автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологическое обеспечение качества деталей с износостойкими покрытиями за счёт управления параметрами точности основы и покрытия

На правах рукописи

ДИАНОВ Александр Андреевич

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ С ИЗНОСОСТОЙКИМИ ПОКРЫТИЯМИ ЗА СЧЁТ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ ТОЧНОСТИ ОСНОВЫ И ПОКРЫТИЯ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 0 ЯНВ 2011

Барнаул - 2010

004619270

Работа выполнена на кафедре "Общая технология машиностроения' ГОУВПО Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова.

г"

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ТАТАРКИН Евгений Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ЛЕОНОВ Сергей Леонидович

кандидат технических наук Шевелёва Елена Александровна

Ведущее предприятие:

Новосибирский государственный технический университет

Защита состоится 24 декабря 2010 г. в 12:00 часов на заседании диссертационного совета Д212.004.01 при ГОУ ВПО "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" по адресу 656038 г. Барнаул, пр. Ленина 46. Тел./факс: 8(3852)290-765 E-mail: yuoshevtsov@mail.ru

С диссертацией можно ознакомится в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова"

Автореферат разослан "23 ноября 2010 г'

Учёный секретарь диссертационного совета

Ю. О. Шевцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Детали с износостойкими покрытиями применяются в парах трения машин и механизмов, а также в качестве режущих инструментов для обработки различных материалов. Выделяют несколько этапов жизненного цикла таких деталей: подготовка основы для нанесения покрытия (так называемой подложки), включающая размерную лезвийную обработку, шлифование и дробеструйную обработку; нанесение покрытия (газоплазменное, детонационное); шлифование покрытия и его финишная обработка, например, полирование или магнитно-абразивная обработка (МАО). В процессе эксплуатации рассматриваемых деталей происходит износ покрытия, которое может быть восстановлено.

В процессе шлифования основы на её поверхности появляется значительный дефектный слой, кроме того, волнистость основы после шлифования может превышать допустимые значения. Увеличение волнистости деталей с покрытиями уменьшает их долговечность из-за возрастания контактных напряжений в парах трения и преждевременного соприкосновения материала основы вершинами волнистой поверхности с трущейся деталью или окружающей средой при износе покрытия. Для уменьшения влияния волнистости основы на волнистость наносимого покрытия требуется увеличение объёма материала покрытия, что приводит к его перерасходу.

Применение прерывистых шлифовальных кругов (ПШК), снижающих теплонапряжённость процесса шлифования, позволяет уменьшить глубину дефектного слоя основы для нанесения покрытий, а также, при некоторых условиях, снизить волнистость обрабатываемой поверхности по сравнению со сплошными кругами, хотя этот вопрос до конца не изучен. Однако по мере износа ПШК волнистость и шероховатость обрабатываемой поверхности возрастают, поэтому необходимо увеличивать стойкость таких кругов.

При детонационном или газоплазменном нанесении износостойкого покрытия в его структуре возникают поры, уменьшающие его прочность. С другой стороны, по данным исследований Е. Ю. Татаркина, А. А. Ситникова поры дают возможность пропитывать покрытия различными импрегнаторами, что уменьшает силы резания на последующей операции шлифования и снижает шероховатость покрытия. Для реализации такой технологии необходимо разрабатывать способы контроля пористости покрытий, так как этот параметр после нанесения колеблется в значительных пределах.

Хорошо зарекомендовавшим себя методом финишной обработки является магнитно-абразивная обработка (МАО). Как и полирование, она применяется для достижения заданных параметров шероховатости, к тому же МАО - менее теплонапряжённый процесс, чем полирование. Однако предшествующая шлифовальная операция оставляет на поверхности покрытия волнистость, которая отрицательно сказывается на эксплуатационных показателях деталей. Решения задачи по уменьшению волнистости в процессе МАО в литературе не отражено.

Наличие нерешённых задач на каждом из этапов механической обработки процесса изготовления деталей с износостойкими покрытиями позволяет утверждать, что выбранная тема актуальна, и сформулировать цель исследования.

Актуальность диссертационной работы подтверждается тем, что она выполнялась в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 гг.)» по проекту № 2.2.1.1/4799 и федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг.» «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области энергосбережения» ГК №02.740.11.0828.

Цель работы. Технологическое обеспечение долговечности деталей за счёт снижения волнистости на финишных операциях обработки основы и окончательной обработки покрытия.

В работе решаются следующие задачи:

1. Установить на основе математического моделирования взаимосвязь между режимами резания, конструктивно-геометрическими параметрами прерывистого шлифовального круга и параметрами волнистости при плоском шлифовании с учётом вероятностного характера процесса.

2. Разработать технические решения, позволяющие снизить параметры волнистости за счёт повышения стойкости прерывистого шлифовального круга и провести их экспериментальную проверку.

3. Создать методику расчёта вероятности изготовления деталей годных по параметрам волнистости с учётом конструктивно-геометрических параметров прерывистого шлифовального круга и режимов обработки на операции плоского шлифования поверхности основы.

4. Разработать технологию и инструмент для магнитно-абразивной обработки на финишных операциях изготовления деталей с износостойкими покрытиями.

5. Провести апробацию результатов исследования в условиях производства.

Методы исследования, приведённые в диссертации, базируются на научных основах технологии машиностроения, теории резания, математической статистики, системного анализа и методологии поискового конструирования, теоретической механике, цифровой обработке сигналов.

Научная новизна.

1. Разработана математическая модель, устанавливающая взаимосвязь между высотными и шаговыми параметрами волнистости обработанной поверхности, конструктивно-геометрическими параметрами ПШК и режимами обработки на операции плоского шлифования.

2. Установлено, что распределение вероятностей параметров волнистости подчиняется логарифмически нормальному закону, что позволяет определять на

операции плоского прерывистого шлифования вероятность получения деталей, годных по параметрам волнистости.

3. Аналитически определены условия непрерывности контакта рабочей поверхности выступов круга и обрабатываемой поверхности, при которых происходит снижение волнистости.

Практическая значимость работы:

1. Разработаны методика и программное обеспечение расчёта параметров волнистости обрабатываемой поверхности и вероятности получения годных деталей с учётом конструктивно-геометрических параметров прерывистого шлифовального круга и режимов обработки.

2. Предложен комплекс конструкгорско-технологических решений (конструкция прерывистого шлифовального круга, патент РФ №88600, способ определения поверхностных дефектов, патент РФ №2377536, устройство для пропитки шлифовального круга, патент РФ № 84287), позволяющий повысить качество обработки за счёт повышения стойкости инструмента.

3. Разработана технология и инструмент для магнитно-абразивной обработки, позволяющие снизить волнистость поверхности на финишных операциях обработки покрытия.

Реализация результатов. Результаты работы внедрены на ЗАО "Барнаульский патронный завод". Операция плоского прерывистого шлифования и МАО используются при изготовлении дисков гидрораспределителя.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на 6-ой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе" (Новосибирск - 2008), 5-ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных "Наука и молодёжь" (Барнаул - 2008), международной конференции "Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов" (Орск - 2008), 7-ой Всероссийской научно-практической конференции" Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе" (Новосибирск - 2009), 6-ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных "Наука и молодёжь" (Барнаул - 2009), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Муханова Ивана Ивановича "Современные проблемы в технологии машиностроения" (Новосибирск - 2009), 8-ой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе" (Новосибирск - 2009).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 14 печатных работах, из них 2 - в журналах, входящих в перечень ВАК, получено 3 патента РФ на полезную модель и 1 патент на изобретение.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, библиографического списка из 100 наименований, изложена на 152 страницах машинописного текста, включая два приложения 82 иллюстрации и 16 таблиц.

Содержание работы.

Во введении содержится обоснование актуальности работы и ее основные положения, составляющие предмет исследования.

В первой главе приведены виды покрытий и область их применения, способы изготовления деталей с износостойким покрытиями, проанализированы трудности, возникающие на различных этапах жизненного цикла таких деталей. Представлен технологический процесс изготовления деталей с износостойкими покрытиями, и выявлены не решённые задачи по каждому из его этапов. Анализ выполнен на основании работ отечественных и зарубежных авторов.

Отмечено, что при шлифовании основы для нанесения покрытий на её поверхности не допустимо образование прижогов, которые появляются тогда, когда температура в зоне резания превышает критические значения и сохраняется определённое время, из-за этого в структуре обрабатываемого материала происходят качественные изменения. Тепловую напряжённость процесса шлифования возможно снизить следующими способами: выбором оптимальных режимов резания с помощью математического моделирования; смазывающе-охлаждающими техническими средствами (СОТС); применением ПШК. Выбор последних на операции шлифования основы для нанесения покрытий продиктован их эффективностью в снижении теплонапряжённости, относительно невысокой стоимостью изготовления, отсутствием дополнительных затрат на СОТС и возможностью снижения волнистости.

Проанализированы преимущества и недостатки прерывистого шлифования, потенциальные пути уменьшения недостатков. К недостаткам ПШК можно отнести: увеличенный износ выступов ПШК на участках, воспринимающих максимальные нагрузки при врезании в обрабатываемую поверхность (фронтальные зоны). Рассмотрены методики расчёта геометрических параметров обрабатываемой поверхности и методики выбора геометрии прерывистых кругов. Выяснено, что при расчёте волнистости обработанной поверхности не учитывается прерывистость процесса шлифования и эффект самоперерезания волн, а выбор количества и длины выступов и впадин ПШК ведётся без учёта вибраций круга.

Рассмотрены размерные связи основы с наносимым слоем покрытия и готовой деталью. В результате чего выяснено, что при слое покрытия менее 50 мкм происходит копирование волнистости основы на готовой детали с покрытием, что уменьшает их долговечность. А при слое более 50 мкм волнистость основы, оставшаяся после шлифования, устраняется наносимым слоем покрытия, однако при этом наблюдается перерасход наносимого материала покрытия, часть которого уходит на заполнение впадин волнистой поверхности основы.

Рассмотрены способы контроля пористости. Проведён обзор технологий финишной обработки и оценена потенциальная возможность их применения для обработки износостойких покрытий. Сделаны выводы, сформирована цель и основные задачи работы.

Вторая глава посвящена исследованию механизма образования волнистости при плоском прерывистом шлифовании периферией круга. Динамическая система плоскошлифовального станка рассмотрена двухмассовой, имеющей две степени свободы, однако анализ физических свойств рассматриваемой группы деталей позволил сделать ряд допущений при разработке математической модели, а именно: обрабатываемые детали считаем абсолютно жёсткими; при рассмотрении вибраций в системе шлифовальный круг - обрабатываемая деталь принимаем, что колеблется только круг, так как жёсткость стола станка на порядок больше жёсткости шпиндельного узла; контактной жёсткостью зоны шлифовальный круг-заготовка пренебрегаем, так как пластические деформаций материала покрытия в зоне его контакта со шлифовальным кругом отсутствуют для рассматриваемого типа покрытий; шлифовальный круг вращается равномерно с постоянной скоростью, а заготовка совершает равномерное поступательное движение; рассматривается относительно тонкий слой покрытия, в пределах которого его строение и физические свойства изотропны по всей рассматриваемой глубине; температурными деформациями круга и обрабатываемой детали пренебрегаем вследствие их малости. На основании исследований профессора В.А. При-луцкого выбраны входные и выходные параметры и построен чёрный ящик математической модели. Модель учитывает прерывистость процесса, эффект самоперерезания волн, вибрацию шлифовального круга с гармоникой первого порядка и многопроходность обработки. Система координат для математической модели представлена на рисунке 1.

Составлено выражение для определения профиля обрабатываемой поверхности в плоскости hOz:

R (т, у) • sin у

(1)

z = А, • sin у + В ■ у + ■

cos y + В

h„ = A,(l-cos y)+ Щуп,авпад,Мвыст,<р„),

где h„ и z„ - координаты профиля обработанной поверхности в системе координат hOz, мкм;

i - время работы круга; у - угол поворота шлифовального круга, рад;

Ai - амплитуда колебаний центра шлифовального круга относительно оси вращения, гармоника первого порядка, удвоенный эксцентриситет, 2Е, м;

W(i//n, авпад, Nehicm, (рп ) - текущая высота волны, зависящая от прерывистости процесса, м;

\|/п - фазовый сдвиг поворота круга от прохода к проходу, град.;

авпад - угол впадины, град.;

NBbIC - количество выступов круга;

фп - угол поворота круга, отсчитываемый от конца n-ого до начала п+1-ого выступа, град.;

В - коэффициент относительной скорости круга и заготовки:

b=VRM> (2)

vK

где VK скорость вращения шлифовального круга, м/с; Snp. - продольная подача, м/с; R(t,y) - радиус инструмента с учётом износа, м.

При нахождении в зоне резания выступа текущая высота волны W принимается равной нулю. При повороте круга от начала до середины впадины включительно W рассчитывается по второй формуле выражения (3), а при повороте от середины до конца впадины W определяется по третей формуле выражения (3):

1)W = о,

2)W = R(x, Y)-(l -cos(í>n -Snp /60Vt), 1(3)

3)W = R(x, y)-(l-cos(a,

<Pn)'S„p./6 OVJ,

Ш1 шлоскошлпфовашюго станка

Рисунок 1. Система координат для расчёта профиля поверхности

1

средний шаг волнистости Sw = - У SWi;

п ы

Отмечено, что параметры волнистости не являются инвариантными и лежат в некотором интервале значений в зависимости от случайной величины фазового сдвига *|/п- Исследуемые параметры волнистости определяются из рисунка 2 по выражениям:

(4)

высота волнистости >\^=1/5(\У1+\У2+\Уз+\\г4+\¥5); (5)

максимальная высота волны \утах = тах(\У ) • (6)

1

Для прогнозирования численных параметров волнистости необходимо знать закон их изменения от влияния случайных факторов, например, от сдвига фаз поворота шлифовального круга от прохода к проходу. Нахождение закона распределения рассмотрено на примере функции ХУи^Р^), при каждом значении эксцентриситета круга Е проводилось 1000 расчётов по нахождению величины \Vmax.

У' •4 , S i i Г\

г" ■ aJ l-' -. „ 'у. L w Lws л

Рисунок 2. Параметры волнистой поверхности

В каждом расчёте случайной входной величиной являлся фазовый сдвиг Уп, остальные входные параметры не изменялись. Таким образом, для каждого значения Е получили множество значений \Vmax, вероятность их выпадения подчиняется некоторому закону распределения, рисунок 3.

Было установлено, что распределение вероятностей максимальной высоты волнистости ^„¡„^(Е)) подчиняется логарифмически нормальному закону: ^тах) = 0,при\¥тах<0

•ехр(--

(1п\У,

тах "1ПХ0)

■),_при_1Утт>о

2 ■ о

(7)

Функция плотности распределения

где ) - плотность распределения, 1/мкм;стги х0 - параметры распределения.

Коэффициенты &г и х0 найдены по критерию "/2; аг = 0,5; х0=9 мкм.

Зная закон распределения можно рассчитать вероятность получения деталей с волнистостью, не превышающей максимально допустимые значения Wmax, Б«, по выражению:

С помощью разработанной математической модели произведён расчёт параметров волнистости обработанной поверхности. Результаты моделирования позволяют назначать конструктивно-геометрические параметры ПШК и определять допустимую величину его биения А) при плоском прерывистом шлифовании для получения параметров волнистости обрабатываемой поверхности не превышающих, с заданной долей вероятности, максимально допустимые значения.

В третьей главе представлен экспериментальный стенд и методика проведения эксперимента, включающая измерение профиля поверхности образцов, расчёт параметров волнистости, измерение износа выступов ПШК.

Целью эксперимента было выявить зависимости изменения волнистости обрабатываемой поверхности от продольной подачи и количества проходов при шлифовании прерывистым кругом, а также определить степень и характер износа пропитанных выступов в сравнении с непропитанными выступами.

В эксперименте использовался шлифовальный круг марки 25А ¥46 1Л 35м/с 2кл с шестью наклонными выступами, угол наклона которых составляет 68°. Выступы 1,3,5 пропитаны парафином техническим Т - 1 ГОСТ 23683 - 89. Шлифовались образцы из стали 40Х, твёрдость 50 Ш1С в количестве 6 штук.

Рисунок 3. Функция плотности распределения верятно-стей Г(\Утах) на возможном интервале её значений, для зависимости \УПВХ=Р(Е).

Для снятия профилограммы с образцов использовался профилометр-профилограф 250, соединённый с аналого-цифровым преобразователем и компьютером. Анализ профилограмм проводился с помощью вейвлетного преобразования (ВП) сигнала в среде Mat Lab, которое, в отличие от преобразования Фурье (ПФ), обеспечивает высокую точность представления локальных особенностей сигналов (скачков). Вейвлетное преобразование профиля поверхности образцов использовалось в качестве инструмента для выделения неровностей профиля с отношением длины к высоте больше 50 (L/H>50), что принималось за критерий волнистости. Преимущество ВП по сравнению с ПФ в том, что время появления частот здесь не утеряно.

Построена кривая профиля выступов ПШК, рисунок 4. Для определения изменения радиуса шлифовального круга составлено выражение:

R0 -AR,npna е[о;а'"^-Да)

R,(t,a) =

R0 - AR-АН, при а е

-Да;

(9)

где AR - средний износ тыльной части выступа, мм; Ro - радиус круга после правки, мм; АН - уменьшение высоты выступа на фронтальной зоне, мм; Да - угол образования фронтальной зоны, град.; аВЬ1СТ - угол выступа.

дн = а(да)ь, (10)

где a,b - коэффициенты, определяемые экспериментально. Изменение АН и Да от времени т определяется из условий:

[ Да = Аа (l - ехр(- х/т)) ^ ^

[дн = AH(l - ехр(- х/т))'

min W-AH(l-exp(-T/T))]2 + [а-А (l - ехр(-т/т))]2}. (12)

Т,Ан,Аа

где Аа, Ан - коэффициенты, определяемые из выражения (11) методом наименьших квадратов; Т - тенденция изменения параметров ДН и Да во времени.

Значения коэффициентов выражений (10-12) и средний износ тыльной части выступов представлены в таблице:

Характеристика Коэффициенты Средний износ

выступов Ан A« а b Т AR, мм

Пропитанный 37,7 43,5 0,6-10° 2,65 13,7 0,122

Непропитанный 41,6 48,3 2,8- Ю3 1,9 13,7 0,131

Средние значения измеренных параметров волнистости были сравнены с рассчитанными при тех же режимах обработки. Адекватность математической модели проверялась по критерию Фишера. Обнаружено совпадение расчётных и экспериментальных зависимостей для \\ГПИ1( ^¡с погрешностью не более 15%.

Участок образования фронтальной

Не пропитанный выступ

Да.»

дн = о.бш'-(ди)'"

Фронтальные зоны на выступах

- не пропитанным

выступ -пропитанный выступ

в г

Рисунок 4. Анализ характера изменения фронтальной зоны: а - схема измерения, б - измеренный участок фронтальной зоны; в, г- функции, аппроксимирующие профиль фронтальной зоны.

Представлены конструктивно-технологические решения по обеспечению геометрических параметров качества деталей с покрытием. Для уменьшения волнистости обрабатываемой поверхности разработана конструкция ПШК, увеличивающая период его стойкости, на которую получен патент РФ на полезную модель №88600. Поиск конструкции вёлся с помощью метода морфологического анализа и синтеза конструкторских решений. Был изготовлен опытный ПШК, отличительной особенностью которого является то, что его выступы в проекции расположены наклонно, рисунок 5. Наклон выступов сделан для обеспечения их перекрытия в зоне резания, т. е. для создания таких условий, при которых последующий выступ начнёт резание до того, как закончит предыдущий, и отрыв круга от обрабатываемой поверхности не произойдёт.

Для расчёта количества выступов сформулировано условие, при котором обеспечивается безотрыв-ность контакта выступов круга и обрабатываемой поверхности:

Рисунок 5. рывистый фовальный (патент №88600)

круг РФ

Ив>-

(13) 2л ■ А • п

где Н, - количество выступов круга; 8пр. - продольная подача, м/с; I - глубина резания, м; Я - радиус шлифовального круга, м; А| - амплитуда колебаний шлифовального круга, м; п - частота вращения шлифовального круга, с'1.

Из условия перекрытия выступов определён угол их наклона, показанный на рисунке 6:

1,

Н

(14)

выступы

Рисунок 6. Наклонные выступы прерывистого шлифовального круга

где Н - высота (ширина) круга, мм; Ь - длина выступа круга в нормальном сечении, мм.

В исследованиях Л.В. Худо-бина, Г.В. Чиркова отмечено положительное влияние пропитки шлифовальных кругов на их режущие свойства и период стойкости. Для уменьшения износа фронтальных зон на выступах ПШК эти зоны следует пропитывать веществами, повышающими их прочность, например, бакелитом, а тыльные участки выступов целесообразно пропитывать, например, парафином для обеспечения смазывающего эффекта. Для осуществления такой пропитки выступов круга, пример которой показан на рисунке 7, разработано устройство на которое получен патент РФ на полезную модель №84287.

Для шлифования нанесённого покрытия пользовались существующими рекомендациями, в которых, в частности, отмечается, что пропитка покрытий до шлифования составами (им-прегнаторами), например, парафином, обеспечивающими смазывающий эффект, позволяет уменьшить силы резания в процессе шлифования и шероховатость поверхности. Для определения объёма импрег-натора, способного проникнуть в поры покрытия, был разработан новый способ определения пористости, на который получен патент РФ на изобретение №2377536. Его преимуществом является безвредность для окружающей среды и человека, а также дополнительная возможность определения относительной опорной площади поверхности, являющейся важной эксплуатационной характеристикой.

В четвёртой главе представлен алгоритм расчёта конструктивно-геометрических параметров ПШК и режимов обработки на операции плоского

- длина образования [фронтальной зоны, определяемая [экспериментально_

Рисунок 7. Схема комбинированной пропитки выступов ПШК

шлифования поверхности основы с использованием математической модели и предложенного ПШК. В разработанном алгоритме осуществляется выбор конструктивно-геометрических параметров ПШК и ограничения максимальной величины его биения по необходимому проценту изготовления годных деталей с параметрами волнистости, не превышающими максимально допустимые.

В качестве финишной обработки выбрана МАО как менее теплонапря-жённая по сравнению с полированием. Снижение теплонапряжённости необходимо по причине разных коэффициентов теплового расширения основы и покрытия, из-за чего возможно растрескивание покрытия и отделение его от основы. Описан эксперимент по МАО деталей с покрытием. Было предложено устройство для МАО, на которое получен патент РФ на полезную модель № 832! 1. Устройство отличается тем, что его режущие элементы (зёрна магнитно-абразивного порошка) выполнены с покрытием из поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Для эксперимента применялся станок ГФ2171С5 с установленным на нём индуктором на постоянных магнитах диаметром 170 мм. Обрабатывалось шесть образцов размером 30х65х12 мм со шлифованным покрытием из оксида I алюминия А1203 (шероховатость Ла=3,5 мкм). Три образца обрабатывали магнитно-абразивным порошком, не покрытым ПАВ, три другие - новой порцией порошка, покрытого ПАВ ОП-Ю по ГОСТ 8433 - 81. Режимы обработки: время обработки 1=5минут, частота вращения магнитного индуктора п=200 мин"1, зазор между индуктором и обрабатываемой поверхностью 1 мм, продольная и поперечная подачи отсутствовали. Использовался магнитно-абразивный порошок Т1С+Ре зернистостью 630x250 мкм.

По результатам эксперимента установлено, что МАО уменьшает волнистость поверхности износостойкого покрытия, оставшуюся после шлифования. Средние измеренные параметры волнистости до МАО: =8,4 мкм, \¥тах=10,6 мкм, 8ш=3550 мкм , после МАО без ПАВ - '\Утах=9 мкм , после МАО с ПАВ \\гтах=7,5 мкм. Высота волнистости уменьшилась в среднем на 3 мкм, средний шаг волнистости остался без изменений. То есть можно говорить о том, что применение разработанного устройства уменьшает только высотные параметры волнистости.

Основное назначение МАО - это уменьшение шероховатости поверхности. Для проверки отсутствия отрицательного влияния ПАВ, покрывающих зёрна, на этот параметр была измерена шероховатость образцов до и после МАО, анализ результатов, представленных на рисунке 8, показал, что предложенное устройство не увеличивает шероховатость по сравнению с прототипом.

После внесения изменений в техпроцесс изготовления деталей с покрытиями он представляет следующую последовательность: подготовка материала для нанесения, шлифование основы разрабо-

до МАО МАО без МАО с ПАВ ПАВ

Рисунок 8. Диаграмма шероховатости поверхности покрытия при магнитно-абразивной обработке

тайным ПШК, дробеструйная обработка основы, нанесение покрытия, измерение пористости покрытия и его пропитка, шлифование покрытия, МАО покрытия.

Произведён расчёт ожидаемого годового экономического эффекта от внедрения операции плоского прерывистого шлифования дисков гидрораспределителя на ЗАО "Барнаульский патронный завод" по выражению:

Эг=Эг+Эг+Э,, (15)

где Эт - уменьшение расходов связанное с увеличением стойкости ПШК; Эг -экономия штучного времени; ЭА - уменьшение расхода правящего алмазного инструмента. Основным пунктом экономии является уменьшение затрат на правку ПШК. Ожидаемый годовой экономический эффект составил 135005 руб.

Производственные испытания показали, что благодаря снижению волнистости рабочей поверхности на 5 мкм долговечность дисков гидрораспределителя, у которых поверхность для нанесения износостойкого покрытия была обработана разработанным ПШК, а покрытие из А120з, нанесённое детонационным способом, обработано предложенным устройством для магнитно-абразивной обработки, увеличивается на 20%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Разработана математическая модель для расчёта высотных и шаговых параметров волнистости в зависимости от параметров инструмента и его эксцентриситета с учётом многопроходности обработки и случайных характеристик взаимодействия прерывистого шлифовального круга и заготовки.

2. Установлен закон распределения вероятности параметров волнистости обработанной поверхности при прерывистом шлифовании и разработана методика расчёта вероятности брака по параметрам волнистости.

3. Создана методика расчёта параметров прерывистого шлифовального круга обеспечивающих заданные значения параметров волнистости поверхности основы.

4. Доказано, что суммарный вклад, вносимый выступами прерывистого шлифовального круга , рассчитанного по разработанной методике, в общую волнистость шлифованной поверхности не превышает 2% по сравнению с обычным шлифованием.

5. Экспериментально установлен характер износа выступов прерывистого шлифовального круга и предложены варианты их пропитки бакелитом и парафином, обеспечивающие снижение износа инструмента.

6. Спроектированные технология и устройство для МАО, с зёрнами магнитно-абразивного порошка, покрытыми ПАВ, при обработке износостойкого покрытия снижает волнистость его поверхности, оставшуюся после операции шлифования, на величину до 30% и не увеличивает её шероховатость.

7. Результаты производственных испытаний дисков гидрораспределителя показали, что шлифование основы комбинировано-пропитанным ПШК и магнитно-абразивная обработка нанесённого покрытия предложенным устройством снижает волнистость рабочей поверхности дисков в среднем на 5 мкм и повышает долговечность детали на 20%.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

Публикации в изданиях, включённых в перечень периодических изданий ВАК РФ:

1. Дианов, A.A. Образование волнистости при плоском прерывистом шлифовании переферией круга. / A.A. Дианов, Е.Ю. Татаркин, В.А.Терентьев. // Ползуновский вестник - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2009. - № 1 - 2 - С. 127 - 131.

2. Дианов A.A. Моделирование волнообразования на детали при плоском шлифовании кругами с прерывистой периферией / A.A. Дианов, Е.Ю. Татаркин, В.А.Терентьев. // Обработка металлов - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. -№1. - С. 33-34.

Патенты на полезную модель:

3. Патент 83211 Российская федерация, МПК8 В 24 D 17/00. Устройство для магнитно-абразивной обработки. / Е.Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я.Г. Мостовая, A.A. Дианов. - 2008141877/22; заяв. 22.10.2008; опубл. 27.05.2009, Бюл. №15.

4. Патент 84287 Российская федерация, МПК8 В 24 D 18/00. Устройство для пропитки шлифовального круга. / Е.Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я.Г. Мостовая, A.A. Дианов. - 2009110423/22; заяв. 23.03.2009; опубл. 10.07.2009, Бюл. №19.

5. Патент 88600 Российская федерация, МПК8 В 24 D 5/10. Прерывистый шлифовальный круг. / В.А. Терентьев, Е.Ю. Татаркин, В.А. Фёдоров, A.A. Дианов. - 2009128097/22; заяв. 20.07.2009; опубл. 20.11.2009, Бюл. № 32.

Патент на изобретение:

6. Патент 2377536 Российская федерация, МПК8 G 01 N 15/08. Способ определения поверхностных дефектов. / Е.Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я.Г. Мостовая, A.A. Дианов. - 2008120271/28; заяв. 21.05.2008; опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36.

Публикации в других изданиях:

7. Дианов, A.A. Основные направления улучшения изготовления деталей с покрытиями. / A.A. Дианов, Е.Ю. Татаркин. // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе: 6-ая Всероссийская научно-практическая конференция. Секция «Технология. Материалы». -Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. техн. ун-та, 2008. - С. 7 - 10.

8. Дианов, A.A. Контроль пористости покрытий. / A.A. Дианов, Е.Ю. Татаркин. // Наука и молодёж: 5-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных. Секция «Машиностроение», подсекция «Технология машиностроения». - Барнаул, 2008.

9. Дианов, A.A. Расчёт профиля прерывистых кругов / A.A. Дианов. // Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов: сборник докладов Международной конференции. Орск, Орский гуманитарно-технологический. -М: Машиностроение, 2009. - С. 365 - 369.

10. Дианов, A.A. Моделирование волнообразования на детали при плоском шлифовании. / A.A. Дианов, Е.Ю. Татаркин, В.А.Терентьев. // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе: 7-ая Всероссийская научно-практическая конференция. Секция «Технология. Материалы». - Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. техн. ун-та, 2009. -С. 33 -35.

11. Дианов, A.A. Анализ изменения профиля прерывистого шлифовального круга в течение периода стойкости. / A.A. Дианов, Е.Ю. Татаркин. // Наука и молодёж: 6-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных. Секция «Машиностроение», подсекция «Технология машиностроения». - Барнаул, 2009.

12. Дианов, А. А. Комбинированная пропитка прерывистых шлифовальных кругов. / A.A. Дианов, В.А.Терентьев, Е.Ю. Татаркин. // Современные проблемы в технологии машиностроения: Всероссийская научно-практическая конференция, посвящённая 100-летию со дня рождения профессора Муханова Ивана Ивановича. Секция «Размерное формообразование». - Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. техн. ун-та, 2009. - С. 16- 79.

13. Дианов, А. А. Обеспечение качества окончательной механической обработки деталей с износостойкими покрытиями. / A.A. Дианов. // Современные проблемы в технологии машиностроения: Всероссийская научно-практическая конференция, посвящённая 100-летию со дня рождения профессора Муханова Ивана Ивановича. Секция «Размерное формообразование». - Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. техн. ун-та, 2009. - С. 80 - 83.

14. Дианов A.A. Контроль поверхности износостокого покрытия при шлифовании. / A.A. Дианов, Е.Ю. Татаркин. // Проблемы повышения эффектности металообработки в промышленности на современном этапе: 8-ая Всероссийская научно-практическая конференция. Секция «Технология». - Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. техн. ун-та, 2010. - С 17 - 20.

Подписано в печать 22.11.2010. Формат 60x84 1/16. Печать - цифровая. Усл.п.л. 0,93. Тираж 100 экз. Заказ 2010 - 583

Отпечатано в типографии АлтГТУ, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 тел.: (8-3852) 36-84-61

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД №28-35 от 15.07.97 г.

Введение

1. Область применения и технология изготовления деталей с износостойкими покрытиями

1.1 Покрытия, область их применения и технология нанесения

1.2 Влияние тепловых и вибрационных процессов на качество обрабатываемой поверхности при шлифовании

1.3 Особенности использования шлифовальных кругов с прерывистой рабочей поверхностью

1.4 Методика выбора прерывистых шлифовальных кругов

1.5 Математические модели расчёта геометрических параметров качества обработанной поверхности

1.6 Обеспечение геометрических параметров качества окончательной механической обработки износостойкого покрытия

1.7 Выводы

2 Моделирование процесса формообразования поверхности при прерывистом шлифовании

2.1 Основные гипотезы и принятые допущения

2.2 Математическая модель образования волнистости

2.3 Результаты стохастического моделирования образования волнистости при плоском прерывистом шлифовании

2.4 Выводы

3 Экспериментальные исследования процесса плоского шлифования прерывистым кругом

3.1 Экспериментальный стенд, методика проведения исследований

3.2 Анализ профиля обработанной поверхности образцов с помощью вейвлетного преобразования сигналов.

3.3 Сравнение расчётных и измеренных параметров волнистости, проверка адекватности модели

3.4 Изменение профиля рабочей поверхности выступов прерывистого шлифовального круга

3.5 Разработка конструкции прерывистого шлифовального круга, обеспечивающего увеличение периода стойкости

3.6 Расчёт прерывистости рабочей поверхности шлифовального круга

3.7 Технология и устройства для пропитки шлифовального круга и нанесённого покрытия

3.8 Выводы

4 Технологическое обеспечение качества основы и покрытия деталей методами абразивной обработки

4.1 Разработка методики расчёта вероятности изготовления деталей годных по параметрам волнистости

4.2 Магнитно-абразивная обработка покрытий

4.3 Проектирование технологического процесса изготовления деталей с износостойкими покрытиями

4.4 Апробация результатов исследования в условиях действующего производства

4.5 Выводы

Надёжность работы механизмов и машин во многом обусловлена долговечностью рабочих поверхностей деталей. Увеличению этого эксплуатационного показателя должно способствовать дальнейшее совершенствование технологии получения износостойких покрытий методами плазменного и детонационного напыления. Для получения рабочей поверхности детали, соответствующей высоким эксплуатационным требованиям, используют металлические, твердосплавные, керамические, композиционные и другие материалы.

Одним из ответственных этапов в технологии получения деталей с покрытиями является их окончательная механическая обработка. Это обусловлено склонностью напыленных слоёв к трещинообразованию и отслоению от основы. Часто технологические маршруты изготовления деталей с покрытиями имеют нерациональный характер, так как не учитывают особенностей газотермических покрытий. Назначение завышенных припусков на механическую обработку приводит к необходимости получения покрытий большой толщины, а требуемые параметры отклонений формы и шероховатости часто достигаются за счёт выполнения низкопроизводительных доводочных операций.

Основное содержание предлагаемой работы посвящено окончательной механической обработке поверхности для нанесения покрытия (основы) и напыленного газотермичекого покрытия.

Процесс изготовления деталей с износостойкими покрытиями включает в себя несколько этапов: подготовка наносимого материала, обработка (механическая, дробеструйная) основы, нанесение покрытия, его окончательная механическая обработка и контроль качества поверхности. Механическая обработка основы, требуемая для обеспечения размерной точности и волнистости, не должна нарушать равномерность твёрдости по всей длине обрабатываемой поверхности, так как это влияет на прочность сцепления покрытия с основой.

Задача обеспечения размерной точности основы для напыления при использовании существующих способов механической обработки, например шлифовании, в основном решена. Напротив, не всегда удаётся обеспечить волнистость поверхности, обрабатываемой шлифованием, на минимально возможном уровне. В некоторых исследованиях эти задачи частично решаются применением прерывистых шлифовальных кругов (ГТТТТК), имеющих на рабочей поверхности выступы и впадины, однако задача уменьшения вибраций для них остаётся актуальной. Очевидный недостаток ПШК - это невозможность их дальнейшего использования при полном износе выступов, по этой причине целесообразно решать задачу повышения их стойкости. Прерывистое шлифование используется и в качестве операции механической обработки уже нанесённого покрытия, волнистость которого также необходимо снижать для увеличения относительной опорной площади его поверхности и, как следствие, срока службы деталей с покрытиями. Уменьшение волнистости может быть достигнуто включением в техпроцесс дополнительных операций, например магнитно-абразивной обработки (МАО), хотя применительно к покрытиям этот способ мало изучен. Продолжительность жизненного цикла деталей с покрытиями увеличивается, если обеспечивается определённая пористость покрытия, которую необходимо контролировать. Однако эффективных способов, сочетающих в себе определение пористости и относительной опорной площади поверхности, в литературе не встречается.

Диссертация состоит из четырёх глав. В первой главе приведена общая последовательность изготовления деталей с износостойкими покрытиями, выявлены трудности, возникающие на этапах механической обработки, и потенциальные способы их решения. Особое внимание уделено прерывистому шлифованию. Отдельно изложены вопросы финишной магнитно-абразивной обработки и контроля пористости покрытий. Описан предмет (операции механической обработки в процессе изготовления деталей с износостойкими покрытиями) и объект дальнейшего исследования, которым является процесс образования волнистости на обрабатываемой поверхности.

В главе 2 описана разработанная математическая модель расчёта параметров волнистости при плоском прерывистом шлифовании. Приведены смоделированные зависимости.

Глава 3 описывает методики и результаты экспериментальных исследований по проверке результатов моделирования, а также определению износа выступов ПТТТК. Разработана конструкция прерывистого шлифовального круга, устройство и технология, позволяющие уменьшить износ круга и волнистость поверхности.

Глава 4 посвящена усовершенствованию процесса изготовления деталей с покрытием. Разработаны методика, позволяющая рассчитывать параметры волнистости обрабатываемой поверхности и вероятность получения годных деталей с учётом конструктивно-геометрических параметров прерывистого шлифовального круга и режимов обработки. Описан опыт магнитно-абразивной обработки деталей с покрытием из А120з, позволяющей снижать волнистость поверхности при помощи разработанного устройства. Приведена экономическая целесообразность применения прерывистых шлифовальных кругов, представлены результаты производственных испытаний деталей с покрытием, изготовленных с применением разработанных устройств и технологий.

Научная новизна работы заключается: в разработке математической модели, устанавливающей взаимосвязь между высотными и шаговыми параметрами волнистости обработанной поверхности, конструктивно-геометрическими параметрами ПТТТК и режимами обработки на операции плоского шлифования; в установлении закона распределения вероятностей параметров волнистости; в определении условий непрерывности контакта рабочей поверхности выступов круга и обрабатываемой поверхности, при которых происходит снижение волнистости.

Практическая значимость работы заключается: в разработке методики и программного обеспечения расчёта параметров волнистости обрабатываемой поверхности и вероятности получения годных деталей с учётом конструктивно-геометрических параметров прерывистого шлифовального круга и режимов обработки; в комплексе предложенных конструкторско-технологических решений (конструкция прерывистого шлифовального круга, патент РФ №88600, способ определения поверхностных дефектов, патент РФ №2377536, устройство для пропитки шлифовального круга, патент РФ № 84287), позволяющих повысить качество обработки за счёт повышения стойкости инструмента; в разработке технологии и инструмента для магнитно-абразивной обработки, позволяющих снизить волнистость поверхности на финишных операциях обработки покрытия.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана математическая модель для расчёта высотных и шаговых параметров волнистости в зависимости от параметров инструмента и его эксцентриситета с учётом многопроходности обработки и случайных характеристик взаимодействия прерывистого шлифовального круга и заготовки.

2. Установлен закон распределения вероятности параметров волнистости обработанной поверхности при прерывистом шлифовании и разработана методика расчёта вероятности брака по параметрам волнистости.

3. Создана методика расчёта параметров прерывистого шлифовального круга обеспечивающих заданные значения параметров волнистости поверхности основы.

4. Доказано, что суммарный вклад, вносимый выступами прерывистого шлифовального круга, рассчитанного по разработанной методике, в общую волнистость шлифованной поверхности не превышает 2% по сравнению с обычным шлифованием.

5. Экспериментально установлен характер износа выступов прерывистого шлифовального круга и предложены варианты их пропитки бакелитом и парафином, обеспечивающие снижение износа инструмента.

6. Спроектированные технология и устройство для МАО, с зёрнами магнитно-абразивного порошка, покрытыми ПАВ, при обработке износостойкого покрытия снижает волнистость его поверхности, оставшуюся после операции шлифования, на величину до 30% и не увеличивает её шероховатость.

7. Результаты производственных испытаний дисков гидрораспределителя показали, что шлифование основы комбинировано-пропитанным ПШК и магнитно-абразивная обработка нанесённого покрытия предложенным устройством снижает волнистость рабочей поверхности дисков в среднем на 5 мкм и повышает долговечность детали на 20%.

1. Агеев, В.А. Применение газотермических покрытий в прессовом оборудовании / В. А. Агеев, О. Н. Зотова // Сварочное производство. 1990. -№3.-С. 30.

2. Алиджанов, Э.К. Топография поверхности плазменных покрытий / Э.К. Алиджанов, В.И. Рудаков // Машиностроитель. 1999. - №11. -С. 53.

3. Балакшин, Б.С. Основы технологии машиностроения / Б.С. Балакшин. -М.: Машиностроение, 1966. 556 с.

4. Балдаев, JI. X. Особенности процессов высокоскоростного газопламенного напыления / JI. X. Балдаев, Н. Г. Шестеркин, В. А. Лупанов, А. П. Шатов // Сварочное производство. 2003. - № 5. - С. 43-46,

5. Балков, В.П., Износостойкие покрытия режущего инструмента: состояние и тенденции развития / В.П. Балков, В.М. Башков // Вестник машиностроения. 1999. - №1. - С. 35.

6. Барон, Ю. М. Технология абразивной обработки в магнитном поле / Ю. М. Барон. Л: Машиностроение, 1975. - 128 с.

7. Белов, C.B. Пористые металлы в машиностроении / С. В. Белов. М. : Машиностроение, 1981. - с. 36-38.

8. Бобров, Г.В. Нанесение неорганических покрытий: Учеб. пособие для студентов вузов / Г.В. Бобров, A.A. Ильин. М.: Интермет Инжинири-динг, 2004. - 624с.

9. Борисов, Ю.С. Плазменные порошковые покрытия / Ю.С. Борисов, A.JI. Борисова. К.: Техника, 1986. - 223 с.

10. Братчиков, А.Я. Способы пропитки абразивных кругов / А .Я. Братчиков // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1974. - Вып.1.

11. Братчиков, А .Я. Тепловые процессы при шлифовании импрегнирован-ными абразивными кругами / А .Я. Братчиков // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1974. - Вып.6.

12. Васин, С. А. Резание материалов. Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: Учеб. для техн. вузов / С. А. Васин, А. С. Ве-рещака, В. С. Кушнер. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. -446 с.

13. Верещака, A.C. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями / A.C. Верещака. М.: Машиностроение, 1993. -336 с.

14. Волков, Е.А. Численные методы / Е.А. Волков М.: Наука, 1987. - 248с.

15. Воробей, В.В. Контроль качества изготовления и технология ремонта композитных конструкций / В.В. Воробей, В.Б. Маркин. Новосибирск: Наука, 2006. - 190 с.

16. Гликсон, М.А. Исследование плоского шлифования покрытий / М.А. Гликсон, Г.Н.Замятин // Совершенствование процессов алмазно -абразивной и упрочняющей обработки в машиностроении: сб. Пермь: Пермский политехнический институт, 1988.- с. 90-94.

17. Дальский, A.M. Механическая обработка материалов / A.M. Дальский,

18. B.C. Гаврилюк, JI. Н. Бухаркин и др.: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1981. - 263 с.

19. Евсеев, Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д.Г. Евсеев. Саратов: Изд-во Саратовск. ун-та, 1975. -127 с.

20. Ильичев, JI.JI. Структура переходной зоны системы покрытие подложка / JI.JI. Ильичев, В.И. Рудаков // Машиностроитель. 1999. - №11.1. C. 57.

21. Казимирчук, А.Ф. Обрабатываемость износостойких покрытий / Сверхтвердые материалы. 1979. - №2. - С. 51-53.

22. Каневский И.Н. Неразрушающие методы контроля: учеб. пособие / И.Н.Каневский, E.H. Сальникова. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 243 с.

23. Качество машин: справочник: в 2 т. / под общ. ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение, 1995. - Т.1. - 256 с.

24. Клименко, С. А. Точение износостойких защитных покрытий / С. А. Клименко, Ю.А. Муковоз. Киев: Техника, 1997. - 144 с.

25. Колесников, К.С. Технологические основы обеспечения качества машин / К.С. Колесников. М.: Машиностроение, 1990. - 256 с.

26. Королев, A.B. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки /

27. A.B. Королев, Ю.К. Новоселов. Саратов: Изд-во Саратовск. ун-та, 1987.-160 с.

28. Корсаков, B.C. Основы технологии машиностроения / под общ. ред.

29. B.С.Корсакова. М.: Машиностроение, 1977. - 416 с.

30. Крагельский, И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

31. Кремень, З.И. Технология шлифования в машиностроении / З.И. Кремень, В.Г. Юрьев, А.Ф. Бабошкин. — Санкт-Петербург: Политехника, 2007.-425 с.

32. Кремень, З.И. Эффективность применения абразивных кругов, пропитанных серой, при внутреннем врезном шлифовании колец подшипников / З.И. Кремень // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1972. -Вып.З.

33. Кулаков, Ю.М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю.М. Кулаков, В.А.Хрульков, И.В.Дунин-Барковский. М.: Машиностроение, 1975.- 144 с.

34. Курносов, А.Д. Влияние пропитки кругов на процесс шлифования / А.Д. Курносов, В.К. Пасечник // Машиностроитель. 1970. - № 11.1. C. 19-22.

35. Малый, E.B. Повышение и понижение твердости абразивного инструмента / Е.В. Малый. М.: Машиностроение, 1960. - 48 с.

36. Маслов, E.H. Теория шлифования металлов / E.H. Маслов. М.: Машиностроение, 1974. — 320 с.

37. Маслов, E.H. Ускоренные испытания шлифовальных кругов / E.H. Маслов, В.И. Меламед, А.Д. Курносов // Машиностроитель. 1972. — JN» 1. -С. 5-8.

38. Маталин, A.A. Технология механической обработки / A.A. Маталин. -Л.: Машиностроение, 1977. 464 с.

39. Мишнаевский, JI.JI. Износ шлифовальных кругов / JI.JI. Мишнаевский. Киев: Наук, думка, 1982. - 192 с.

40. Муцянко, В.И. Влияние пропитки кругов на процесс шлифования / В.И. Муцянко, Б.И. Никулкин, Д.Ф. Шпотаковский // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1970. - Вып.2.

41. Муцянко, В.И. Основы выбора шлифовальных кругов и подготовка их к эксплуатации / В.И. Муцянко. — Л.: Машиностроение, 1987. 134 с.

42. Никифоров, И.П. Стохастическая модель процесса шлифования. Известия вузов. Машиностроение. 2003- №2.- с. 64 - 72.

43. Никулкин, Б.И. Влияние пропитки шлифовальных кругов на некоторые параметры процесса шлифования / Б.И. Никулкин // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1972. - Вып. 12.

44. Новиков, Ф.В. К вопросу о сущности прерывистого шлифования / Ф.В. Новиков, A.A. Якимов // Сборник научных трудов НТУ «ХПИ». -Харьков, Вып. 1 (4). 2001.

45. Новиков, Ф.В. Физические и кинематические основы высокопроизводительного алмазного шлифования: автореф. дис. док. техн. наук / Ф.В. Новиков Одесса, 1995. - 36 с.

46. Новоселов, Ю.К. Обеспечение стабильности точности деталей при шлифовании / Ю.К. Новоселов, Е.Ю. Татаркин. Саратов: Изд-во Сара-товск. ун-та, 1988. - 128 с.

47. Новоселов, Ю.К. Обеспечение точности деталей при шлифовании / Ю.К. Новоселов, Е.Ю. Татаркин. Саратов: Изд-во Сарат.ун-та, 1988. -128 с.

48. Носов, Н.В. Технологические основы проектирования абразивных инструментов / Н.В. Носов, Б.А. Кравченко. М.: Машиностроение-1, 2003. - 257 с.

49. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках. -М: Машиностроение, 1967 203 с.

50. Патент 2377536 Российская Федерация, МПК8 G 01 N 15/08. Способ определения поверхностных дефектов. / Е.Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я.Г. Мостовая, A.A. Дианов. 2008120271/28; заяв. 21.05.2008; опубл. 27.12.2009, Бюл. №36.

51. Патент 83211 Российская Федерация, МПК8 В 24 D 17/00. Устройство для магнитно-абразивной обработки. / Е.Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я.Г. Мостовая, A.A. Дианов. 2008141877/22; заяв. 22.10.2008; опубл. 27.05.2009, Бюл. № 15.

52. Патент 84287 Российская Федерация, МПК8 В 24 D 18/00. Устройство для пропитки шлифовального круга. / Е.Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я.Г. Мостовая, A.A. Дианов. 2009110423/22; заяв. 23.03.2009; опубл. 10.07.2009, Бюл. № 19.

53. Патент 88600 Российская Федерация, МПК8 В 24 D 5/10. Прерывистый шлифовальный круг. / В.А.Терентьев, Е.Ю. Татаркин, В.А. Фёдоров, A.A. Дианов. 2009128097/22; заяв. 20.07.2009; опубл. 20.11.2009, Бюл. №32.

54. Плаченов, Т.Г. Порометрия / Т. Г. Плаченов, С. Д. Колосенцев. Л.: Химия, 1988. - 176 с.

55. Покладий, Г.Г Оценка шероховатости обработанной поверхности газотермических покрытий / Г.Г. Покладий, А.Б.Олейников // Сверхтвердые материалы. 1988. - №1. - С. 58 - 60.

56. Пористые проницаемые материалы. Справочник / Под ред. С.В.Белова. М.: Металлургия, 1987. - 325 с.

57. Прилуцкий, В.А. Технологические методы снижения волнистости поверхностей / В.А. Прилуцкий. М.: Машиностроение, 1978. - 136 с.

58. Прогрессивные методы шлифования пропитанным абразивным инструментом: технологические инструкции / под общ. ред. В.И. Муцянко, А .Я. Братчикова. -М.: НИИмаш, 1978. 25с.

59. Редько, С. Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов / С. Г. Редько. -М. : Машиностроение, 1962. 231 с.

60. Рыженков, В.А. Исследование антикоррозионных свойств износостойких покрытий для защиты рабочих лопаток паровых турбин мощных энергоблоков / В.А. Рыженков, С.Н. Погорелов, С.И. Нефедин // Вестник МЭИ. 2001.-№1. - С. 5.

61. Рыжов Э.В. Технологическое обеспечение качества деталей с покрытиями / Э.В. Рыжов, С.А. Клименко, О.Г. Гуцаленко. Киев: Наукова думка, 1994.

62. Рыжов, Э.В. Качество поверхности при алмазно-абразивной обработке / под общ. ред. Э.В. Рыжова. Киев: Наукова думка, 1979. - 244 с.

63. Сапронова, Л.И. Технологический процесс пропитки абразивного инструмента: комплект докум-ов / Л.И. Сапронова. Барнаул: АЗСИи-ТО, 1990.

64. Сипайлов, В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности / В.А. Сипайлов. М.: Машиностроение, 1978. -167 с.

65. Ситников, А. А. Технологическое обеспечение точности изготовления деталей с покрытиями / А. А. Ситников. — Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, 2004. 198 с.

66. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: справочник / под общ. ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Бер-линераи. М.: Машиностроение, 1995. - 496 с.

67. Смирнов В.А. Управление теплонапряженностью шлифования титановых сплавов за счет использования прерывистых шлифовальных кругов с упруго демпфирующими элементами / В. А. Смирнов, A.B. Репко // Металлообработка. 2008. - №3. - С. 15-18.

68. Смирнов, В.А. Повышение эффективности плоского шлифования периферией круга за счёт использования прерывистых кругов с упругодемп-фирующими элементами: автореф. дис. канд. техн. наук / В.А. Смирнов. Ижевск, 2008. - 20 с.

69. Смирнова М.П. Пропитка абразивно-керамического инструмента парафином, серой и коллоидным графитом / М.П. Смирнова, Е.И. Карпова // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. -М.: НИИмаш, 1970. -Вып.2.

70. Справочник технолога машиностроителя: справочник в 2 т. / под общ. ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. 4-е издание, перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1985. - Т.2. - 576 с.

71. Сулима, A.M. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин / A.M. Сулима, В.А. Шувалов, Ю.Д. Ягодкин. М.: Машиностроение, 1988. - 240 с.

72. Татаркин, Е.Ю. Обеспечение стабильности точности деталей путем управления процессом круглого наружного шлифования: дисс. канд. техн. наук / Е.Ю.Татаркин. Барнаул, 1983. - 209 с.

73. Татаркин, Е.Ю. Проектирование технических систем управления точностью механической обработки: монография / Е.Ю. Татаркин, A.M. Марков, A.A. Ситников. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1996. - 174 с.

74. Технологическое обеспечение качества изготовления деталей с износостойкими покрытиями / С.П. Кулагин, C.JI. Леонов, Е.Ю. Татаркин. -Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1993. 209 с.

75. Турчак, Л.И. Основы численных методов / Л.И. Турчак. М.: Наука, 1987.-318с.

76. Тушинский, Л. И. Исследование структуры и физико-механическихсвойств покрытий / Л. И. Тушинский. М. : Машиностроение, 1986. -147с.

77. Усов, А. В. Повышение эффективности процесса бездефектного шлифования материалов и сплавов, предрасположенных к трещинообразова-нию: автореф. дис. доктора техн. наук — Киев: Типография Одесского oблпoлигpaфиздáтa , 1991. 39 с.

78. Федоренко, В. К. Влияние условий формирования на физикомеханические свойства детонационных покрытий из А1203/ В. К. Федоренко, Р. К. Иващенко, В. В. Ремесло, Н. П. Москаленко // Порошковая металлургия. 1985. - № 9. - С. 39-45.

79. Харламов, Ю.А. Обработка резанием деталей с покрытиями / Ю. А. Харламов // Машиностроит. пр-во. Сер. Технология и оборуд. обработки металлов резанием: Обзор, информ. / ВНИИТЭМР. Вып.6. М., 1990.-68с.

80. Худобин, Л. В. Смазочно-охлаждающие средства, применяемые пришлифовании / Л. В. Худобин. М.: Машиностроение, 1971. - 214 с.

81. Худобин, Л. В. Техника применения смазочно-охлаждающих средств вметаллообработке / JI. В. Худобин, Е. Г. Бердичевский. — М.: Машиностроение, 1977. 189 с.

82. Чирков, Г. В. Особенности процессов импрегнирования шлифовальныхкругов / Г.В. Чирков // СТИН. 2007. - №3. - С. 21 - 23.

83. Чирков, Г.В. Особенности технологии изготовления импрегнированногоабразивно-алмазного инструмента / Г.В. Чирков // Технология машиностроения. 2006. - № 1. - С. 22-23.

84. Чумакова, Е.В. Численные методы в теплофизических расчетах / Е.В. Чумакова. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2005. - 25 с.

85. Шевелева, Е.А. Реализация способа комбинированного импрегнирования / Е.А. Шевелева, Е.Ю. Татаркин // Современные технологические системы в машиностроении: тез. докл. международной научно-технической конференции Барнаул, 2006. - С. 101-107.

86. Эльянов, В.Д. Прижоги при шлифовании: обзор / В.Д. Эльянов, В.Н. Куликов. М.: НИИмаш, 1974. - 64 с.

87. Якимов, А. В. Абразивно-алмазная обработка фасонных поверхностей / A.B. Якимов. М.: Машиностроение, 1984. - 312 с.

88. Якимов, А. В. Управление процессом шлифования / А. В. Якимов, А. Н. Паршаков, В. И. Свирщев, В. П. Ларшин. К.: Техшка, 1983. - 184 с.

89. Якимов, A.B. Оптимизация процесса шлифования / A.B. Якимов. М.: Машиностроение, 1975. - 176 с.

90. Ящерицын, П.И. Повышение качества шлифованных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента / П.И. Ящерицын, А.Г. Зайцев. Мн.: Наука и техника, 1972. - 478 с.

91. Marshall, E.R. Forces in dry surface grinding / E.R. Marshall, M.C. Shaw. -Trans.: ASME, 1952. С. 51-59.

92. Reichenbach, G.S. The role of chip thickness in grinding / G.S. Reichenbach, J.E. Mayer, S. Kalpakcioglu, M.C. Shaw. Trans.: ASME, 1956. - C. 847859.

93. Mayer, J.E. Grinding temperatures / .T.E. Mayer, M.C. Shaw. ASLE Lubrication Eng, 1957.

94. Outwater, J.O. Surface temperatures in grinding / J.O. Outwatcr, M.C. Shaw. Trans.: ASME, 1952. - C. 73-86.

95. Shaw, M.C. Fundamentals of the grinding process, in: M.C. / M.C. Shaw // Proceedings of the International Grinding Conference Pittsburgh.: Carnegie Press, 1972.-C. 220-258.

96. Shaw, M.C. Principles of Abrasive Processes / M.C. Shaw. Oxford.: Oxford University Press, UK, 1996.

97. Komanduri, R.S. Some aspects of machining with negative rake angles simulating grinding / R.S. Komanduri. Int. J. Mach. Tool. Des. Res., 1971. -C. 223-233.

98. Hahn, R.S. On the nature of the grinding process / R.S. Hahn // Advances in Machine Tool Design and Research. London, UK.: Pergamon Press, 1963. -C. 129-154.

99. Hahn, R.S. The effect of wheel work conformity in precision grinding / R.S. Hahn. Trans.: ASME, 1955. - C. 1325 - 1329.

100. Hahn, R.S. The relation between grinding conditions and thermal damage in the workpiece / R.S. Hahn. Trans. ASME, 1956. - C.807-810.

101. Backer, W.R. The size effect in metal cutting / W.R. Backer, E.R. Marshall, M.C. Shaw. Trans. ASME, 1952. - C. 61 -72.

102. В связи с положительными результатами производственных испытаний были приняты решения:

103. Заменить полировальную операцию нанесённого покрытия на магнитно-абразивную обработку с использованием предложенного устройства.1. Начальник СКО1. А. И. Ромакер

104. К — количество абразивного инструмента, используемого на годовую программу (шт.). ЭА = 10000 -(13 -12 )= 10000 Ожидаемый годовой экономический эффект составит:

105. Эг= 125000 + 5 + 10000 = 135005 руб

106. Представитель ЗАО "Барнаульский патронный завод"

107. Представитель ГОУВПО АлтГТУ им. И.И. Ползунова

108. Начальник СКО А. И. Ромакер1. Дианов A.A.