Повышение качества покрытий изделий путем адаптивного управления процессом ЭИЛ и последующей ультразвуковой обработки

Ледков, Евгений Александрович

Автоматизация в машиностроении

автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Повышение качества покрытий изделий путем адаптивного управления процессом ЭИЛ и последующей ультразвуковой обработки

кандидата технических наук: Ледков, Евгений Александрович
город: Хабаровск
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.02.07
цена: 450 рублей

Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Повышение качества покрытий изделий путем адаптивного управления процессом ЭИЛ и последующей ультразвуковой обработки»

Автореферат диссертации по теме "Повышение качества покрытий изделий путем адаптивного управления процессом ЭИЛ и последующей ультразвуковой обработки"

004617726

На правах рукописи

Ледков Евгений Александрович

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ ИЗДЕЛИЙ ПУТЕМ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭИЛ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

Специальность 05.02.07 —Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре 2010

004617726

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшегс профессионального образования «Тихоокеанский государственный университет» (г Хабаровск).

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Давыдов Владимир Михайлович

доктор технических наук, профессор Ким Владимир Алексеевич (г. Комсомольск-на-Амуре)

Ведущая организация -

кандидат технических наук Теслина Мария Александровна (г. Хабаровск)

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (г. Хабаровск)

Защита состоится «26» октября 2010 г. в 12:00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.092.01 в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

Факс: 8(4217)54-08-87; E-mail: mdsov@knastu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Комсомоль-ский-на-Амуре государственный технический университет».

Автореферат разослан «24» сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

С Пронин А. И.

Актуальность. Успешное развитие машиностроения невозможно без повышения эксплуатационных свойств наиболее нагруженных и дорогостоящих деталей и узлов, имеющих сложную геометрическую форму, которые изготавливаются из жаропрочных, коррозионно-стойких и износоустойчивых материалов. Распространенными причинами поломки являются абразивный износ, возникающий в результате воздействия на рабочие поверхности пыли и песка, трение, высокие температуры и коррозионный износ, возникающий вследствие действия агрессивных сред. Одним из распространенных методов повышения работоспособности деталей является создание покрытий методом электроискрового легирования (ЭИЛ). ЭИЛ обладает рядом положительных качеств, наиболее важными из которых являются высокая адгезия между наносимым слоем и материалом основы, возможность наносить любые токопроводя-щие материалы, простота проведения технологических операций, низкая энергоемкость процесса. Однако, несмотря на все достоинства метода, его распространение в условиях промышленного производства ограничено, что обусловлено нестабильностью протекания процесса, отсутствием технологий и технологического оборудования, позволяющего получать покрытия с однородными свойствами по всей площади обработки. Это связано с рядом нерешенных проблем, связанных с условиями возникновения и протекания электроискрового процесса, взаимосвязью электрических параметров процесса с изменениями в структуре материалов электродов. Существенными недостатками, препятствующими внедрению ЭИЛ в производство, являются низкое качество микрорельефа поверхности, остаточные напряжения, дефекты. Нестабильность процесса ЭИЛ, наиболее ярко проявляющаяся на немеханизированных установках, а также высокая чувствительность структуры покрытия к изменению параметров обработки (температура, газовый состав среды, сила прижатия анода к катоду, режим работы генератора и взаимное положение электродов относительно друг друга) затрудняет контроль и прогнозирование технологических свойств получаемых покрытий.

Все эти недостатки свидетельствуют об актуальности проблемы повышения качества покрытий при ЭИЛ и зависят от стабильности протекания процесса.

Для стабилизации и управления процессом ЭИЛ необходимо выявить ключевые параметры, которые однозначно будут влиять на его протекание. Учитывая нелинейность и многопараметричность процесса, необходимо разработать систему управления и контроля, которая позволит оперировать множеством взаимосвязанных параметров в реальном режиме времени. Кроме этого система должна располагать экспертной базой данных, возможностью обучаться, пополнять свою базу данных и обмениваться данными с другими системами.

Для повышения качества покрытий используют доводочные операции, в основе которых лежит механическое удаление части слоя, в результате чего уменьшается его толщина, и формируются дополнительные растягивающие напряжения, что значительно снижает область применения покрытий. Для получения заданной шероховатости при сохранении исходных свойств покрытия необходимо применять принципиально отличные технологии, например безабразивную ультразвуковую финишную обработку.

Попытки обеспечить стабильность и автоматизировать технологический процесс ЭИЛ предпринимались и ранее, но законченного решения или готового технологического процесса, подходящего для любых деталей и условий их функционирования, до сих пор не существует. В связи с этим данная работа направлена на поиск, анализ и использование наиболее информативных параметров ЭИЛ для разработки основ ав-

томатизации процесса и универсальной технологии получения покрытий и заданного микрорельефа при помощи ультразвукового поверхностного пластического деформирования (УППД).

Цель диссертационной работы повышение качества покрытий изделий, получаемых методом низковольтного электроискрового легирования, на основе систем адаптивного управления и последующей ультразвуковой обработки.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследовать и проанализировать причины нестабильности ЭИЛ. Выявить на их основе оптимальные параметры (электрические параметры, акустические и световые сигналы, температура и др.) для контроля и управления процессом и разработать универсальную методику исследования и способы оценки стабильности протекания процесса электроискрового легирования.

2. Исследовать и проанализировать влияния температуры, формы, массы и взаимного расположения электродов, световых и акустических сигналов на энергетические параметры системы, качество и стабильность электроискровой обработки для получения функциональных покрытий.

3. Проанализировать наиболее значимые факторы процесса ЭИЛ и разработать модель адаптивной системы управления для станков с числовым программным управлением.

4. Выявить физические закономерностиформирования микрорельефа получаемых покрытий в зависимости от различных параметров обработки и разработать методы его оценки, прогнозирования и улучшения в соответствии с функциональными требованиями, предъявляемыми к микрорельефу рабочих поверхностей деталей.

5. Разработать технологию получения жаростойких покрытий методами ЭИЛ и безабразивной ультразвуковой финишной обработки на станках с числовым программным управлением.

Научная новизна:

1. Установлено и научно обосновано влияние параметров электроискрового легирования на стабильность протекания процесса и формирование слоя. Показано, что на стабильность комплексно влияют следующие параметры: входные - размеры и форма электродов, начальный режим обработки и свойства используемых материалов; текущие - температура электродов, степень прижатие, траектория перемещение электродов и удельная энергия, определяющие эксплуатационные и физико-механические свойства покрытия.

2. Разработана модель адаптивной системы управления процессом электроискровой обработки на основе методов нейросетевого управления, регулирования электрических параметров процесса, температуры электродов, состава газо-воздушной среды, силы прижатия анода к катоду.

3. Исследованы структура и свойства покрытий, полученных методом ЭИЛ, после безабразивной ультразвуковой финишной обработки и разработана методика улучшения эксплуатационных свойств слоя за счет формирования необходимого микрорельефа, твердости и толщины покрытия путем управления усилием прижатия и скоростью подачи выглаживающего индентора.

Практическая ценность от реализации результатов работы:

1. Предложена методика одновременной регистрации и автоматизированной обработки электрических, акустических и световых сигналов, которые сопровождают процесс электроискрового легирования, позволяющая определять число рабочих импульсов и их энергию за заданный период времени.

2. Спроектирована и реализована экспериментальная установка для исследования температурных, электрических, акустических и световых сигналов, возникающих при ЭИЛ.

3. Предложена методика контроля изменения геометрических и эксплуатационных параметров покрытия.

4. Разработан алгоритм определения типов импульсов, технологические рекомендации по контролю и стабилизации электрических, температурных параметров процесса и прогнозированию толщины, шероховатости и функциональных свойств получаемых покрытий.

5. Разработана технология получения жаростойких и износостойких покрытий на криволинейных поверхностях методами ЭИЛ и безабразивной ультразвуковой финишной обработки на станках с числовым программным управлением.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов (Третьи Самсоновские чтения)» (Хабаровск, 2006 г.); на 3rd International conference on «Manufacturing engineering. Kallithea of Chalkidiki» (Greece, 2008 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии и материалы. Инновации и инвестиции в промышленности Дальнего Востока» (Комсомольск-на-Амуре, 2007 г.); на шестой международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 2008 г.); на IV международной научно-технической конференции «Современные инструментальные сис-теы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2008 г.); на I Международной научно-практической конференции «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях» (Курск, 2009 г.); на международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2009 г.); на международной научно-технической конференции «Теория и практика механической и электрофизической обработки материалов» (Комсомольск-на-Амуре, 2009 г.); на Joint China-Russia symposium on «advanced materials processing technology» (Harbin, 2008, 2010); на Russia-China Symposium «Modern materials and technologies» (Khabarovsk, 2007, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК, получен один патент РФ на изобретение и один патент на полезную модель.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и списка литературы. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 2 таблицы, 44 рисунка, список литературы из 109 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов. Представлены сведения о публикациях и апробации работы.

В первой главе изложены основные положения теории электроискрового легирования, приведены принципиальная схема и основные модели процесса, актуальные на сегодняшний день. Большой вклад в исследование ЭИЛ внесли отечественные и зарубежные ученые: супруги Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко, Г. В. Самсонов, А. Д. Верхотуров, А. Е. Гитлевич, Б. Н. Золотых, Ф. X. Бурумкулов Г. П. Иванов, В. А. Ким, Л. С. Палатник, И. 3. Могилевский, Р. Хольм, К. К. Намитоков и др. Вопросам ультразвуковой обработки материалов посвящены работы Ю. В. Холопова, А. И. Ма-

зурова, В. П. Алехина, В. А. Кузнецова, А. И. Маркова, А. М. Мацкевича и др. Исследование адаптивных систем проведено в трудах Нфимои Д. В., Евланоп Л. Г. Тюкин И. Ю., Терехов В. А., Юревич Е. И. и др. В главе представлен анализ основных достоинств и недостатков метода ЗИЛ по сравнению с другими. Главным недостатком, определяющим низкое качество покрытий, является нестабильность процесса. В главе подробно рассматриваются основные дестабилизирующие параметры, такие как температура, газовый состав среды, распределение энергии в системе, взаимное расположение электродов во время обработки, влияние человеческого фактора и др.

Из анализа литературных источников можно сделать вывод, что для повышения качества получаемых покрытий необходимо стабилизировать протекание процесса ЗИЛ, и осуществляя контроль над ним при помощи современных систем управления. В связи с этим в главе приведен обзор современных методов управления нелинейными, многопараметрическими системами, рассмотрены основы теорий кибернетики, самоорганизации и интеллектуального управления.

В главе сформулированы цель и задачи настоящей диссертационной работы.

Во второй главе представлена схема выполнения диссертационной работы, которая включает перечень исследовательских работ и разработок. Приведен перечень и даны характеристики электродных материалов и установок, используемых в работе. В качестве анодов применялись Cr, Ni, Си, AI, стали с различным содержанием углерода, электроды 11Х15Н25М6АГ2, твердые сплавы ВК6, ВК6-ОМ, ВК8 и др. В качестве катодов использовались стали с различным содержанием углерода (Ст.З, стали 30, 35, 45), а также жаростойкие стали марок 20X13 и ХН60ВМТЮ. Описаны методики и приведены схемы экспериментальных стендов: стенда для одновременной регистрации и обработки электрических, акустических и световых сигналов, сопровождающих процесс ЗИЛ в автоматическом режиме; стенда для исследования параметров шероховатости образцов, подвергшихся электроискровой обработке, позволяющего исследовать динамику изменения микрорельефа покрытия и контролировать изменение геометрических размеров образца, а также толщину покрытия; установки, позволяющей определять распределение температуры по длине анода методом оптической пирометрии; приспособления для определения кривой распределения температуры по длине анода по трем точкам; и др.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований влияния факторов процесса на стабильность условий формирования и качество покрытий. Установлены основные условия осуществления процесса ЗИЛ: контакт между катодом и анодом, результатом которого является контактный мостик, сопротивление которого намного выше, чем сопротивление среды или электродов; возникновение контакта с определенной площадью поперечного сечения должно быть такое, чтобы энергии импульса хватило на его разогрев до состояния низкотемпературной плазмы. Наличие двух условий позволило выделить несколько типов импульсов, а именно рабочий и нерабочие, которые, в свою очередь, разделяются на холостые и импульсы короткого замыкания.

Для автоматизации исследования процесса ЗИЛ необходимо определять тип импульса. В связи с этим были разработаны методики, и изготовлена экспериментальная установка, позволяющие оценивать три признака рабочего импульса: наличие тока, световое излучение и акустический сигнал от взрыва контактного мостика. Световое излучение регистрировалось фотодиодом, а акустический сигнал микрофоном. Регистрация светового сигнала фотодиодом имеет недостатки, такие как помехи и

электромагнитные наводки. Кроме того, необходимо постоянно ориентировать фотодиод на место кон так та электродов.

Регистрация акустического сигнала подтверждает механизм протекания процесса и совпадает с сигналом от фотодиода по времени. Но, учитывая скорость звука в воздухе, сигнал от микрофона регистрируется позже электрических, что позволяет исключить влияние наводок. По скорости распространения звука в воздухе, принимая во внимание температуру окружающей среды, можно определить момент взрыва контактного мостика.

Установлено, что с увеличением объема катода происходит снижение общей эффективности процесса нанесения (рис. I), снижае тся интенсивность привеса катода и эрозия анода, что подтверждается значениями акустического сигнала (TAIS), которые характеризуют силу взрыва контактного мостика. Катоды малого объема. сравнимого с объемами анода, разогреваются гораздо быстрее, а следовательно, переходят в состояние теплового равновесия раньше. Чем больше объем, тем больше энергии необходимо на его разогрев до состояния теплового равновесия. Наличие теплового баланса между анодом, катодом и окружающей средой является важным условием для стабилизации и прогнозирования процесса электроискрового легирования.

Исследованы различные формы контактной поверхности анода и установлена оптималь-

ч 7 а

х 6

ä з

о § 2

N N„ Р Р„ AS TAIS Дшк Дш, t,'C Параметр обработки

Рис. I. Результаты электроискровой обработки катодов из стали 45 никелевыми анодами: N -общее число импульсов; Nw - общее число рабочих импульсов; Р - общая энергия; Pw - общая рабочая энергия; AS - средняя амплитуда звука взрыва контактного мостика; TAIS -суммарный интегральный звук; Дтк, Дта -привес катода и эрозия анода; VC — температура катода в конце обработки; 1 - образцы размерами 7x7x10 мм, 2 - 7x7x20, 3 - 7x7x30.

ная, которая обладает постоянной интенсивностью следования импульсов, массопе-

реносом и наилучшим качеством микрорельефа.

Установлено, что привес катода и эрозия анода при их нагреве в процессе обработки до одной и той же температуры остается постоянным независимо от времени легирования. Время, затрачиваемое на обработку, варьируется в широком диапазоне (рис. 2), но привес катода и эрозия анода остаются постоянными. Время нагрева за последующие переходы заметно снижается, что можно объяснить приработкой электродов и повторные нагревы происходят быстрее. Установлено. что для 9 образцов из каждой пары иссле-

Номер перехода

п , р, , дуемых материалов увеличение массы на 27 мг

Рис. 2. Время нагрева образцов J

произошло за время, которое варьируется от 250 на 75 С в течение шести пере- v ,,

ходов до 500 с. Контроль массопереноса и эрозии по

температуре нагрева электродов позволяет прогнозировать и контролировать перенос материала в процессе обработки в автоматизированном режиме. Степень нагрева определенного объема материала однозначно определяет величину энергии, затрачиваемой на формирование покрытия, и эта величина остается постоянной.

На рис. 3 представлены результаты исследований распределения температуры по длине анода в процессе обработки методом яркостной пирометрии, который позволяет осуществлять анализ динамики изменения температуры и её контроль. После аппроксимации полученных экспериментальных данных становится возможным определять температуры анода на всей его длине в любой момент времени, что позволяет снизить интенсивность процессов окисления и обезуглероживания и регулировать процесс перегрева анода при помощи принудительного охлаждения или при контроле скважности импульсов.

¥ ¿15

О 5 »О -03 пз

?9ю

1 5 5

1 1 1 — 1 1 t

ж - - 1 1 1

28 Время, с.

Расстояние иг рабочего края анода, мм

Рис. 3. Исследование влияния температуры на протекание процесса ЭИЛ: а - динамика изменения прогрева электрода из стали Р6М5 во времени; б - кривые распределения температуры по длине анода в различные моменты времени (ВК8, диаметр 3 мм)

Шероховатость покрытия при ЭИЛ зависит от материала применяемых электродов, энергии единичного импульса, формы контактной поверхности и времени обработки (рис. 4). В течение первой минуты наблюдается резкое увеличение всех измеряемых параметров шероховатости, что объясняется приработкой электродов и интенсивным массопереносом. С течением времени параметры шероховатости входят в стадию колебательного процесса, в которой находятся неограниченно долго. Шероховатость зависит от энергии единичного импульса, определяющей размеры капли расплавленного металла, а следовательно, и высоту микронеровностей. Использование параметров Ra, Rq или R2, разработанных для оценки микропрофиля поверхности, имеющей регулярную шероховатость, не позволяет однозначно определить микрорельеф покрытий, полученных методом ЭИЛ. В качестве рекомендаций для оценки получаемого при ЭИЛ нерегулярного микрорельефа поверхности предлагается использовать параметры Rk, Rpk и Rvk. Rpk - усредненная высота выступов; Rk - глубина неровностей профиля поверхности, определяющая основу профиля; Rvk - усредненная глубина впадин профиля. На рис. 4. а представлены профилограммы, отражающие динамику изменения микропрофиля получаемого покрытия относительно нулевой линии. За нулевую линию принята средняя линия микропрофиля шлифованной поверхности образца без покрытия.

а б

Рис. 4. Исследование процессов формирования микрорельефа при ЭИЛ: а - высота микронеровностей профиля никелевого покрытия относительно начальной (нулевой) линии образца из стали ХН60ВМТЮ, получаемая через каждую минуту легирования в течение пяти минут; б-динамика изменения параметров микропрофиля поверхности: 1 - R,; 2 - Rk: 3 - Rvk; 4 - R(lk; 5 - Ra

На рис. 4, б представлены графики зависимостей, отражающие изменение параметров микропрофиля. В течение первых 2 минут легирования происходит уменьшение толщины покрытия при увеличении массы образца за счет того, что плотность анода выше плотности катода. В результате па поверхности формируется слой и уменьшаются его геометрические размеры. В течение третьей и четвертой минуты легирования происходит интенсивное увеличение толщины слоя и размеров образца. Одновременно с этим накапливаются остаточные напряжения, дефекты структуры, окислы и другие продуктов взаимодействия с окружающей средой. В результате после четвертой минуты начинается уменьшение толщины покрытия вследствие его хрупкого разрушения. Это подтверждается данными профилограмм. кривой массопе-реноса и визуальными наблюдениями. Анализ параметров микрорельефа позволил выделить основные стадии формирования покрытия. Это стадия приработки, характеризуемая незначительными изменениями параметров шероховатости, стадия фор-I мирования покрытия, сопровождаемая интенсивным изменением параметров шерохо-

ватости, и стадия хрупкого разрушения.

Результатами исследований, представленных в третьей главе, являются закономерности, определяющие стабильность протекания процесса ЭИЛ и качество получаемых покрытий, использование которых позволяет разработать систему адаптивного управления.

В четвертой главе установлены основные цели управления, определены источники информации о протекании процесса ЭИЛ. Текущее состояние системы оценивается вектором параметров:

n(N Nw, аса{х ya,za,aa,Д, уа\асс{хс,yc,zc\

{t{tt, t2, }, CG{p\, р2,..., рт ), or (у,, , у, ,va,vp,vr j, п, prr, El,S j

где N - параметр, отражающий общее количество импульсов, выдаваемых генератором в единицу времени; Nw - параметр, отражающий общее количество рабочих импульсов, выдаваемых генератором в единицу времени; aca{xa,ya,za,aa,Pa,ya} - вектор координат определяющих положение геометрического центра контактной поверхности анода, в пространстве, относительно обрабатываемой поверхности, где ха, уа, za -линейные координаты, а аа, (За, уа- угловые координаты (рис. 5, a); acc{xc,ye,zc} - вектор, определяющий положение катода, где хс, ус, zc - линейные координаты; <{/,,f2,f3}

- вектор значений температуры в трех точках анода, поступающих от соответствующих термопар в единицу времени; СС{р,,/з,- вектор значений концентрации каждого элемента газовоздущной среды, в которой происходит ЭИЛ, в единицу времени; 0г\ух,ух„у;,уа,ур,уг) - вектор значений, отражающий текущую скорость перемещения анода по каждой из координат; п - текущая частота вращения или вибрации анода; ргг -текущая частота следования импульсов, задаваемая генератором импульсов; Е1 - энергия импульса, задаваемая генератором импульсов; Э - часть площади, обрабатываемой в единицу времени.

Воздействие на технологическую систему ЭИЛ осуществляется через переменные: СС{Ар^Арг ...Др„,} - вектор управления концентрацией каждого элемента газо-воздушной среды, в которой происходит ЭИЛ, за выбранные промежуток времени; ог{Ах,Ау,А2,Аа,А/3,А/} - вектор коррекции на скорость перемещения анода по каждой из координат; Дп - коррекция на частоту вращения или вибрации анода; Дргт - коррекция на частоту следования импульсов, задаваемая генератором импульсов; ДЕ1 - коррекция на величину энергии импульса. Указанные переменные образуют вектор управления

А = (СС{Д/5|, Ар2 .. ■ Арт}, ог{Ах, Ау, Дг, Дог, А/?, Ау\ Ап, Аргг, А£/).

Разработанная система адаптивного управления включает в себя три искусственные нейронные сети (ИНС), блоки управления и обработки данных. Поверхность детали разбивается на элементарные участки, в результате обрабатываемая поверхность представляется в виде двумерного массива А0, каждый элемент которого характеризуется вектором параметров Атп, определяющих свойства покрытия по всей обрабатываемой площади (рис. 5, б).

Рис. 5. Проектирование системы адаптивного управления: а - схема определения положения анода в системе координат станка; б - визуальное представление массива Атп

В общем виде вектор Атп имеет следующий вид

где: ХКо, УКо, ¿ко - координаты центра рассматриваемого элементарного участка в системе координат обрабатываемой детали; V - объем, рассматриваемого элементарного участка; кт - параметр характеризующий физические свойства материала; Б - номинальное значение заданной толщины покрытия на рассматриваемом участке; Я - величина, описывающая необходимые параметры микрорельефа для рассматриваемого участка; кк - коэффициент, характеризующий концентрацию остаточных напряжений в слое; А - коэффициент, определяющий поле допуска для значений параметров получаемого покрытия.

Основываясь на массиве исходных данных и экспертной базе знаний, система назначает начальные режимы работы генератора, состав газовоздушной среды и интенсивность прокачки смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для каждого участка. В процессе ЗИЛ блок распознания импульсов I (рис. 6) производит опрос четырех каналов аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и анализирует данные о текущем токе напряжении Ц, акустическом сигнале Бошк^ и температуре окружающей среды 1срсдЫ(|). По текущим сигналам тока формируется временной ряд 1Ь ¡2, .... 1„, который служит исходными данными для ИНС II. Данная сеть имеет 4096 входов, на которые с помощью сдвиговых регистров (Я на рис.6) подаются значения 1„. Обновление временного ряда происходит последовательно - каждое вновь регистрируемое значение тока сдвигает ряд на одну позицию в сторону увеличения порядковых номеров элементов ряда и «выталкивает» из регистров самый последний элемент. Сеть II синхронизирована с системой управления режимами обработки IX и системой управления станка VII. Основной функцией нелинейных слоев сети II является поддержание оптимального значения тока в системе, что реализуется при помощи коррекционных сигналов, формируемых на выходе сети.

Рис. 6. Адаптивная система управления процессом ЗИЛ.

Блок распознания импульсов, анализируя информацию, получаемую от АЦП, производит ее обработку, определяет общую энергию Р каждого импульса и долю энергии, затрачиваемую на обработку Р„, а также координаты приложения энергии. Значения энергии каждого импульса (Р, Р„) вместе с текущими координатами анода и данными об объеме и физических свойствах материала подаются на сумматор, который сопоставляет поступающую информацию и формирует массив текущего состояния обрабатываемой поверхности в виде двумерного массива Атек. Каждый элемент такого массива является вектором данных ат„, описывающим текущее

состояние элементарного участка обрабатываемой поверхности. В общем виде вектор атпимеет следующий вид: ämn - {Хк,YK,ZK,V,Tv,km, Р, Pwl},

где: Хк, YK, ZK - координаты центра рассматриваемого элементарного участка в системе координат обрабатываемой детали; V - объем рассматриваемого элементарного участка; Tv - температура элементарного участка; km - вектор характеризующий свойства материала элементарного участка; PwZ - величина, характеризующая полезную энергию, затраченную на обработку элементарного участка.

Массив текущего состояния обновляется в реальном режиме времени и достоверно отражает энергозатраты на единицу площади. С периодичностью в Опроса данные массива Атек поэлементно подайся на вход трехслойной нейронной сети III, результатом работы которой является вектор Tmn: Tmn = {n,m,S,R,kN}, где n, m -положение элементарного участка в массиве; S - толщина покрытия участка (n, m); R - шероховатость участка (n, m); kN - вектор, характеризующий концентрацию дефектов и остаточных напряжений участка (n, т), который, в свою очередь, формирует массив данных, характеризующий текущие свойства получаемого покрытия Aj.

Следующим этапом работы системы адаптивного управления (САдУ) является сравнение массива Aj с заданным массивом А0, для чего предусмотрен отдельный

программный блок IV, который поэлементно сравнивает два массива и, используя информацию из экспертной базы данных, выдает корректировочные сигналы для систем управления станком.

Помимо основной функции САдУ в системе имеются модули стабилизации температуры анода и управления газовоздушным составом межэлектродного промежутка, которые предусмотрены для снижения интенсивности процессов дефектообразования и повышения качества обработки.

Степень нагрева анода контролируется при помощи трех термопар, сигналы от которых (ti °С, t2°C, ti °С) с периодичностью tonpoca подаются на вход нейронной сети V (рис. 6), которая имеет один выход - функцию распределения температуры по длине анода ТА = f(lA). Полученная функция анализируется блоком слежения за температурой VI, и после сравнения текущей температуры катода с необходимой производится корректировка на интенсивность подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Тем самым температура обрабатывающего электрода поддерживается в оптимальном диапазоне, который задается экспертной базой данных.

Разработанная адаптивная система реализует управление устойчивостью процесса ЭИЛ в масштабе времени серии импульсов и позволяет стабилизировать его протекание за счет равномерного распределения энергозатрат по обрабатываемой площади, прогнозировать свойства получаемого слоя, контролировать температуру, а также управлять составом газо-воздушной среды. Дополнительно происходит повышение производительности процесса за счет подбора оптимальных режимов обработки, относительного положения электрод-инструмента и траектории его перемещения.

Пятая глава посвящена разработке технологии получения жаростойких покрытий высокого качества на криволинейных поверхностях деталей машин методами электроискрового легирования и безабразивной ультразвуковой финишной обработки (БУФО). Объектом исследования являются турбинные и компрессорные лопатки.

Для повышения жаростойкости использовались легирующие аноды из AI, Cr, Ni, 11Х15Н25М6АГ2 и твердого сплава. С точки зрения интенсивности массоперено-са наибольший привес обеспечивается анодами из никеля при нанесении его на жаропрочные стали 20X13 и ХН60ВМТЮ. Обработка жаропрочных сталей анодами из 11Х15Н25М6АГ2 затрудняется схватыванием электрода, вследствие чего на поверхности образуются перегретые локальные максимумы покрытия, после чего продолжение обработки нецелесообразно ввиду отсутствия массопереноса.

Также установлено, что зависимости параметров Ra, Rz и Rk от времени эквивалентны друг другу и для их сравнительной оценки достаточно использовать только один. Параметры шероховатости никелевого покрытия превышают параметры других покрытий (хром, медь, ВК8), что обусловлено более интенсивным массопереносом. По изменению параметров Rk Rpk и Rvk (рис. 7), установлено, что с увеличением времени обработки происходит увеличение высоты локальных максимумов, несущей поверхности и уменьшение глубины впадин профиля. После третьей минуты наблюдается обратный процесс: разрушение вершин микрорельефа и части несущей поверхности и увеличение глубины впадин. С точки зрения эксплуатационных характеристик для увеличения жаростойкости необходимо стремиться к снижению значений всех параметров и удлинению участка Rk на кривой Аббота. Если рассматривать только микрорельеф поверхности, то наиболее оптимальным временем обработки является 4-я минута, где значения всех параметров минимальны, но, учитывая наличие накопленных напряжений и окислов, оптимальным временем обработки является промежуток между 1-й и 2-й минутой.

S г

I j :,)

4 \

Время О —О—Rl: (Nu

>pili»iTUl.Ml!H

-♦— kk (Oll)

lOTKILhOIH

^ü-Rvk(Ni) ^A-RrklCiu

г д

Рис. 7. Динамика изменения параметров шероховатости слоя, получаемого на стали ХН60ВМТЮ анодами из никеля и меди;

Установлено, что никелевое покрытие более эффективно при нанесении на сталь ХН60ВМТЮ, а для стали 20X13 более жаростойким является покрытие из хрома. В среднем, для всех видов покрытий и материалов жаростойкость увеличилась в 2-6 раза, по сравнению с образцами без покрытий (рис. 8). В отличие от никеля, высота неровностей медного покрытия значительно меньше, что подтверждает сравнительно меньший массоперенос. В течение первой минуты обработки наблюдается уменьшение глубины неровностей профиля поверхности Кк и усредненной глубины впадин Rvk с одновременным ростом усредненной высоты выступов Ррк. С течением обработки глубина впадин продолжает уменьшаться, а кривая высоты выступов входит в колебательную стадию. Глубина неровностей основного профиля поверхности

растет. Анализируя данные параметры микропрофиля, можно сравнивать различные

а б в

Рис. 8 Масса окислившегося материала в зависимости от выдержки в печи при температуре 850°С для различных материалов и покрытий

Для повышения эксплуатационных качеств поверхностного слоя покрытий использовался метод БУФО, при этом исследовалось несколько вариантов обработки с различной степенью прижатия. Минимальное усилие прижатия достигалось тем, что центр колебаний индентора находился выше поверхности покрытия (без прижатия к заготовке), максимальное усилие обеспечивалось прижатием индентора к поверхности слоя (максимальное усилие 100Н). После одного прохода излучателя ультразвука, при исходной поверхности Ra = 6,3 мкм, шероховатость поверхности по Ra снижается до 0,1 мкм. Растягивающие остаточные напряжения, возникающие после ЭИЛ, компенсируются сжимающими от БУФО. Все трещины, впадины, а также поры и другие поверхностные дефекты структуры, образовавшиеся в процессе легирования, исправляются. Данные о микротвердости слоя для некоторых покрытий представлены на рис. 9. Установлено, что после ЭИЛ средняя твердость покрытия из никеля составляет 7000 МПа, что объясняется закалкой железа, присутствующего в слое.

После обработки БУФО, в результате разупрочнения, твердость падает до 1800 МПа. Для ВК8 и Си также происходит снижение твердости. Зона термического влияния (ЗТВ) имеет твердость от 3500 до 6000 МПа в зависимости от материала легирующего электрода, что объясняется диффузией углерода из основы и отсутствием перегрева в процессе обработки. Эта твердость сохраняется после БУФО. Покрытие из меди после БУФО стало двухслойным, при этом твердость-верхнего слоя (стали) составила 4600 МПа, а медной прослойки - 980 МПа, твердость ЗТВ - 3650 МПа. Формирование двухслойного покрытия объясняется тем, что при ультразвуковой обработке индентор БУФО переносит часть основы на покрытие, а высокая твердость объясняется наклепом, возникающим в результате ударного воздействия.

Поверхностное пластическое деформирование с ультразвуковой частотой позволяет создавать на обрабатываемой поверхности покрытия регулярный микрорельефов путем изменения скорости подачи, что обеспечивает повышение эксплуатационных свойств поверхности.

-б

<1 »5

V* ё3 3"-,

V-

г —п

V.. —О

о ? ю 1? :о :> зо з?

Гту оиш —№+БУ<1>0 -0-01« БУФО

311 "ю Б 9 Л п . н * 1; У. Ё из у & и X ? =

N к

н-

я 1 с

о 5 ю 1? :о зо з Глуонн.! -О- оеч БУФО —0— ВК+ГЛ'

си.ть .цель сталь основа

Рис. 9. Свойства покрытий, получаемых ЭИЛ до и после БУФО: а, б, в - микротвердость покрытий получаемых на стальных заготовках, подвергшихся и не подвергшихся обработке БУФО.

По результатам диссертационного исследования разработана технология по обработке криволинейных поверхностей на станках с числовым программным управлением методами ЭИЛ и БУФО.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана методика и создана оригинальная экспериментальная установка для исследования процесса электроискрового легирования для однозначной оценки и обработки результатов экспериментов. Выявлены условия и признаки возникновения и устойчивого существования рабочего импульса. Разработана методика и экспериментальный стенд автоматического определения типа импульса и его энергии в реальном режиме времени, позволяющая повысить стабильность и контролировать энергетические затраты при протекании процесса ЭИЛ.

2. Определены источники информации о протекании процесса ЭИЛ, к которым относятся акустический сигнал, объем и температура нагрева обрабатываемого и обрабатывающего электродов, что позволяет прогнозировать и контролировать величину массопереноса и эрозии анода, формирование микропрофиля поверхности, процессы окисления и дефектообразования.

3. Процесс формирования микропрофиля поверхности, получаемой ЭИЛ, является нелинейным, зависит от энергии импульсов и материала электродов, а также оказывает влияние на общее изменение геометрии обрабатываемой детали и меняет ее эксплуатационные характеристики. Для оценки микрорельефа получаемых покрытий предложено использовать комплекс параметров Як Крк и , позволяющих точно определить количество и остроту выступов, глубину и толщину впадин, а также площадь несущей поверхности слоя для сравнения эксплуатационных характеристик получаемых покрытий и выявления оптимальных режимов и условий обработки.

4. Разработана система адаптивного управления, обеспечивающая стабильность протекания процесса ЭИЛ на уровне единичного импульса, серии импульсов и технологической операции на основе интеллектуального управления температурными, энергетическими параметрами, режимами обработки, а так же системой позиционирования станка, что позволяет получать покрытия с постоянными свойствами по всей площади обработки.

5. Выявлены оптимальные электродные материалы и режимы обработки, обеспечивающие повышение жаростойкости сталей ХН60ВМТЮ и 20X13 в 2-6 раз, максимальную толщину покрытия и наилучшее качество микрорельефа.

6. Метод безабразивной ультразвуковой финишной обработки позволяет повышать качество микрорельефа слоя (исходное Ra = 6,3-12,5 мкм, после БУФО Ra = 0,05-0,1 мкм.), а также получать покрытия с широким диапазоном эксплуатационных свойств за счет регулирования амплитуды, частоты колебания, а так же подачи выглаживающего индентора.

7. По результатам диссертационного исследования разработана технология получения качественных покрытий на поверхностях со сложной геометрией методами электроискрового легирования и безабразивной ультразвуковой финишной обработки, на станках с числовым программным управлением.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Davydov V. М. Modification of anodes temperature during electrospark treatment / V. M. Davydov, E. A. Ledkov, A.V. Nikitenko, A.V. Gil // Modern materials and technologies 2007 : materials of international VII Russia-China Symposium: two volumes. - Khabarovsk : Pacific National University, 2007 - Vol. 2. - P. 21-24.

2. Давыдов В. M. Исследование влияния радиуса обрабатываемой заготовки на свойства получаемого слоя при элекгроискровом легировании / В. М. Давыдов, А. Д. Верхотуров, Е. А. Ледков, С. В. Николенко // Принципы и процессы создания неорганических материалов (Третьи Самсоновские чтения): материалы симпозиума - Хабаровск : Изд-во Гихоокеан. гос. ун-та, 2006. - С. 175-176.

3. Ledkov Е.А. Designing a machine with PCNC for electro-spark alloying / V. M. Davydov, E. S. Boyko, E. A. Ledkov // Joint China-Russia symposium on advanced materials processing technology 2006. - Harbin : Harbin Institute of Technology, 2006.

4. Ледков Е.А. Изменение температуры анодов в процессе электроискровой обработки / Е. А. Ледков, В. М. Давыдов, А. В. Никитенко // Новые технологии и материалы. Инновации и инвестиции в промышленности Дальнего Востока : материалы Всероссийской научно-практической конференции : в 3 ч. - Комсомольск-на-Амуре : КнАГТУ, 2007. - ч.1. С. 174.

5. Устройство для электроискрового легирования / А. П. Богачев, В. М. Давыдов, А. Д. Верхотуров, Е. А. Ледков : Патент на изобретение № 2334603, зарегистрирован 27.09.2008.

6. Ледков Е.А. Электроискровое легирование как метод повышения качества деталей машин / Е. А. Ледков, В. М. Давыдов, А. Д. Верхотуров, С. Н. Химухин, А. В. Гиль // Проблемы качества машин и их конкурентоспособности : материалы 6-й Международной научно-технической конференции. - Брянск : 2008. - С. 287-288.

7. Ledkov Е. A. Improvement of coating quality obtained by electro spark alloying with nonabrasive ultrasonic finishing polishing / V. M. Davydov, E. A. Ledkov, S. N. Khi-mukhin, A. V. Gil // 3rd International conference on Manufacturing engineering. Kallithea of Chalkidiki - Greece : 2008 - C. 199-204.

8. Ледков E. А. Оценка эффективности восстановления поверхностей деталей машин методом электроискрового легирования (ЭИЛ) / В. М. Давыдов, Е. А. Ледков, С. Н. Химухин, А. В. Гиль // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: материалы IV Международной научно-технической конференции : в 2 ч.-Курск : 2008.-ч.1.-С. 136-140.

9. Гиль Л. В. Влияние интервала между импульсами на параметры электроискровой обработки / А. В. Гиль, С. Н. Химухин, Е. А. Ледков // Инновации, качество и сервис в технике и технологиях : материалы I Международной научно-практической конференции: в 2 ч. - Курск : Курск, гос. техн. ун-т, 2009. - ч.1. - С. 57-60.

10. Ледков Е. А. Стабилизации электроискровой обработки / Е. А. Ледков, С. Н. Химухин, В. М Давыдов, Р. А. Соколов, А. В. Гиль // Инновации, качество и сервис в технике и технологиях: материалы I Международной научно-практической конференции: в 2 ч. Курск : Курск, гос. техн. ун-т., 2009. - ч.1. С. 76-79.

11. Ледков Е. А. Исследование процессов стабилизации электроискровой обработки / Е. А. Ледков, В. М. Давыдов, С. Н. Химухин, А. В. Гиль // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2009. - №4 - С. 63-71.

12. Ледков Е. А. Повышение жаростойкости компрессорных и турбинных лопаток методами электроискрового легирования и безабразивной ультразвуковой финишной обработки / Е. А. Ледков, С. Н. Химухин, В. М. Давыдов, Р. А. Соколов, В. Л. Ники-шечкин // Новые материалы и технологии в машиностроении. Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции - Брянск : БГИТА, 2009. - Выпуск 9-С. 52-56.

13. Ледков Е. А. Исследование процессов формирования микрорельефа покрытий, получаемых методом электроискрового легирования / В. М. Давыдов, С. И. Химухин, Е. А. Ледков, Р. А. Соколов // Теория и практика механической и электрофизической обработки материалов : в 2 ч. - Комсомольск-на-Амуре : КнАГТУ, 2009. - ч.2. - С. 59-68.

14. Устройство для подсчета количества искровых процессов и автоматической корректировки параметров электроискрового легирования / С. Н. Химухин, Е. А. Ледков, В. М. Давыдов, А. В. Гиль, И. В. Кочетова : Патент на полезную модель № 85633, зарегистрирован 10 августа 2009 г.

15. Ledkov Е. A. Obtaining of heat and corrosion resistant coatings by ESA and NUFT methods / E. A. Ledkov, V. M. Davydov, S. N. Khimukhin, T. S. Khimukhina, R. A. Soko-lov // Modern materials and technologies 2009: International Xth Russian-Chinese Symposium. Proceedings. - Khabarovsk: Pacific National University, 2009. - P. 511-516.

16. Ледков E.A. Повышение коррозионной- и жаростойкости турбинных лопаток / Е.А. Ледков, В.М. Давыдов, P.A. Соколов, В.Л. Никишечкин // Будущее машиностроения России: сб. тр. Всерос. конф. молодых ученых и специалистов. (Москва, 2125 сентября 2009 г.) / Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана. - М. : МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2009. С. 63-64.

17. Гиль А. В. Влияние нагрева электродов на изменение их массы при электроискровой обработке / А. В. Гиль, С. Н. Химухин, Е. В. Муромцева, В. М. Давыдов, Е. А. Ледков // Упрочняющие технологии и покрытия. Научно-технический и производственный журнал - 2010. - №3. - С. 26-30.

Лсдков Евгении Александрович

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 21.09. Юг. Формат 60X84 1/16

Бумага писчая. Гарнитура Times New Roman. Печать цифровая.

Усл. печ. л. 1,125. Тираж 100 экз. Заказ №150

Отдел оперативной полиграфии издательства Тихоокеанского государственного

университета. 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ледков, Евгений Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ДЕТАЛЯХ МАШИН СО СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ

1.1. Методы получения защитных покрытий на деталях машин

1.2. Технологические особенности использования метода низковольтного электроискрового легирования

1.3. Модели процесса электроискрового легирования

1.4. Особенности выбора материала обрабатывающего электрода

1.5. Анализ основных причин нестабильности ЗИЛ

1.6. Формирование микрорельефа покрытия при ЗИЛ и его влияние на эксплуатационные свойства деталей

1.7. Автоматизация процесса ЗИЛ

1.8. Выводы по главе

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ, МЕТОДИКА И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методология достижения цели исследования

2.2. Выбор электродных материалов

2.3. Методика исследования микро- и макроструктуры электродных материалов и слоя

2.4. Методика исследование кинетики массопереноса электродных материалов дг;.''.

2.5. Методика исследование электрических, световых и акустических сигналов

2.6. Методика измерения температуры анода и катода

2.7. Алгоритм исследование влияния габаритных размеров катода на процесс ЗИЛ

2.8. Алгоритм исследования микрорельефа поверхностей и геометрии образцов

2.9. Порядок исследование влияния площади контакта электродов на протекание процесса ЗИЛ

2.10. Методика исследования жаростойкости образцов

2.11. Алгоритм исследование массопереноса в зависимости от нагрева катода

2.12. Методика безабразивной ультразвуковой финишной обработки покрытий, полученных методом ЗИЛ

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗИЛ НА ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ

3.1. Исследование электрических, световых и акустических сигналов единичных импульсов при низковольтной электроискровой обработке

3.1.1.

3.1.2.

3.1.3.

3.2.1.

3.2.2.

3.3.1.

3.3.2.

3.4.1.

3.4.2.

3.4.3.

ГЛАВА 4.

ГЛАВА 5.

Исследование светового излучения вспышки от взрыва контактного мостика при ЭИЛ

Исследование акустического сигнала от взрыва контактного мостика при ЭИЛ

Исследование распределения энергии внутри единичного импульса

Исследование влияния размерных параметров электродных материалов на стабильность процесса ЭИЛ Исследование влияние габаритных размеров катода на протекание процесса ЭИЛ

Исследование влияния площади контакта электродов на процесс ЭИЛ

Исследование влияния температуры нагрева электродов, при ЭИЛ, на параметры обработки

Исследование влияние температуры анода и катода на мас-соперенос при ЭИЛ

Исследование распределения температуры по длине анода Исследование микрорельефа покрытий, получаемых методом ЭИЛ

Формирование микрорельефа покрытия полученного методом ЭИЛ

Влияние времени обработки, мощности установки и материалов анода и катода на микрорельеф получаемого покрытия при ЭИЛ

Исследование динамики формирования микрорельефа покрытия при ЭИЛ Выводы по главе

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ, ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ЭИЛ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ И НЕЙРОСЕТЕВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

Общие принципы адаптивного управления процессом ЭИЛ Источники информации о протекании процесса ЭИЛ Применение методов искусственного интеллекта в системах управления технологическим процессом электроискровой обработки

Проектирование системы адаптивного управления электроискровым станком Выводы по главе

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПО ПОЛУЧЕНИЮ ПОКРЫТИЙ НА ДЕТАЛЯХ МАШИН МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ И БЕЗАБРАЗИВНОЙ

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ НА

СТАНКАХ С ЧПУ

5.1. Определение объекта исследования

5.2. Обоснование выбора материала обрабатывающего электрода

5.2.1. Выбор материалов обрабатывающих электродов

5.2.2. Определение кинетики массопереноса материала электродов при ЭИЛ

5.2.3. Исследование жаростойкости покрытий

5.3. Разработка методики анализа микрорельефа покрытий, получаемых методом электроискрового легирования.

5.4. Повышения качества микрорельефа покрытий после ЭИЛ

5.4.1. Применение безабразивной ультразвуковой финишной обработки

5.4.2. Влияние БУФО на микрорельеф покрытий

5.4.3. Влияние БУФО на свойства покрытий

5.5. Получение высококачественных покрытий, методами ЭИЛ + БУФО на станке с ЧПУ

5.6. Модель устройства для ЭИЛ на станке с ЧПУ

5.7. Выводы по главе 5 149 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 151 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ЗИЛ - электроискровое легирование; ЭИО - электроискровая обработка;

БУФО - безабразивная ультразвуковая финишная обработка; ЗТВ - зона термического влияния; ЗО — зона оплавления; МЭС - межэлектродная среда;

ППД - поверхностное пластическое деформирование;

УППД - ультразвуковое поверхностное пластическое деформирование;

САдУ - система адаптивного управления;

ИНС - интеллектуальная нейронная сеть;

Введение 2010 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Ледков, Евгений Александрович

Актуальность темы: успешное развитие машиностроения невозможно без повышения эксплуатационных свойств наиболее нагруженных и дорогостоящих деталей и узлов, имеющих сложную геометрическую форму, которые изготавливаются из жаропрочных, коррозионно-стойких и износоустойчивых материалов. Распространенными причинами поломки являются абразивный износ, возникающий в результате воздействия на рабочие поверхности пыли и песка, трение, высокие температуры и коррозионный износ, возникающий вследствие действия агрессивных сред. Одним из распространенных методов повышения работоспособности деталей является создание покрытий методом электроискрового легирования (ЭИЛ). ЭИЛ обладает рядом положительных качеств, наиболее важными из которых являются высокая адгезия между наносимым слоем и материалом основы, возможность наносить любые токопроводя-щие материалы, простота проведения технологических операций, низкая энергоемкость процесса. Однако, несмотря на все достоинства метода, его распространение в условиях промышленного производства ограничено, что обусловлено нестабильностью протекания процесса, отсутствием технологий и технологического оборудования, позволяющего получать покрытия с однородными свойствами по всей площади обработки. Это связано с рядом нерешенных проблем, связанных с условиями возникновения и протекания электроискрового процесса, взаимосвязью электрических параметров процесса с изменениями в структуре материалов электродов. Существенными недостатками, препятствующими внедрению ЭИЛ в производство, являются низкое качество микрорельефа поверхности, остаточные напряжения, дефекты. Нестабильность процесса ЭИЛ, наиболее ярко проявляющаяся на немеханизированных установках, а также высокая чувствительность структуры покрытия к изменению параметров обработки (температура, газовый состав среды, сила прижатия анода к катоду, режим работы генератора и взаимное положение электродов относительно друг друга) затрудняет контроль и прогнозирование технологических свойств получаемых покрытий.

Все эти недостатки свидетельствуют об актуальности проблемы повышения качества покрытий при ЗИЛ и зависят от стабильности протекания процесса.

Для стабилизации и управления процессом ЗИЛ необходимо выявить ключевые параметры, которые однозначно будут влиять на его протекание. Учитывая нелинейность и многопараметричность процесса, необходимо разработать систему управления и контроля, которая позволит оперировать множеством взаимосвязанных параметров в реальном режиме времени. Кроме этого система должна располагать экспертной базой данных, возможностью обучаться, пополнять свою базу данных и обмениваться данными с другими системами.

Попытки обеспечить стабильность и автоматизировать технологический процесс ЗИЛ предпринимались и ранее, но законченного решения или готового технологического процесса, подходящего для любых деталей и условий их функционирования, до сих пор не существует. В связи с этим данная работа направлена на поиск, анализ и использование наиболее информативных параметров ЗИЛ для разработки основ автоматизации процесса и универсальной технологии получения покрытий и заданного микрорельефа при помощи ультразвукового поверхностного пластического деформирования (УППД).

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

4. Выявить физические закономерности формирования микрорельефа получаемых покрытий в зависимости от различных параметров обработки и разработать методы его оценки, прогнозирования и улучшения в соответствии с функциональными требованиями, предъявляемыми к микрорельефу рабочих поверхностей деталей.

Научная новизна:

1. Установлено и научно обосновано влияние параметров электроискрового легирования на стабильность протекания процесса и формирование слоя. Показано, что на стабильность комплексно влияют следующие параметры: входные - размеры и форма электродов, начальный режим обработки и свойства используемых материалов; текущие — температура электродов, степень прижатие, траектория перемещение электродов и удельная энергия, определяющие эксплуатационные и физико-механические свойства покрытия.

2. Разработана модель адаптивной системы управления процессом электроискровой обработки на основе методов нейросетевого управления, регулирования электрических параметров процесса, температуры электродов, состава газовоздушной среды, силы прижатия анода к катоду.

Практическая ценность от реализации результатов работы:

3. Предложена методика контроля изменения геометрических и эксплуатационных параметров покрытия.

4. Разработан алгоритм определения типов импульсов, технологические рекомендации по контролю и стабилизации электрических, температурных параметров процесса и прогнозированию толщины, шероховатости и функциональ1 ных свойств получаемых покрытии.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов (Третьи Самсоновские чтения)» (Хабаровск, 2006 г.); на 3rd International conference on «Manufacturing engineering. Kallithea of Chalkidiki» (Greece, 2008 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии и материалы. Инновации и инвестиции в промышленности Дальнего Востока» (Комсомольск-на-Амуре, 2007 г.); на шестой международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 2008 г.); на IV международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2008 г.); на I Международной научно-практической конференции «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях» (Курск, 2009 г.); на международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2009 г.); на международной научно-технической конференции «Теория и практика механической и электрофизической обработки материалов» (Комсомольск-на-Амуре, 2009 г.); на Joint China-Russia symposium on «advanced materials processing technology» (Harbin, 2008, 2010); на Russia-China Symposium «Modern materials and technologies» (Khabarovsk, 2007, 2009).

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 2 таблицы, 44 рисунка, список литературы из 109 наименований.

Заключение диссертация на тему "Повышение качества покрытий изделий путем адаптивного управления процессом ЭИЛ и последующей ультразвуковой обработки"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

3. Процесс формирования микропрофиля поверхности, получаемой ЭИЛ, является нелинейным, зависит от энергии импульсов и материала электродов, а также оказывает влияние на общее изменение геометрии обрабатываемой детали и меняет ее эксплуатационные характеристики. Для оценки микрорельефа получаемых покрытий предложено использовать комплекс параметров Як и позволяющих точно определить количество и остроту выступов, глубину и толщину впадин, а также площадь несущей поверхности слоя для сравнения эксплуатационных характеристик получаемых покрытий и выявления оптимальных режимов и условий обработки.

6. Метод безабразивной ультразвуковой финишной обработки позволяет повышать качество микрорельефа слоя (исходное Яа = 6,3-12,5 мкм, после БУФО Яа = 0,05-0,1 мкм.), а также получать покрытия с широким диапазоном эксплуатационных свойств за счет регулирования амплитуды, частоты колебания, а так же подачи выглаживающего индентора.

Библиография Ледков, Евгений Александрович, диссертация по теме Автоматизация в машиностроении

1. Tamarin, Y. Protective coatings for turbine blades/ Y. Tamarin, USA.: ASM International, 2002. -217 c.

2. Верхотуров, А.Д. Технология электроискрового легирования металлических поверхностей / А.Д. Верхотуров, И.М. Муха. Киев: Техника, 1982. -182 с.

3. Лазаренко, Н.И. Технологический процесс изменения исходных свойств металлических поверхностей электрическими импульсами / Н.И. Лазаренко // Электроискровая обработка материалов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. -Вып. 2. - С. 36-66.

4. Электроискровое легирование металлических поверхностей / А.Е. Гитлевич, В.В. Михайлов, Н.Я. Парканский, В.М. Ревуцкий. Кишинев: Штиинца, 1985.-196 с.

5. Верхотуров, А.Д. Электродные материалы для электроискрового легирования / А.Д. Верхотуров, И.А. Подчерняева, Л. Ф. Прядко и др. М.: Наука, 1988.-224 с.

6. Верхотуров, А.Д. Физико-химические основы процесса электроискрового легирования / А.Д. Верхотуров. Владивосток: Дальнаука, 1992. — 180 с.

7. O'Neil, В. Surface hardening of metals by spark discharge / B. O'Neil // Nature. -1958.-№4620.-P. 1421-1428.

8. Goldshmidt, M.J. The constitution of sparkreated metals / M.J. Goldshmidt // Iron and Steel. 1959. - P. 469- 471.

9. Bohme, W. Standzeiterhohund von Werkengen mittels des Elektrofunkenver-fahres / W. Bohme // Fertigungstechnik und Betrib. 1969. - № 12. — P. 757-760.

10. Electric spark toughening of cutting tools and steel components / C.S. Kahlok, H.I. Baker, C.E. Noble, F. Koenigsberger // Inter. J. Mach. Tool Des. And Res. -1970.-№ l.-P. 95-121.

11. Николенко, C.B. Новые электродные материалы для электроискрового легирования / C.B. Николенко, А.Д. Верхотуров. Владивосток: Дальнау-ка, 2005.-219 с.

12. Лазаренко, Н.И. Современный уровень развития электроискровой обработки материалов / Н.И. Лазаренко, Б.Р. Лазаренко // Электроискровая обработка материалов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. - Вып. 1. - С. 37- 49.

13. Лазаренко, Б.Р. Электроискровой способ изменения исходных свойств металлических поверхностей / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко — М.: Изд-во АН СССР, 1958.- 117 с.

14. Лазаренко, Н.И. Изменение исходных свойств поверхности катода под действием искровых электрических импульсов, протекающих в газовой среде / Н.И. Лазаренко // Электроискровая обработка материалов — М.: Изд-во АН СССР, 1957. Вып. 1. - С. 70-94.

15. Лазаренко, Б.Р. Изыскание новых применений электричества / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко // Электроискровая обработка материалов. — 1977. — №5.-С. 5-19.

16. Могилевский, И.З. Металлографические исследования поверхностного слоя стали после электроискровой обработки / И.З. Могилевский, С.А. Чаповая // Электронная обработка материалов- М.: АН СССР, 1957. Вып. 1. -С. 95-116.

17. Могилевский, И.З. Структурные изменения металла после электроискровой обработки их графитом / И.З. Могилевский // Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. - Вып. 1. С. 86-97.

18. Буше, H.A. Совместимость трущихся поверхностей / H.A. Буше, В.В. Ко-пытко. -М.: Наука, 1981. 128 с.

19. Эпштейн, Г.Н. Высокоскоростная деформация и структура металлов / Г.Н. Эпштейн, O.A. Кайбашев. -М.: Металлургия, 1971.-200 с.

20. Рентгенофазовые исследования превращений в поверхностном слое металлов, подвергшихся действию электрических разрядов / Л.С. Палатник // Изв.

21. АН СССР. Сер. Физ. — 1951. — Т.15, № 1.-С. 121-125.

22. Фазовые превращения при электроискровой обработке металлов и опыт установления критерия наблюдаемых взаимодействий / JI.C. Палатник // Доклады АН СССР. Сер. техн. физ. 1953. - Т.89, № 3. - С. 455- 458.

23. Коробейник, В.Ф. Особенности формирования микротопографии, структуры и субструктуры поверхностного слоя при электроискровом легировании / В.Ф. Коробейник, С.И. Рудюк, C.B. Коробейник // Электронная обработка материалов. 1989. - № 1. - С. 15-17.

24. Мицкевич, М.К. Изучение динамики процесса переноса материалов электродов в сильноточном импульсном разряде / М.К. Мицкевич, А.И. Бушик, A.A. Бакуто, В.А. Шилов // Электронная обработка материалов. 1977. — №4.-С. 18-19.

25. Мицкевич, М.К. Динамика импульсного разряда в 'условиях его для электроискрового легирования / М.К. Мицкевич, А.Е. Гитлевич, A.A. Бакуто и др.// Электронная обработка материалов. 1986. - № 3. - С. 22-25.

26. Афанасьев, Н.В. Некоторые особенности электрического разрушения электродов при разрядах в газовой и жидких средах / Н.В. Афанасьев, С.Н. Ка-пельян, Л.Н. Филиппов // Электронная обработка материалов. 1970. - № 1. -С. 3-8.

27. Источники питания для электроискрового легирования / С.П. Фурсова, A.M. Парамонов, И.В. Добында, A.B. Семенчук. Кишинев: Штиинца, 1983. -270 с.

28. Золотых, Б.Н. О физической природе электрической обработки металлов / Б.Н. Золотых // Электронная обработка металлов.- М.: АН СССР. 1957. -Вып. 1. -С. 39-69.

29. Золотых, Б.Н. Основные вопросы качественной теории электроискровой обработки в жидкой диэлектрической среде / Б.Н. Золотых // Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР, 1962.1. С. 5-43.

30. Золотых, Б.Н. Физические основы электроэрозионной обработки / Б.Н. Золотых, P.P. Мельдер. — М.: Машиностроение, 1977. 43 с.

31. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов / B.C. Коваленко,

32. A.Д. Верхотуров, Л.Ф. Головко, И.А. Подчерняева. М.: Наука, 1986. -320 с.

33. Бурумкулов, Ф.Х. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин и инструментов (теория и практика) / Ф.Х. Бурумкулов, П.П. Лезин, П.В. Сенин, В.И. Иванов, С.А. Величко, П.А. Ионов. Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 2003. - 504 с.

34. Мулин, Ю.И. Электроискровое легирование рабочих поверхностей инструментов и деталей машин электродными материалами, полученными из минерального сырья / Ю.И. Мулин, А.Д. Верхотуров. Владивосток: Даль-наука, 1999.-110 с.

35. Пячин, С.А. Физико-химические процессы в поверхностных слоях металлов при воздействии низковольтных разрядов / С.А. Пячин, М.А. Пугачевский,

36. B.Г. Заводинский, Д.Л. Ягодзинский // Вестник ДВО РАН. 2005. - № 6. Приложение - С. 93-100.

37. Пячин, С.А. Формирование поверхностного слоя из переходных металлов на тантале и сталях при воздействии электрических разрядов: автореф. дис. .канд. физ.- мат. наук. Владивосток: ИМ, 1999. - 22 с.

38. Мулин, Ю.И. Феноменологическое описание закономерностей формирования поверхностного слоя при электроискровом легировании / Ю.И. Мулин, Л.А. Климова, Д.В. Ярков // Физика и химия обработки материалов. 2000. -№ 3. - С. 50-56.

39. Мулин, Ю.И. Особенности формирования структуры и свойства покрытий, нанесенных методом электроискрового легирования на сталь / Ю.И. Мулин // Физика и химия обработки материалов. 2006. - № 4. - С. 60-66.

40. Ким A.B. Самоорганизация в процессах упрочнения, трения и изнашивания режущего инструмента / Ким В.А. Владивосток: Дальнаука, 2001. - 203 с.

41. Артамонов А .Я., Бовкун Г.А., Козаченко М.В. и др. Электроискровое легирование стали тугоплавкими соединениями 7/ Порошк. металлургия. -1968. №7. - С.88-90.

42. Архаров В. И. Основные проблемы взаимодействия металлов с газами // Механизм взаимодействия металлов с газами. М.: Наука. - 1964. - с.24-35.

43. Афанасьев Н.В., Капельян С.Н., Филиппов Л.П. Некоторые особенности электрического разрушения электродов при разрядах в газовой и жидкой средах // Электрон, обработка материалов. 1970. - №1. - С.3-8.

44. Самсонов Г.В., Верхотуров А.Д., Бовкун Г.А., Сычев B.C. Электроискровое легирование металлических поверхностей. Киев: Наук, думка'. - 1976. -220с.

45. Химухин C.H. Условия возникновения искрового процесса при низковольтной электроискровой обработке// Упрочняющие технологии и покрытия № 1 2007 г. С 12-15.

46. Высшая аттестационная комиссия Министерства образования и науки Российской Федерации. Паспорта специальностей научных работников http://vak.ed.gov.ru/ru/helpdesk/ (август 2010 г.)

47. Д. Я. Свет. Оптические методы измерения истинных температур М. Наука 1982. 438 с.

48. Современное состояние и пути развития оптической пирометрии пламени успехи физических наук Т. LXXVI, вып. 4. Апрель 1962 г. 683 с. 610 с.

49. Химухин, С.Н. Условия возникновения искрового процесса при низковольтной электроискровой обработке / С.Н. Химухин // Упрочняющие технологии и покрытия. 2007. - № 1. - С. 12-15.

50. Пячин, С.А. Физико-химические процессы в поверхностных слоях металлов при воздействии низковольтных разрядов / С.А. Пячин, М.А. Пугачевский,

51. B.Г. Заводинский, Д.Л. Ягодзинский // Вестник ДВО РАН. 2005. - № 6. Приложение - С. 93-100.

52. Кочетова И.В. Программа для исследования электроискрового процесса на механизм формирования вторичных структур материалов / И.В. Кочетова,

53. C.Н. Химухин // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. № 2008611327. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 17.03.2008.

54. Комбалов B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ. М.: «Наука», 1974 г. стр. 112.

55. Хусу А.П., Витенберг Ю.Р. Пальмов В.А. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход), Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1975, стр. 344.

56. Валетов В.А Оптимизация микрогеометрии поверхностей деталей в приборостроении. Учебное пособие. JL: ЛИТМО, 1989, с. 100.

57. Демкин Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин. -М. Машиностроение, 1981г.

58. Валетов В.А., Третьяков С.Д. Оптимизация микрогеометрии поверхностей деталей / Учебно-методическое пособие, СПб.: СПб ГУИТМО, 2005.-28с.

59. Горбань А.Н., Нейроинформатика / Горбань А.Н., Дунин-Барковский B.JL, Кир дин А.Н. и др. Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998.-296с.

60. Козырь A.B., Глабец Т.В., Верхотуров А.Д. Жаростойкость и коррозионная стойкость сталей после электроискрового легирования. — Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2006.

61. Давыдов В.М., Ледков Е.А., Никитенко A.B. Изменение температуры анодов в процессе электроискровой обработки // Новые технологии и материалы. Инновации и инвестиции в промышленности Дальнего Востока — ГОУВПО «КнАГТУ» 2007 г. - 174 с.

62. Химухин С.Н. Давыдов В.М. Ледков Е.А. Гиль A.B., Соколов P.A. Стабилизации электроискровой обработки // Инновации, качество и сервис в технике и технологиях Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2009. с. 76-79.

63. Химухин С.Н., Давыдов В.М., Ледков Е.А., Гиль A.B. Исследование процессов стабилизации электроискровой обработки // Известия ОрелГТУ. Серия фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии -2009. №4/276 (575). с. 63-71.

64. Данилов Ю. А., Кадомцев Б. Б. Что такое синергетика?//Нелинейные волны. Самоорганизация — М., Наука, 1983.

65. Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Основания синергетики: Режимы с обострением, самоорганизация, темпомиры. — СПб.: Алетейя, 2002. — 414 с.

66. Верхотуров А.Д. Формирование поверхностного слоя металлов при электроискровом легировании. Владивосток: Дальнаука, 1995. — 323 с.

67. Бородин И. Ф., Судник Ю. А.Автоматизация технологических процессов. — М.: КолосС, 2004. — 344 с.

68. Хлытчиев С.М. и др. Основы автоматики и автоматизации производственных .процессов; Учебник .для вузов связи/ С. М. Хлытчиев, А. С Ворожцов, И. А. Захаров.— М.: Радио и связь, 1985. — 288 с.

69. Хольм, Р. Электрические контакты / Р. Хольм. М.: Иностранная литература, 1961.-464 с.

70. Кабалдин Ю.Г., Сарилов М.Ю., Биленко C.B. Повышение устойчивости процесса электроэрозионной обработки и качества обработанной поверхности на основе подходов искусственного интеллекта. Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ - 2007. - 191 с.

71. Злыгостев A.M., Бобошко А.И., Сарилов М.Ю. К вопросу стабилизации процесса размерной электроэрозионной обработки // Металлообработка. — 2005.-№1.-с. 17-18.

72. Сарилов М.Ю. Покотило М.А. Выбор параметров управления процессом электроэрозионной обработки // Известия Тульского государственного университета. г. Тула. - ГОУ ВПО ТулГУ. - 2006. - с. 133-143.

73. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника: теория и практика. М.: Мир, 1992. 184 с.

74. Давыдов В. М. Основы построения нейронных сетей : учеб. Пособие / В. М. Давыдов, Е. С. Бойко. Хабаровск : Изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2005. -67 с.

75. Сергеев В.В. Метод оценки стабильности импульсных характеристик линейных электронных цепей. Радиотехника, 1979, т.34, № 8. - с. 75-77.

76. Дмитриков В.Ф., Сергеев В.В., Самылин И.Н. Повышение эффективности преобразовательных и радиотехнических устройств. Издательство: Радио и Связь, Горячая Линия-Телеком. Твердый переплет, 424 с.

77. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н. И. Электроискровая обработка токопроводя-щих материалов. -М.: Изд-во АН СССР, 1959.-184 с.'

78. Ионов П.А. Выбор оптимальных режимов восстановления изношенных деталей электроискровой наплавкой. Кандидатская диссертация. — Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, 1999.-216 с.

79. Величко С.А. Восстановление и упрочнение электроискровой наплавкой изношенных отверстий чугунных корпусов гидрораспределителей. Кандидатская диссертация. Саранск:МГУ им. Н.П. Огарева, 2000.-239 с.

80. Пушкин И.А. Восстановление изношенных деталей из бронз способом электроискровой наплавки электродами из медных сплавов и никеля. Кандидатская диссертация. Саранск:МГУ им. Н.П. Огарева, 2001.-242 с.

81. Сафронов И.И. Технологические принципы формирования высоких триботехнических свойств восстановленных деталей.- Автореф. дисс. на соиск. ученой степени д.т.н. М.: МИИСП, 1991.-42с.

82. Бойцов А.Г. и др. Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами. -М.: Машиностроение, 1991. — 144 с.

83. Гиль A.B. Влияние нагрева электродов на изменение их массы при электроискровой обработке / A.B. Гиль, В.М. Давыдов, С.Н. Химухин, Е.А. Ледков, Е.В. Муромцева // Упрочняющие технологии и покрытия. 2010. - №3. - С. 26-30.

84. Усов C.B., Дроздов Ю.Н., Белобрагин Ю.А. и др. Комбинированные процессы электроэрозионного упрочнения для повышения ограниченной долговечности деталей машин // Вестн. Машиностроения. 1986. №7. С. 59-62.

85. Романенко A.A., Яценко H.H., Кудря Г.А. Особенности электроискрового упрочнения. //Технология и организация производства. 1977. №3 С. 52-54.

86. Основы автоматизации машиностроительного производства: Учеб. для ма-шиностроит. спец. вузов / Е.Р.Ковальчук, М.Г.Косов, В.Г.Митрофанов и др.: Под ред. Ю.М.Соломенцева. -2-е изд., испр.-М.:Высш.шк., 1999.-312с.

87. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. М.: Машиностроение, 1983.-376 с.

88. Гавриш А.П. Гибкие роботехнические системы/ А.П. Гавриш, JI.C. Ямполь-ский. Учебник. К.:Вища шк. Головное изд-во, 1989. - 407 с.

90. Бурумкулов Ф.Х., Беляков A.B., Лельчук Л.М., Иванов В.И. Восстановление и упрочнение деталей электроискровым методом. // Сварочное производство, 1998, №2.

91. Бурумкулов Ф.Х. Использование электроискрового метода для восстановления и упрочнения деталей сельхозтехники и машин для переработки сельхозпродукции. Челябинск, Вестник ЧГАУ, Т.23, с. 24. .28.

92. Томашов, Н.Д. Теория коррозии и защиты металлов / Н.Д. Томашов. — М.: АН СССР, 1960. 600 с.

93. Никитин, В.И. Метод прогнозирования долговечности защитных покрытий / В.И. Никитин // Физико-механическая обработка материалов. 1982. - № 3. - С. 95-99.

94. Архаров, В.И. О структурных характеристиках окалины, используемых при исследовании механизма реакционной диффузии / В.И. Архаров, Е.Б. Блан-кова // Физика металлов и металловедение. 1960. - T. IX, вып. 6. -С. 879887.

95. Никитин, В.И Расчет жаростойкости металлов / В.И. Никитин. М.: Металлургия, 1976.-208 с.

96. А. П. Гуляев «Металловедение» Москва издательство «Металлургия» 1977

97. Ю. М. Лахтин, В.П.Леонтьева «Материаловедение» Москва издательство «Машиностроение» 1990

98. Валетов В.А. Оценка шероховатости, волнистости, отклонений формы поверхностей с помощью ЭВМ. / В кн.: Технология судостроения, судового машиностроения, обработка металлов и сварка. Л.: ЛКИ, 1980. С. 133-135.

99. Киселев Е. С. Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля: Учебное пособие. — Ульяновск: УлГТУ, 2003.- 186 с.

100. Холопов Ю.В. Машиностроение ультразвук: УЗС, БУФО, ГЕО / проф. Ю.В. Холопов. — Санкт-Петербург : ООО «Типография «Береста»», 2008. — 328 с.

101. Муханов И.И., Голубев Ю.М. Поверхностный слой стальных деталей машин после ультразвуковой чистовой и упрочняющей обработки // Металловедение и термическая обработка металлов. 1969. № 9. С. 25.

102. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / Под ред. И.П. -Голяминой. М.:Советская энциклопедия, 1979. 400 с.

103. Нерубай М.С. Повышение эффективности механической обработки труднообрабатываемых материалов путем применения ультразвука. Автореф. дис. . докт. техн. наук / КПИ, Куйбышев. 1989. 35 с.

104. Киселев Е.С., Подопригоров Д.Е., Кирнасов Т.Г. Алмазное выглаживание стальных заготовок с использованием энергии модулированного УЗ поля// Вестник УлГТУ. 2002. № 1. 81 85.

105. Рахимянов, Х.М. Моделирование процесса формирования регулярного микрорельефа при ультразвуковом пластическом деформировании / Х.М. Рахимянов, Ю.С. Семенова // Упрочняющие технологии и покрытия. 2010. - №2. - С. 3-9.

Похожие работы

Машиностроение и машиноведение
05.02.00