автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Проектирование технологии отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей машин с учетом их функционального назначения

доктора технических наук
Гуров, Роман Владимирович
город
Брянск
год
2012
специальность ВАК РФ
05.02.08
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Проектирование технологии отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей машин с учетом их функционального назначения»

Автореферат диссертации по теме "Проектирование технологии отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей машин с учетом их функционального назначения"

4115014646

ГУРОВ РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ

ДЕФОРМИРОВАНИЕМ ДЕТАЛЕЙ МАШИН С УЧЕТОМ ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 5 МАР 2С72

Брянск-2012

005014646

Работа выполнена на кафедре «Металлорежущие станки и инструменты» учебно-научного технологического института федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Брянский государственный технический университет»

Научный консультант Засл. деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор СУСЛОВ Анатолий Григорьевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

ПОПОВ Михаил Егорович

доктор технических наук, профессор СОЛОВЬЕВ Дмитрий Львович

доктор технических наук, профессор ФЕДОРОВ Владимир Павлович

Ведущая организация Московский государственный

технический университет «МАМИ»

Защита диссертации состоится 27 марта 2012г. в 14 часов в учебном корпусе №1, ауд.59 на заседании диссертационного совета Д212.021.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Брянский государственный технический университет» по адресу: 241035, г. Брянск, Бульвар имени 50-летия Октября, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Брянский государственный технический университет»

Автореферат разослан <<-<4» 20 /А г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

А.В. ХАНДОЖКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Потеря работоспособности деталей машин обычно связана с разрушением поверхностного слоя. В настоящее время установлено, что функциональное назначение деталей машин в значительной мере определяется параметрами качества их рабочих поверхностей.

Одними из наиболее простых и эффективных способов, обеспечивающих управление параметрами качества поверхностных слоев деталей машин (ПКПС), являются способы отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием (ОУО ППД). В результате ОУО ППД формируется требуемая шероховатость поверхности, твердость может достигать 650 HV, сжимающие остаточные напряжения до 1200 МПа.

На сегодняшний день существует множество методов ОУО ППД, и постоянно появляются новые, обладающие рядом собственных особенностей. Несмотря на это, до сих пор не существует общей методологии проектирования технологических операций ОУО ППД, позволяющей выбрать наиболее эффективный метод, а также назначить режимы обработки, обеспечивающие требуемое качество поверхностного слоя детали, максимальную производительность и (или) минимальную технологическую себестоимость в конкретных производственных условиях без проведения дополнительных экспериментальных исследований. Следовательно, отсутствует возможность создания автоматизированных систем проектирования технологических операций для ОУО ППД. Такое положение сдерживает внедрение методов ОУО деталей машин ППД.

Как показывает анализ литературы, одни и те же параметры качества поверхностного слоя можно получить используя различные методы и режимы ОУО ППД. Поэтому при выборе метода и режимов получается, как правило, множество вариантов. Таким образом, необходима выработка дополнительных критериев, позволяющих количественно оценить тот или иной метод и режим ОУО ППД. Наиболее часто в качестве критериев выбора используются производительность и технологическая себестоимость. Для их оценки необходимо определение трудоемкости операции.

Таким образом, имеет место совокупность научно-технических задач, решение которых позволит разработать методологию, алгоритм и программу выбора оптимального метода и условий ОУО ППД, обеспечивающих требуемые параметры качества поверхности при минимальной технологической себестоимости, что дает значительный экономический эффект.

Исследования проводились при поддержке гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук и их научных руководителей «Разработка научных основ проектирования инструмента для обработки поверхностей деталей методом поверхностно-пластического деформирования» (МК-1338.2005.8).

Цель и задачи работы.

Цель работы - обеспечение качества поверхностного слоя деталей машин, исходя из-их функционального назначения, ОУО ППД с наибольшей производительностью или наименьшей технологической себестоимостью.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Произвести классификацию всех методов ОУО ППД исходя из функционального назначения обрабатываемых поверхностей деталей машин.

2. Установить научно-обоснованные критерии разграничения всех методов отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием в соответствии с предлагаемой классификацией.

3. Разработать методологию выбора метода и назначения режимов ОУО ППД, обеспечивающих требуемый комплекс параметров качества обрабатываемой поверхности с учетом ее функционального назначения и предложенной классификации при минимальной технологической себестоимости или максимальной производительности.

4. Установить влияние исходной шероховатости поверхности, режимов и радиуса рабочей части инструмента на формируемые параметры качества поверхностного слоя при отделочно-упрочняющей обработке ППД.

5. Разработать алгоритм и программное обеспечение для реализации предложенной методологии выбора методов и назначения режимов ОУО ППД.

6. Провести экспериментальную проверку полученных теоретических зависимостей разработанной методологии.

7. Разработать структуру базы данных и методику их наполнения по методам ОУО ППД для реализации предлагаемой методологи.

Методология проведения исследований. Методологической основной работы является установление физической картины и теоретическое описание взаимосвязи режимов обработки, параметров инструмента и параметров качества обрабатываемой поверхности при ОУО ППД. Теоретические исследования базируются на математическом описании процессов деформирования шероховатости обрабатываемой поверхности, моделировании на ЭВМ процесса переформирования исходного профиля шероховатости при различных условиях ОУО ППД.

Научная новизна работы.

1. Исходя из функционального назначения рабочих поверхностей деталей машин и их эксплуатационных свойств предложена классификация всех методов ОУО ППД - это отделочная обработка (рн < 0,26 НВ), отделочно-упрочняющая обработка (0,26 НВ <р„< 0.63 НВ) и упрочняющая обработка (рн > 0.63 НВ).

2. Впервые предложен научно обоснованный критерий для данной классификации методов ОУО ППД. Это величина пластической деформации исходной шероховатости обрабатываемой поверхности детали, которая технологически обеспечивается рабочим давлением.

3. Получены теоретические зависимости для определения условий

статических и динамических методов ОУО ППД, обеспечивающих требуемое качество поверхностного слоя в соответствии с созданной классификацией.

4. Осуществлено моделирование процессов статических и динамических методов ОУО ППД, позволяющее прогнозировать микропрофиль формируемой шероховатости.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Научно обоснованные технические и технологические решения, обеспечивающие повышение эффективности технологии ОУО ППД за счет разработанных методологии, алгоритма и программы выбора метода и определения режимов, обеспечивающих требуемые параметры качества обрабатываемых поверхностей деталей машин с учетом их функционального назначения при минимальной себестоимости.

2. Классификацию всех методов обработки ОУО ППД с учетом функционального назначения обрабатываемой поверхности на отделочную, отделочно-упрочняющую и упрочняющую по критериям контактной деформации исходной шероховатости и величине рабочего давления.

3. Методологию и алгоритм выбора методов и режимов обработки, обеспечивающих требуемые параметры качества поверхностного слоя.

4. Физическую картину и математическую модель упруго-пластической деформации неровностей шероховатости при ОУО ППД.

5. Теоретические зависимости взаимосвязи параметров качества поверхностного слоя и условий обработки при ОУО ППД.

Практическая ценность работы.

1. Разработаны алгоритм и программа выбора методов и назначения режимов ОУО ППД различных деталей с учетом их функционального назначения.

2. Разработана программа анализа геометрических и физико-механических параметров поверхностного слоя и аналитического расчета параметров режима обработки для схемы «шарик-плоская поверхность».

3. Разработаны программы моделирования процесса обработки статическими и ударными (динамическими) методами.

4. Разработана конструкция универсального инструмента для ОУО ППД.

5. Разработаны рекомендации по выбору радиуса рабочей части инструмента для отделочных и отделочно-упрочняющих режимов ОУО ППД.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международных, Всероссийских и региональных научно-технических и научно-практических конференциях: международной научно-технической конференции «Проблемы формообразования деталей при обработке резанием» Тула (2007г.); 6-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности»,

г.Брянск (2008г.); международной научно-технической конференции «Инструментальные системы машиностроительных производств» Тула (2008г.); международной научно-практической конференции «Наука и производство - 2009», Брянск (2009г.); международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности», г.Брянск (2011г.); расширенном заседании кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» БГТУ, г. Брянск (2011); научном семинаре ассоциации технологов-машиностроителей в МГИУ, г. Москва (2011г.); заседании технологической секции в БГТУ, г. Брянск (2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 32 печатные работы, из них 18 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 187 наименований и приложений. Общий объем диссертации 302 страницы, в том числе 104 рисунка, 20 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы.

Первая глава работы посвящена анализу: существующих методик выбора метода ОУО ППД; классификации методов; описания процессов в очаге деформации при различных режимах ОУО ППД; методик расчета показателей качества поверхностного слоя, формируемых различными методами ОУО ППД; существующих методик и рекомендаций по проектированию инструмента для ОУО ППД; производственного опыта в области проектирования операций и инструмента ОУО ППД.

Большой вклад в развитие данного научного направления внесли работы: Алексеева П.Г., Бабичева А.П., БалтераМ.А., Бараца Я.М., Беляева В.И., Блюменштейна В.Ю., Браславского В.М., Горленко O.A., Дрозда М.С., Кйричека A.B., Коновалова Е.Г., Кудрявцева И.В., Одинцова Л.Г., Олейника Л.В., ПапшеваД.Д., ПетросоваВ.В., Попова М.Е., Проскурякова Ю.Г., Рыковского Б.П., Розенберга O.A., Сидоренко В.А., Смелянского В.М., Соловьева Д.Л., Суслова А.Г., Торбило В.М., Федорова В.П., Хворостухина Л.А., ЧеяаП.А., Шнейдера Ю.Г., Юдина Д.Л., Яценко В.К. и др.

В результате установлено, что:

1. Отсутствует обобщенная методология выбора метода ОУО ППД исходя из функционального назначения обрабатываемой поверхности. В тоже время существуют методики отдельных этапов выбора метода обработки ОУО ППД, расчета отдельных технико-экономических параметров для различных методов ОУО ППД.

2. Существующие методики определения шероховатости поверхности не позволяют определить ее параметры при динамических методах ОУО ППД, а также не учитывают некоторые особенности формирования микропрофиля при ОУО ППД на различных режимах обработки.

3. Существующие методики назначения режимов обработки распространяются либо на какие-то конкретные методы или группу методов, либо охватывают часть режимов обработки: отделочные, отделочно-упрочняющие или упрочняющие.

Во второй главе разработана классификация методов ОУО ППД - это отделочная, отделочно-упрочняющая и упрочняющая обработка, научно обоснованы критерии разделения видов обработки.

Анализ параметров качества поверхностного слоя, характерных для различных эксплуатационных свойств, показал, что при их формировании методами ОУО ППД возникают задачи, решение которых является ключевым для обеспечения заданного эксплуатационного свойства. Такими задачами являются:

1) уменьшение исходной шероховатости и увеличение ее несущей способности практически без упрочнения;

2) обеспечение упрочнения поверхностного слоя на определенную глубину с созданием сжимающих остаточных напряжений в нем.

В зависимости от эксплуатационного свойства или комбинации эксплуатационных свойств, возможно как преобладание какой либо из задач, так и их сочетание.

В связи с этим предложена классификация всех методов ОУО ППД на три вида: отделочную, отделочно-упрочняющую и упрочняющую обработку (таб. 1).

Таблица 1

Классификация Получаемые профили шероховатости Коэфф. упроч-я к

Отделочная обработка ППД пппгт 1,0-1,05

Отделочно-упрочняющая обработка ППД 1,05-1,40

Упрочняющая обработка ППД 1,40-2,0

Учитывая существующую взаимосвязь функционального назначения рабочих поверхностей деталей машин с их шероховатостью и коэффициентом упрочнения можно выбрать вид ОУО ППД для обеспечения различных эксплуатационных свойств (таб. 2).

Для проверки предложенной классификации были проведены многочисленные экспериментальные исследования формируемой шероховатости и степени упрочнения поверхностного слоя при различных методах ОУО ППД. В частности, профилограммы в районе очага

деформации образцов из Стали 40Х, термообработанных до твердости 350НВ, для накатывания роликом на отделочных, отделочно-упрочняющих и упрочняющих режимов представлены на рис. 1.

Таблица 2

Эксплуатационное свойство Вид обработки

Контактная жесткость, первое нагружение Отделочно-упрочняющая

Контактная жесткость, повторное нагружение Отделочная

Износостойкость при жидкостном трении Отделочная

Износостойкость при граничном трении Отделочно-упрочняющая

Износостойкость при сухом трении Упрочняющая

Коррозионная стойкость Отделочная

Статическая и усталостная прочность Упрочняющая

Прочность посадок Отделочно-упрочняющая

Герметичность Отделочная

2 7.00 2

ідГ 3.50

-7,00

и

а)

Длина профиля, мм

І 7Д) ! зло |» оло

о £

ш 8 -3.50 I -7.00

шш

б)

Длмна профипя, мм

в) Няммиф4ф*яя,мм

Рис. 1. Профилограммы в области очага деформации (левая часть профиля

протяженностью 1,5 мм - исходная поверхность, правая часть -обработанная ОУО ППД) для режимов, соответствующих: а) отделочной обработке; б) отделочно-упрочняющей обработке; в) упрочняющей

обработке.

Исследование степени упрочнения для поверхности, профилограмма которой представлена на рис. 1а, показало отсутствие упрочнения, на рис. 16 значение коэффициента упрочнения составило к = 1,2, на рис. 1в-к = 1,5.

Как видно из профилограмм (рис. 1), при отделочной и отделочно-упрочняющей обработке происходит пластическое деформирование исходной шероховатости поверхности.

Анализ показывает, что при ее деформировании до 0,5 Ярисх (высота сглаживания исходной шероховатости) коэффициент упрочнения не превышает 1,05 (рис. 1а).

При превышении контактной деформацией величины 0,511р„сх снижение высоты шероховатости происходит как за счет деформирования их вершин, так и за счет прогрессирующего по мере увеличения контактной деформации поднятия впадины неровностей (рис. 16). Коэффициент упрочнения увеличивается и достигает величин к = 1,3... 1,4.

При значениях контактной деформации превышающих 11рисх, наблюдается полное передеформирование исходной шероховатости и формирование новой, а также увеличение коэффициента упрочнения к> 1,4 (рис. 1в).

Таким образом, в качестве критерия, определяющего вид обработки, можно принять величину контактных пластических деформаций исходной шероховатости поверхности детали. Однако его использование не всегда удобно, поскольку нельзя указать конкретное граничное значение. Весьма сложно непосредственное технологическое управление контактными пластическими деформациями. Кроме того, граничные величины контактных деформаций с параметром Кр„сх> а поскольку он не стандартизован, то возможны различные его трактовки.

Известно, что величина пластической деформации исходной шероховатости связана с рабочим давлением, которое определяется по формуле:

Р„=~, (1)

Ая

где Р - рабочее усилие, Ан - номинальная площадь контакта.

Рабочее усилие определяется по зависимости:

Р-Афк НВ, (2)

где к~ коэффициент упрочнения, достигаемый при заданном виде ОУО ППД, НВ - твердость обрабатываемой заготовки, АФ - фактическая площадь контакта.

С учетом исходной шероховатости фактическая площадь контакта будет зависеть от номинальной площади контакта Ам, величин контактных деформаций, которые определяют формируемую относительную контактную длину профиля шероховатости - ГрК:

' "100

Подставляя (3) в (2), а полученное выражение в (1),получаем:

ри=^-кНВ. ,(4)

гн ]00 w

При отделочной обработке контактная деформация достигает yv = 0,5 RpUcx, при этом грк составляет менее 25%, а коэффициент упрочнения ¿<1,05, тогда:

р„ < 0,26 ИВ. (5)

При отделочно-упрочняющей обработке 0,5 Rpua <Rpucx, 25% < tpx < 45% ,йк = 1,05...1,4 и

0,26 НВ <рК< 0,63 НВ. (6)

При упрочняющей обработке^ > Rpucx, tpK > 45%, ak> 1,4 и

ри>0,6ЪНВ. (7)

Таким образом, научно обоснован основной и дополнительный критерий разделения всех методов ОУО ППД рабочих поверхностей деталей машин, с учетом их функционального назначения, на три вида - отделочную, отделочно-упрочняющую и упрочняющую.

Третья глава работы посвящена получению теоретических уравнений взаимосвязи параметров качества поверхностного слоя детали и режимов ОУО ППД при отделочной и отделочно-упрочняющей обработке.

Для всех методов ОУО ППД предлагается единая зависимость для определения средней высоты неровности профиля шероховатости:

R2 = hi+h2+h3, (8)

где составляющая h\ обусловлена геометрией и кинематикой перемещения инструмента, Ъг определяется величиной пластических деформаций неровностей шероховатости, h-¡ - шероховатостью рабочей поверхности инструмента (рис. 1).

Составляющая h\ для статических методов определяется по известной зависимости:

= (9)

где S - подача, мм/об, мм/ход; г - профильный радиус рабочей поверхности инструмента, мм.

Для ОУО ППД динамическими методами инструментом со сферической рабочей поверхностью:

- при тетрагональном расположении отпечатков:

А, =2 57(8 -Г) = 5"/(4 -г), (10)

- при гексагональном расположении отпечатков:

/¡1=^S2/(8-r) = S2/(6-r), (11)

где 5 - расстояние между отпечатками в направлении подачи и скорости обработки, мм; г - профильный радиус рабочей части инструмента, мм.

В зависимости от режимов обработки, составляющая /г2 определяется либо пластическими деформациями исходной шероховатости при отделочных и отделочно-упрочняющих режимах, либо процессами пластической деформации основного материала поверхности при упрочняющих режимах обработки.

Для отделочных и отделочно-упрочняющих режимов обработки предложена физическая картина перераспределения материала в выступах и впадинах микропрофиля шероховатости при ОУО ППД (рис. 2).

В зависимости для расчета составляющей й2 при отделочной и отделочно-упрочняющей обработке, предложенной А.Г. Сусловым, принято допущение, что контактная пластическая деформация вершины неровности на величину ук приводит к поднятию впадины неровности на равную ему величину уос„ . В соответствии с принятой в данной работе схемой деформации, это равенство будет нарушаться. Поэтому зависимость для расчета составляющей И2 в общем виде будет выглядеть следующим образом:

1г2 = - (у\+у0Сп)- (12)

На основании описания профиля шероховатости, приведенного в работах Суслова А.Г., была разработана расчетная схема для определения взаимной зависимости параметров у„ и у оси (рис 3).

упрочняющих режимах ОУО ППД.

Поскольку профиль шероховатости описывается двумя зависимостями (для выступа и впадины), то были получены два уравнения взаимосвязи,

представленные ниже.

При контактной пластической деформации меньше переходной, т.е. ук < ук „ взаимосвязь описывается уравнением:

переходной

ьт • (т ук _ _Яр

~~ У (К

2(Щр* V +1 200 (13)

У+1

Г" * , "—у--У*)

200-Вр" у + 1

Относительную контактную длину 1рк при этом определяют по зависимости:

При контактной пластической деформации меньше переходной, т.е. ук < у, п, уравнение принимает вид:

Sm(m-tJ^-r) Sm -tm уц tip

= у*------

200Rp" v + 1 200

Sm

200

loo.*.zf

ve + l («max -l<p)

(15)

(Rp Sm ''»'У'" шу~

200 • (V +1/ Яр" гОО-Я/Л

А относительную контактную длину определяют по зависимости:

1Рк=1оо-(1оо-и(^-(у*;^у. об)

Игаах - Яр

Величина переходной контактной пластической деформации укп определяется из уравнения (13) при подстановке в него ^ = Ярисх - ук. Тогда оно принимает вид:

Яр" у + 1 Яр ^

йр V +1

Как показывает анализ зависимостей (14, 16), до уровня контактной деформации около 0,5 Яриск величина >'осн пренебрежимо мала, поэтому вычисления можно производить по упрощенной зависимости:

*.=»„(£.)'. (18) кр

Данные зависимости позволяют по известной величине контактной деформации определить относительную контактную длину, а, следовательно, и фактическую площадь контакта.

Деформация неровностей шероховатости носит упруго-пластический характер. Очевидно, что упругие деформации будут оказывать влияние на профиль шероховатости после обработки и рабочие усилия при обработке за счет увеличения площади контакта. Для оценки степени влияния упругой составляющей деформации на параметры процесса ОУО ППД и его результат были получены зависимости доли упругой деформации Куп в контактной деформации ук от величины последней при заданных значениях параметров шероховатости:

К„=—пГТ~> (19)

К + ^/К. +4у,

где

К = кНВРср0'5, (20)

где ц - коэффициент Пуассона, Е - модуль Юнга, МПа, к -коэффициент упрочнения; НВ - твердость обрабатываемого материала, МПа; Рср - средний радиус выступа шероховатости, мкм, определяемый через высотные и шаговые параметры шероховатости.

Величина упругой деформации определяется по зависимости:

2 К. ух

—I . • -• (21)

К + ^/К +4yt 4 '

Как видно из зависимостей (20) и (19) на упругое восстановление оказывают влияние контактная деформация уа геометрические параметры шероховатости, определяющие рср, физико-механические свойства материала и коэффициент упрочнения. Расчеты по зависимости (21) показали, что максимальная величина упругого восстановления составляет десятые доли микрометра, поэтому на профиль шероховатости существенного влияния не оказывает.

Для определения влияния упругого восстановления на рабочее усилие были Приняты следующие допущения: 1) упругое восстановление любой точки профиля шероховатости, бывшей в контакте с инструментом, зависит только от величины максимальной контактной деформации в ней; 2) фактическое контактное давление Рщ при упругом восстановлении в любой точке линейно изменяется от Рч = к НВ при максимальной контактной деформации до 0 при полном упругом восстановлении в рассматриваемой точке.

С учетом этих допущений была получена зависимость для определения номинального контактного давления при упругом восстановлении.

Номинальное контактное давление для заданной величины упругого восстановления неровности _ууВ , зависящей от положения инструмента относительно уровня, достигнутого при упруго-пластической контактной деформации, будет определяться по зависимости:

h> v

■Ркупот = 2 ¡к НВ{1—^—)dx/ Sm , (22)

о Л», to

где Ьу - половина длины контакта единичной неровности с поверхностью инструмента, численно равная координате х точки, для которой з^упр = Лв! Уупр (х) ~ максимальная величина упругого восстановления в точке с координатой х.

Для определения коэффициента упрочнения была разработана зависимость на основании формулы Мейера, имеющая вид:

(23)

где Ми« — коэффициенты, зависящие от пластических свойств материала; R - радиус сферы индентора при испытаниях; Аг — фактическая площадь контакта обрабатываемой поверхности и сферы, радиус которой равен приведенному радиусу контакта г, для которого определяется степень

упрочнения, определяемая по зависимости:

Аг = 2тс \ го1Рк(укт„)Л-Л00, (24)

о

где ) - относительная контактная длина, определяемая по

зависимостям (14) или (16) при значениях контактной деформации уктск в различных точках отпечатка, определяемого по зависимости:

Ун» =*-'■+(25)

где - максимальная контактная деформация в центре отпечатка, г0 -расстояние от рассматриваемой точки до центра отпечатка.

Для проверки полученной зависимости были проведены экспериментальные исследования вдавливанием индентора в шероховатую поверхность и обкатыванием шариком, показавшие удовлетворительную сходимость результатов.

На выбор значения профильного радиуса рабочей поверхности инструмента оказывают влияние множество факторов, многие из которых достаточно сложно учесть. При его выборе необходимо учитывать вид обработки. Так при отделочной и отделочно-упрочняющей радиус целесообразно определять исходя из требуемых и исходных параметров качества поверхностного слоя.

Для обеспечения равномерного процесса деформирования неровностей минимальный профильный радиус рабочей части инструмента должен быть подобран таким образом, что при обработке в случае попадания между выступами шероховатости инструмент не должен «проседать» на величину, превышающую некоторый предел относительно заданной контактной деформации. Предельная величина «проседания» принята 0,1112„сх (рис. 4) на основании моделирования процесса обработки с помощью разработанной программы для ЭВМ, представленной в пятой главе.

Исходя из этого, минимальную величину профильного радиуса г^

можно определить из геометрических соображений (рис. 4) по зависимости:

(26)

где Бт - средний шаг неровностей исходной шероховатости, Иг -высота неровностей исходной шероховатости.

Максимальное значение профильного радиуса на отделочных и отделочно-упрочняющих режимах ограничивается параметрами волнистости. Если радиус инструмента больше радиуса впадины волнистости, то деформация шероховатости на вершине и во впадине волны становится неравномерной. Исходя из геометрических соображений, для определения максимального радиуса инструмента получаем зависимость:

_ вшу,2 С271

Ашах ,, ... > 16

где - средний шаг неровностей исходной волнистости, -

высота неровностей исходной волнистости.

параметрами шероховатости.

Экспериментальные исследования при обработке роликами с большими профильными радиусами подтвердили появление неравномерности деформирования неровностей шероховатости.

Как показывает анализ литературы, а также профилограмм, полученных при экспериментальных исследованиях, для схемы обработки «шарик - плоская поверхность» при ОУО ППД на отделочных и отделочно-упрочняющих режимах внеконтактными деформациями можно пренебречь. Поэтому площадь контакта определяется из геометрических соображений и зависит от подачи контактной деформации исходной шероховатости ук, радиуса рабочей части инструмента г, и величины упругого восстановления шероховатости уупр. Расчет площади контакта ведется с учетом следа, оставленного на предыдущем проходе (рис. 5).

Основным параметром режима обработки при ОУО ППД является рабочее усилие. Усилие обработки формируется в двух зонах площадки контакта (рис. 5): зоне упруго-пластических деформаций Анупл, располагающейся от точки начала контакта до максимального внедрения инструмента; зоне упругого восстановления Анупр, расположенной после точки максимального внедрения.

Результирующее рабочее усилие получается суммированием упруго-пластической составляющей Рпл и составляющей от упругого восстановления Ру:

Р^Ргы + Ру. (28)

Каждая точка в пределах номинальной площадки контакта характеризуется своим набором параметров, зависящих от контактной деформации, поэтому для расчета целесообразно разбить площадь контакта на элементарные площадки. Усилие на ¡-й элементарной площадке, подвергающейся упруго-пластической деформации определяется по зависимости

Рщ = НВ Ус, Ан-,-(рк; /100, (29)

где с' = 2,85 - коэффициент стеснения, к, - коэффициент упрочнения на 1-й элементарной площадке; Ан, - номинальная площадь (геометрический

размер) элементарной площадки контакта, 1рх\ - относительная контактная длина на 1-й элементарной площадке.

Усилие на ¡-й элементарной площадке при ее упругом восстановлении определяется по зависимости

= Ркупаш Ан,, (30)

где Ркупот - номинальное контактное давление на площадке, определяемое по зависимости (22); Лн( - номинальная площадь элементарной площадки контакта в зоне упругого восстановления.

Рабочее усилие получается суммированием усилий на элементарных площадках. Для достаточно простой геометрии инструмента и обрабатываемой поверхности, например, для схемы обработки «шарик -плоская поверхность», возможно аналитическое определение рабочего

Р= |НВ 1Рк(ук,)-к(уй)с1АНупу+ {Рк>'„„(у;В,)аАНуГф , (31)

Анузд Ай>1*

где уК; - контактная деформация на рассматриваемой элементарной площадке, определяемая из геометрических соображений; уув| - величина упругого восстановления неровности на рассматриваемой площадке, определяемое из геометрических соображений; к(уК1) - зависимость (23) коэффициента упрочнения от контактной деформации.

Практически любую другую схему обработки ОУО ППД можно привести к этой схеме. Методам такого приведения посвящено достаточно большое количество работ, в частности работы Дрозда М.С.

В четвертой главе рассмотрены особенности формирования параметров качества поверхностного слоя при ударных (динамических)

методах ОУО ППД.

Основной характеристикой процесса обработки ОУО ППД ударными методами является энергия удара. Она расходуется в общем случае на деформирование шероховатости и деформирование основного материала. В литературе практически не уделено внимания деформированию шероховатости, хотя и упоминается, что она поглощает часть энергии удара.

Для определения затрат энергии на деформацию шероховатости предлагается ввести характеристику, поверхности - удельная работа на единице площади обрабатываемой поверхности Аду.

В общем случае работа определяется произведением силы на перемещение, вызванное этой силой.

При деформации неровностей сила определяется по зависимости:

Р = Ан1ркНВ к/100, (32)

где Ан - номинальная площадь контакта, 1рК - относительная контактная длина, определяемая по зависимостям (14) или (16). Очевидно, что величина усилия зависит от контактной деформации. Тогда общая работа деформации на площади Ан будет определяться суммой работ на элементарных перемещениях с/у на всей контактной деформации по зависимости:

Ад = )лн НВ к{у) -—¿У- (33)

Удельная работа деформации неровностей на единицу номинальной площади обрабатываемой поверхности будет определяться как:

Аду = НВ \Рк(у)к(у) ф/100. (34)

о

Как видно из приведенной зависимости, удельная работа зависит только от физико-механических характеристик материала и параметров шероховатости поверхности.

Работа, совершаемая инструментом при множестве ударов по единичной площади обрабатываемой поверхности, определяется как сумма энергий всех ударов на этой площади. Принимая, что энергии ударов равны, получаем:

Лду = £ум, (35)

где Еу - энергия единичного удара, Дж; т - плотность ударов, мм"2, которая может быть определена как т - (&пр • &п0„ )"' , где &пр , &топ - шаги между ударами в продольном и поперечном направлении соответственно, обычно принимаемые равными.

Учитывая, что энергия удара расходуется как на пластическое деформирование поверхностного слоя, так и на его упругое деформирование, нагрев и др., получено уравнение, связывающее характеристики обрабатываемой поверхности, режимы обработки и параметры инструмента:

^ = нв \р>тУ) ау/т, (36)

¡¡2 и

где кэ - доля кинетической энергии, затраченная на процесс пластического деформирования.

Режимы обработки могут корректироваться варьированием кинетической энергии единичного удара и среднего шага между ударами. Пересчет энергии и среднего шага на режимы обработки производится по известным зависимостям для конкретного метода обработки.

Экспериментальная проверка полученных зависимостей применительно к методу центробежно-ударной обработки показала удовлетворительную сходимость результатов.

Пятая глава посвящена моделированию процессов при ОУО ППД статическими и динамическими методами на ЭВМ.

Для моделирования процессов в очаге деформации при обработке статическими методами была разработана программа в среде С++Ехр1огег. Задача моделирования состояла в повышении наглядности моделируемого процесса, установлении влияния радиуса рабочей части инструмента и подачи на шероховатость и волнистость получаемой поверхности.

Наиболее просто с точки зрения математического аппарата реализовать дискретное моделирование обрабатываемой поверхности и инструмента, то есть профиль шероховатости и инструмента задается в виде набора точек. Такое решение позволяет загружать в программу реальные профили шероховатости, полученные с помощью современных профилографов. Соответственно и профиль инструмента необходимо задавать дискретно, что снимает ограничения по форме моделируемой рабочей поверхности инструмента. Профиль инструмента создается непосредственно в данном программном комплексе. Таким образом, обеспечивается быстрый ввод исходных данных.

В соответствии с приведенной выше физической картиной, для моделирования производится разбиение профиля по вершинам и впадинам на участки, длина которых близка к половине среднего шага Бш. Начальное положение инструмента задается таким образом, что бы на всей длине моделируемого профиля он не контактировал с поверхностью. Сближение инструмента с обрабатываемой поверхностью производится дискретно. Шаг сближения определяется дискретностью профиля шероховатости по вертикали, определяемой профилометром, с помощью которого получен профиль. На каждом шаге производится определение объема вытесненного материала и перераспределение его во впадину в пределах участка. Поскольку для разных вершин неровностей в пределах участка контакта контактные деформации отличаются, то отличаются и объемы вытесняемого материала. Чтобы обеспечить отсутствие ступенек на границе участков у основания неровности, при превышении ступенькой некоторой заданной высоты происходит частичное перераспределение материала на соседний участок. Кроме того, при отделочно-упрочняющей обработке возможны

контактные деформации, при которых впадина будет полностью заполнена. В этом случае предусмотрено перераспределение материала на более широкую область, размеры которой зависят от размеров участка, на котором полностью заполнены впадины. Сближение происходит до тех пор, пока расчетное усилие не превысит заданного значения. Расчетное усилие определяется по зависимости:

Р = НВ к каАг, (37)

где к - коэффициент упрочнения, значение которого при отделочной обработке составляют 1... 1,05, при отделочно-упрочняющей 1,05...1,4; к„ -экспериментальный поправочный коэффициент; Аг - фактическая величина элементарной контактной площадки, определяемая как Аг = п с!х сЬ, где п -количество точек поверхности, находящееся в контакте с инструментом; сЬс и йЬ - дискретность модели по осям х и г соответственно.

Результатом работы программы является профиль шероховатости, получаемый после ОУО ППД . Пример полученного профиля представлен на рис. 6.

Программа производит расчет параметров как исходной шероховатости, так и полученной в результате ОУО ППД.

Для проверки адекватности моделирования производилось сравнение профилей, полученных моделированием и накатыванием шариковой накаткой при тех же условиях. Сравнение показало достаточно хорошее совпадение параметров шероховатости профилей полученных моделированием и экспериментально.

Для моделирования процессов ударной обработки плоских поверхностей была разработана программа в среде С++Ехр1огег. Задача моделирования состояла в установлении влияния геометрических параметров инструмента и исходной шероховатости поверхности, а также физико-механических свойств обрабатываемой поверхности на силовые и кинематические параметры контактного взаимодействия и параметры получаемой шероховатости поверхности при отделочных и отделочно-упрочняющих режимах обработки динамическими методами. Волнистость поверхности не учитывалась.

Обрабатываемая поверхность представляется как плоскость, состоящая из элементарных площадок. Размер площадок может задаваться

произвольным образом, однако представляется целесообразным задавать его исходя из дискретности представления данных современными профилографами-профилометрами, которая обычно составляет 0,005...0,05 мм.

В пределах любой элементарной площадки при упруго-пластическом взаимодействии поверхность ведет себя в соответствии с зависимостью Рк(ук) для заданного радиуса рабочей части инструмента, а при упругом восстановлении - Р^уь ууВ), где ууВ - положение инструмента относительно максимального достигнутой контактной деформации в рассматриваемой точке. Зависимости представляются в табулированном виде как исходные данные. Таблицы формируются в системе МаЛСас! по заданным параметрам шероховатости поверхности.

Инструмент моделируется набором точек, которые могут быть расположены по поверхности фрагмента тела вращения произвольного профиля. Инструмент представляется абсолютно жестким.

Исходными данными для моделирования являются скорость инструмента при ударе, масса инструмента, угол удара и шаг между отпечатками ударов.

При каждом ударе инструмент устанавливается в начальное положение, соответствующее касанию поверхности. Далее начинается пошаговый расчет. На каждом шаге инструмент смещается в направлении составляющих скорости и Уп на величину, рассчитываемую по дискретности времени <11.

По текущей величине контактной деформации определяются точки инструмента, вступившие в контакт с поверхностью. Для каждой точки, по табулированной функции Рк(Ук), определяется нормальное элементарное усилие, и из геометрических соображений производится расчет касательного элементарного усилия. Суммарные по площадке контакта нормальное и касательное усилия определяются сложением соответствующих составляющих по всем точкам контакта.

Если в какой либо точке обрабатываемой поверхности контактное -сближение начинает уменьшаться, то для нее рассчитывается усилие при упругом восстановлении. Для этого сохраняется максимальное контактное сближение, определяется положение инструмента ууВ в данный момент, и, по табулированной функции Р^Ук, ууВ), определяют номинальное контактное давление, а затем элементарные усилия в точке в нормальном и касательном направлениях и суммарные усилия.

По полученным усилиям рассчитываются ускорения инструмента в нормальном и касательном направлениях, что в свою очередь позволяет определить величину скорости для следующего шага. Процесс удара завершается в момент, 'когда площадь контакта инструмента и обрабатываемой поверхности становится равной 0, то есть происходит отрыв от обрабатываемой поверхности.

Для следующего удара инструмент смещается на величину шага ударов в продольном направлении. По завершении цепочки ударов производится

смещение инструмента в поперечном направлении на величину шага ударов Sz и запускается процесс формирования следующей цепочки ударов (следующий проход). Установившийся профиль шероховатости формируется за несколько проходов.

Проверка адекватности моделирования производилась сравнением параметров качества поверхности, полученной экспериментально цешробежно-ударной обработкой на отделочно-упрочняющих режимах и моделированием. Сходимость полученных результатов удовлетворительная.

В шестой главе разработана обобщенная методология проектирования операций ОУО ППД, а также алгоритм проектирования для создания программы и структура базы данных по методам обработки.

При проектировании операций ОУО ППД предлагается алгоритм, представленный на (рис. 7). Исходными данными для проектирования являются:

- размеры, детали, ее материал и твердость;

- размеры, форма и требуемая точность поверхности;

- функциональное назначение поверхности;

- требуемые шероховатость, степень и глубина упрочнения поверхностного слоя.

Поскольку возможности ОУО ППД по повышению точности не превышают высоты неровностей профиля шероховатости поверхности, то можно считать, что она полностью обеспечивается точностью предшествующей обработки. Исходя из заданной точности окончательно обработанной поверхности, определяется метод предшествующей обработки, который в свою очередь определяет исходную шероховатость поверхности. В настоящее время накоплены достаточно обширные банки данных по различным методам обработки, что позволяет решить эту задачу. В результате будет получен один или несколько методов обработки, обеспечивающих необходимую точность поверхности. Выбор среди этих методов необходимо производить в соответствии с условиями конкретного производства конкретной детали. Критерием выбора может быть производительность, наличие оборудования и оснастки, минимальная себестоимость и др.

Следующим этапом проектирования является выбор метода и вида обработки ОУО ППД. Он осуществляется исходя из:

- размеров детали, от которых зависит ее жесткость;

- размеров и формы обрабатываемой поверхности;

- требуемых характеристик качества поверхностного слоя, обусловленных функциональным назначением поверхности;

- исходных характеристик качества обрабатываемого поверхностного слоя, полученных на предшествующей обработке и определяющих возможности для обработки детали ОУО ППД.

Структура построения данных для организации выбора методов и видов обработки представлена на рис. 8.

В результате может быть выбран как один, так и несколько методов. На последующем этапе определяются геометрические параметры рабочей части инструмента и назначение режимов обработки для всех выбранных методов.

Исходные данные -

/ - размеры детали и конфигурация поверхности, 2 - материал и его тЬердоапь, J - функциональное назначение поверхности, i -точность, шероховатость, степень и глубинаупрочнения подерхностногй слоя ' __

Точность

Определение предшествующего метода обработки

<=

Исходная терохапапосшь

Банк данных по методам обработки

Выбор методой и бида афабатки (ШППД

Функциональное назначеш паберхностц

размеры детали и конфигурация поверхности

=>

к=

Вид и методы

очот

Банк данных т методам и схемам

Расчет радиуса рабочей части инструмента и рехимаб обработки

Укрупненный расчет технологической себестоимости и пршзЗадите/шсти абрабши

Сйедения о наличии инструмента и оснастки, для быбронныхметодод 0У0 ИШ

Окончательный ávdop, метода офаботкй т. минимальной технологической себестоимости и производительности

Рис. 7. Блок-схема алгоритма выбора метода, условий и определения режимов обработки ОУО ППД

Определение радиусов рабочей поверхности инструмента и расчет режимов обработки производится отдельно для отделочной, отделочно-упрочняющей и упрочняющей обработки и в пределах каждого вида отдельно для статических и ударных методов.

Размер детали

да ЮОИм\ 1 от 100 т до 300 мм | Щыше 300мм

Рис. 8. Структура исходных данных для выбора метода и вида обработки

Для отделочной обработки статическими методами предлагается следующая методика.

1. Определяем приведенный профильный радиус рабочей поверхности инструмента. Значение радиуса принимается средним между минимальным и максимальным, определенным по зависимостям (26) и (27) соответственно, либо равным минимальному при отсутствии сведений о волнистости поверхности.

2. Определяется расчетная контактная деформация, обеспечивающая значение параметра , по зависимости:

Лр = 1.33 (Й2ИСХ + Дгн), (3 8)

где Лг„сх и Лг^ - параметры исходной и формируемой шероховатости соответственно; йгя - шероховатость рабочей поверхности инструмента. Коэффициент 1,33 принят из следующих соображений. При минимальном коэффициенте перекрытия следов обработки 2, составляющая ^ будет равна 0.25 у„ соответственно при расчете укр эту добавку необходимо учесть.

3. Максимально допустимую величину подачи целесообразно уменьшить для повышения равномерности обработки. Примем величину коэффициента понижения подачи 0,75. Тогда подача будет определяться:

24

И-0.75,/17^;..............(39)

4. Определяем фактическую геометрию инструмента.

Определяем профильный радиус рабочей поверхности инструмента по зависимости:

г =± г (40)

Я, -г'

о пр

где «+» - при выпуклом, а «-» - при вогнутом профиле детали; Но пр -профильный радиус детали. Если профиль детали прямолинейный, то ги = г.

Рабочий радиус гр роликового инструмента для предварительных расчетов принимается: равным радиусу обрабатываемой поверхности детали = /?,) при обработка наружных поверхностей вращения, гр = 40 мм при обработке плоских поверхностей, гр = 0,5 й - при обработке отверстий. Радиус шарика для шарикового инструмента, соответственно, равным профильному радиусу гр = ги.

5. Определяем рабочее усилие.

Для определения рабочего усилия схема обработки приводится к виду «шарик - плоская поверхность», для чего определяется средний приведенный радиус контакта по зависимости

где грп - приведенный рабочий радиус, определяемый по зависимости:

г =А£г_ (42)

д р

где Яд - радиус обрабатываемой поверхности детали; знаки «+» и «-» -при обработке вала и отверстия соответственно. При обработке плоской поверхности грп = гр.

Далее, по методике, изложенной в 3-й главе, определяется рабочее усилие.

Для отдслочно-упрочняющей обработки статическими методами предлагается следующая методика.

1. Определяем приведенный профильный радиус рабочей поверхности инструмента. Расчет производится аналогично отделочной обработке.

2. Определяется расчетная контактная деформация, обеспечивающая значение параметра Яг^ либо по условию 2-х кратного перекрытия следов обработки, либо по условию А, < 0,5 Дгтр . Выражения, соответствующие этим условиям имеют вид:

Лр=1.33(&11СХ-Дг1р + й:и-з'осн) (43)

и

Лр = Л--ИСХ - 0,5 + Лг„-уосн . (44)

Коэффициент 1,25 в первом выражении принят из тех же соображений, что и при отделочной обработке. Значение у^ определяется решением уравнений (13) или (15) в соответствии с методикой, изложенной в 3-й главе. Окончательно принимается большее из полученных значений .

3. Определяется степень упрочнения, получаемая при расчетном

профильном радиусе рабочей часта инструмента и расчетной контактной деформации по зависимости (23). Если есть требования по степени упрочнения, проверяется, достигнуто ли ее значение. В случае, если не достигнуто, производится расчет радиуса исходя из требуемой степени упрочнения по зависимости (23). При полученном значении радиуса меньше минимального в соответствии с п.1, принимается минимальное значение, а требуемая степень упрочнения достигается увеличением расчетной контактной деформации вплоть до Rp. Если и в этом случае упрочнение не достаточно, то производится упрочняющая обработка.

4. Определяется величина подачи по условию 2-х кратного перекрытия следов обработки, либо по условию Л, < 0,5 Rz^, . Выражения для ее определения имеют вид:

S = 0.75pyfy и S = 0.75 > Sz„ (45)

соответственно. Принимается меньшее значение подачи.

5. Определяем фактическую геометрию инструмента аналогично отделочной обработке.

6. Определяем рабочее усилие аналогично отделочной обработке.

При упрочняющей обработке статическими методами используется методика, изложенная в работах В.М.Смелянского.

Производить отделочную обработку ударными методами нецелесообразно. Анализ различных методов показал, что либо невозможно обеспечить режимы отделочной обработки, либо происходит неприемлемое снижение производительности.

Для отделочно-упрочняющей обработки ударными методами предлагается следующая методика.

1. Определяем приведенный профильный радиус рабочей поверхности инструмента. Расчет производится аналогично отделочной обработке статическими методами.

2. Определяется расчетная контактная деформация аналогично отделочно-упрочняющей обработке статическими методами.

3. Определяется степень упрочнения аналогично отделочно-упрочняющей обработке статическими методами.

4. Определяется шаг ударов, одинаковый в продольном и поперечном направлениях, и принимаемый равным величине подачи, рассчитываемой аналогично отделочно-упрочняющей обработке статическими методами.

5. Определяется фактический радиус рабочей поверхности инструмента аналогично отделочной обработке шариком статическими методами.

6. Из зависимости (36) определяется энергия единичного удара.

Расчет режимов упрочняющей обработки ударными методами

производится по методикам, разработанным Кудрявцевым И.В., Петросовым В.В., Бабичевым А.П., Киричеком A.B., Соловьевым Д.Л. и др. авторами.

Окончательный выбор метода ОУО ППД может быть произведен на основании следующих критериев:

- производительность;

- минимальная технологическая себестоимость;

- наличие инструмента, оборудования и оснастки для каких либо методов ОУО ППД.

Производительность определяется по известным зависимостям укрупнено по величине машинного времени То и коэффициенту серийности производства Кс, определяющим уменьшение доли машинного времени в общей длительности операции со снижением серийности производства.

Расчет машинного времени для статических методов и ударных методов ОУО ППД с упорядоченным расположением отпечатков может производиться по схемам методов механической обработки, кинематика движений которых наиболее близка к кинематике движений рассчитываемого метода ОУО ППД.

Для ударных методов со случайным расположением отпечатков машинное время рассчитывается по существующим зависимостям для соответствующего метода или группы методов. При расчете производительности учитывается количество одновременно обрабатываемых деталей.

Технологическая себестоимость является наиболее общим показателем, учитывающим большое количество различных производственных факторов. Для ее определения используется укрупненный метод расчета. Основные составляющие технологической себестоимости операции - это расходы на эксплуатацию рабочего места и затраты на инструмент.

Стоимость одного часа эксплуатации рабочего места включает расходы на заработную плату, амортизацию, ремонт и обслуживание оборудования, энергию и определяется по справочникам. Для удобства использования в программе стоимость машино-часа работы оборудования оценивалась относительно эталона С6азо6, за который был принят станок модели 16К20 с помощью коэффициента пропорциональности К„ч.

Затраты на инструмент зависят от его цены и стойкости. Стойкость инструмента для ОУО ППД весьма значительна, а стоимость элементов рабочей части инструмента или самого инструмента, которые в основном подвержены износу, относительно невелика. Кроме того, в большинстве случаев инструмент для ОУО ППД универсален. Поэтому целесообразно учитывать его стоимость так же как для оборудования - исходя из длительности обработки, задаваясь сроком службы инструмента. Для укрупненного расчета срок службы инструмента принят 5 лет или 10000 ч. Стоимость простого инструмента, используемого в методах обработки свободными элементами, целесообразно включить в стоимость эксплуатации оборудования, поскольку их раздельное использование не предусматривается.

Для использования в программе стоимость часа работы инструмента определялась ориентировочно, исходя из его сложности и размеров. По размеру инструмент делится на три группы, в соответствии со структурой разделения деталей: инструмент для деталей размером до 100 мм;

инструмент для деталей размером от 100 до 300 мм; инструмент для деталей размером свыше 300 мм. Стоимость часа работы инструмента оценивалась относительно эталона Сбаз«, за который была принята роликовая накатка, с помощью коэффициента пропорциональности К„ч.

Таким образом, все затраты при ОУО ППД пропорциональны длительности обработки, а технологическая себестоимость операции определяется по зависимости:

С« = То{С^^Кмч + С^иКич)1Кс. (46)

Наличие на производстве инструмента, оборудования, оснастки для реализации одного из группы выбранных методов, позволяет существенно снизить как стоимость подготовки производства, так и ее сроки. Поэтому в качестве дополнительного экономического параметра возможно использование ориентировочной стоимости разовых капитальных вложений в средства технологического оснащения.

В работе представлен пример реализации разработанной методологии, алгоритма и программы для выбора оптимального метода и режимов ОУО ППД детали «Торсион» (черт. № 6909-2802812) используемой в шасси автомобилей БАЗ-6909. Расчеты производились с помощью разработанного комплекса программ. Таким методом оказалась центробежно-ударная обработка со следующими режимами и параметрами: частота вращения детали: пд = 320 мин"1; подача: Бо = 0,2 мм/об; частота вращения инструмента: 4000 мин'1; натяг 0,35 мм; количество шариков: 50 шт; диаметр шариков 6 мм; радиус инструмента: 100 мм.

По сравнению с существующим накатыванием роликами это позволило снизить себестоимость операции на 87 руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Научно обоснованно решены технические и технологические задачи, обеспечивающие повышение эффективности технологии ОУО ППД за счет разработанных методологии, алгоритма и программы выбора методов и режимов обработки, обеспечивающих требуемые параметры качества поверхностей деталей машин с учетом их функционального назначения с минимальной себестоимостью.

2. Исходя из функционального назначения обрабатываемых поверхностей деталей машин, предложено классифицировать все методы ОУО ППД на отделочные, отделочно-упрочняющие и упрочняющие. В качестве критерия разделения обосновано использование величины пластических контактных деформаций исходной шероховатости обрабатываемой поверхности детали, которое определяется фактическим рабочим давлением.

3. Теоретически и экспериментально установлено, что это давление определяется геометрией рабочей поверхности инструмента и обрабатываемой поверхности, ее исходной шероховатостью и физико-механическими свойствами материала детали.

4. Разработан комплекс моделей и алгоритмов, базирующийся на

математическом, компьютерном и имитационном моделировании, который включает:

- математическую модель процесса деформации неровности шероховатости при ОУО ППД, позволяющую определить степень упрочнения и высотные параметры неровности после обработки;

- математическую модель процесса упругого восстановления неровности шероховатости при ОУО ППД, позволяющую определить упругую составляющую рабочего усилия;

- математическую модель процесса обработки статическими методами ОУО ППД по схеме «шарик - плоская поверхность» позволяющую определить режимы обработки, обеспечивающие требуемые параметры качества для отделочных и отделочно-упрочняющих режимов обработки;

- имитационную модель статических методов ОУО ППД, позволяющую определять по заданным режимам обработки и геометрическим параметрам инструмента параметры получаемой шероховатости поверхности для отделочных и отделочно-упрочняющих режимов;

- имитационную модель ударных методов ОУО ППД, позволяющую определять по заданным режимам обработки и геометрическим параметрам инструмента параметры получаемой шероховатости поверхности для отделочно-упрочняющих режимов;

- математическую модель контактного взаимодействия инструмента и обрабатываемой поверхности для ударных методов ОУО ППД при различных углах удара, для определения степени влияния угла удара на энергетические и кинематические параметры процесса и некоторые параметры качества поверхностного слоя.

5. Установлено, что исходная шероховатость поверхности полностью переформируется при контактных деформациях, равных параметру Яр исходной шероховатости.

6. Установлено, что влияние упругой составляющей при восстановлении неровности шероховатости на усилие обработки составляет 15.. .25%.

7. Разработан программное обеспечение в программных пакетах МаШСАБ, БйЬаЬ, С++Ехр1огег, реализующее разработанный комплекс моделей и алгоритмов.

8. Установлена возможность управления несущей способностью шероховатости поверхности (параметр !р) при ОУО ППД.

9. Разработана методология и алгоритм проектирования технологических операций ОУО ППД, позволяющий автоматизировать выбор метода, расчет отдельных параметров инструмента и режимов обработки, обеспечивающих требуемую шероховатость и коэффициент упрочнения обрабатываемой поверхности детали, с учетом ее функционального назначения, с наименьшей технологической себестоимостью.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

Публикации в научных изданиях, рекомендованных ВАК

1. Гуров, Р.В. Основы проектирования инструмента для различных методов отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием // Вестник БГТУ. - Брянск, 2006. -№2. - С. 106 - 113.

2. Суслов, А.Г. Проектирование инструмента для отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием/ А.Г.Суслов, Р.В.Гуров// Известия Тульского государственного университета. -Тула, 2006.-С. 10-16.

3. Суслов, Отделочно-упрочняющая обработка поверхностно-пластическим деформированием/ А.Г.Суслов, Р.В.Гуров, Е.С.Тишевских // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2008. - №9. - С.11 - 14.

4. Гуров, Р.В. Взаимосвязь профиля инструмента с другими технологическими параметрами при отделочной ОУО ППД// Известия Тульского государственного университета. Сер. Инструментальные и метрологические системы. - Тула, 2008. - С.138 - 140.

5. Суслов, А.Г. Проектирование операций отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием / А.Г.Суслов, Р.В.Гуров // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2010. - №3 - С.14 - 17.

6. Гуров, Р.В. Взаимосвязь режимов обработки и геометрических параметров инструмента с параметрами качества поверхностного слоя при отделочных и отделочно-упрочняющих режимах ОУО ППД И Упрочняющие технологии и покрытия - 2010. - №8 - С.7 - 10.

7. Суслов, А.Г. Изготовление теплообменников в единичном и мелкосерийном производствах пластическим оттеснением материала / А.Г.Суслов, Р.В.Гуров // Справочник. Инженерный журнал. - 2003 - №10 -С.18-21.

8. Гуров, Р.В. Методология проектирования операций отделочно-упрочняющей обработки деталей машин поверхностно-пластическим деформированием// Вестник БГТУ. - 2010. - №4 - С. 17 - 24.

9. Суслов, А.Г. Методология выбора методов и условий отделочно-упрочняющей обработки деталей машин поверхностно-пластическим деформированием/ А.Г.Суслов, Р.В.Гуров // Справочник. Инженерный журнал. - 2011. -№1 - С.12 - 16.

10. Гуров, Р.В. Особенности проектирования операций отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим. деформированием// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел, 2011. -№1. - С.73 - 78.

11. Гуров, Р.В. Формирование качества поверхностного слоя при отделочных и отделочно-упрочняющих режимах отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием // Вестник БГТУ - Брянск, 2011-№3. - С.67 - 73.

12. Гуров, Р.В. Исследование процесса контактирования инструмента и обрабатываемой поверхности при центробежно-ударной

обработке// Вестник БГТУ. - 2011. - №4 - С.62 - 67.

13. Гуров, Р.В. Особенности взаимодействия инструмента и обрабатываемой поверхности при центробежно-ударной обработке/ Р.В.Гуров, А.Н.Шоев// Упрочняющие технологии и покрытия. - 2011. - №11 -С.8-12.

14. Суслов А.Г., Гуров Р.В. Методология выбора методов и определения режимов отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием деталей машин исходя из их функционального назначения/ А.Г.Суслов, Р.В.Гуров // Справочник. Инженерный журнал. -2012. -№2. - С.15 - 23.

15. Гуров Р.В. Учет упругого восстановления в процессе отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием// Упрочняющие технологии и покрытия - 2012. - №3. - С.9 - 15.

16. Гуров, Р.В. Научно обоснованное определение геометрии рабочего элемента инструмента для отделочно-упрочняющей обработки деталей поверхностным пластическим деформированием // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2011. - №6 - С. 43-46

17. Гуров, Р.В. Определение влияния упругих деформаций при ОУО ППД на усилие обработки и формирование шероховатости.// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел, 2011. - №6/2. - С.42 — 46.

18. Гуров, Р.В. Разработка программы для моделирования отделочной и отделочно-упрочняющей обработки ППД // Известия Тульского государственного университета. Сер. Технические науки. - Тула, 2011.-№6/2-С.127 - 132.

Другие публикации

19. Суслов, А.Г. Совершенствование и создание технологий и инструментов с учетом функционального назначения обрабатываемых поверхностей/ А.Г.Суслов, ВЛ.Инютин, А.В.Хандожко, Р.В.Гуров// Материалы Международной конференции Современные материалы, технологии, оборудование и инструмент в машиностроении 26-27 октября 2000, г. Киев. - Киев, 2000. - С. 83 - 85.

20. Гуров, Р.В. Исследование процесса формообразования ребер теплообменников при их изготовлении методом пластического оттеснения// Молодежная научно-техническая конференция вузов приграничных государств, 23-24 октября, 2001 г., тез. докл./Под ред. О.А.Горленко. -Брянск, 2001.-С. 21-23.

21. Гуров, Р.В. Технологическое обеспечение увеличения поверхности теплообмена// Обработка металлов. - 2001. -№1. - С.24 - 30.

22. Суслов, А.Г. Разработка процесса формообразования ребер теплообменников методом пластического оттеснения/ А.Г.Суслов, Р.В.Гуров // - Научные труды международной конференции Нетрадиционные методы обработки 25-27 сентября 2002, г. Воронеж. - Воронеж, 2002. - С.82. - 84.

23. Гуров, Р.В. Разработка метода формообразования ребер

теплообменников пластическим оттеснением.//Обработка металлов - 2002 -№ 3. - С.24. - 27. '

24. Суслов, А.Г. Инструментальное обеспечение качества поверхностного слоя и эксплутадионных свойств деталей машин/ Суслов, А.Г., Хандожко A.B., Гуров Р.В.// Известия Тульского государственного университета. Сер. Машиностроение, Вып.2. Труды международной научно-технической конференции «Инструментальные системы - прошлое, настоящее, будущее» 1-3 октября 2003. - Тула, 2003. - С. 378 - 382.

25. Гуров Р.В., Новый метод изготовления теплообменников в условиях единичного и мелкосерийного производства // Материалы международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» - «Технология - 2003» г.Орел. - Орел, 2003. - С. 115 - 119.

26. Гуров, Р.В. Новый метод изготовления теплообменников для условий мелкосерийного и единичного производства// Вестник БГТУ - 2004 -№4-С. 67 - 72.

27. Гуров, Р.В. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием.// Материалы 6-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности», 22-23 мая 2008 г. - Брянск, 2008 г. - С.293 - 295.

28. Гуров, Р.В. Моделирование процессов в очаге деформации при ОУО ППД//Труды 4-и международной научно-технической конференции «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования», 24-26 ноября 2008 г., Т.1. - Вологда, 2008 г. - С.122 - 126.

29. Гуров, Р.В. Моделирование процессов в очаге деформации при отделочных режимах ОУО ППД.// Международная научно-практическая конференция «Наука и производство - 2009», 19-20 марта 2009 г 4 2-Брянск, 2009 г. - С.27 - 29.

30. Гуров, Р.В. Особенности взаимодействия инструмента и обрабатываемой поверхности при центробежно-ударной ОУО ППД.// 11-я международная научно-практическая конференция «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях», 19-21 мая 2011, г. Kvpck - Курск, 2011 -С.120- 124.

31. Гуров, Р.В. Проектирование операций отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием ударными методами.// 3-я международная научно-техническая конференция «Модернизация машиностроительного комплекса России на научных основах технологии машиностроения (ТМ-2011)», 19-20 мая 2011, г Брянск 2011 г. - Брянск, 2011. - С.112 - 114.

32. Гуров, Р.В. Определение условий отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием статическими методами.// Известия Юго-западного государственного университета. Серия Техника и технологии. - 2012. -№ 2. - С.57 - 60.

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Гуров, Роман Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Анализ состояния проблемы.

1.1. Существующие методики выбора методов ОУО ППД деталей.

1.2. Существующая классификация ОУО деталей ППД.

1.3. Взаимосвязь параметров качества поверхностного слоя с параметрами рабочей части инструмента и режимами при ОУО ППД.

1.3.1. Формрование физико-механических параметров качества поверхностного слоя.

1.3.2. Шероховатость и волнистость поверхности.

1.4. Выводы.

1.5. Цели и задачи работы.

Глава 2. Разработка классификации методов ОУО ППД.

2.1. Разработка классификации и критериев разделения методов

ОУО ППД.

2.2. Экспериментальная проверка теоретических положений разработанной классификации.

Глава 3. Расчет параметров качества поверхностного слоя при статических методах ОУО ППД.

3.1. Формирование микрогеометрии поверхностного слоя.

3.1.1. Определение параметров профиля шероховатости при деформации.

3.1.2. Расчет параметров упругого восстановления профиля шероховатости.

3.2. Определение степени упрочнения при ОУО ППД.

3.3. Взаимосвязь режимов обработки ОУО ППД и параметров инструмента с качеством поверхностного слоя.

3.3.1. Определение геометрических параметров инструмента.

3.3.2. Определение подачи при ОУО ППД.

3.3.3. Расчет рабочего усилия при отделочных и отделочно-упрочняющих режимах ОУО ППД.

3.3.4. Экспериментальная проверка полученных зависимостей.

Глава 4. Расчет параметров качества поверхностного слоя при ударных (динамических) методах ОУО ППД.

4.1. Взаимосвязь режимов обработки и геометрии инструмента с параметрами качества поверхностного слоя.

4.2. Экспериментальная проверка полученных теоретических зависимостей.

Глава 5. Моделирование процесса обработки при ОУО ППД.

5.1. Дискретное геометрическое моделирование процесса ОУО ППД статическими методами.

5.1.1. Описание модели и программы.

5.1.2. Моделирование.

5.2. Дискретное геометрическое моделирование процесса ОУО ППД ударными методами.

5.2.1. Описание модели и программы.

5.2.2. Моделирование.

Глава 6. Обобщенная методология, алгоритм и программа проектирования операций ОУО ППД деталей машин исходя из их функционального назначения.

6.1. Обобщенная методология проектирования ОУО ППД деталей машин

6.1.1. Разработка упрощенной методики выбора метода предшествующей ОУО ППД обработки.

6.1.2. Разработка методики предварительного выбора группы методов и схем обработки ОУО ППД.

6.1.3. Разработка обобщенной методики расчета геометрических параметров инструмента и режимов обработки.

6.1.4. Разработка методики определения технико-экономических характеристик.

6.1.5. Алгоритм проектирования операций ОУО ППД.

6.2. Разработка программы проектирования операций ОУО ППД.

6.2.1. Алгоритм и блок-схема программы проектирования операций ОУО ППД.

6.3. Пример реализации разработанной методологии, алгоритма и программы.

Введение 2012 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Гуров, Роман Владимирович

Актуальность проблемы

Потеря работоспособности деталей машин обычно связана с разрушением поверхностного слоя. В настоящее время установлено, что функциональное назначение деталей машин в значительной мере определяется параметрами качества их поверхностного слоя.

Одними из наиболее простых и эффективных способов, обеспечивающих управление в широком диапазоне показателями качества поверхностного слоя (ПКПС), являются способы отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием (ОУО ППД). В результате ОУО ППД формируется требуемая шероховатость поверхности, твердость на некоторых материалах может достигать 650 HV, сжимающие остаточные напряжения до 1200 МПа.

На сегодняшний день существует множество методов ОУО ППД, и постоянно появляются новые, обладающие рядом собственных особенностей. Несмотря на это, до сих пор не существует общей методологии проектирования технологических операций ОУО ППД, позволяющей выбрать наиболее эффективный метод, а также назначить режимы обработки, обеспечивающие требуемое качество поверхностного слоя детали, максимальную производительность и (или) минимальную технологическую себестоимость в конкретных производственных условиях без проведения дополнительных экспериментальных исследований. Следовательно, отсутствует возможность создания автоматизированных систем проектирования технологических операций для ОУО ППД. Такое положение сдерживает внедрение методов ОУО деталей машин ППД.

Как показывает анализ литературы, одни и те же параметры качества поверхностного слоя можно получить используя различные методы и режимы ОУО ППД. Поэтому при выборе метода и режимов получается, как правило, множество вариантов. Таким образом, необходима выработка дополнительных критериев, позволяющих количественно оценить тот или иной метод и режим ОУО ППД. Наиболее часто в качестве критериев выбора используются производительность и технологическая себестоимость. Для их оценки необходимо определение трудоемкости операции.

Таким образом, имеет место совокупность научно-технических задач, решение которых позволяет разработать методологию, алгоритм и программу выбора оптимального метода и условий ОУО ППД, обеспечивающего требуемые параметры качества поверхности при минимальной технологической себестоимости, что дает значительный экономический эффект.

Цель работы

Цель работы - обеспечение качества поверхностного слоя деталей машин, исходя из их функционального назначения, ОУО ППД с наибольшей производительностью или наименьшей технологической себестоимостью.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Произвести классификацию всех методов ОУО ППД, исходя из функционального назначения обрабатываемых поверхностей деталей машин.

2. Установить научно-обоснованные критерии разграничения всех методов отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием в соответствии с предлагаемой классификацией.

3. Разработать методологию выбора метода и назначения режимов ОУО ППД, обеспечивающих требуемый комплекс параметров качества обрабатываемой поверхности с учетом ее функционального назначения и предложенной классификации при минимальной технологической себестоимости или максимальной производительности.

4. Установить влияние исходной шероховатости поверхности, режимов и геометрии рабочей части инструмента на формируемые параметры качества поверхностного слоя при отделочно-упрочняющей обработке ППД.

5. Разработать алгоритм и программное обеспечение для реализации предложенной методологии выбора методов и назначения режимов ОУО ППД.

6. Провести экспериментальную проверку полученных теоретических зависимостей разработанной методологии.

7. Разработать структуру базы данных и методику ее наполнения по методам ОУО ППД для реализации предлагаемой методологи.

Объект исследования

Объектом исследования являются процессы в очаге деформации при обработке поверхностей деталей машин методами ОУО ППД.

Методология проведения исследований.

Методологической основной работы является установление физической картины и теоретическое описание взаимосвязи режимов обработки, параметров инструмента и параметров качества обрабатываемой поверхности при ОУО ППД. Теоретические исследования базируются на математическом описании процессов деформирования шероховатости обрабатываемой поверхности, моделировании на ЭВМ процесса переформирования исходного профиля шероховатости при различных условиях ОУО ППД.

Научная новизна работы.

1. Исходя из функционального назначения рабочих поверхностей деталей машин и их эксплуатационных свойств предложена классификация всех методов ОУО ППД - это отделочная обработка (номинальное контактное давление рн < 0,26 НВ), отделочно-упрочняющая обработка

0,26 НВ <рк < 0.63 НВ) и упрочняющая обработка (рн > 0.63 НВ).

2. Впервые предложен научно обоснованный критерий для данной классификации методов ОУО ППД. Это величина пластической деформации исходной шероховатости обрабатываемой поверхности детали, которая технологически обеспечивается рабочим давлением.

3. Получены теоретические зависимости для определения условий обработки статическими и ударными методами ОУО ППД, обеспечивающих требуемое качество поверхностного слоя в соответствии с созданной классификацией.

4. Осуществлено моделирование процессов статических и динамических методов ОУО ППД, позволяющее прогнозировать формируемую шероховатость.

Практическая ценность работы

1. Разработаны алгоритм и программа выбора методов и назначения режимов ОУО ППД различных деталей с учетом их функционального назначения.

2. Разработана программа анализа геометрических и физико-механических параметров поверхностного слоя и аналитического расчета параметров режима обработки для схемы «шарик-плоская поверхность».

3. Разработаны программы моделирования процесса обработки статическими и ударными (динамическими) методами.

4. Разработана конструкция универсального инструмента для ОУО

ППД.

5. Разработаны рекомендации по выбору радиуса рабочей части инструмента для отделочных и отделочно-упрочняющих режимов ОУО ППД.

Автор защищает следующие основные положения: 1. Научно обоснованные технические и технологические решения, 8 обеспечивающие повышение эффективности технологии ОУО ППД за счет разработанных методологии, алгоритма и программы выбора метода и определения режимов, обеспечивающих требуемые параметры качества обрабатываемых поверхностей деталей машин с учетом их функционального назначения при минимальной себестоимости.

2. Классификацию всех методов обработки ОУО ППД с учетом функционального назначения обрабатываемой поверхности на отделочную, отделочно-упрочняющую и упрочняющую по критериям контактной деформации исходной шероховатости и величине номинального контактного давления.

3. Методологию и алгоритм выбора методов и режимов обработки, обеспечивающих требуемые параметры качества поверхностного слоя.

4. Физическую картину и математическую модель упруго-пластической деформации шероховатости при ОУО ППД.

5. Теоретические зависимости взаимосвязи параметров качества поверхностного слоя и условий обработки при ОУО ППД.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на международных, Всероссийских и региональных научно-технических и научно-практических конференциях: международной научно-технической конференции «Проблемы формообразования деталей при обработке резанием» Тула (2007г.); 6-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности», г.Брянск (2008г.); международной научно-технической конференции «Инструментальные системы машиностроительных производств» Тула (2008г.); международной научно-практической конференции «Наука и производство - 2009», Брянск (2009г.); международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности», г.Брянск (2011г.); расширенном заседании кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» БГТУ, г. Брянск (2011); научном семинаре ассоциации технологов-машиностроителей в МГИУ, г. Москва (2011г.); заседании технологической секции в БГТУ , г. Брянск (2011).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 32 печатные работы, из них 18 в изданиях, рекомендованным ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 188 наименований и приложений. Общий объем диссертации 302 страницы, в том числе 104 рисунка, 20 таблиц.

Заключение диссертация на тему "Проектирование технологии отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей машин с учетом их функционального назначения"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Научно обоснованно решены технические и технологические задачи, обеспечивающие повышение эффективности технологии ОУО ППД за счет разработанных методологии, алгоритма и программы выбора методов и режимов обработки, обеспечивающих требуемые параметры качества поверхностей деталей машин с учетом их функционального назначения с минимальной себестоимостью.

2. Исходя из функционального назначения обрабатываемых поверхностей деталей машин, предложено классифицировать все методы ОУО ППД на отделочные, отделочно-упрочняющие и упрочняющие. В качестве критерия разделения обосновано использование величины пластических контактных деформаций исходной шероховатости обрабатываемой поверхности детали, которое определяется фактическим рабочим давлением.

3. Теоретически и экспериментально установлено, что это давление определяется геометрией рабочей поверхности инструмента и обрабатываемой поверхности, ее исходной шероховатостью и физико-механическими свойствами материала детали.

4. Разработан комплекс моделей и алгоритмов, базирующийся на математическом, компьютерном и имитационном моделировании, который включает: математическую модель процесса деформации неровности шероховатости при ОУО ППД, позволяющую определить степень упрочнения и высотные параметры неровности после обработки;

- математическую модель процесса упругого восстановления неровности шероховатости при ОУО ППД, позволяющую определить упругую составляющую рабочего усилия;

- математическую модель процесса обработки статическими методами ОУО ППД по схеме «шарик - плоская поверхность» позволяющую определить режимы обработки, обеспечивающие требуемые параметры качества для отделочных и отделочно-упрочняющих режимов обработки;

- имитационную модель статических методов ОУО ППД, позволяющую определять по заданным режимам обработки и геометрическим параметрам инструмента параметры получаемой шероховатости поверхности для отделочных и отделочно-упрочняющих режимов;

- имитационную модель ударных методов ОУО ППД, позволяющую определять по заданным режимам обработки и геометрическим параметрам инструмента параметры получаемой шероховатости поверхности для отделочно-упрочняющих режимов;

- математическую модель контактного взаимодействия инструмента и обрабатываемой поверхности для ударных методов ОУО ППД при различных углах удара, для определения степени влияния угла удара на энергетические и кинематические параметры процесса и некоторые параметры качества поверхностного слоя.

5. Установлено, что исходная шероховатость поверхности полностью переформируется при контактных деформациях, равных параметру Rp исходной шероховатости.

6. Установлено, что влияние упругой составляющей при восстановлении неровности шероховатости на усилие обработки составляет 15.25%.

7. Разработано программное обеспечение в программных пакетах MathCAD, SciLab, C++Explorer, реализующее разработанный комплекс моделей и алгоритмов.

8. Установлена возможность управления несущей способностью шероховатости поверхности (параметр tp) при ОУО ППД.

9. Разработана методология и алгоритм проектирования технологических операций ОУО ППД, позволяющий автоматизировать

277 выбор метода, расчет отдельных параметров инструмента и режимов обработки, обеспечивающих требуемую шероховатость и коэффициент упрочнения обрабатываемой поверхности детали, с учетом ее функционального назначения, с наименьшей технологической себестоимостью.

Библиография Гуров, Роман Владимирович, диссертация по теме Технология машиностроения

1. Отений, Я.Н. Технологическое обеспечение качества деталей машин при обработке поверхностным пластическим деформированием роликами. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. д.т.н. Ростов-на-Дону, 2007. - 36 с.

2. Гуров, Р.В. Научно обоснованное определение геометрии рабочего элемента инструмента для отделочно-упрочняющей обработки деталей поверхностным пластическим деформированием // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2011. - №6 - С. 43-46

3. Соловьев, Д.Л. Статико-импульсная обработка поверхностным пластическим деформированием. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. д.т.н., Орел, 2005. 28 с.

4. Гуров, Р.В. Определение влияния упругих деформаций при ОУО ППД на усилие обработки и формирование шероховатости.// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. -Орел, 2011. №6/2. - С.42 - 46.

5. Силантьев, С.А. Повышение эффективности статико-импульсной обработки управлением технологическими режимами и параметрами генератора импульсов. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. к.т.н., Орел, 2003. 18 с.

6. Попов A.A. Влияние процесса виброударного упрочнения на деформации крупногабаритных деталей. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. к.т.н., Воронеж, 2007. 16 с.

7. Подольский М.А., Оценка эффективности упрочнения деталей динамическими методами ППД на основе энергетического критерия. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. к.т.н., Ростов-на-Дону, 2005. 19 с.

8. Гуров, P.B. Разработка программы для моделирования отделочной и отделочно-упрочняющей обработки ППД // Известия Тульского государственного университета. Сер. Технические науки. Тула,2011.-№6/2-С. 127- 132.

9. Бочкарев А.Г. Повышение работоспособности подшипников путем ультразвукового упрочнения внутренних колец несвязанными шариками. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. к.т.н., Самара. 2005.- 19 с.

10. Ю.Алексеев, П.Г. Машинам быть долговечными. Тула: Приокское книжное издательство, 1972. - 137 с.

11. П.Алексеев, П.Г. Технология упрочнения деталей машин поверхностной пластической деформацией. Тула:Изд-во Тул.политехн.ин-та, 1978. - 80 с.

12. Балтер, М.А. Упрочнение деталей машин. / М.А. Балтер. 2-е изд., перераб. и доп. -М.Машиностроение, 1978. 184 с.

13. З.Белов, В. А. Технология обработки плоскостей пластическим деформированием/под общ.ред. A.A. Маталина. Киев:Техника, 1972.-72 с.

14. Васильева А.Г. Деформационное упрочнение закаленных конструкционных сталей. М.Машиностроение, 1981.-231 с.

15. Гуров, Р.В. Основы проектирования инструмента для различных методов отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием. Вестник Брянского государственного технического университета, №2 (10) 2006. - с. 106.

16. Дель, Г.Д. Метод делительных сеток./ Г.Д.Дель, Н.А.Новиков -М.Машиностроение, 1979. 144 с.

17. Исаев, А.Н. Совершенствование процессов дорнования отверстий трубчатых заготовок. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. д.т.н., 2005.-36 с.

18. Качество машин: Справочник: В 2 т. Т.1/ А. Г. Суслов, Э.Д. Браун, Н.А.Виткевич и др.- M Машиностроение, 1995. 256 с.

19. Качество машин: Справочник: В 2 т. Т.2/ А. Г. Суслов, Ю.В. Гуляев, А.М.Дальский и др.- М:Машиностроение, 1995. 430 с.

20. Киричек, A.B. Технология и оборудование статико-импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием: Библиотека технолога./ A.B. Киричек, Д.Л.Соловьев, А.Г.Лазуткин -М:Машиностроение, 2004. 288 с.

21. Коновалов, Е.Г. и др. Ротационная обработка поверхностей с автоматической подачей./ Е. Г. Коновалов, П. С. Чистосердов А. И. Фломенблит Минск:«Вышэйш. школа», 1976. - 192 с.

22. Коновалов, Е.Г. и др. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей./ Е. Г. Коновалов, В.А.Сидоренко. Минск: «Вышэйш. школа», 1968. - 364 с.

23. Кроха, В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник. M Машиностроение, 1980. - 157 с.

24. Машиностроение. Энциклопедия Технология изготовления деталей машин Т. Ш-3 / A.M. Дальский, А.Г. Суслов, Ю.Ф. Назаров и др.; Под общ. ред. А.Г. Суслова. Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. -M.: М38 Машиностроение, 2000 840 с.

25. Механика пластического деформирования в процессах резания и деформирующего протягивания. Розенберг A.M., Розенберг O.A. Отв. ред. Родин П.Р. АН УССР. Ин-т сверхтвердых материалов, -Киев: Наукова думка, 1990. 320 с.

26. Михин, Н.М. Внешнее трение твердых тел. М.:«Наука», 1977. -221 с.

27. Одинцов, Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: справочник.

28. М:Машиностроение, 1987. 328 с.

29. Папшев, Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием М.¡Машиностроение, 1978. -152 с.

30. Петросов, В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента. М:Машиностроение, 1977. - 167 с.

31. Повышение несущей способности деталей машин алмазным выглаживанием/ В.К. Яценко, Г.З. Зайцев, В.Ф. Притченко, Л.И. Ивщенко М.:Машиностроение, 1985. - 232 с.

32. Попов, A.A. Влияние процесса виброударного упрочнения на деформации крупногабаритных деталей. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. к.т.н., 2007. 17 с.

33. Рыжов Э.В. и др. Контактирование твердых тел при статических и динамических нагрузках/ Рыжов Э.В., Колесников Ю.В., Суслов А.Г.; под ред. Э.В. Рыжова. Киев:Наук.думка, 1982. -172 с.

34. Рыжов, Э.В. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. /Э.В.Рыжов, А.Г.Суслов, В.П.Федоров. -М:Машиностроение, 1979. 176 с.

35. Рыковский, Б.П. Местное упрочнение деталей поверхностным наклепом. М.:Машиностроение, 1985. - 152 с.

36. Смелянский, В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. М.Машиностроение, 2002. -300 с.

37. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред. A.M. Дальского, А. Г. Суслова, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова -5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение-1, 2001 г. - 944 с.

38. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000. - 319 с.

39. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей машин обработкой пластическим деформированием/ Приложение №8 к журналу «Справочник. Инженерный журнал» №8 2003.

40. Суслов А.Г., Горленко O.A. Экспериментально-статистический метод обеспечения качества поверхности деталей машин: моногр. -М.: Машиностроение, 2003. 302 с.

41. Суслов, А.Г., Дальский, A.M. Научные основы технологии машиностроения: науч. моногр. М.Машиностроение, 2002. -684 с.

42. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений./ Суслов А.Г., Федоров В.П., Горленко O.A., Горленко А.О. А.Н Прокофьев, А.В.Тотай, О.Н.Федонин; под общ. ред. А. Г. Суслова. М.: Машиностроение, 2006.-447 С.

43. Третьяков, A.B., Зюзин, В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. М.Металлургия, 1973. - 224 с.

44. Чепа, П.А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием. Мн.: Наука и техника, 1981. -128 с.

45. Чистовая обработка деталей пластическим деформированием./ Проскуряков Ю.Г., Осколков А.И., Шаповалов Б.Г., Усиков И.К. Барнаул: Алтайское книжное издательство. 1969. 105 с.

46. Чучукалов, А.П. Повышение циклической прочности деталей на основе разработки и исследования новых технологических схем виброударной отделочно-упрочняющей обработки. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. к.т.н., 2007. 21 с.

47. Шнейдер, Ю.Г. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением. J1. Машиностроение, 1970. - 248 с.

48. Кузьмин, М.И. Новый метод отделки поверхности деталей наклепыванием. Глава в кн.51.0лейник, Н.В. Поверхностное динамическое упрочнение деталей машин /Н.В.Олейник, В.П.Кычин, А.Л.Луговской, К.: Техника, 1984.- 151 с.

49. Проскуряков, Ю.Г. Технология упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов. М.Машиностроение, 1971.-208 с.

50. Проскуряков, Ю.Г. Упрочняюще-калибрующие методы обработки. Спр.пособие. М.Машиностроение, 1965. - с.

51. Шнейдер, Ю.Г. Чистовая обработка металлов давлением. JI: Ленинградское отделение МАШГИЗ, 1963. - 272 с.

52. Дрозд, М.С. Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации ./Дрозд М.С., Матлин М.М., Сидякин Ю.И. -М.:Машиностроение,1986. 219 с.

53. Друянов, Б.А. Теория технологической пластичности./ Б.А.Друянов, Р.И.Непершин. М.Машиностроение, 1990. - 272 с.

54. Инженерия поверхности деталей. /Колл.авт.; под ред А.Г.Суслова. -М.Машиностроение, 2008. 320 с.

55. Кудрявцев И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении.-М.Машгиз, 1951 .-278с.

56. Кудрявцев И.В. и др. усталость крупных деталей машин/ Кудрявцев И.В., Наумченков Н.Е., Саввина Н.М. М.¡Машиностроение, 1981. -236 с.

57. Кудрявцев, И.В. Повышение долговечности деталей машин методом поверхностного наклепа. М.Машиностроение, 1965. - 212 с.

58. Кузнецов, Н.Д. Технологические методы повышения надежности деталей машин: справочник/ Кузнецов Н.Д., Цейтлин В.И., Волков В.И. М.Машиностроение, 1993. - 304 с.

59. Маталин, A.A. Технологические методы повышения долговечности деталей машин. Киев:Техника,1971. - 144 с.

60. Обработка металлопокрытий выглаживанием / Хворостухин JI.A., Машков В.Н., Торпачев В.А., Ильин H.H. М.Машиностроение, 1980.-63 с.

61. Пшибыльский, В. Технология поверхностной пластической обработки. М.Металлургия, 1991. - 479 с.

62. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением. /Хворостухин Л.А., Шишкин C.B., Ковалев А.П., Ишмаков P.A. М.Машиностроение, 1988. - 144 с.

63. Применение поверхностного наклепа для упрочнения зубчатых колес станков/ Пратусевич P.M., Михайлова С.М., Литвак A.C., Лейбова Н.С. М.:Изд-во Энимс, 1968. - 27 с.

64. Проскуряков, Ю.Г. Дорнование отверстий. М.;Свердловск:Машгиз, 1961.- 190 с.

65. Проскуряков, Ю.Г. Дорнование цилиндрических отверстий. -М.;Свердловск:Машгиз, 1958. 111 с.

66. Суслов, А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. /А.Г. Суслов. М.Машиностроение, 1987.-208 с.

67. Проскуряков, Ю.Г. Объемное дорнование отверстий/ Проскуряков Ю.Г., Романов В.Н., Исаев А.Н. М.Машиностроение, 1984. - 222с.

68. Техно логические остаточные напряжения/Подзей A.B., Сулима А. М., Евстигнеев М.И., Серебренников Г.З. М.Машиностроение, 1973.-216 с.

69. Чистовая обработка деталей пластическим деформированием/ Проскуряков Ю.Г., Осколков А.И., Шаповалов Б.Г., Усиков И.К. -Барнаул:Б.И., 1969. 103 с.

70. Школьников Л.М., Шахов В.И. Технология и приспособления для упрочнения и отделки деталей накатыванием.-М.,1964.-183с.

71. Шнейдер, Ю.Г. Холодная бесштамповая обработка металлов давлением. 3-е изд., перераб. и доп. - Л.Машиностроение, 1967. -350 с.

72. Биргер, И.А. Остаточные напряжения. ММАШГИЗ, 1963. - 232 с.

73. Смелянский, В.М. Механика формирования поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах поверхностного пластического деформирования. Дис. . д-ра техн.наук: 05.02.08.-М.,1985. - 379 с.

74. Дьяконов, В.П. MathCAD 7.0 в математике, физике и в Internet./ В.П.Дьяконов, И.В.Абраметнков М.: «Нолидж», 1999. - 352 с.

75. Архангельский, А.Я. Программирование в С++ Builder 6./

76. A.Я.Архангельский. М.: «Издательство БИНОМ», 2003. - 1152 с.

77. Рыжов Э.В. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин / Э.В.Рыжов. Киев:Наук.думка, 1984. - 271 с.

78. Попов М.Е. Проектирование операций упрочняющей обработки деталей машин методами ППД/ Упрочняющие технологии и покрытия, №7 2010 г.

79. Федоров, В.В. Кинетика повреждаемости и разрушения твердых тел/

80. B.В.Федоров. Ташкент: ФАН, 1985. - 167 с.

81. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. A.M. Дальского, А. Г. Суслова, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова -5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение-1, 2001 г. - 866 с.

82. Дель, Г. Д. Технологическая механика/ Г. Д. Дель -М.Машиностроение, 1978. 174 с.

83. Механические свойства сталей и сплавов при пластическом деформировании. Карманный справочник./ Третьяков A.B., Трофимов Г.К., Гурьянова M.K. М.Машиностроение, 1971. - 64 с.

84. Механические свойства сталей и сплавов при пластическом деформировании. Справочник./ Третьяков A.B., Трофимов Г.К., Гурьянова M.K. М.Машиностроение, 1972. - 186 с.

85. Торбило, В.М. Алмазное выглаживание./ В.М. Торбило. -М.Машиностроение, 1972. 105 с.

86. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник/ Л.А.Кондаков, А.И.Голубев и др.; под общ.ред. А,И.Голубева, Л.А.Кондакова -М.Машиностроение, 1986. -464 с.

87. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в ЗТ. T.l/под ред. И. Н. Жестковой. изд. 9-е, перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 2006. - 927 с.

88. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в ЗТ. Т.2/под ред. И. Н. Жестковой. изд. 9-е, перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 2006. - 956 с.

89. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в ЗТ. Т.З/под ред. И. Н. Жестковой. изд. 9-е, перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 2006. - 927 с.

90. Великанов, K.M. Расчеты экономической эффективности новой техники: справочник / Великанов K.M., Власов В.Ф., Краюхин Г.А., Воронина Н.Ф./под общ. ред. К. М. Великанова.-2-е изд., перераб. и доп. Л:Машиностроение,1989. - 445 с.

91. Петросов, В.В. Долговечность шариков в гидродробеструйных установках./ В.В.Петросов, С.В.Петросова //Поверхностное упрочнение деталей машин и инструментов. Сборник научных трудов. Куйбышев, КПтИ, 1985. - С. 86-92.

92. Обработка металлов резанием. Справочник технолога./А.А.Панов, В.В.Аникин, Н.Г.Бойм и др.; Под общ. ред. А.А.Панова. -М.Машиностроение, 1988. 736 с.

93. Мосейко, В.В. Обеспечение рациональных технологических режимов дробеобработки на основе закономерностей контактной ударной деформации. Автореферат дисс. на соискание уч.ст. канд.тех.наук, Волгоград, 2007. 20 с.

94. Лурье, А.И. Теория упругости/ А.И.Лурье М.:Наука,1970. - 939 С.

95. Обработка металлов резанием. Справочник технолога./А.А.Панов,

96. В.В.Аникин, Н.Г.Бойм и др.; Под общ. ред. А.А.Панова. -М.-.Машиностроение, 1988. 736 с.

97. Сулима, A.M. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин / Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. -М.Машиностроение, 1988. 239 с.

98. Технологические остаточные напряжения/Подзей A.B., Сулима A.M., Евстигнеев М.И., Серебренников Г.З. М.Машиностроение, 1973.-216 с.

99. Сулима, A.M. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов.// A.M. Сулима, М.И. Евстигнеев М. Машиностроение, 1974. - 254 с.

100. Винарский, М.С. Планирование эксперимента в технологических исследованиях.// М.С. Винарский, М.В. Лурье Киев:Техника, 1975.- 166 с.

101. Марковец, М.П. Определение механических свойств металлов по твердости. М.Машиностроение, 1979. - 191 с.

102. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х частях. /В.Д.Мягков, М.А.Палей, А.Б.Романов и др. 6-е изд., перераб. и доп. -Л.Машиностроение, 1982. -Ч.1., 543 с.

103. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн./Под ред. И.В.Крагельского, В.В.Алисина. М.Машиностроение, 1978. -Кн.1, 400 с.

104. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн./Под ред. И.В.Крагельского, В.В.Алисина. М.Машиностроение, 1979. -Кн.2, 358 с.

105. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ./ И.В.Крагельский, М.Н.Добычин, В.С.Камбалов -М.Машиностроение, 1977. 526 с.

106. Узлы трения машин: справочник./ И.В.Крагельский, Н.М.Михин.- М. Машиностроение, 1984. 280 с.

107. Суслов, Отделочно-упрочняющая обработка поверхностно-пластическим деформированием/ А.Г.Суслов, Р.В.Гуров, Е.С.Тишевских // Упрочняющие технологии и покрытия. 2008. -№9. - С.11 - 14.

108. Гуров, Р.В. Взаимосвязь профиля инструмента с другими технологическими параметрами при отделочной ОУО ППД// Известия Тульского государственного университета. Сер. Инструментальные и метрологические системы. Тула, 2008. -С.138- 140.

109. Справочник конструктора-машиностроителя. В 8-ми т. Т.2. Элементы конструкций и нормы их точности. /Под общ.ред. Д.А.Великородова М.Ютделение по машиностроению учебно-научно-издательского объединения, 1991. - 184 с.

110. Справочник конструктора-машиностроителя. В 8-ми т. Т.4. Элементы подшипниковых узлов и пердачи движения. /Под общ.ред. Д.А.Великородова М.Ютделение по машиностроению учебно-научно-издательского объединения, 1991. - 169 с.

111. Справочник конструктора-машиностроителя. В 8-ми т. Т.5. Стандартные типовые изделия и соединения. /Под общ.ред. Д.А.Великородова М.Ютделение по машиностроению учебно-научно-издательского объединения, 1991. - 174 с.

112. Локтев, Д.М. Накатное полирование и упрочняющее накатывание/ Д.М.Локтев // Стружка. 2003. - №9. - С. 10-15.

113. Ecoroll. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.ecoroll.de/

114. Sugino Machine Limited. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.sugino.com

115. Tecnimetal S.r.l. Rullatori Yamato. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.tecnimetal-tm.com/ita/Prodotto.aspx

116. Baublies AG. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.baublies.de/de/index.html

117. Monaghan & Associates, Inc. Электронный ресурс. Режим доступа: http://monaghaninc.com/

118. Burnishing Products. Monaghan & Associates, Inc. Elliott Tool Technologies: каталог/ Monaghan & Associates, Inc. Monaghan & Associates, Inc., 2009. - 20 c.

119. Ecoroll. Tools & Solutions for Metal Surface Improvement: каталог/ЕсогоИ AG. Ecoroll AG, 2006. - 92 c.

120. Yamasa. Roller burnishing, skive-burnishing, deep rolling tools&machines: каталог/ Yamasa Ltd. Yamasa Ltd., 2009. - 32 c.

121. Yamato. Rullatura : каталог/ Tecnimetal S.r.l. Tecnimetal S.r.l., 2010.- 16 c.

122. Sugino Machine Limited. Roller burnishing tool. Superoll: каталог/ Sugino Machine Ltd. Sugino Machine Ltd., 2009. - 14 c.

123. Yamasa. Roller Burnishing Technology Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.vamasa.com.tr/eng/index.htm

124. Microtech Engineering Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.indiamart.com/microtech-engineering/

125. Попов М.Е. Технологические процессы поверхностного пластического деформирования: моногр. / М.Е.Попов, И.Р.Аспанян [и др.]// Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007.-404с.

126. Попов, М.Е. Расчет усилий и деформаций при выглаживании поверхностей// М.Е.Попов Вестник машиностроения, 1975, №8 -с. 69-74.

127. Попов, М.Е. Упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием осциллирующим инструментом Попов М.Е. Упрочняющие технологии и покрытия, ноябрь 2006

128. Попов М.Е. Упрочняющая обработка деталей поверхностным пластическим деформированием ударно-импульсным инструментомс пружинным приводов /Упрочняющие технологии и покрытия, 2008, №8

129. Попов, М.Е. Упрочняюще-калибрующая обработка деталей из порошковых материалов методами ППД.// М.Е.Попов, Р.А.Черкашев Обработка металлов, 2002, №4 - с.7-9

130. Попов М.Е., Аваниш А. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностей деталей осциллирующим инструментом//СТИН, 2003, №11, с.34-36

131. Киричек, A.B. Повышение контактной выносливости деталей машин гетерогенным деформационным упрочнением статико-импульсной обработкой //Киричек A.B. / Соловьев Д.Л. / Баринов C.B. / Силантьев С.А. Упрочняющие технологии и покрытия, 2008, №6 - с.13-18.

132. Киричек, A.B. Деформационное упрочнение управляемыми ударными импульсами //Киричек A.B. / Соловьев Д.Л. -Упрочняющие технологии и покрытия 2007, №10 - с.6-10.

133. Киричек, A.B. Деформационное упрочнение отверстий статико-импульсной обработкой //Киричек A.B. / Соловьев Д.Л. -Упрочняющие технологии и покрытия, 2007, №5 с.8-15.

134. Соловьев, Д.JI.Деформационное упрочнение способом статико-импульсного нагружения //Соловьев Д.Л. Упрочняющие технологии и покрытия, 2005, №10 - с. 18-24.

135. Влияние пролонгации импульса на степень деформации материала при статико-импульсном упрочнении //Киричек A.B. / Соловьев Д.Л. Упрочняющие технологии и покрытия, 2005, №4 -с.11-18.

136. Блюменштейн, В.Ю. Влияние режимов на формирование остаточных напряжений в поверхностном слое при размерном совмещенном обкатывании. // В.Ю.Блюменштейн, М.С.Малахов -Обработка металлов, 2008, №2 с. 15-23.

137. Амбросимов, С.К. Новые прогрессивные методы деформирующее-режущего протягивания Известия ОрелГТУ Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2008, №3-3/271 - с.24-29

138. Смольников, Н.Я. Обработка глубоких отверстий центробежным раскатыванием// Н.Я.Смольников, С.Н.Ольштынский, Я.Н.Отений, Н.И.Никифоров Инструмент Сибири, 2000, №6 - с.21-28.

139. Блюменштейн, В.Ю. Механика технологического наследования. Описание программы нагружения очага деформации на стадии поверхностного пластического деформирования (ППД)// В.Ю.Блюменштейн Инструмент Сибири, 2001, №1 - с.18-23.

140. Гуров Р.В. Учет упругого восстановления в процессе отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием// Упрочняющие технологии и покрытия 2012. -№3. - С.9 - 15.

141. Нагоркин, М.Н. Технологическое обеспечение шероховатости плоских поверхностей алмазным выглаживанием// М.Н.Нагоркин Обработка металлов, 2002, №3 с. 17-24.

142. Веселов, C.B. Формирование напряженного состояния поверхностных слоев сплавов в результате импульсной ультразвуковой обработки// С.В.Веселов, Д.Е.Головин, И.А.Батаев, В.Г.Буров Обработка металлов, 2007, №4 - с.30-34.

143. Кузнецов, В.П. Имитационное моделирование влияния параметров технологической системы на виброустойчивость выглаживания поверхностей деталей/ В.П.Кузнецов // Металлообработка 2010. - № 1 - с. 27-31.

144. Суслов, А.Г. Проектирование операций отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием / А.Г.Суслов, Р.В.Гуров // Упрочняющие технологии и покрытия. -2010. №3 - С.14 - 17.

145. Гуров, Р.В. Взаимосвязь режимов обработки и геометрических параметров инструмента с параметрами качества поверхностного слоя при отделочных и отделочно-упрочняющих режимах ОУО ППД // Упрочняющие технологии и покрытия 2010. - №8 - С.7 -10.

146. Алиев, И.С. Применение поверхностного пластического деформирования для улучшения эксплуатационных характеристикизделий / И.С.Алиев, В.А.Матвийчук // Металлообработка 2008. -№ 3 - с. 12-18.

147. Барац, Я.И. Обработка поверхностей отверстий методом поверхностно-пластического деформирования с образованием регулярного микрорельефа./ Я.И.Барац, Л.Р.Милованова// Металлообработка 2006. - № 3 - с. 28-34.

148. Чирков, Г. В. Комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки деталей./ Г.В.Чирков// Металлообработка -2005. -№ 4 -с. 11-22.

149. Гуров, Р.В. Методология проектирования операций отделочно-упрочняющей обработки деталей машин поверхностно-пластическим деформированием// Вестник БГТУ. 2010. - №4 - С. 17-24.

150. Суслов, А.Г. Методология выбора методов и условий отделочно-упрочняющей обработки деталей машин поверхностно-пластическим деформированием/ А.Г.Суслов, Р.В.Гуров // Справочник. Инженерный журнал. 2011. - №1 - С. 12 - 16.

151. Соловьев, Д.Л. Повышение долговечности деталей машин созданием гетерогенно-наклепанной структуры/ Д.Л.Соловьев, А.В.Киричек, С.В.Баринов // Тяжелое машиностроение 2010. - № 1-е. 5-11.

152. Алехин, В.П. Новая нанотехнология поверхностной упрочняющей обработки массивных изделий из конструкционных и инструментальных сталей/ В.П.Алехин, О.В.Алехин // Тяжелое машиностроение 2008. - № 2 - с. 27-33.

153. Матлин, М.М. Разработка метода расчета параметров поверхностного пластического деформирования путем статической чеканки /М.М.Матлин, А.И.Мозгунова, В.В.Грязев // Вестник машиностроения 2004. - № 8 - с. 13-22.

154. Гуров, Р.В. Исследование процесса контактирования инструмента и обрабатываемой поверхности при центробежно-ударной обработке// Вестник БГТУ. 2011. - №4 - С.62 - 67.

155. Матлин, М.М. Определение глубины пластически деформированного слоя при упрочняющей обкатке деталей цилиндрическими роликами/ М.М.Матлин, С.Л.Лебский, А.В.Бабаков// Вестник машиностроения 2002. - № 10 - с. 17-22.

156. Матлин, М.М. Проектирование процесса упрочняющего обкатывания деталей цилиндрическим роликом / М.М.Матлин, А.В.Бабаков// Вестник машиностроения 2002. - № 5 - с. 27-32.

157. Матлин, М.М. Прогнозирование глубины наклепанного слоя при комбинированном упрочнении / М.М.Матлин, С.Л.Лебскийапрель// Вестник машиностроения 2001. - № 4 - с. 6-12.

158. Сидякин, Ю.И. Повышение эффективности упрочняющей механической обработки валов обкаткой их роликами или шариками/ Ю.И.Сидякин// Вестник машиностроения 2001. - № 2 -с. 14-21.

159. Отений, Я.Н. Взаимосвязь контактных напряжений с усилием деформирования/ Я.Н.Отений// Вестник машиностроения 2006. -№5-с. 8-13.

160. Исследование параметров качества поверхностного слоя при обработке дробью// Вестник машиностроения 2010. - № 2 - с. 2328.

161. Рыбаков, Г.М. Насыщение энергией металлических деталей при поверхностном пластическом деформировании дробеструйнойобработкой / Г.М.Рыбаков// Вестник машиностроения 2008. - № 9 -с. 13-22.

162. Смелянский, В.Н. Технологическое управление качеством поверхностного слоя при обкатывании титановых сплавов/ В.Н.Смелянский, В.В.Колеватов// Вестник машиностроения 2001. - № 9 - с. 10-16.

163. Минаков, А.П. Совершенствование теоретического обеспечения технологических основ упрочняющей пневмоцентробежной обработки внутренних поверхностей вращения/ А.П.Минаков, О.В.Ящук // Вестник машиностроения 2007. - № 2 - с. 8-12.

164. Губанов, В.Ф. Параметры качества поверхностного слоя при выглаживании специальным инструментом с минералокерамическими инденторами/ В. Ф.Губанов // Технология Машиностроения 2009. - № 6 - с. 13-22.

165. Абрамов, А.Д. Применение виброударной технологии для упрочнения поверхностей деталей машин/ А.Д.Абрамов, М.С.Галай// Технология Машиностроения 2008. - № 11 - с. 13-22.

166. Ширинская, Т.Н. Износостойкость минералокерамических и алмазных инденторов выглаживателей/ Т.Н.Ширинская, В.Ф.Губанов, В.Н.Орлов, В.В.Марфицын// Технология Машиностроения 2008. - № 10 - с. 13-22.

167. Третьяков, A.B. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением / А.В.Третьяков, В.И.Зюзин М.:Металлургия, 1973.-224 с.

168. Нежинский, A.M. Совершенствование технологии обработки поверхностей деталей машин методами поверхностно-пластического деформирования/ А.М.Нежинский// Технология Машиностроения 2007. - № 10 - с. 13-22.

169. Ковалев, А.П. Оценка несущей способности поверхностного слоя деталей вдавливанием сферического индентора/ А.П.Ковалев// Технология Машиностроения 2007. - № 9 - с. 13-22.

170. Губанов, В.Ф. Современный инструмент для выглаживания/ В.Ф.Губанов // Технология Машиностроения 2007. - № 2 - с. 1322.

171. Макаров, В.Ф. Исследование параметров качества поверхностного слоя, полученного методом ультразвукового поверхностного пластического деформирования/ В.Ф.Макаров, А.Х.Половинкин // Технология Машиностроения 2007. - № 7 - с. 13-22.

172. Гуров, Р.В. Особенности проектирования операций отделочно-упрочняющей обработки поверхностно-пластическим деформированием// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. Орел, 2011. - №1. - С.73 - 78.

173. Кузнецов, В.А. Выглаживание деталей многогранными неперетачиваемыми пластинами / В.А.Кузнецов, П.В.Шеставин, А.П.Смирнов, Д.А.Сазонов// Автомобильная промышленность -2010.10-с. 19-23.

174. Гуров, Р.В. Формирование качества поверхностного слоя при отделочных и отделочно-упрочняющих режимах отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием // Вестник БГТУ Брянск, 2011 - №3. - С.67 - 73.

175. Суслов, А.Г. Табличный способ назначения параметров шероховатости поверхностей деталей машин/ А.Г.Суслов, И.М.Корсакова// Справочник. Инженерный журнал 2008. - № 4 -с. 9-13.

176. Григорьев, С.Н. Механические характеристики конструкционных углеродистых сталей при холодной объемной штамповке и их описание аппроксимирующими зависимостями/ С.Н. Григорьев,

177. A.M. Дмитриев, H.B. Коробова // Справочник. Инженерный журнал -2011. -№ 12-с. 11-20.

178. Бабичев, А.П. Виброударная отделочно-упрочняющая обработка деталей нетрадиционных форм и размеров наукоёмких изделий (на примере силовых деталей вертолета) / А.П.Бабичев, П.Д.Мотренко // Наукоёмкие технологии в машиностроении. 2011. - № 7 - с. 13-22.

179. Киричек, A.B. Инновационная статико-импульсная обработка/ А.В.Киричек, Д.Л.Соловьев, А.В.Волобуев// Наукоёмкие технологии в машиностроении. 2011. - № 7 - с. 15-22.

180. Браславский, В.М. Технология обкатывания крупных деталей роликами/ В.М. Браславский М.¡Машиностроение, 1975. - 160 с.