2110392; Заявл. 21.05.96 г.; Опубл. 28.08.97 г.

41. Пат. РФ, МКП В 05 В1/02. Сопло для получения режущей струи жидкости / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов, А.П. Черепенько (РФ). - №2130809; Заявл. 03.03.98 г.; Опубл. 27.09.99 г.

42. Пат. РФ, МКП В 05 В1/02. - №2180375 Установка для раскроя текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов (РФ). Заявл. 27.02.01 г.; Опубл. 10.03.02 г.

43. Пат. РФ, МКП В 26 Р1/26. - №2170661 Установка для раскроя текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов (РФ). Заявл. 29.05.00 г.; Опубл. 20.06.01 г.

44. Пат. РФ, МКП Б 06 Н7/00. - №2180374 Установка для раскроя текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов (РФ). Заявл. 27.02.01 г.; Опубл. 10.03.02 г.

45. Пат. РФ, МКП В 05 В1/02. - №2184620 Сопло для получения режущей струи жидкости / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов (РФ). Заявл. 27.02.01 г.; Опубл. 10.06.02 г.

46. Пат. РФ, МКП В 05 В1/02. - №2184621 Сопло для получения режущей струи жидкости / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов (РФ). Заявл. 27.02.01 г.; Опубл. 10.07.02 г.

47. Пат. РФ, МКП 7 в 01 И 5/28. - №2187070 Способ определения микрогеометрии поверхности детали и абразивного инструмента / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов, Е.А. Белкин (РФ). Заявл. 27.02.01 г.; Опубл. 10.08.02 г.

48. Пат РФ. Способ управления гидроабразивной резкой листовых материалов / Г.В. Барсуков, Ю.С. Степанов, А.И. Тиняков (РФ). Заявл. 20.03.02 г.; Опубл. 10.06.03

49. Пат РФ. Способ гидроабразивной обработки сложнопрофильных поверхностей / Г.В. Барсуков, Е.А. Белкин, Ю.С. Степанов, И.П. Первых (РФ). - №2245776. Заявл. 20.06.03 г.; Опубл. 01.10.04 г.

Объем 2,0 усл. п.л. Формат 60x84 1/16 Тираж 100 экз. Подписано в печать 15.05.2006 г.

Заказ № 4з/<УОтпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе Орловского государственного технического университета 302020, г. Орел, ул. Московская, 65

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОАБРАЗИВНОГО РЕЗАНИЯ.

1.1 Эффективность применения гидроабразивного резания в различных отраслях промышленности

1.2 Технологическое обеспечение эффективности гидроабразивного резания различных материалов.

1.2.1 Классификация струй жидкости, применяемых для резания материалов.

1.2.2 Зависимость эффективности гидроабразивного резания от физико-механических свойств абразивных материалов.

1.2.3 Строение технологической системы гидроабразивного резания, обеспечивающее эффективность процесса обработки.

1.3 Критерии оценки эффективности гидроабразивного резания по геометрическим параметрам поверхности реза.

1.4 Анализ технологических методов повышения эффективности гидроабразивного резания.

1.5 Цель и задачи исследования.

Глава 2 АНАЛИЗ СОПОДЧИНЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ И ПОДСИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ГИДРОАБРАЗИВНОГО РЕЗАНИЯ.

2.1 Системный анализ иерархии элементов и подсистем технологической системы гидроабразивного резания.

2.2 Функциональный анализ структуры технологической системой гидроабразивного резания.

2.3 Анализ иерархической структуры системы управления технологическими связями процесса гидроабразивного резания

2.4 Выводы по второй главе.

Глава 3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРИ ГИДРОАБРАЗИВНОМ РЕЗАНИИ

3.1 Основные принципы и подходы к созданию технологического обеспечения параметров состояния поверхностного слоя при гидроабразивном резании.

3.2 Анализ состояния поверхностного слоя детали после гидроабразивного резания.

3.3 Геометрическая модель процесса формирования точности формы и расположения поверхности детали после гидроабразивного резания.

3.4 Моделирование числа абразивных зерен, формирующих параметры состояния поверхностного слоя при гидроабразивном резании.

3.5 Определение активной границы действия струи на основе анализа напряженно-деформационное состояние поверхностного слоя обрабатываемой детали.

3.6 Моделирование реального микрорельефа поверхности после гидроабразивного резания.

3.6.1 Выбор шага разбиения поверхности при моделировании реального микрорельефа после гидроабразивного резания.

3.6.2 Расчет радиуса кривизны реального микрорельефа в перпендикулярном сечении поверхности после гидроабразивного резания.

3.6.3 Определение знака радиуса кривизны реального микрорельефа в перпендикулярном сечении поверхности после гидроабразивного резания.

3.6.4 Расчет нормальной кривизны реального микрорельефа в перпендикулярных сечениях поверхности после гидроабразивного резания.

3.6.5 Расчет главной кривизны реального микрорельефа в перпендикулярных сечениях поверхности после гидроабразивного резания.

3.6.6 Модульная геометрическая модель реального микрорельефа поверхности после гидроабразивного резания.

3.7 Технологическое обеспечение качества поверхности после гидроабразивного резания на основе математического моделирования фрагмента поверхности после обработки.

3.7.1 Геометрическая модель взаимодействия абразивного зерна с поверхностью заготовки.

3.7.2 Имитационное моделирование фрагмента поверхности после гидроабразивного резания.

3.7.3 Оценка адекватности имитационной модели фрагмента поверхности после гидроабразивного резания.

3.8 Выводы по третьей главе.

Глава 4 КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИ ПРИ ГИДРОАБРАЗИВНОМ РЕЗАНИИ

4.1 Анализ влияния технологической системы гидроабразивного резания на точность формы и расположение поверхностей обрабатываемой детали.

4.2 Технологическое обеспечение точности криволинейных и угловых элементов контура детали при гидроабразивном резании

4.2.1 Моделирование отклонения струи по толщине обрабатываемого материала.

4.2.2 Моделирование замедления струи по толщине обрабатываемого материала.

4.2.3 Оценка адекватности модели изменения энергетических параметров струи по толщине обрабатываемого материала.

4.3 Влияние сил резания на точность формы и расположение поверхностей обрабатываемой детали.

4.3.1 Упругие перемещения сетчатой опорной поверхности для материала под действием сил резания.

4.3.2 Упругие перемещения решетчатой ножевой опорной поверхности для материала под действием сил резания.

4.5 Влияние режимов гидроабразивного резания на величину отклонений формы, размера и расположения поверхностей обрабатываемой детали.

4.5.1 Зависимость точности размера верхней поверхности детали от режимов гидроабразивного резания.

4.5.2 Зависимость точности размера нижней поверхности детали от режимов гидроабразивного резания.

4.5.3 Зависимость точности формы поверхности детали от режимов гидроабразивного резания.

4.5.4 Зависимость отклонение формы заданного профиля поверхности детали от режимов гидроабразивного резания.

4.6 Выводы по четвертой главе.

Глава 5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИСКРЕТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОАБРАЗИВНОГО РЕЗАНИЯ.

5.1 Концепция реализации и методология оценки эффективности дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания.

5.2 Технологические основы управления производительностью гидроабразивного резания на дискретном участке контура детали.

5.3 Технологические основы управления точностью и качеством гидроабразивного резания на дискретном участке контура детали

5.4 Технологии повышения эффективности гидроабразивного резания на основе дискретного регулирования состояний технологической системы.

5.5 Экономическая эффективность применения метода дискретного регулирования технологической системы гидроабразивного резания.

5.5 Выводы по пятой главе.

В стратегии развития Российской Федерации до 2010 г. приоритетной проблемой определена модернизация отечественной экономики [1]. Основой технического перевооружения всех отраслей экономики является машиностроительное производство, которое является главной отраслью металлообрабатывающей промышленности и занимает центральное место в экономике всех высокоиндустриальных стран.

Повышение конкурентоспособности отечественной машиностроительной продукции требует постоянного обновления ассортимента изделий. Опыт производства ведущих промышленно развитых стран показывает, что наибольшую прибыль можно получить в начале срока поставки новых машин, т.е. при минимальном периоде подготовки производства, определяемом временем технологического оснащения выпуска изделий [2, 3].

По данным Международной ассоциации инженеров-технологов, в мировой экономике на среднесерийное, мелкосерийное и единичное производство приходится 70-80 % общего объема выпуска изделий машиностроения

4].

Сложность машиностроительной продукции выросла в среднем в 6 раз за последние три десятилетия [5, 6]. Из общего числа типоразмеров деталей, изготовляемых в механообрабатывающем производстве, наибольшая часть (более 2/3 общей номенклатуры) приходится на плоские, а также фигурные, профильные и другие детали сложной формы. Плоские детали сложной формы, не относящиеся к телам вращения, имеют значительное число наименований (более 50 % номенклатуры) и составляют 20 - 30 % от общей стоимости механообработки.

В настоящее время для изготовления плоских деталей из листа в заготовительном производстве широкое применение находят различные механические методы обработки [7], в первую очередь резка ножовочными полотнами, ножницами, ленточными пилами, фрезами, штампами и др.

На долю механических методов резания приходится около 70 % всех выполняемых операций. Несмотря на многие достоинства этого процесса, при резании по сложному контуру возникают недостатки, связанные с низкой производительностью, сложностью и высокой стоимостью отрезного инструмента (штамповая оснастка), трудностью или невозможностью раскроя.

Поэтому в гибкоструктурном современном производстве, где месячная программа изготовления сложнопрофильных деталей из листа может измеряться десятками и сотнями штук, применение традиционных методов становится экономически неоправданно.

За последние годы в мировой практике накоплен значительный опыт резания материалов по сложному контуру с использованием электрофизического, электрохимического и физико-химического воздействия [8, 9].

Наиболее эффективным методом, сочетающим высокие показатели, как по производительности процесса, так и по точности и качеству поверхностей реза, является лазерное резание. Весьма эффективным оказалось применение лазерной резки фигурных изделий на стадии освоения новой продукции, так' как из-за высокой гибкости лазерного оборудования значительно сокращаются сроки освоения изделий. В настоящее время высокими темпами развивается резка пространственных изделий, в том числе с использованием роботов-манипуляторов, при этом лазерное излучение к зоне обработки может передаваться по гибкому оптоэлектронному лучепроводу [10].

Преимущества лазерного резания наиболее значимы в среднем и общем машиностроении, на долю которых приходится 40 % товарной продукции отрасли, где основная масса листовых заготовок имеет толщину до 5 - 10 мм.

В сложившихся технико-экономических условиях отечественной промышленности доля тяжелого машиностроения в производстве продукции составляет 60%. Затраты на сырье и материалы здесь составляют от 40 до 85 % [11,12].

Тяжелое машиностроение включает в себя производство морского и речного транспорта, металлургического, горного и подъемно транспортного оборудования, энергетических блоков (паровых котлов, атомных реакторов, турбин и генераторов), а также других крупногабаритных и металлоемких изделий. Для тяжелого машиностроения характерны предприятия полного цикла (заготовка, механическая обработка, сборка) с выпуском продукции небольшими сериями и даже индивидуального назначения. Главной особенностью является использование для получения деталей толстолистового проката толщиной до 150 мм.

Большая толщина листа резко снижает производительность и точность лазерного и механического резания, а для получения сложного контура применяют последующую обработку по периметру детали, трудоемкость которой превышает время разделения материала.

Поэтому применение новых, высокоэффективных, материало- и энергосберегающих технологий радикально решающих вопросы производительности и качества резания толстолистовых материалов, является актуальной-' проблемой в промышленности.

Одной из таких ключевых технологий, позволяющей радикально модернизировать существующие технологические процессы на предприятиях тяжелой промышленности, является резка гидроабразивной струей [13-15].

Резание гидроабразивной струей позволяет:

- повысить точность вырезки деталей, что определяет объем пригоночных работ при сборочно-сварных работах или возможность их полного исключения в случае изготовления деталей «в чистый размер»;

- повысить качество кромок вырезанных деталей, что исключает необходимость их зачистки или механической обработки перед сборкой конструкции;

- повысить производительность вырезки деталей;

- исключить рихтовку заготовок после резки, так как отсутствуют высокие температуры в зоне резания;

- исключить вредные выбросы в окружающую среду и световое излучение, что существенно снижает затраты на обеспечение экологической чистоты процессов и соблюдение требований охраны труда.

Гидроабразивное резание является финишной операцией, так как достигаемые геометрические характеристики и физико-механические свойства поверхности детали не требуют дополнительной обработки.

Значительный вклад в разработку основ конструкторско-технологического обеспечения процесса резания материалов сверхзвуковой струей жидкости внесли известные отечественные и зарубежные ученые: Р.А. Тихомиров, В.Ф. Бабанин, Е.Н. Петухов, И.И. Шапиро, А.А. Семерчан, И.З. Зайченко, И.В. Петко, B.C. Гуенко, В.А. Слабодянюк, В.А. Потапов, И.И. Шапиро, Ю.А. Пономарев, О.И. Скирденко, В.Н. Подураев, В.А. Новиков, А.Ф. Саленко, A. Momber, М. Hashish, R. Kovacevic, Н. Louis, J. Wiede-meier, E. Geskin, R. Mohan, Y. Zhang, D. Arola, M. Ramulu, J. Chao, J. Zeng и др.

Основные подходы к обеспечению производительности и качества резания материалов сверхзвуковой струей жидкости различного состава разрабатываются научной школой Р.А. Тихомирова, Е.Н Петухова. Установлена взаимосвязь технологических факторов процесса гидрорезания и определены оптимальные параметры струи, ее состав и характер воздействия на материал. Изучены схемы микроразрушения материалов при различном характере воздействия струи. Установлена взаимосвязь динамических и геометрических параметров струи и обрабатываемого материала. Разработаны различные структурные схемы гидрорезания.

Вместе с тем, нуждаются в совершенствовании вопросы взаимосвязи шероховатости, точности формы и расположения поверхности реза с направлением формообразования деталей фасонного контура при гидроабразивном резании.

Обеспечение и повышение производительности и качества немыслимы без серьезных научных достижений в области создания гидрорежущего оборудования. В этой области необходимо выделить труды Ю.Н. Лаптева, А.Т. Момчилова, B.C. Гуенко, И.И. Шапиро, С.В. Беляева, В.А. Слабодянюка, И.В. Петко, М. Hashish, R. Kovacevic, В. Liu, J. Fair, С. Brandt и др.

В связи с ростом требований к шероховатости, точности формы и расположения поверхности реза после гидроабразивного резания большое внимание уделяется исследованию применяемого абразивного материала (зернистости, материалу абразива и его твердости, распределению формы и режущих кромок). Результаты изучения влияния свойств абразива на механизм формирования микрогеометрии поверхности реза и достигаемой производительности представлены в трудах И.В. Петко, В.А. Слабодянюка, Ю.В. Клап-цова, М. Agus, Н. Wadell, Н. Heywood, S. Bahadur и R. Badruddin, J. Vasek, A. Laurinat. Однако все имеющиеся расчетные зависимости (за исключением чисто эмпирических) для определения толщины среза, силы резания, скорости съема металла имеют в своем составе в качестве переменных факторов только диаметр зерна.

Расчеты по этим зависимостям и анализ влияния технологических факторов на формирование шероховатости поверхности сопряжены с погрешностями не только количественного, но и качественного характера.

Технологические трудности, связанные с достижением требуемой шероховатости, точности формы и расположения поверхности реза, могут быть преодолены на основе применения современного программного обеспечения, способного не только моделировать взаимодействие между струей и материалом, но и программировать движение инструмента перед обработкой, оценивать время резания. Большой вклад в развитие этого направления внесли И.И. Шапиро, М.В. Барабанов, Г.М. Иванов, В.К. Свешников, J. Zeng, J. Munoz, P. Singh, M. Varghese, A. Thomas, Geskin E.S., D. Arola, M. Ramulu, R. Kovacevic, R. Mohan, M. Hashish, A. Momber и др. [16 - 21].

Очевидные технические и экономические преимущества гидроабразивного резания, позволили только на одном предприятии Санкт-Петербурга АО «ЭЛЕКТРОСИЛА» за год экономить материала до 48 тонн, сократить 11 единиц оборудования и получить экономический эффект более 30 млн. руб [22].

Более низкий уровень цен на водоструйную технику, выпускаемую в России (в 5-6 раз), по сравнению с импортной, повышает конкурентоспособность отечественной продукции на внутреннем рынке этого оборудования. Это в целом и определяет конкурентоспособное преимущество его использования в России [23].

Однако, при оснащении предприятий новыми установками АО ВАЗ (г. Тольятти), АО ЗИЛ (г. Москва), АО ВТЗ (г. Владимир), АО «ЭЛЕКТРОСИЛА» (г. Санкт-Петербург), МТЗ (г. Минск), УРАЛТРАНСГАЗ, Верхнесал-динском металлургическом ПО и др. в рамках экспертного исследования установлено, что на 39% предприятий возникают проблемы с системой высокого давления, на 19 % - со струеформирующими соплами, на 3% - с системой подачи сопла, на 47 % - с управлением процессом при резании по сложному контуру, достигаемой производительностью и качеством обработки.

При резании толстолистового материала толщиной 20 - 150 мм изменение разрушающего действия струи в осевом и радиальном направлении при корректировке скорости подачи сопла приводит к колебанию размеров (± 1 мм), нестабильности шероховатости и формы поверхности детали.

Для таких условий обработки только методом пробных проходов можно определить, где и насколько необходимо изменить рекомендуемую скорость гидроабразивного резания для достижения требуемой шероховатости, точности формы и расположения поверхностей сложнопрофильных детали.

В то же время современное машиностроительное производство характеризуется постоянным ростом требований к уровню затрат и трудоемкости изготовления выпускаемой продукции.

Поэтому, чтобы быть конкурентоспособными, необходимо учитывать факторы, влияющие на точность и качество резки. Так, только в судостроительном производстве при традиционной для плазменной и кислородной резки погрешности размера 4 - 6 мм на 10 м длины детали, расходы времени на сборочно-сварные операции составляют 80 чел.ч. [24]. При увеличении же точности размера до 2 мм на Юм расходы времени уменьшаются до 25 чел.ч., а при точности, достижимой в случае гидроабразивного резания, 0,1 -1 мм - в 3 и более раз, что снижает время изготовления судна на 6 - 12 месяцев.

Несмотря на большое количество работ по проблемам математического моделирования технологической системы гидроабразивного резания, в настоящее время отсутствуют общие подходы к ее исследованию. Имеющиеся модели касаются, как правило, отдельных аспектов функционирования конкретной технологической системы. Такие модели включают в себя прогноз поведения отдельных элементов технологической системы, как правило, режущего инструмента - струи жидкости, которое связано с некоторой узкой производственной целенаправленностью.

Созданные к настоящему времени научные разработки, технологии и оборудование гидроабразивного резания направлены в основном на обеспечение самого процесса разделения материала, а не на обеспечение точности и качества изделия. Часто достижение необходимой производительности находится в противоречии с требуемым качеством. В большинстве случаев рекомендации по выбору режимов резания определены только для случая резания по прямой линии, а при обработке криволинейного контура детали зачастую только методом пробных проходов можно определить, где и насколько необходимо изменить рекомендуемую скорость резания, для достижения заданного качества и производительности. В то же время установлено, что повышение точности этих операций, существенно повышает производительность последующих сборочных работ.

В этой связи актуальным направлением в области машиностроительного производства является поиск путей повышения эффективности технологических процессов гидроабразивного резания листовых материалов.

Цель работы заключается в обеспечении требуемой точности и качества обработки плоских деталей машин сложной формы путем научно-обоснованного выбора параметров, режимов и схем управления технологической системой гидроабразивного резания.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на научных положениях системного анализа, технологии машиностроения, гидродинамики, теоретической физики, теории организационных структур, тензорного и численного анализа, дифференциальной геометрии, теории вероятности, теории упругости. Экспериментальные исследования выполнялись с использованием методов математического планирования и анализа экспериментов.

Научная новизна заключается в создании научно-технологических основ дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания, заключающихся в разработке комплекса математических моделей технологического обеспечения для обоснованного выбора технологических факторов и организации технологических процессов с дискретным регулированием их параметров в процессе обработки по критериям управления эффективностью работы технологической системы.

Получены следующие новые научные результаты:

- разработаны концептуальные схемы и варианты эффективного управления организационной структурой технологической системой гидроабразивного резания, в которых требуемая точность и качество обработки обеспечивается путем коррекции всех регулируемых в процессе резания технологические факторов: скорости подачи сопла, давления истечения струи, расхода абразива, расстояния от сопла до материала;

- впервые разработан комплекс математических моделей, описывающих движение фронта разрушения материала под действием гидроабразивной струи в радиальном и продольном к подаче направлении, что позволило прогнозировать точность обработки деталей машин сложной формы;

- разработана теория и программное обеспечение представления микрорельефа поверхности в виде пересекающихся модулей (поверхностей соприкасающегося параболоида), что позволило создать имитационную модель состояния поверхности детали после гидроабразивного резания с учетом размера, формы и движения зерна;

- созданы научно-технологические основы нового метода дискретного регулирования параметров технологической системы по контуру детали, разработана методология и критерии оценки эффективности управления, отражающие влияние принятых технологических параметров на точность, качество и производительность обработки.

Автор защищает:

- геометрическую модель движения фронта разрушения материала под действием гидроабразивной струи в радиальном к подаче направлении;

- математическую модель влияния режимов гидроабразивного резания на активную границу действия струи;

- математическую модель отклонения гидроабразивной струи по толщине обрабатываемого материала;

- математическую модель изменения энергетических параметров гидроабразивной струи по толщине материала;

- математическую модель изменения по толщине интенсивности разрушения материала под действием гидроабразивной струи в радиальном к подаче направлении;

- математическую модель интенсивности разрушения материала периферийной областью струи;

- математическую модель числа абразивных зерен, формирующих состояние поверхностного слоя;

- имитационную модель состояния поверхностного слоя детали при гидроабразивном резании, ядром которой является разработанная теория и математический аппарат поверхностного моделирования на основе параболической интерполяции;

- технологические основы нового метода дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания,

- методологию оценки эффективности работы технологической системы на основе критериев эффективности дискретного регулирования состояний технологической системы;

- комплекс технологических приемов дискретного регулирования состояний технологической системы для достижения заданного качества и точности обработки.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

Разработаны схемы и варианты эффективного управления организационной структурой и технологическими факторами гидроабразивного резания, которые легли в основу технологических приемов дискретного регулирования состояний технологической системы.

Создана имитационная модель состояния поверхностного слоя детали после гидроабразивного резания, что позволяет, исходя из заданной шероховатости для любого дискретного элемента контура детали, назначить технологические параметры процесса обработки.

Разработано технологическое обеспечение точности гидроабразивного резания, позволяющее выбрать оптимальные параметры обработки для любой технологической ситуации.

Разработана методология оценки эффективности дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания, позволяющая обеспечить требуемое качество и производительность обработки при минимальных энергетических затратах.

Разработаны технологические основы и приемы дискретного регулирования состояний технологической системы гидроабразивного резания, что позволяет обеспечить шероховатость, точность формы и расположение поверхности реза с учетом изменения энергетических и динамических характеристик гидроабразивной струи, а также упругих отжатий технологической системы гидроабразивного резания.

Результаты исследований нашли применение на ЗАО «Радуга» и УПП ВОГ (г. Орел), на АООТ «Ливенский машзавод» и ОАО «Ливнынасос» (г. Ливны) и на ОАО "Рудоавтоматика" (г. Железногорск), а так же в учебном процессе при чтении курса «Специальные методы обработки материалов» для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения».

Актуальность исследований подтверждается выполнением работ в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002 - 2006 годы, гранта Президента Российской Федерации для поддержки молодых ученых, грантов Минобрнауки по фундаментальным исследованиям в области технических наук и на проведение молодыми учеными научных исследований в ведущих научно-педагогических коллективах высших учебных заведений, грантов РФФИ.

Результаты работы, в совокупности с результатами других разработок, выдвигались на соискание премии Правительства Российской Федерации 2005 года в области науки и техники для молодых ученых.

Публикации. По теме работы опубликовано 92 печатных работ, в том числе 2 монографии, 12 патентов РФ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Основным результатом данной диссертационной работы является решение актуальной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение, заключающейся в совершенствование существующих технологических процессов гидроабразивного резания и соответствующего технологического оборудования, обеспечивающего конкурентоспособность выпускаемой продукции за счет качества формируемых деталей, низкой себестоимости, повышенной производительности и экологичности.

Результаты анализа научно-технических материалов о состоянии отечественных и зарубежных разработок, проведенных теоретических и экспериментальных исследований, а также опыта внедрения разработанного технологического обеспечения дискретного регулирования состояния технологической системы позволяет сделать следующие основные выводы.

1. В результате конструктивно-функционального анализа технологических связей, анализа иерархической структуры управления и системного анализа целевых функций элементов и подсистем технологической системы гидроабразивного резания установлено, что точность и качество обработки деталей сложной формы можно обеспечить путем коррекции всех регулируемых в процессе резания технологических факторов на основе контроля дополнительных связей «заготовка-обработка», «обработка-контроль», «контроль-управление», что позволило разработать концептуальные схемы и варианты последовательности управляющих воздействий, обеспечивающих повышение эффективности обработки.

2. Разработано технологическое обеспечение параметров состояния поверхности реза, объединяющее созданную теорию трехмерного поверхностного моделирования с комплексом математических моделей прогнозирования влияния технологических параметров на активную границу действия струи, изменение энергетических параметров гидроабразивной струи по толщине материала, интенсивность разрушения материала периферийной областью струи, что дало возможность на основе имитационного моделирования изучить процесс формирования микронеровностей, что в совокупности позволило решить проблему обеспечения качества гидроабразивного резания.

3. Разработано конструкторско-технологическое обеспечение точности гидроабразивного резания с учетом размерного вида связей исполнительных и формообразуемых поверхностей технологической системы, что позволило на основе созданных математических моделей отклонения струи и изменения ее энергетических параметров по толщине материала, комплекса моделей интенсивности разрушения материала в радиальном к подаче направлении и упругого отжатая опоры для обрабатываемого материала решить проблему обеспечения во время обработки требуемых значений точности.

4. Разработаны технологические основы нового метода дискретного регулирования состояний технологической системы, разработана методология и критерии оценки эффективности, реализован комплекс технологических приемов дискретного регулирования технологических параметров с учетом созданного конструкторско-технологического обеспечения точности и качества обработки, что позволило решить проблему обеспечения точности формы угловых элементов детали, точности профиля криволинейного элемента контура, отклонения от параллельности и перпендикулярности, а также шероховатости поверхности реза.

6. Использование полученных технологий и научных результатов работы на ряде промышленных предприятий машиностроения АООТ «Ливенский машзавод», ОАО «Ливнынасос» (г. Ливны), ОАО "Рудоавтоматика" (г. Же-лезногорск), ЗАО «Радуга», УПП ВОГ (г. Орел) при обработке деталей твердой изоляции (стеклопластик СТЭФ-У ТУ16-89И79.006.002ТУ); деталей для ремонта подвижного состава (сталь 3, 65Г, ХВГ, алюминий); деталей обивки сидений ВАЗ 2106 из листов винилискожи Т типа 600/60 ТУ 17-21-198-77 уложенных в настил, а так же в учебном процессе и позволили обеспечить 10 квалитет допуска размера, шероховатость поверхности 2,5 -3,2 мкм и получить экономический эффект 1,4 млн. руб.

1. Оголева, Л.Н. Инновационный менеджмент Текст. / Л.Н. Оголева. -М.: Инфра-М, 2004. 238 с.

2. Жданов, С.А. Механизмы экономического управления предприятием. Текст. / С.А. Жданов. М.: Юнити-Дана, 2002. - 319 с.

3. Вестник инвестора Текст.: информационно-аналитический бюллетень. 2003, август.

4. Алиев, Ч.А. Система автоматизированного проектирования технологий горячей объемной штамповки Текст. / Ч.А. Алиев, Г.П. Тетерин. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

5. Васильев, В.Н. Организация производства в условиях рынка Текст. / В.Н. Васильев. -М.: Машиностроение, 1993. 368 с.

6. Мануйлов, В.Ф. Технология заготовительных производств Текст. / В.Ф. Мануйлов; под ред. К. В. Фролова. М.: Машиностроение, 1996. - 256 с.

7. Энциклопедия "Машиностроение" Текст.: в IV т. / Под ред. А.Г. Суслова.- М.: Машиностроение, 2002. Том III- 3. - 840 с.

8. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки Текст. / Г. Л. Амитан, И. А. Байсупов, Ю. М. Барон; под общ. ред. В. А. Волосатова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд., 1988. - 719 е.:

9. Терегулов, Н.Г. Лазерные технологии на машиностроительном заводе Текст. / Н.Г. Терегулов, Б.К. Соколов, Г.А. Варбанов. Уфа: КумАПП, 1993.-252 с.

10. Борисов, В.Н. Машиностроение: реструктуризация и конкурентоспособность Текст. / В.Н. Борисов // Экономист. 1999. - №7. - С. 37 - 46.

11. Кудинов, А.А. О приоритетных направлениях развития машиностроения Текст. / А.А. Кудинов // Вестник Машиностроения. 1999. - №9. -С. 42 - 43.

12. Потапов, В.А. Струйная обработка: состояние и перспективы развития в Европе и мире Текст. / В.А. Потапов // Вестник машиностроения. -1996. №1. - С. 26-30.

13. Тихомиров, Р.А. Гидрорезание неметаллических материалов Текст. / Р.А. Тихомиров, B.C. Гуенко. К.: Технжа, 1984. - 150 с.

14. Тихомиров, Р.А. Резание струями жидкости высокого давления. Механическая обработка пластмасс Текст. / Р.А. Тихомиров, В.И. Николаев. -Л.: Машиностроение, 1975. 120 с.

15. Полянский,С.Н. Технология и оборудование гидроабразивной резки Текст. / С.Н. Полянский, А.С. Нестеров // Вестник машиностроения. 2004. -№5.-С. 43-46.

16. Arola, D. Abrasive waterjet machining of titanium alloy Text. / D. Arola, M. Ramulu // Proc. 8th Amer. Water Jet Conf., Water Jet Techn. Ass., St. Louis.-P. 389-408.

17. Geskin, E.S. Waterjet cutting experiments determine optimal techniques Text. / E.S. Geskin, W.L. Chen // Glass Digest. 1988. - P. 66 - 69.

18. Тихомиров, Р.А. Высокопроизводительное резание полимерных материалов сверхзвуковыми струями жидкости Текст.: автореферат дис. д-ра техн. наук / Тихомиров Рудольф Анатольевич. Владимир: ВГТУ, 1989. - 27 с.

19. Kovacevic, R. Monitoring the depth of abrasive waterjet penetration Text. / R. Kovacevic // Int. J. Mach. Tools and Manuf., 1995. № 32. - P. 725 -736.

20. Hashish, M. Characteristics of surfaces machined with abrasive waterjet Text. / M. Hashish // MD. 1999 - Vol. 16. - P. 23 -32.

21. AO «Электросила» высокие технологии Текст. // Инструмент и технологии. - 2001. - № 2. - С. 9 - 13.

22. Рынок гидрорежущего оборудования в России и других республиках бывшего СССР Текст. // Практический маркетинг. 1999. - № 7. - С. 25 - 27.

23. Игнатов, А.Г. Состояние и перспективы применения лазерного технологического оборудования Текст. / А.Г. Игнатов, И.В. Суздалев // Судостроительная промышленность. Серия: Сварка. 1989. - Вып.7. - С. 3 - 18.

24. Машиностроительный комплекс: состояние и варианты развития Текст.: (обзор) // Экономист. №1. - 1996.

25. Меры по развитию машиностроения Текст.: аналитическая записка. Институт комплексных стратегических исследований. - 2005, ноябрь.

26. Баранчиков, В.И. Обработка специальных материалов в машиностроении: Справочник. Серия: Библиотека технолога Текст. / В.И. Баранчиков, А.С. Тарапанов, Г.А. Харламов. М.: Машиностроение, 2002. - 264 с.

27. Тихомиров, Р.А. Гидрообработка новый процесс и оборудование Текст.: тез. докл. всеросс. науч. - техн. конф. «Актуальные проблемы машиностроения на современном этапе». - Владимир: ВГТУ, 1995. - С. 63 - 64.

28. Раскрой материалов с помощью струи воды под давлением Текст. // Обувная промышленность. 1975. - № 11. - С. 31 - 34.

29. Тихомиров, Р.А. Гидрорезание судостроительных материалов Текст. / Р.А. Тихомиров, В.Ф. Бабанин, Е.Н. Петухов. JL: Судостроение, 1987. - 164 с.

30. Шумилин, Б.А. Резание водой: от искусства к технологии Текст. / Б.А. Шумилин // Изобретатель и рационализатор. 1996. - № 12. - С. 12-13.

31. Блокнот технолога. Резка абразивной струей Текст. // Изобретатель и рационализатор. 1999. - № 3. - С. 20.

32. Смелянский, В.М. Ресурсосберегающие технологии машиностроения Текст. / В.М. Смелянский // Справочник. Инженерный журнал. 1998. -№9.-С. 19-24.

33. Гидроструйная контурная резка Текст.: экспресс-информация ВИНИТИ // Технология и оборудование механосборочного производства. 1972, - № 36. - Реф. 307.

34. Шапиро, И. И. Установка для контурного разрезания неметаллических материалов с помощью высоконапорной струи воды Текст. / И.И. Шапиро // Станки и инструмент. 1992. - № 9. - С. 20-22.

35. Полежаев, Ю.В. Процесс установления эрозионного разрушения преграды при многократном соударении с частицами Текст. / Ю.В. Полежаев // Инженерно-физический журнал. 1979. - № 3. - С. 389.

36. Кравченко, Д.В. О проблеме применения сверхзвуковой струи жидкости для получения отверстий в листовых материалах Текст. / Д.В. Кравченко // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000. - Вып. 5. - С. 175 -179.

37. Гуенко, B.C. Интенсификация процесса гидрорезания конструкционных материалов Текст. / B.C. Гуенко, Ю.А. Пономарев, А.С. Зенкин // Технология и автоматизация машиностроения. -1981. № 28. - С. 19-23.

38. Зайченко, И.З. Применение высоконапорной струи жидкости для резания металлов Текст. / И.З. Зайченко // Станки и инструмент. 1988. - № 4. -С. 25-27.

39. Тихомиров, Р.А. Использование сверхзвуковой струи жидкости в качестве режущего инструмента Текст. / Р.А. Тихомиров, Е.Н. Петухов //

40. Проблемы теории проектирования и производства инструмента: тез. докл , совещания, ТулГУ. Тула, 1995. - С. 10 - 12.

41. Скирденко, О.И. Исследование процесса гидрорезания высокоэластичных и других синтетических и рулонированных материалов Текст.: ав-тореф. дис. канд. техн. наук / О.И. Скирденко. Киев, 1978. - 22 с.

42. Кедровский, Б.Г. Перспективи використання процесу пдрор1зання Текст. / Б.Г. Кедровский, Ю.В. Клапцов // Легка промышленность. 1989. -№ 3. - С. 20-21.

43. Саленко, А.Ф. Управление качеством при гидрорезке тонколистовых слоистых пластиков Текст. / А.Ф. Саленко // Оборудование и инструмент. -2003.-№2.-С. 20-21.

44. Крайни, 3. Разрезание стальных труб абразивно-водной струей Текст. / 3. Крайни // СТИН. 1992. - № 2. - С. 35 - 36.

45. Саленко, А.Ф. Гидроструйное очищение поверхности твердого тела Текст. / А.Ф. Саленко, В.И. Приходько, И.В. Петко // Резание и инструмент в технологических системах: междунар. науч.-техн. сб. 2000. Вып. 1.

46. Сазонов, Д.Ю. Экспериментальные исследования по удалению теплозащитного покрытия при гидроструйном расснаряжении боеприпасов Текст. / Д.Ю. Сазонов // Известия ОрелГТУ. Сер. «Машиностроение. Приборостроение». 2003. - № 3. - С. 47 - 49.

47. Автоматический крой с помощью водяных струй Текст. // Р. Ж. Легкая промышленность. 1977. - № 8. - С. 18 - 19.

48. Использование сильной струи воды при раскрое тканей Текст. // Р, Ж. Швейная промышленность. 1970. - № 6. - С. 24.

49. Применение струи воды для разрезания ткани Текст. // Р. Ж. Швейная промышленность. 1967. - № 5. - С. 12.

50. Бурнашов, М.А. Теория и технология процесса раскроя пакетов машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / Бурнашов Михаил Анатольевич. -Тула: ТулГУ, 1998. 19 с.

51. Мерзляков, В.Г. Физико-технические основы гидроструйных технологий в горном производстве Текст. / В.Г. Мерзляков, В.Е. Бафталовский, И.В. Иванушкин. М.: ННЦ ГП ИГД им. А.А.Скочинского, 2004. - 340 с.

52. Мерзляков, В.Г. Использование гидроструйных технологий для обеспечения эффективного пылеподавления и пылевзрывозащиты при очистных, подготовительных и вспомогательных работах Текст. / В.Г. Мерзляков, В.Е. Бафталовский // Уголь. 2002. - № 10. - С. 3 -6.

53. Малышев, Ю.Н. Гидроабразивная технология резания состояние разработок и перспективы применения в угольной промышленности России Текст. / Ю.Н. Малышев, В.М. Зыков, С.А. Кариман // Уголь. - 1999. - №2

54. Боеннер, В.А. Применение гидроструйной технологии для получения гранул носителей катализаторов заданных размеров Текст. / В.А. Боеннер, К.А. Головин, А.Б. Жабин, А.В. Обысов // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000. - Вып. 5. - С. 23 -26.

55. Попилов, Л.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов Текст. / Л.Я. Попилов. Л.: Машиностроение, 1971.-544 с.

56. Проволоцкий, А.Е. Струйно-абразивная обработка деталей машин. Текст. / А.Е. Проволоцкий. Киев: Техника, 1989. - 279 с.

57. Kovachevic, R. Cutting force dynamics a tool for surface profile monitoring in AWJ Text. / R. Kovachevic, R. Mohan, Y.M. Zhang // ASME J. Eng. 1995.-P. 340-350.

58. Zhou, G. Investigation of topography of waterjet generated surfaces Text. / G. Zhou, M. Leu, E.G. Geskin // PED. 1992. - Vol. 62. - P. 191 - 202.

59. Семерчан, A.A. Итоги науки и техники Текст. / А.А. Семерчан, Н.Н. Кузин, Г.И. Кузнецов. М.: ВИНИТИ, 1976. - Т. 12. - С. 86 - 207.

60. Тихомиров, Р.А. Гидрорезание Текст. / Р.А. Тихомиров, А.В. Пялин // Ресурсосберегающие технологии машиностроения: сб. тр. межвуз. науч.-техн. конф. МААТМ. -Москва, 1995. С. 183 -189.

61. Тихомиров, Р.А. Развитие технологии обработки сверхзвуковыми струями жидкости различного состава Текст. / Р.А. Тихомиров, Е.Н. Петухов, Д.В. Кравченко // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000. -Вып. 5.-С. 63 -68.

62. Momber, A.W. Handbuch Druckwasserstrahl-Technik Text. / A.W. Momber// 1st Edn. Beton-Verlag. Dusseldorf, 1993.

63. Louis, H. Einfuhrung in die Wasserstrahltechnologie Text. / H. Louis ll In. VDI Bildungswerk, BW. 1991. - P 1 -22.

64. Momber, A.W. Water Jet Applications in Construction Engineering Text. / A.W. Momber// 1st ed. Rotterdam, 1998.

65. Wiedemeier, J. Flussigkeitsfreistrahlen hoher Relativgeschwindigkeit und Bruchkinetik sproder Werkstoffe Text. / J. Wiedemeier // PhD thesis Univ. Hannover, 1981.

66. Labus, T.J. Pulsed fluid jet technology Text. / T.J. Labus // In: Tan J.S. Proc. 1st Asian Conf. Recent Adv. etting Techn. Singapore, 1991. - P. 136 - 143.

67. Vijay, M.M. Power of pulsed jets Text. / M.M. Vijay // Geomechanics. Rotterdam. 1994. - P. 265 - 274.

68. Hollinger R.H., Perry W.D., Swanson R.K. Precision cutting with a low pressure, coherent abrasive suspension jet Text. / R.H. Hollinger, W.D. Perry, R.K. Swanson // Proc. 5 th Amer. Water Jet Conf., Water jet Tech. Ass. St. Luise, 1989.-P. 245-252.

69. Рыбка, А.А. Вода камень точит Текст. / А. А. Рыбка // ММ. Деньги и Технологии. 2002. - № 5. - С. 44 - 47.

70. Кравченко, Д.В. Качество отверстий, получаемых сверхзвуковой абразивно-жидкостной струей Текст. / Д.В. Кравченко, Р.А. Тихомиров, Е.Н.

71. Петухов // Актуальные проблемы повышения качества машиностроительной продукции: матер. Всерос. науч.-техн. конф., ВлГУ. Владимир, 1999. - С. 44.

72. ГОСТ 3647—80. Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля. Текст. Введ. 1980-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1980.

73. Agus, М. Abrasive perfomance in rock cutting with AWJ and ASJ Text. / M. Agus, A. Bortolussi // Proc. 8 th Amer. Water Jet Conf., Waterjet Tech. Ass. -St. Luise, 1995.-P. 31-48.

74. Agus, M. Abrasive-Rock interaction in AWJ cutting ASJ Text. / M. Agus, A. Bortolussi // Jetting Technol., Mechan. Publ. London, 1996. - P. 509 -520.

75. Шафрановский, И.И. Кристаллография в СССР 1917-1991 Текст. / И.И. Шафрановский. М.: Наука, 1996. - 192 с.

76. Wadell, Н. Sphericity and raundness of rock particles Text. / H. Wadell // J. of Geology. 1933. - P. 316 - 331.

77. Heywood, H. Numerical definition of particle size and shape Text. / H. Heywood // Chem. Ind. 1933. - P. 149 - 154.

78. Bahadur, S. Erodent particle charactereristics and the effect of particle size and shape on erosion Text. / S. Bahadur, R. Badruddin // Wear. 1990. - P. 189-208.

79. Vasek, J. Influence of properties of garnet on AWJ cutting process Text. / J. Vasek, P. Martenec // Proc. 7 th Amer. Water Jet Conf., Waterjet Tech. Ass. -St. Luise. 1993. Vol. 1. - P. 31 -48.

80. Laurinat, A. Trennen von Verbundwerksstoffen mit Wasserabrasivstrahlen Text. / A. Laurinat // VDI-Ber. 1992. - № 965. - P. 155 -179.

81. Abrasive-Wasserstrahlschneiden-die ideale Erganzung zum Schneiden verschiedenster Materialien Текст.: проспект фирмы Bystronic, 1998. 10 с.

82. Система резания водной струей Текст.: проспект фирмы How Flow Research, Jnc., 1999. 8 с.

83. Гуенко, B.C. Технологические основы создания оборудования для гидрорезания листовых материалов Текст. / B.C. Гуенко, Ю.А. Пономарев. А.С. Зенкин, В.А. Свистунов // Технология и автоматизация машиностроения. -1981.-№28.-С. 16-19.

84. Новиков, В.А. Установка для гидрорезания Текст. / В.А. Новиков. С.Ф. Абрамов //Машиностроитель. 1985. - № 3. - С. 25 - 26.

85. Тихомиров, Р.А. Гидроабработка процесс и оборудование Текст. / Р.А. Тихомиров // СТИН. 1997. - № 6. - С. 44 - 47.

86. Тихомиров, Р.А. Отечественное и зарубежное гидрорежущее оборудование Текст. / Р.А. Тихомиров, Е.Н. Петухов // СТИН. 1998. - № 6. - С. 38 -43.

87. Иванов, Г.М. Оборудование для водоструйного резания Текст. / Г.М. Иванов, В.К. Свешников, Б.И. Черпаков // СТИН. 2000. - № 4. - С.28 -32.

88. Качур, И.И. Применение гидрорезания в машиностроении Текст. / И.И. Качур, В.И. Анреев // Пути повышения эффективности обработки материалов резанием в машиностроении. JL: Знание, 1991. - С. 79 - 81.

89. Иванов, Г.М. Оборудование для водоструйного резания. Окончание Текст. / Г.М. Иванов, В.К. Свешников, Б.И. Черпаков // СТИН. 2000. - № 5. -С. 34-40.

90. Черпаков, Б.И. Установки и комплексы для водоструйного резания Текст. / Б.И. Черпаков, Г.М. Иванов, В.К. Свешников // СТИН. 2001. - № 6. - С. 31 -35.

91. Кузьмин, Р.А. Приводы подач гидрорежущего оборудования Текст. / Р.А. Кузьмин, Р.А. Тихомиров, Е.Н. Петухов, Д.В. Кравченко // Справочник. Инженерный журнал. 2003. - № 7. - С. 35 -39.

92. Пономорев, Ю.А. Исследование и разработка устройства для гидроструйной резки материалов легкой промышленности Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / Ю.А. Пономорев Киев, 1982. - 18 с.

93. Клапцов, Ю.В. Разработка устройств для гидроабразивной резки Текст. / Ю.В. Клапцов, И.В. Петко // Технология легкой промышленности. -1990.-№5.-С. 117-121.

94. Иванов, Г.М. Проблемы привода и управления в установках водоструйной резки Текст. / Г.М. Иванов, В.К. Свешников, M.JI. Резников // Приводы и управление. 2000. - № 3. - С. 17-22.

95. Промышленное испытание установки для водоструйного раскроя Текст. // American Shoemaking. 1976. - № 9. - С. 34 - 36.

96. Тихомиров Р.А., Петухов Е.Н. Приводы главного движения гидрорезных станков Текст. / Р.А. Тихомиров, Е.Н. Петухов // Приводная техника. 1988.-№6.-С.29-31.

97. Беляев, С.В. К расчету профиля канала струеформирующего сопла гидрорезной установки высокого давления Текст. / С.В. Беляев, И.В. Петко // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1988. - № 3. - С. 104 - 106.

98. Петко, И.В. Обеспечение стабильности истечения струи жидкости за счет выбора рациональных параметров гидрорезной установки Текст. / И.В. Петко, В.А. Слободянюк // Технология легкой промышленности. 1992. -№5.-С. 92-95.

99. Саленко, А.Ф. Струйно-абразивные головки гидрорезных машин Текст. / А.Ф. Саленко // Оборудование и инструмент для профессионалов. -2002. -№ 12.-С. 16-19.

100. Петко, И.В. Определение энергетических характеристик абразивно-жидкостной струи Текст. / И.В. Петко, Ю.В. Клапцов, В.А. Слободянюк h Технология легкой промышленности. 1988. - № 4. - С. 130 - 134.

101. Петко, И.В. Экспериментальное исследование интенсивности гидроабразивного резания листовых материалов Текст. / И.В. Петко, Ю.В. Клапцов, В.А. Слободянюк // Технология легкой промышленности. 1988. -№5.-С. 114-116.

102. Латыпов, P.P. Некоторые сведения о гидрорезании материалов -Текст. / P.P. Латыпов, Н. Г. Терегулов, А.И. Харлов // Труды Уфимского ГА-ТУ, 1999.

103. Петко, И.В. Моделирование процесса разрушения материала непрерывной высокоскоростной струей жидкости Текст. / И.В. Петко, И.Д. Чернявский // Технология легкой промышленности. 1991. - № 2. - С. 123 -128.

104. Барабанов, М.В. Профильная резка материалов высоконапорной струей воды Текст. / М.В. Барабанов, Г.М. Иванов, В.К. Свешников, И.И. Шапиро // Вестник машиностроения. 1992. - № 4. - С. 45 - 47.

105. Раскрой материалов с помощью струи воды под давлением Текст. // Э. И. Обувная промышленность. 1975. - № 11. - С. 32.

106. Раскрой струей жидкости Текст. // Э. И. Обувная промышленность." 1975.-№4.- С. 17.

107. Раскрой текстильных материалов струей жидкости Текст. // Р. Ж. Легкая промышленность. 1977. - № 6. - С. 24.

108. Подураев, В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания Текст. / В.Н. Подураев. М.: Машиностроение, 1985. - 304 с.

109. Мирзоев, Р.Г. Резание листовых реактопластов струей жидкости под высоким давлением. В. кн.: Современное оборудование для переработки термореактивных материалов Текст. / Р.Г. Мирзоев. Л.: ЛДНТП, 1970. - С. 28 -34.

110. Алексеев, В.К. Некоторые особенности разрушения и износа материалов при взаимодействии с твердыми и жидкими частицами Текст. / В.К. Алексеев//Трение и износ. -1981.-№ 2. С. 239-243.

111. Саленко, А.Ф. Научные основы высокоэффективного гидрорезания тонкостенных изделий из неметаллических композитов Текст.: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.03.07. Нац. техн. ун-т Украины «Киев, полггехн. ш-т» / А.Ф. Саленко. К., 2002. - 35 с.

112. Обработка водяной струей высокого давления Текст.: экспресс-информация ВИНИТИ // Технология и оборудование механосборочного производства. 1972. - № 10. - Реф. 74. С. 3.

113. Chung, Y. Prediction of geometry of the kerf created in the course of abrasive waterjet machining of materials Text. / Y. Chung, E.S. Geskin, P. Singht // Jet Cutting Technol. 1992. - P. 527 - 541.

114. Ramulu, M. The influence of abrasive waterjet cutting conditions on the surface quality of graphite/epoxy laminates Text. / M. Ramulu, D. Arola // Int. J. Mach. Tools Manuf. 1994. - P. 295 -313.

115. Тихомиров, P. А. Исследование и разработка технологии резания полимерных материалов струей жидкости высокого давления Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / Тихомиров Рудольф Анатольевич. Л., 1971. -19 с.

116. Тихомиров, Р.А. Схемы микроразрушения материалов в зоне резания при их гидрообработке Текст. / Р.А. Тихомиров, Е.Н. Петухов, Д.В. Кравченко // Производственные технологии: матер. Междунар. науч.-техн. конф. ВлГУ. Владимир, 2000. - С. 68.

117. Guo, N.S. Surface structure and kerf geometry in abrasive water jet cutting: Formation and optimization Text. / N.S. Guo, H. Louis, G. Meier // Proc. 7 th Amer. Water Jet Conf., Water jet Tech. Ass. St. Luise, 1993. - P. 1 - 25.

118. Вернадский, В.Н. Гидроабразивная разделительная резка Текст. /

119. B.Н. Вернадский // Сварщик. 2000. - № 3. - С. 23 - 26.

120. Заякин, С.А. Резать водой Текст. / С.А. Заякин // Оборудование. -2003.-№8.-С. 34-36.

121. Иващенко, А.А. Технология гидроабразивной резки Текст. / А.А. Иващенко // Оборудование и инструмент для профессионалов. 2002. - № 8.1. C.20-21.

122. Саленко, А.Ф. Автоматизированный комплекс гидроструйной очистки крупногабаритных изделий Текст. / А.Ф. Саленко // Вестник машиностроения. 1999.-№ 1. - С. 33-35.

123. Zeng, J. The Machinability of Porous Materials by a High Pressure Abrasive Waterjet Text. / J. Zeng // Proc. of the Winter Annual Meeting of ASME. 1989.-P. 37-42.

124. Zeng, J. Intelligent Automation of AWJ Cutting for Efficient Production Text. / J. Zeng, J. P. Munoz // Proc. of the 12th Int. Symp on Jet Cutting Technology, BHRA. Rouen. France, 1994. - P. 401 - 408.

125. Подураев, B.H. Технология физико-химических методов обработки Текст. / B.H. Подураев. М.: Машиностроение, 1985. - 264 с.

126. Саленко, А.Ф. Гидроструйной резание: проблемы и перспективы метода Текст. / А.Ф. Саленко // Оборудование и инструмент для профессионалов. 2002. - № 10. - С. 20 - 23.

127. Погодин, С.П. Практика использования гидроструйной технологии для резки картона и бумаги Текст. / С.П. Погодин, В.М. Саможенков // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. - № 1-2. - С. 27 - 28.

128. Тихомиров, Р.А. Развитие технологии обработки сверхзвуковыми струями жидкости различного состава Текст. / Р.А. Тихомиров, Е.Н. Петухов, Д.В. Кравченко // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000. -Вып. 5.-С. 63-68.

129. Роланд Моисейс Резание водяной струей самая чистая технология Text.: 30-летний опыт компании Flow // CADCAMCAE Observer. - 2001. - № 2. - С. 47.

130. Wilson, С. How Close Do You Have to Specify Points in a Contouring Application? Text. / C. Wilson // Motion Control. 1993. - May. - P. 108 - 111.

131. Patent USA 4,456,863. Apparatus for automatic calibration of servo response Text. / Matusek; D. Robert. № 220150, Filed: December 23, 1980.

132. Patent USA 5,508,596. Apparatus for automatic calibration of servo response Text. / Olsen; H. John. № 134174, Filed: October 7, 1993.

133. Patent USA 6,120,351. Automatic machinability measuring and machining methods and apparatus therefore Text. / Zeng; Jiyue. № 144034, Filed: August 31,1998.

134. Alkire, T. D. The Future of Waterjet Cutting Text. / T. D. Alkire // Manufacturing Technology Int. Conf., 1 Jan. 1990. - P. 201 - 204.

135. Pham, Т. Т. Automatisierte Attribut-Programmierung Fur Die Laser-Blechfertifung Text. / Т. T. Pham // ZWF Zeitschrift Fur Wirtschafliche Fertigung Und Automatisierung, 1 Mar. -1991. Vol. 86. - № 3. - P. 117 - 121.

136. Patent USA 5,584,016 Waterjet cutting tool interface apparatus and method Text. / Varghese; Thomas; Bright; Jason; Smith; Randall W. № 195166, Filed: February 14, 1994.

137. Тихомиров, Р.А. Механическая обработка пластмасс Текст. / Р.А.Тихомиров, В.И. Николаев. Л.: Машиностроение, 1975. - 208 с.

138. Теория технических систем: Учебное пособие Текст. / А.А. Бонда-ренко Днепропетровск: Национальный горный университет, 2004. - 103с.

139. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем Текст. / Н.П. Бусленко. М.: Наука, 1978. - 399 с.

140. Аврамчук, Е.Ф. Технология системного моделирования Текст. / Е.Ф. Аврамчук, А.А. Вавилов, С.В. Емельянов; под общ. ред. С.В. Емельянова. М.: Машиностроение; Берлин: Техник, 1988. - 520.с.

141. Блауберг, И.В. Становление и сущность системного подхода Текст. / И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин. М.: Наука, 1973. - 270 с.

142. Оптнер, И.В. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем Текст. / И.В. Оптнер. М.: Советское радио, 1969. - 216 с.

143. Уемов, А.И. Системный подход и общая теория систем Текст. / А.И. Уемовю. М.: Мысль, 1978. - 272 с.

144. Степанов, Ю.С. Формирование качества поверхностного слоя деталей при резании сверхзвуковой струей жидкости Текст. / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков // СТИН. 2003. - №10. - С. 15 -17.

145. Мишин, В.М. Управление качеством Текст. / В.М. Мишин. -ЮНИТИ, 2002. 303 с.

146. Conrath, D.W. Communications environment and its relationship tc organization structure Text. / D.W. Conrath // Manag. Sci. 1974. - Vol. 20.

147. Овсиевич, Б.И. Модели формирования организационных структур Текст. / Б.И. Овсиевич. Л.: Наука, 1979.

148. Цвиркун, А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем Текст. / А.Д. Цвиркун. М.: Наука, 1982.

149. Кунву Ли Основы САПР (CAD/CAM/CAE) Текст. / Кунву Ли. СП: Питер, 2004.- 160 с.

150. Гжиров, Р.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ Текст. / Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. Л.: Машиностроение, 1990.-588 с.

151. Алексеев, В.Б. Элементы теории графов и схем Текст. / В.Б. Алексеев, С.А. Ложкин. М.: МГУ, 1991. - 40 с.

152. Кудрявцев, В.Б. Введение в теорию автоматов Текст. / В.Б. Кудрявцев, С.В. Алешин, А.С. Подколзин. М.: Наука, 1985. - 320 с.

153. Емеличев, В.А. Лекции по теории графов Текст. / В.А. Емеличев, О.И. Мельников, В.И. Сарванов, Р.И. Тышкевич. М.: Наука, 1990. - 384 с.

154. Клетин, В.А. Анализ эффективности комбинаторных алгоритмов поиска экстремальных деревьев на взвешенных графах Текст. / В.А. Клетин // Автоматика и телемеханика. 1979. -№11.

155. Воронин, А.А. Модель оптимального управления структурными изменениями организационной системы Текст. / А.А. Воронин, С.П. Мишин // Автоматика и телемеханика. 2002. - №8. - С. 136 - 150.

156. Воронин, А.А. Алгоритмы поиска оптимальной структуры организационной системы Текст. / А.А. Воронин, С.П. Мишин // Автоматика и телемеханика. 2002. - №5. - С. 120-132.

157. Рыжов, Э.В. Математические методы в технологических исследованиях Текст. / Э.В. Рыжов, О.А. Горленко. Киев: Наук, думка, 1990. - 184 с.

158. Кожуро, JT.M. Шлифование металлов Текст. / JT.M. Кожуро. М.: Дизайн ПРО, 2000. - 352 с.

159. Зубарев, Ю.М. Технологические основы высокопроизводительного шлифования сталей и сплавов Текст. / Ю.М. Зубарев, А.В. Приемышев. -СПб.: СПбГУ, 1994.-220 с.

160. Богданович, П.Н. Трение и износ в машинах Текст.: учеб. для вузов / П.Н. Богданович, В.Я. Прушак. Мн.: Выш. шк., 1999. - 374 с.

161. Колемаев, В.А. Теория вероятностей и математическая статистика. Текст. / В.А. Колемаев. М.: Высш. шк., 1991.

162. Сагомонян, А.Я. Проникание Текст. / А.Я.Сагомонян. М.: Моск. ун-т, 1974.

163. Поручников, В.Б. проникание конуса в жимаемую жидкость Текст. / В.Б. Поручников // ПММ. 1973. - Вып. 1. - С. 84 - 93.

164. Энциклопедия "Машиностроение" Текст.: в IV т. / Под ред. К.С. Колесникова, А.И. Леонтьева. М.: Машиностроение, 2001. - Том I- 2. - 600 с.

165. Александров, А.В. Основы теории упругости и пластичности Текст.: учебник для вузов / А.В. Александров, В.Д. Потапов. М.: Высшая школа, 1990.-400 с.

166. Безухов, Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести Текст.: учебник для вузов / Н.И. Безухов. М.: Высшая школа, 1965. -320 с.

167. Самуль, В.И. Основы теории упругости и пластичности Текст.: учебник для вузов / В.И. Самуль. М.: Высшая школа, 1982. - 264 с.

168. Роджерс, Д. Математические основы машинной графики: Пер. с англ. Текст. / Д. Роджерс, Дж. Адаме М.: Мир, 2001. - 604с.

169. Шенен, П. Математика и САПР Текст.: в 2-х кн. / П. Шенен, М. Коснар, И. Гардан. Кн. 1. М.: Мир, 1988. - 204 с.

170. Де Бор, К. Практическое руководство по сплайнам Текст. / К. Де Бор М.: Радио и связь, 1985. - 304 с.

171. Yasushi Yamaguchi A Basic Evaluation Method of Subdivision Surfaces Text. / Yasushi Yamaguchi // Journal for Geometry and Graphics. 2001. -Vol. 5.-№2.-P. 145-155

172. Степанов, Ю.С. Построение модульной математической модели обыкновенной винтовой поверхности Текст. / Ю.С. Степанов, А.Е. Белкин //

173. Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием: Сб. научных трудов: ТулПИ. Тула, 1991. - С. 52 - 56.

174. Степанов, Ю.С. Разработка аппарата кубических матриц для моделирования процессов формообразования абразивным инструментом Текст. / Ю.С. Степанов // Сборник научных трудов. Орел: ОрелГПИ, 1994. № 5. - С. 35 -39.

175. Степанов, Ю.С. Моделирование топографии микрорельефа в пространстве Римана при диагностике поверхностного слоя конструкционных материалов Текст. / Ю.С. Степанов, А.Е. Белкин, Г.В. Барсуков // Контроль. Диагностика. 2001. - № 4. С. 12 - 16.

176. Степанов, Ю.С. Модульный принцип построения топографии поверхности детали после резания гидроабразивной струей Текст. / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков // Справочник. Инженерный журнал. Приложение «Инженерия поверхности». 2002. - № 9. - С. 22 - 24.

177. Шуликовский, В.И. Классическая дифференциальная геометрия в тензорном изложении Текст. / В.И. Шуликовский. М.:Физматгиз, 1963. -540 с.

178. Погорелов, А.В. Дифференциальная геометрия Текст. / А.В. Пого-релов. М.:Наука, 1974. - 176 с.

179. Норден, А.П. Теория поверхностей Текст. / А.П. Норден. -М.гГИТТЛ, 1956.-259 с.

180. Рашевский, П.К. Риманова геометрия и тензорный анализ Текст. / П.К. Рашевский. М.:Наука, 1967. - 664 с.

181. Розенфельд, Б.А. Многомерные пространства Текст. / Б.А. Розен-фельд. М.:Наука, 1966. - 648 с.

182. Савелов, А.А. Плоские кривые Текст. / А.А. Савелов. Новосибирск: НИИЖТ, 1986. - 293 с.

183. Ваксер, Д.Б. Пути повышения производительности абразивного инструмента при шлифовании Текст. / Д.Б. Ваксер. Л.: Машиностроение, 1964.-124 с.

184. Спиридонов, А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов Текст. / А.А. Спиридонов. М.: Машиностроение, 1981.- 184 с.

185. Солонин, И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения Текст. / И.С. Солонин. М.: Машиностроение, 1972. - 216 с.

186. Свешников, А.А. Прикладные методы теории случайных функций Текст. / А.А. Свешников. М.: Наука, 1968. - 463 с.

187. Finnie, I. The mechanism of erosion of ductile metals Text. /1. Finnie / Proc. 3rd U.S. Nat. Congr. Appl. Mech., ASME. NY, 1958. - P. 527 - 532

188. Длин, A.M. Математическая статистика в технике Текст. / A.M. Длин. -М.:Наука, 1959.

189. Косандрова, О.П. Обработка результатов наблюдений Текст. / О.П. Косандрова, В.В. Лебедев. М.: Наука, 1970. - 104 с.

190. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов экспериментов Текст. / Л.З. Румшинский. М.: Наука, 1971.

191. Боярский, А.Я. Статистика и оптимальное планирование Текст. / А.Я. Боярский. М.: Статистика, 1977. - 264 с.

192. Глиновский, В.В. Статистический анализ Текст. / В.В. Глинов-ский. М: ИНФРА-М, 2002. - 241 с.

193. Балакшин, Б.С. Основы технологии машиностроения Текст. / Б.С. Балакшин. М.: Машиностроение, 1969. - 358 с.

194. Базров, Б.М. Основы технологии машиностроения Текст. / Б.М. Базров. М.: Машиностроение, 2005. - 736 с.

195. Ландау, Л.Д. Теоретическая физика, Гидродинамика Текст. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. М.: Наука, 1988. - т. 7. - 733 с.

196. Д.Тер Хаар Элементарная термодинамика Текст. / Д.Тер Хаар. -М.: Мир, 1968.-220с.

197. Степанов, Ю.С. Технологическое обеспечение качества и точности деталей машин в процессе резания сверхзвуковой струей жидкости Текст. /

198. Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков // Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. посвященной памяти выдающихся ученых И.А. Коганова, С.И. Лашнева. 16-17 октября 2002. Тула: ТулГУ, 2002. - С. 105 - 110.

199. Григолюк, Э.И. Нелинейное деформирование тонкостенных конструкций Текст. / Э.И. Григолюк, В.И. Мамай. М.: Физматлит, 1997. - 272 с.

200. Саргсян, А.Г. Строительная механика. Основы теории с примерами расчетов Текст. / А.Г. Саргсян, Н.И. Дворянчиков. М.: Высшая школа, 2000. -416 с.

201. Бидерман, В.Л. Механика тонкостенных конструкций Текст. / В.Л. Бидерман. М.: Машиностроение, 1977. - 488 с.

202. Искрицкий, Д.Е. Строительная механика элементов машин Текст. / Д.Е. Искрицкий. Л.: Судостроение, 1970. - 448 с.

203. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Том 1 Текст. / Под. ред. И.А. Биргера и Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1968.- 831 с.

204. Бояршинов С.В. Основы строительной механики машин Текст. / С.В. Бояршинов. -М.: Машиностроение, 1973. 456 с.

205. Бурков, В.Н. Прикладные задачи теории графов Текст. / В.Н. Бурков, И.А. Горгидзе, С.Е. Ловецкий. Тбилиси: Мецниереба, 1974. - 234 с.

206. Бурков, В.Н., Ириков В.А. Модели и методы управления организационными системами Текст. / В.Н. Бурков, В.А. Ириков. М.: Наука, 1994. -270 с.

207. Hashish, М. A Modeling Study of Metal Cutting with Abrasive-Waterjets Text. / M. Hashish // ASME Transactions, Journal of Engineering Materials and Technology, 1984. -Vol. 106. P. 88-100,

208. Hashish, M. On the Modeling of Abrasive-Waterjet Cutting Text. / M. Hashish // Proceedings of the Seventh International Symposium on Jet Cutting Technology, BHRA, The Fluid Engineering Centre Cranfield. Bedford, U.K., 1984.-P. 249- 265.

209. Barker, C. R. Evaluation of an Abrasive Cleaning System Text. / C. Barker R., M. Mazurkiewicz // Proceedings of the Sixth InternationalSymposium on jet Cutting Technology, BHRA Fluid Engineering. Cranfield, England, 1982. - P. 429 - 446.

210. Hashish, M., Critical and Optimum Traverse Rates in Jet Cutting Text. / M. Hashish // Proceedings of the 1st U.S. Waterjet Symposium. Golden, Colorado, 1981.-P. II3.1-II-3.14.

211. Wang, Y., K. S. Moon and M. H. Miller A New Method for Improving the Surface Grinding Process Text. / Y., K. S. Wang // International Journal for Manufacturing Science and Production. 1998. - Vol 1. - № 3. - P. 159-167,

212. Raether, R.J. Use of High Pressure Waterjets for Cutting Granite Text. / R.J. Raether, R.G. Robison, D.A. Summers // 2nd U.S. Water Jet Conference. -Rolla, Missouri, May, 1983.

213. Wyatt, P.F. Development of Waterjet Cutting in Extremely Hard Granite Quarries 10 to 20 feet deep Text. / P.F. Wyatt, M.C. Peterson // Proceedings 9th American Waterjet Conference. Dearborn, 1997. - MI. - P. 485-496.

214. Summers, D.A. The Effect of Rock Anisotropy on the Excavation Rate in Barre Granite Text. / D.A. Summers, J. Peters // 2nd International Symposium on Jet Cutting Technology. Cambridge, U.K, April, 1974. - Paper H5.

215. Savanick, G.A. An Abrasive Jet Device for Cutting Deep Kerfs in Hard Rock Text. / G.A. Savanick, W.G. Krawza, D.E. Swanson // Proceedings of the 3rd U.S. Water Jet Conference. Pittsburgh, May 21-23, 1985. - P. 101-122.340