автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Дискретная электрохимическая обработка каналов с управляемым положением их оси

На правах рукописи

ЗАКИРОВА Альфия Равильевна

ДИСКРЕТНАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КАНАЛОВ С УПРАВЛЯЕМЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ИХ ОСИ

Специальность 05.03.01 -Технологии и оборудование

механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2004

Работа выполнена в Казанском государственном техническом университете (КГТУ-КАИ) им. А.Н. Туполева

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Газизуллин Камиль Мирбатович

доктор технических наук, профессор Смоленцев Геннадий Павлович;

кандидат технических наук Склокин Владимир Юрьевич

Ведущая организация

Казанский государственный технологический университет

Защита состоится 17 ноября 2004 г. в 1400 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.04 Воронежского государственного технического университета по адресу: 394026, Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан 15 октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

О.Н. Кириллов

гоо5-ч 1&081

М9Я/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Между конструкторами машин и технологами всегда существуют разногласия, так как первые стремятся заложить в их конструкцию элементы, обеспечивающие получение качественно новых изделий с характеристиками, превышающими достигнутый в мире уровень, а исполнители работ по изготовлению ряда узлов не имеют возможности реализовать в металле предложенные конструкторские решения. При создании лопаточных машин (турбонасосные агрегаты, газотурбинные установки, двигатели и другие изделия) главным условием при разработке новых видов изделий является надежность теплообменных узлов, лопаток турбин, работающих при больших механических нагрузках в зоне высоких температур, которые лимитируют требуемый рост удельной мощности двигателя. Например, известно, что при переходе на современное поколение авиационных двигателей удалось за счет, в основном, новых видов охлаждаемых деталей типа лопаток повысить мощность до 30% (т.е. устанавливать вместо 4 двигателей только 3), сократив при этом примерно на столько же расход топлива, массу изделий, трудоемкость изготовления. При разработке вафельных охлаждаемых элементов возникла проблема получения единого расчетного тракта для движения охлаждающей среды со сложными закрытыми участками некруглого сечения, сопрягаемыми внутри заготовки в строго оговоренных местах.

Такая задача ни для одного из известных методов обработки лезвийным и абразивным инструментом не имеет решения, а получение заготовок точным литьем не обеспечивает заданных прочностных свойств материалов, связано с большим отходом продукции в брак, требует высоких трудозатрат. Появление в последние годы новых (на базе патентов) разработок ученых Воронежа, Казани, Уфы по изготовлению каналов с переменным вектором оси открыло возможность создать охлаждаемые элементы, в частности для турбинных лопаток с интенсивностью охлаждения, повышающей допустимую рабочую температуру перед ротором привода до 300°, и осуществить переход на новые виды транспортных машин.

Эта задача актуальна для промышленности, и результаты работы востребованы не только в авиационной, космической отраслях,

но и в автомобилестроении, атомной, пищевой промышленности, в приборостроении.

Работа выполнялась в соответствии с государственной программой «Авиационная технология» № 350/97 п.5.2.1.

Целью работы является получение каналов в цельном материале при нестационарном процессе с управляемым положением их оси и возможностью поворота оси в заданном направлении, необходимом для обеспечения максимального тепловыноса в охлаждаемых конструкциях.

В работе поставлены и решены следующие задачи: установление методов обработки каналов с переменным направлением оси и оценка возможности их реализации для формообразования каналов расчетного профиля в цельных охлаждаемых элементах;

разработка методов управления формой канала через твердые задатчики контура путем дискретной подачи тока и изменением положения активной части металлического шаблона;

установление закономерностей дискретного управления электрическим полем с целью изменения направления оси канала;

проектирование режимов технологического процесса изготовления каналов различного сечения и направления в охлаждаемых элементах с технологическим обеспечением предельной интенсивности теплопередачи.

Методы исследования. В работе использованы теоретические положения электрохимической размерной обработки, классические закономерности теплотехники, теории электромагнитных полей, вопросы локализации процесса анодного растворения металлов, автоматизации оборудования, оптимизации и управления дискретными системами в машиностроении.

Научная новизна работы включает

закономерности локального воздействия электрического поля при дискретном изменении напряжения на токопроводящий шаблон;

закономерности управления направлением вектора анодного растворения при изготовлении каналов в охлаждаемых элементах с расчетным положением участков и мест стыковки каналов;

научное обоснование возможностей управления вектором поля многослойными секционными шаблонами с переменным количе-

ством подаваемого электричества на дискретных стадиях поворота канала.

Практическая значимость:

получение охлаждаемых элементов с теплоотдачей через вафельные участки, близкой к теоретически возможной, за счет образования переменного профиля и направления каналов с расчетным сечением, обеспечивающим наибольшее омывание теплоносителем поверхностей теплообмена и создающим высокий градиент температуры по всему тракту охлаждения;

разработка способов, режимов обработки и технологии изготовления каналов произвольной формы и изгиба оси для эффективных теплообменных элементов, например, охлаждаемых лопаток двигателей транспортных машин нового поколения с высоким перепадом температур по рабочему тракту.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзной научной конференции "Новые процессы получения и обработки металлических материалов" (Воронеж, 1990), научном семинаре по краевым задачам (Казань, 1993), международной научной конференции "Автоматика и электронное приборостроение" (Казань, 2001), Международной научно-технической конференции "Нетрадиционные методы обработки" (Воронеж, 2002), Международной научной конференции RABMJ 2003 (Сербия, 2003), ежегодных научно-практических конференциях КГТУ-КАИ им. А.Н. Туполева (Казань, 1985-2004), научной конференции РАКЦ "Нетрадиционная обработка деталей космической техники" (Воронеж, 2003), Международном научно-практическом семинаре "Современные электрохимические технологии в машиностроении" (Иваново, 2003).

Промышленное использование и реализация результатов. Результаты работы использованы при создании двигателя нового поколения для транспортных машин, выпускаемого на Казанском моторостроительном заводе ОАО КПО Моторостроения, при разработке агрегатов в АКБ «Якорь» (г. Москва), в национальном институте авиационных технологий (г. Москва). Технический эффект одного из новых двигателей включает повышение тяги до 30%, снижение расхода топлива на транспортное средство до 30%.

Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 1 патент, 1 публикация без соавторов, 1 в центральной печати.

Личный вклад автора в публикации включает: в работу [1] -принцип локального управления полем по напряженности; [2] - создание принципиальной схемы изменения вектора поля в требуемом направлении; [3] - моделирование процесса течения электролита при наличии диэлектрического шаблона; [4] - технология чистовой обработки поверхностей сложного профиля; [5] - локализация электрического поля в реальном масштабе времени; [6] - установление закономерностей обработки каналов при различном сочетании токо-проводящих и диэлектрических шаблонов; [7] - анализ и перспективы исследований по повышению точности каналов произвольного вида; [8] - вопросы точности при переменном векторе оси отверстия; [9] - оригинальная технология изготовления наклонных каналов на тонколистовых заготовках и технологическая оснастка для их производства; [10] - принципиальная схема электрохимической обработки.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 115 наименований, 2 приложений. Материал изложен на 155 страницах, включает 10 таблиц, 60 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель, научная позиция автора, приведены задачи исследований, раскрыты научная и практическая ценность работы, методы исследований, уровень обсуждения материалов.

В первой главе проведен анализ способов дискретной электрохимической обработки каналов и обоснованы задачи исследований. Автором показано, что наиболее часто применяемые способы получения каналов в охлаждаемых элементах (точное литье, травление) не отвечают требованиям конструкторов и технологов, так как даже при точном литье не удается достичь точности профиля, положения оси, сопряжения каналов, достичь требуемого тепловыноса из-за наличия поверхностных загрязнений каналов, имеющих теплоизоляционные свойства, повышенной толщины стенок, ограниченных возможностей литейных технологий, снижения, по сравнению с штамповкой, прочностных свойств материала, что крайне не жела-

тельно для высоконагруженных деталей двигателей транспортных машин.

Аналогичные трудности возникают при получении каналов травлением, где вектор оси фактически не управляем, так как процесс удаления припуска инерционен и перемещение травителя в новую зону не гарантируют локального формообразования канала в этом направлении. Кроме того, растравливание микроструктуры сплава вызывает появление концентраторов напряжения, недопустимых в силовых деталях.

Механическая обработка охлаждающих каналов не нашла заметного использования при изготовлении вафельных конструкций из-за ограниченного доступа в зону образования канала и невозможности изготовления отверстий с переменным вектором, что в большинстве случаев закладывается в конструкцию охлаждаемых деталей.

Электроэррозионная обработка позволяет получить каналы с постоянным радиусом изгиба оси, что ограничивает возможности разработчиков охлаждаемых элементов. Кроме того, этот метод весьма трудоемок, не обеспечивает требуемой точности профиля и получения мест сопряжения участков, вносит изменения в поверхностный слой, которые могут ухудшить гидродинамику и прочностные свойства.

Известные попытки использовать для получения охлаждающих каналов лучевых методов (лазерной, электронно-лучевой обработки и других) не позволили изготовить отверстия с переменным вектором оси и некруглого сечения, поэтому они не получили признания в промышленности.

Имелись также исследования по комбинированной обработке каналов путем удаления закладных металлических деталей в диэлектрические элементы, но сам метод прессования заготовок для таких деталей не позволил обеспечить требуемой прочности материала. К недостаткам этой технологии относится необходимость в подводе ультразвукового луча в зону анодного растворения, что затруднено при изменении вектора оси в закрытых каналах.

Работы последних десятилетий ученых Воронежа, Казани, Уфы показали принципиальную возможность применения электрохимической размерной обработки по шаблонам для получения охлаждаемых элементов в вафельных конструкциях, что дает основа-

ние считать целесообразным проведение углубленных исследований в этой области, создание новых способов, конструкций шаблонов, средств автоматизации и технологического оснащения.

Анализ результатов исследуемой области дает возможность обосновать постановку задач, приведенных во введении работы.

Во второй главе показаны методы дискретной электрохимической обработки каналов с применением шаблонов.

Для достижения поставленной в работе цели предложены следующие рабочие гипотезы:

1. На современном этапе исследований процесса электрохимической размерной обработки осуществимо локальное управление электрическим полем за счет дискретного воздействия на отдельные участки канала, и путем перераспределения интенсивности воздействия возможно осуществлять управляемый поворот оси канала в место стыковки с трактом охлаждения.

2. Технически возможно создание многослойных секционных шаблонов с переменными электрическими свойствами (проводник-диэлектрик), позволяющими накладывать на них поля любой полярности и интенсивности.

3. Известные способы защиты металлов от анодного растворения достаточно эффективны для металлических шаблонов, работающих в качестве анода.

4. Технологические показатели при изготовлении каналов с переменным вектором оси отвечают требованиям разработчиков охлаждаемых элементов изделий различных отраслей транспортного машиностроения.

5. Элементная база современной электроники достаточна для создания специального электрохимического оборудования с автоматизированным управлением дискретным полем по программе, обеспечивающей динамику формирования заданного канала.

6. Разработки ученых России достаточны для расчета и реализации режимов течения электролита в прошиваемых каналах с учетом изменяющейся во время обработки формы и положения оси.

Разработана программа достижения поставленной цели, которая включает следующие основные этапы:

- анализ известных методов получения открытых, закрытых каналов с прямой осью и переменным вектором с учетом возможностей их использования для достижения поставленной цели;

- анализ достигнутых технологических результатов при электрохимической размерной обработке каналов и возможность их использования для прошивки отверстий с изменяющимся вектором оси;

- обоснование предельных возможностей изготовления каналов по заданной программе изменения вектора оси и сопряжения участков в расчетных точках;

- обоснование возможностей, разработка новых (на уровне изобретений) способов и устройств для дискретного управления полем с применением новых конструкций секционных шаблонов из металлов;

- методика проектирования рабочего контура шаблонов однослойной или многослойной структуры с одним или несколькими электрическими цепями, управляемыми от автоматизированного модуля;

- установление закономерностей изменения направления действия и интенсивности электрического поля по оси канала;

- разработка алгоритмов управления электрическим полем путем изменения полярности металлических шаблонов или их частей, положения элементов многослойных шаблонов, интенсивности поля в процессе формообразования канала;

- создание методов расчета параметров течения электролита через формируемые каналы с учетом переменной геометрии и длины тракта;

- разработка автоматизированного электрохимического модуля, адаптированного к управлению электрическим полем, с целью изменения оси каналов и сопряжения их в заданных точках охлаждаемых элементов;

- проектирование режимов электрохимической обработки каналов и технологии изготовления типовых конструкций охлаждаемых элементов с заданной интенсивностью тепловыноса.

В третьей главе рассмотрены закономерности протекания дискретного процесса электрохимического формообразования каналов с произвольной формой и положением оси.

На базе накопленного опыта и выдвинутых гипотез (глава 2) проведено физическое и математическое моделирование процессов, протекающих при управлении электрическим полем для достижения требуемой формы и положения оси каналов.

Применительно к элементам охлаждающих систем требуется направить поток рабочей среды под расчетным углом к поверхности детали, желательно по каналу с криволинейной осью, а в многослойных системах теплообмена необходимо совместить положение осей всех каналов. Кроме того, площадь теплопередающих элементов должна быть максимальной, т.е. отверстия следует размещать наиболее плотно в пластинах вафельных конструкций.

При рассмотрении физической модели установлено, что за счет локального изменения интенсивности поля возможно плавно повернуть поток охлаждающей среды на угол до 35°. Дальнейшее увеличение угла поворота не осуществимо, т.к. в месте установки токопроводящего шаблона со стороны заготовки при наложении на него положительного полюса тока плотность тока на выходе отверстия из заготовки при значительной толщине материала становится ниже предельной величины, необходимой для анодного растворения материала заготовки, т.е. боковой съем, обеспечивающий поворот оси отверстия, прекращается. Процесс формирования криволинейных отверстий зависит от гидродинамики потока, т.к. на скорость массовыноса в глубоких каналах влияет давление жидкости на входе в зону обработки.

Стойкость шаблона определяется величиной силы от воздействия электролита, воздействующей на него со стороны заготовки, поэтому требуется определить минимальное давление, достаточное для массовыноса продуктов обработки, но не вызывающее отрыва шаблона от обрабатываемой поверхности.

Приведенная в работе физическая модель учитывает особенности электрических, гидравлических процессов и механические свойства шаблонов (жесткость, прочность, адгезию и др.).

На базе физической модели разработана математическая модель. Расчетная схема процесса приведена на рисунке.

В модели приняты допущения, что ось и стенки канала прямолинейны, а изменение электрического поля по глубине зависит только от расстояния При таких допущениях можно найти угол поворота каналов а (обозначения см. на рисунке)

В случае заданного минимального сечения канала для прохода охлаждающей среды 2 мм и толщине заготовки 1 мм величина Ь) достигает 5 мм, угол Р составляет около 87°. Тогда по зависимости (1) предельный угол а составляет ЗЗо40', что подтверждается прямыми измерениями при экспериментальных исследованиях.

Величину Ь2 задают из условия протекания расчетного количества охлаждающей среды, а 1,1 зависит от положения шаблонов, поднутрения (ЛЬ]), т.е. увеличения бокового съема материала под шаблоном. Величина зависит от расстояния доли электрического поля, удаляемого со стороны токопроводящего шаблона (4 на рисунке)

(2)

где - поднутрение со стороны размещения нетокопроводящего шаблона (3 на рисунке); ДЬ] - то же со стороны шаблона 4 (рисунок). Принимая в качестве граничного условия минимальную плотность тока в зоне анодного растворения и используя метод отображения зоны обработки на область межэлектродного зазора, можно с помощью интеграла Кристоффеля-Шварца установить величину поднутрения

ДЬт =

(1 ~ у ~ т )(1т

7Г/

7^70-^X2 -т2)72

(3)

где у - параметр, характеризующий скорость анодного растворения, определяемую плотностью тока

у = —

У 2 + Г

где ] - отношение плотности тока в расчетной точке А к плотности на границе шаблона с заготовкой (Г)

.1Г

(4)

где

«(и-дио

>0

.)г

К(и-ди, -ди2)

>0

N(11-Д!^) ... К(и-ди1-ди2)

М-—-. ,тт ОА = —

80+АН 9

во + АН

Здесь У, - плотность тока со стороны одного и двух шаблонов (рисунок).

Л^ — потери напряжения в зоне растворения от создания поля через шаблон 4 (рисунок).

Схема образования криволинейного канала 8о - расстояние между катодом-инструментом 1 и заготовкой 2; Ь1 — толщина диэлектрического шаблона 3; Ьг - толщина то копро водящего шаблона 4; 8 - межэлектродный зазор между катодом-инструментом 1 и шаблоном 4; - скорость прокачки электролита в зазоре; - толщина заготовки; - ширина канала в шаблоне; -ширина канала со стороны шаблонов; Ь2 - размер канала на его выходе; - угол наклона канала к поверхности заготовки; - угол наклона боковой поверхности канала под действием силового поля

В работе приведены уравнения регрессии для расчета величины поднутрения. Для обеспечения условий массовыноса необходимо установить давление электролита на входе в зону обработки. В качестве граничных условий принимаем прочность шаблона на изгиб

при плече поворота, равного наибольшему поднутрению ДЬ ц, или толщину шаблона Ь], достаточную для противодействия давлению рабочей среды на изгиб.

Ми^Ы-ДЬ^-Р, (5)

где Ми — изгибающий момент, возникающий в шаблоне при действии давления электролита - предел прочности материала шаблона на изгиб; Б - площадь сечения шаблона.

Величины, входящие в выражение (6), безразмерные. Здесь К — коэффициент преобразования относительных результатов расчета в физические величины; - параметр, характеризующий изменение расстояния под шаблоном от его кромки до границы поднутрения; Е - число Эйлера = р<г/ , где р - плотность жидкости, (2 - объемный расход электролиза)? ^

В четвертой главе приведены режимы дискретного процесса и технология изготовления каналов с изменяемой геометрией оси. В качестве исходных данных для проектирования технологического процесса (ТП) необходимо иметь: чертеж листовой заготовки с информацией о материале (марка, плотность у и др.), его состоянии, геометрических размерах (ширина В, толщина Н, наклон оси а) ка-

11

нала, о размещении охлаждающих отверстий, технологических требованиях к детали.

Подготовительный этап создания процесса включает:

— расчет и выбор технологических режимов обработки;

— проектирование шаблонов;

— нанесение шаблонов на заготовку;

Рабочий этап ТП формирования профиля каналов выполняется плоским электродом по расчетным или выбранным режимам обработки.

Заключительная часть ТП содержит удаление шаблона с детали, контроль геометрии, качества поверхностного слоя каналов.

На подготовительном этапе ТП по заданному материалу заготовки выбирают состав рабочей среды (электролита), назначают температуру, рассчитывают удельную электропроводность (%), далее назначают напряжение на электродах ограниченное возможностью коротких замыканий. Рекомендованный диапазон напряжений 12-18 В. Для выбранного электролита, вида материала заготовки находят потери напряжения выход по току электролитический эквивалент

Рассчитывают начальную величину межэлектродного зазора

80

Зо = ^ +1*2 +8,

где ^ - толщина диэлектрического шаблона; Ьг - толщина металлического шаблона; Б - зазор для прокачки электролита между катодом-инструментом и поверхностью металлического шаблона.

Толщина диэлектрического шаблона должна рассчитываться на прочность по зависимостям, приведенным в главе 3. При этом плечо изгиба зависит от поднутрения, величина которого рассчитывается или выбирается по номограммам. Технически выполнимы шаблоны с минимальной толщиной не менее 0,1 мм.

Минимальный зазор для прокачки электролита выбирают из условия получения сплошного потока и выноса продуктов обработки. Для неподвижных электродов 8>0,2 мм. Таким образом, величина должна быть более мм (практически для рассчитываемого случая

Из условия сохранения минимальной предельной плотности тока (]„) для принятых параметров процесса (и, Ли, г|, а, Бо) рассчитывают наибольшую (предельную) глубину канала

12

Здесь возможны 2 случая:

1. Н<Н„. Тогда изготовление канала выполняется с одной стороны заготовки;

2. Н>НП. Если Н<2НП, то изготовление канала возможно при обработке по двум комплектам шаблонов, размещенных с противоположных сторон листа со сдвигом на величину угла наклона оси отверстия (рассчитывается из геометрических построений).

При Н>2НП обработка сквозных каналов рассматриваемым методом с использованием выбранных технологических режимов не осуществима.

Рассчитывают по зависимостям главы 3 предельное поднутрение (Ahí) в конце времени обработки канала. При этом принимают поднутрение со стороны металлического шаблона незначительным и не учитывают при проектировании диэлектрического шаблона.

Размеры перемычек диэлектрического шаблона рассчитывают по зависимости Bn=Ah]+ho, где ho - размер опорной поверхности шаблона в направлении по нормали к границе канала

Затем назначают или рассчитывают напряжение (Um), подаваемое на металлический шаблон. В качестве граничного условия принимают минимальную плотность тока на поверхности шаблона, гарантирующую его сохранность. Обычно Um=3-4 В.

Далее устанавливают границу размещения металлического шаблона со стороны канала. Обычно эта граница совпадает с контуром диэлектрического шаблона и находится по ширине отверстия

канала со стороны установки шаблонов: данная ширина канала на выходе охлаждающей среды; - увеличение ширины канала на входе в канал среды под углом (задан в

чертеже детали)

По величине B¡ проверяется возможность размещения на детали каналов с заданным шагом Ln. Минимальное расстояние между осями соседних каналов зависит от ширины канала на входе и его возрастания за счет смещения положения шаблона

Ь = В1+Ио^Ьп. Если это условие не выполняется, то принимают . Далее изменяют угол (в пределах допуска)

а= arctg

Н

L„ -Во -hf

-п _iI0

Рассчитывают время (т) получения канала заданного сечения

Выполненные расчеты позволяют спроектировать шаблоны. Для этого на чертеж контура каналов наносят со стороны, противолежащей металлическому шаблону, контур диэлектрического шаблона со смещением в сторону канала на величину поднутрения плавно сопрягают его с контуром канала со стороны металлического шаблона, делают смещение осей каналов на величину проектируют противолежащий шаблон, изображают все каналы с расчетным шагом L.

Далее по известной технологии наносят диэлектрический шаблон (или шаблоны) на заготовку, выполняют металлический шаблон (или шаблоны) и устанавливают его (или их) (например, на клей) на поверхность первого шаблона со стороны наклона оси канала, как показано на рисунке.

При входном контроле рабочего этапа проверяют целостность шаблонов, устанавливают зазор Далее подключают напряжение на электрод-инструмент (минус), заготовку и металлический шаблон, включают подачу электролита со скоростью 2-5 м/с и ведут обработку в течение расчетного времени.

Для осуществления технологического процесса разработан специальный полуавтомат с адаптивной системой управления СЭХО-903М, конструкция которого защищена патентами и авторскими свидетельствами.

Изготовленные теплообменные элементы в виде вафельных конструкций использованы в охлаждаемых узлах транспортных машин, что позволило снизить расход охлаждающей среды на 25-30% при сохранении прочности высоконагруженных элементов, работающих при температурах до 1700 К, снизить расход топлива, уменьшить интенсивность вредных выбросов в окружающую среду.

В работе показано, что новые теплообменные элементы будут востребованы при создании новых поколений атомных тепловых станций, где увеличение интенсивности передачи тепла позволяет получить большую прибыль и повысить безопасность производства электроэнергии.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

Разработан механизм и режимы получения каналов с различным вектором оси путем дискретного управления электрическим полем в межэлектродном зазоре, что позволило создать охлаждаемые элементы с расчетным трактом течения охлаждающей жидкости при внутренней стыковке каналов в заданных точках при их сечении более 0,1 мм, длине до 1,0 мм и предельном повороте оси до 35°.

Выводы

1. Раскрыт механизм изменения вектора воздействия локального электрического поля на зону формирования каналов, что позволило управлять направлением оси канала до места стыковки с охлаждающим трактом с погрешностью не более 0,2 мм, обеспечивающей получение вафельных охлаждаемых элементов заданного качества.

2. Показаны предельные возможности по изменению вектора оси канала охлаждаемого элемента (предельные значения до 35°), что позволило конструкторам создать высокоэффективные виды современных теплообменных аппаратов.

3. Разработана технология дискретного управления электрическим полем путем дозированной подачи тока и изменения интенсивности его воздействия с помощью шаблона, что дало возможность предложить новые конструкции многослойных секционных шаблонов, защищенных патентами РФ.

4. Предложены режимы и технология дискретной электрохимической обработки каналов с переменным направлением оси, позволившие решить задачу изготовления охлаждаемых элементов в вафельных теплообменниках с высоким градиентом теплоотдачи (повышение градиента до 2,5-3,0 раз).

5. Созданы автоматизированные средства технологического оснащения типа обрабатывающего модуля для изготовления каналов с переменным вектором оси, что позволило внедрить процесс при

проектировании и выпуске лопаточных машин нового поколения с увеличенной температурой газов перед турбиной на 200-300°С.

6. Разработанные технологические материалы переданы автомобильным заводам и предприятиям атомной промышленности для использования их при создании новых конструкций машин и агрегатов.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Садыков З.Б., Закирова А.Р. Микропроцессорное управление станком для электроалмазной резки СЭР920МП // Технология авиационного приборостроения и агрегатостроения, 1989. № 4. С. 14-15.

2. Садыков З.Б., Закирова А.Р. Прецизионная резка заготовок // Новые процессы получения и обработки металлических материалов: Науч. тр. Всерос. конф. Воронеж; АН СССР, 1990. С. 8-14.

3. Закирова А.Р., Клоков В.В., Садыков З.Б. Гидродинамическое воздействие электролита на изоляцию при ЭХО // Труды семинара по краевым задачам: Сб. науч. тр. Казань: КГУ, 1993. С. 21-36.

4. Sadikov Z.B., Zakirova A.R., Sadikov K.Z. Finishing-Stripping Treatment of High-Precession Parts // SPSTU-2000, USA, 2000. P. 333337.

5. Закирова А.Р., Садыков З.Б., Клоков В.В. Повышение точности электрохимической обработки с защитным покрытием на аноде // Автоматика и электронное приборостроение: сб. науч. тр. Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, 2001. С. 56-57.

6. Закирова А.Р., Клоков В.В., Садыков З.Б. Влияние многослойного покрытия на точность электрохимической размерной обработки // Современные электрохимические технологии в машиностроении: Материалы IV Междунар. науч.-практ. семинара. Иваново: ИГХТУ, 2003. С. 60-61.

7. Закирова А.Р., Клоков В.В., Садыков З.Б. Прогнозирование величины подтравливания под многослойное покрытие при ЭХО // Краевые задачи: Науч. тр. мат. центра им. Н.И. Лобачевского. Казань: КГУ, 2003. С. 114-115.

8. Закирова А.Р., Клоков В.В., Садыков З.Б. Повышение точности электрохимического формообразования с покрытием на аноде: Тр. КГТУ. Казань: КГТУ, 2004. № 1. С. 3-32.

9. Закирова А. Р. Технология изготовления наклонных отверстий в тонколистовых заготовках // Металлообработка. 2004. № 6. С. 8-14.

10. Закирова А.Р., Садыков З.Б., Смоленцев Е.В., Газизуллин К.М., Одинцов И.А. Устройство для электрохимической обработки листовой заготовки // Патент (п.р. по заявке № 204116507/22 с приоритетом от 01.06.2004 г.).

Подписано в печать 15.10.2004. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 85 экз. Зак. № *ц9

Воронежский государственный технический университет 394026 Воронеж, Московский просп., 14

2 0 02 1

РНБ Русский фонд

2005-4 18081

Введение.

Глава 1. Дискретная электрохимическая обработка каналов.

1.1. Методы получения отверстий малого сечения.

1.2. Методы управления процессом ЭХО.

1.3. Расчет гидродинамических режимов.

1.4. Управление полем через положение шаблонов.

Выводы.

Глава 2. Методика исследований дискретного электрохимического процесса формообразования каналов по шаблону.

2.1. Принятые и обоснованные рабочие гипотезы.

2.2. Разработка новых способов обработки каналов 48 с изменяемым положением их оси

2.3. Принятая технология изготовления шаблонов.

2.4. Оснащение для проведения экспериментальных исследований.

2.5. Программа выполнения работы.

Выводы.

Глава 3. Закономерности протекания процесса изготовления каналов с переменным вектором оси.

3.1. Физическая модель процесса.

3.2. Закономерности съема материала при формировании каналов по шаблонам.

3.3. Расчет гидродинамических параметров процесса.

3.4. Расчет шаблона на прочность и устойчивость.

3.5. Динамика изменения поднутрения в каналах.

Выводы.

Глава 4. Режимы дискретного процесса и технология изготовления каналов с изменяющейся геометрией оси.

4.1. Режимы обработки каналов.

4.2. Дискретный съем материала с анода.

4.3. Проектирование технологического процесса изготовления каналов с изменением вектора оси.

4.4. Опытно-промышленное оборудование.

4.5. Опыт использования разработанной технологии в промышленности.

Актуальность темы

Между проектантами машин и технологами всегда существуют разногласия, так как первые стремятся заложить в разрабатываемую конструкцию элементы, обеспечивающие получение качественно новых изделий, с характеристиками превышающими достигнутый в мире уровень, а исполнители работ по изготовлению ряда узлов не имеют возможности реализовать в металле предложенные конструкторские решения.

При создании лопаточных машин (турбонасосные агрегаты, газотурбинные установки, двигатели и другие изделия) главным условием при разработке новых видов изделий является надежность теплообменных узлов, лопаток турбин, работающих при больших механических нагрузках в зоне высоких температур, которые лимитируют требуемый рост удельной мощности двигателя.

Например, известно, что при переходе на современное поколение авиационных двигателей удалось за счет, в основном, новых видов охлаждаемых деталей типа лопаток повысить мощность до 30% (т.е. устанавливать вместо 4 двигателей только 3), сократив при этом примерно на столько же расход топлива, массу изделий, трудоемкость изготовления.

При разработке вафельных охлаждаемых элементов возникла проблема получения единого расчетного тракта для движения охлаждающей среды со сложными закрытыми участками не круглого сечения, сопрягаемыми внутри заготовки в строго оговоренных местах.

Такая задача ни для одного из известных методов обработки лезвийным и абразивным инструментом не имеет решения, а получение заготовок точным литьем не обеспечивает заданных прочностных свойств материалов, связано с большим отходом продукции в брак, требует высоких трудозатрат.

Появление в последние годы новых (на базе патентов) разработок ученых Воронежа, Казани, Уфы по изготовлению каналов с переменным вектором оси открыло возможность создать охлаждаемые элементы, в частности для турбинных лопаток с интенсивностью охлаждения, повышающей допустимую рабочую температуру перед ротором привода до 300°, и осуществить переход на новые виды транспортных машин.

Эта задача актуальна для промышленности и результаты работы востребованы не только в авиационной, космической отрасли, но и в автомобилестроении, атомной, пищевой промышленности, в приборостроении.

Работа выполнялась в соответствии с государственной программой «Авиационная технология» № 350/97 п.5.2.1.

Цель работы. - —

Получение каналов в цельном материале с управляемым положением их оси при нестационарном процессе и возможностью поворота оси в заданном направлении, необходимом для обеспечения максимального теп-ловыноса в охлаждаемых конструкциях.

В работе поставлены и решены следующие задачи:

• установление методов обработки каналов с переменным направлением оси и оценка возможности их реализации для формообразования каналов расчетного профиля в цельных охлаждаемых элементах;

• разработка методов управления формой канала через твердые задатчики контура путем дискретной подачи тока и изменения положения активной части металлического шаблона;

• установление закономерностей дискретного управления электрическим полем с целью изменения направления оси канала;

• проектирование режимов технологического процесса изготовления каналов различного сечения и направления в охлаждаемых элементах с технологическим обеспечением предельной интенсивности теплопередачи.

Методы исследования

В работе использованы теоретические положения электрохимической размерной обработки, классические закономерности теплотехники, теории электромагнитных полей, вопросы локализации процесса анодного растворения металлов, автоматизации оборудования, оптимизации и управления дискретными системами в машиностроении.

Научная новизна работы включает закономерности локального воздействия электрического поля при дискретном изменении напряжения на токопроводящий шаблон; закономерности управления направлением вектора анодного растворения при изготовлении каналов в охлаждаемых элементах с расчетным положением участков и мест стыковки каналов; научное обоснование возможностей управления вектором поля многослойными секционными шаблонами с переменным количеством подаваемого электричества на дискретных стадиях поворота канала.

Практическая значимость заключается в получении охлаждаемых элементов с теплоотдачей через вафельные участки, близкой к теоретически возможной, за счет образования переменного профиля и направления каналов с расчетным сечением, обеспечивающим наибольшее омывание теплоносителем поверхностей теплообмена и создающих высокий градиент температуры по всему тракту охлаждения; разработка способов, режимов обработки и технологии изготовления каналов произвольной формы и изгиба оси для эффективных теплооб-менных элементов, например, охлаждаемых лопаток двигателей транспортных машин нового поколения с высоким перепадом температур по рабочему тракту.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на Всесоюзной научной конференции "Новые процессы получения и обработки металлических материалов" (Воронеж, 1990), научном семинаре по краевым задачам (Казань, 1993, 2003), международной научной конференции "Автоматика и электронное приборостроение" (Казань, 2001), международной научно-технической конференции «Нетрадиционные методы обработки (Воронеж, 2002),

6-ой международной конференции «Precision Surface Finishing and Deburring Technology-2000r. » (Санкт Петербург, 2000), международной научной конференции RABMJ 2003 (Сербия, 2003), ежегодных научно-практических конференциях КГТУ-КАИ им. А.Н. Туполева (1985-2004), научной конференции РАКЦ "Нетрадиционная обработка деталей космической техники" (Воронеж, 2003), международном научно-практическом семинаре "Современные электрохимические технологии в машиностроении" (Иваново, 2003), всероссийской научно-практической конференции «Авиакосмические технологии и оборудование» (Казань, 2004)

Промышленное использование и реализация результатов

Результаты работы использованы при создании двигателя нового поколения для транспортных машин, выпускаемого на Казанском моторостроительном заводе ОАО КМПО, при разработке агрегатов в АКБ «Якорь» (г. Москва), в национальном институте авиационных технологий (г. Москва). Технический эффект одного из новых двигателей включает повышение тяги до 30%, снижение расхода топлива на транспортное средство до 30%.

Публикации по работе.

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 1 патент, 1 публикация в центральной печати без соавторов.

Личный вклад автора в публикации включает в работы

71] - принцип локального управления полем по напряженности;

73] - создание принципиальной схемы изменения вектора поля в требуемом направлении;

40] - моделирование процесса течения электролита при наличии диэлектрического шаблона;

113] - технология чистовой обработки поверхностей сложного профиля;

42] - локализация электрического поля в реальном масштабе времени;

39] - установление закономерностей обработки каналов при различном сочетании токопроводящих и диэлектрических шаблонов;

43] - анализ и перспективы исследований по повышению точности каналов произвольного вида;

41] - вопросы точности при переменном векторе оси отверстия;

114] - принципиальная схема электрохимической обработки;

115] - оригинальная технология изготовления наклонных каналов на тонколистовых заготовках и технологическую оснастку для его производства.

Выводы

1. Раскрыт механизм изменения вектора воздействия локального электрического поля на зону формирования каналов, что позволило управлять направлением оси канала до места стыковки с охлаждающим трактом, с погрешностью не более 0,2 мм, обеспечивающей получение вафельных охлаждаемых элементов заданного качества

2. Показаны предельные возможности по изменению вектора оси канала охлаждаемого элемента (предельные значения до 35°), что позволило конструкторам создать высокоэффективные виды современных тепло-обменных аппаратов.

3. Разработана технология дискретного управления электрическим полем путем дозированной подачи тока и изменения интенсивности его воздействия с помощью шаблона, что дало возможность предложить новые конструкции многослойных секционных шаблонов, защищенных патентами РФ.

4. Предложены режимы и технология дискретной электрохимической обработки каналов с переменным направлением оси, позволившие решить задачу изготовления охлаждаемых элементов в вафельных теплообменниках с высоким градиентом теплоотдачи (повышение градиента до 2,5-3,0 раз).

5. Созданы автоматизированные средства технологического оснащения типа обрабатывающего модуля для изготовления каналов с переменным вектором оси, что позволило внедрить процесс при проектировании и выпуске лопаточных машин нового поколения с увеличенной температурой газов перед турбиной на 200-300°С.

6. Разработанные технологические материалы переданы автомобильным заводам и предприятиям атомной промышленности для использования их при создании новых конструкций машин и агрегатов.

1. А.с. 1016129. Способ электроабразивной обработки в среде электролита / Смоленцев В.П., Садыков З.Б., Гафиатуллин Ш.С. //Открытия. Изобретения. 1983, № 17.

2. А.с. 1021549 СССР, МКИ4 В 23 Р 1/04. Способ электрохимической струйной обработки / И.А. Соболев и др. 4 с.

3. А.с. 1298719. Способ электрохимической обработки металлических покрытий на диэлектриках / Смоленцев В.П., Трофимов В.В., Болдырев А.И., Садыков З.Б. // Открытия. Изобретения. 1987. № 12.

4. А.с. 1673329 Способ изготовления диэлектрических деталей с отверстиями / В.П. Смоленцев и др. Бюл. изобр. 1991. № 32. 3 с.

5. А.с. 188200 Станок для электрохимической обработки / В.П. Смоленцев и др. Бюл. изобр. 1971. № 36. 4 с.

6. А.С. 252801 Способ электрохимической обработки каналов / В.П. Смоленцев и др. Бюл. изобр. 1970. № 29. 2 с.

7. А.с. 284797. Способ электрохимической обработки / Локай В.И., Щукин А.В., Садыков З.Б., Одинцов И.А., не публикуется.

8. А.с. 526484. Устройство для электрохимической обработки плоских деталей / Смоленцев В.П., Яруллин Р.Г., Яшин П.С., Садыков З.Б. // Открытия. Изобретения. 1976, № 32.

9. А.с. 537782. Способ электрохимической обработки / Смоленцев В.П., Садыков З.Б. // Открытия. Изобретения. 1977. № 45.

10. А.с. 578178 Способ электрохимической обработки / В.П. Смоленцев, З.Б. Садыков. Бюл. изобр. 1977. № 40. 3 с.

11. А.с. 578178. Способ электрохимической обработки / Смоленцев В.П., Садыков З.Б. // Открытия. Изобретения. 1977. № 40.

12. А.с. 599951. Способ электрохимической обработки / Смоленцев В.П., Садыков З.Б. // Открытия. Изобретения. 1978. № 12.

13. А.с. 674336. Электрод-инструмент для электрохимической обработки / Смоленцев В.П., Садыков З.Б. // Открытия, изобретения. 1979.26.

14. А.с. 737186. Электрод-инструмент / Литвин Т.П., Смоленцев В.П., Садыков З.Б. // Изобретения. Открытия. 1980. № 20.

15. А.с. 74463 СССР. МКИ2 В 23 Р 1/08. Электроискровой способ криволинейной резки металла / Ю.Л. Литвиненко. 4 с.

16. А.с. 778981 Способ электрохимической обработки / В.П. Смоленцев и др. Бюл. изобр. 1980. № 42. 2 с.

17. А.с. 778981. Способ электрохимической обработки / Смоленцев В.П., Гафиатуллин Ш.С., Садыков З.Б., Габагуев А.А. // Открытия. Изобретения. 1980. №42.

18. А.с. 847606. Способ размерной электрохимической обработки / Садыков З.Б., Смоленцев В.П., Гафиатуллин Ш.С., не публикуется, 1981.

19. А.с. 875745. Электрод-инструмент для электрохимической обработки /Габагуев А.А., Садыков З.Б., Смоленцев В.П., не публикуется, 1981.

20. А.с. 914227. Способ электрохимической обработки / Смоленцев В.П., Садыков З.Б., Шаршаков И.М., Литвин Т.П. // Открытия. Изобретения. 1982. №11.

21. А.с. 926863. Способ электрохимической обработки / Садыков З.Б., Смоленцев В.П., Гафиатуллин Ш.С., не публикуется.

22. Абдукаримов Э.Т., Саилинов С .Я. Прошивка сверхглубоких отверстий малого диаметр электроэрозионным способом // Электронная обработка материалов. 1989. № 1. С. 5-8.

23. Айтьян С.Х., Давыдов А.Д., Кабанов Б.Н. Диффузионная кинетика анодного растворения металла с образованием катионного комплекса с анионом раствора // Электрохимия, 1972. Т. 8. Вып. 4. С. 620-624.

24. Алтынбаев А.К., Орлов В.Ф. Влияние импульсного тока на параметры процесса электрохимической обработки. Передовой научнотехнический и производственный опыт. № 13-68-1428/30. М.: ГОСИНТИ. 1968. 6 с.

25. Амирханова Н.А., Журавский А.К., Ускова Н.Г. Анодное растворение жаропрочных сплавов на никелевой основе в растворах солей применительно к ЭХРО // Электронная обработка материалов, 1972, № 6. С. 19-23.

26. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа. 1965. 509 с.

27. Атанасянц А.Г. Анодное поведение металлов. М: Металлургия. 1989. 151 с.

28. Бабичев А.П., Бабичев И.А. Основы вибрационной технологии. Ростов н/д: ДГТУ, 1999. 624 с.

29. Байсупов И.А. Электрохимическая обработка металлов. М: Высшая школа. 1981. 152 с.

30. Газизуллин К.М. Электрохимическая размерная обработка крупногабаритных деталей в пульсирующих рабочих средах. Воронеж: ВГУ, 2002. 243 с.

31. Газизуллин К.М. Влияние температурного фактора при электрохимической размерной обработке на точность формообразования. Металлообработка. 2002. №2. С. 11-12.

32. Галиева Р.И. Перфорация тонкостенных деталей электрохимическим способом // Гибкие производственные системы в электротехнологии (ГПС ЭМО-88): Тез. док. Всесоюз. науч.-техн. конф. Уфа: УПИ, 1988. С. 146-147.

33. Де Барр А.Е., Оливер Д.А. Электрохимическая обработка. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1973. 183 с.

34. Журавский А.К. Точность электрохимического метода обработки сложнофасонных поверхностей. Теория и практика размерной электрохимической обработки материалов. Сб. науч. тр. Уфа: НТО Машпром, 1971. С. 6-8.

35. Журавский А.К. Точность электрохимического метода обработки сложнофасонных поверхностей. Теория и практика размернойэлектрохимической обработки материалов. Сб. науч. тр. Уфа: НТО Маш-пром, 1971. С. 6-8.

36. Зайцев А.Н. Условия стабильности процесса электроэрозион-но-химической прошивки отверстий малого диаметра // Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1980. № 12. С. 5-7.

37. Зайцев А.Н., Багманов В.Х., Журавский А.К. К выбору оптимальных режимов электроэрозионно-химической прошивки отверстий малого диаметра // Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1980. № 11 С. 10-11.

38. Зайцев А.Н., Житников В.П. Расчет параметров системы защиты от коротких замыканий на станках для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом // Электронная обработка материалов. 1990. № 3. С. 13-19.

39. Закирова А.Р. Гидродинамическое воздействие электролита на изоляцию при ЭХО / А.Р. Закирова, В.В. Клоков, З.Б. Садыков // Труды семинара по краевым задачам, сб. науч. тр. Казань: КГУ, 1993. С. 21-36.

40. Закирова А.Р. Повышение точности электрохимического формообразования с покрытием на аноде / А.Р. Закирова, В.В. Клоков, З.Б. Садыков // Труды КГТУ. Казань: КГТУ, 2004, № 1. С. 3-32.

41. Закирова А.Р. Повышение точности электрохимической обработки с защитным покрытием на аноде / А.Р. Закирова, З.Б. Садыков, В.В.

42. Клоков // Автоматика и электронное приборостроение: сб. науч. тр. Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, 2001. С. 56-57

43. Закирова А.Р. Прогнозирование величины подтравливания под многослойное покрытие при ЭХО / А.Р. Закирова, В.В. Клоков, З.Б. Садыков // Краевые задачи. Науч. тр. матем. центра им. Н.И. Лобачевского, Казань: КГУ, 2003, С. 114-115

44. Каримов А.Х., Клоков В.В., Филатов Е.И. Методы расчета электрохимического формообразования. Казань: Изд-во КГУ, 1990, 388 с.

45. Клепиков Р.П., Алексеев Г.А. Скоростное электроэрозионное прошивание глубоких отверстий малого диаметра // Станки и инструмент, 1989. №9. С. 42.

46. Клоков В.В., Садыков З.Б. О расчете финишного электрохимического формообразования //Прогрессивные методы проектирования технологических процессов в производстве летательных аппаратов / Куйбышев: КуАИ, 1983. С. 105-112

47. Клоков В.В., Садыков З.Б. Уменьшение растравливания секционных электродов-инструментов при электрохимической обработке //Комплексная механизация и автоматизация процессов и оборудования для электрообработки. Ленинград: НТО Машпром, 1985. С. 62-64

48. Комбинированные методы обработки / В.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, А.В. Кузовкин, Г.П. Смоленцев, А.И. Часовских. Воронеж: ВГТУ, 1996. 168 с.

49. Коновалов Е.Г. Основы новых способов металлообработки. Минск: Изд-во АН БССР, 1961. 297 с.

50. Котляров В.П. Методы повышения качества лазерной обработки отверстий // Электронная обработка материалов. 1986. № 2. С. 5-13.

51. Крылов B.C., Давыдов А.Д. Особенности процессов переноса в условиях электрохимического растворения металлов при высоких плотностях тока // Новое в электрохимической размерной обработке металлов. Сб. науч. тр. Кишинев: "Штиинца". 1972. С. 13-15.

52. Кузовкин А.В. Комбинированная обработка несвязанным электродом. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2001. 180 с.

53. Кутателадзе С.С., Стырикович М.А. Гидравлика газожидкостных систем. М. JL: Госэнергоиздат. 1958.

54. Лаутрелл и Кук. Высокоскоростная электрохимическая обработка // Труды Американского общества инженеров-механиков, Серия В, 95, №4, 1973. С. 89-94.

55. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз.1959.

56. Литвин Т.П., Садыков З.Б. Электрохимическая обработка с упрочнением поверхности //Теория и практика электрохимической размерной обработки в машиностроения /ВНТО ТАССР. Казань: НТО Машпром, 1988. С. 51-52.

57. Любимов В.В., Дмитриев Л.Б., Облов А.Б. Особенности расчета припусков на электрохимическую обработку в две стадии // Технология машиностроения. Сб. науч. тр. Тула: ТПИ, 1975, Вып. 39. С. 25-35.

58. Машиностроение. Энциклопедия, т. III-3 / Под ред. А.Г. Суслова. М: Машиностроение, 2000. 840 с.

59. Мочалова Г.Л. Влияние микроструктуры стали на обрабатываемость ее электрохимическим методом. Вестник машиностроения, 1970, №8. С. 51-53.

60. Мочалова Г.Л. Изучение процесса электрохимической обработки деформированного металла // Электрохимическая размерная обработка металлов. Кишинев: "Штиинца", 1974. С. 100-105.

61. Новые электротехнологические процессы в машиностроении / Под. ред. Б.П. Саушкина. Кишинев: КПИ им. С. Лазо, 1990. 127 с.

62. Основы повышения точности электрохимического формообразования / Ю.Н. Петров, Г.Н. Корчагин, Г.Н. Зайдман, Б.П. Саушкин, Кишинев: Изд-во "Штиинца", 1977. 152 с.

63. Основы теории и практики электрохимической обработки металлов и сплавов / М.В. Щербак и др. М: Машиностроение. 1981. 263 с.

64. Патент № 2252901 Францрии. МКИ3 В 23 Р 1/16. Способ электрохимического сверления. 3 с.

65. Патент № 3403084 США. МКИ3 В 23 Р 1/06. Способ электрохимической струйной обработки. 3 с.

66. Патент № 8416809 (2572665) Франции. МКИ4 В 23 Н 7/22, 9/14. Способ электроэрозионной прошивки отверстий. 5 с.

67. Попова С.В. Лазерное сверление отверстий // Электрохимические и электрофизические методы обработки материалов. Тула, 1989. С. 112-124.

68. Румянцев Е.М., Давыдов А.Д. Технология электрохимической обработки металлов. М: Высшая школа. 1984. 159 с.

69. Садыков З.Б. Вопросы автоматизации и управления процессом электрохимической обработки материалов // Технологические вопросы электрохимической обработки материалов / НТО Машпром, Казань, 1972. С. 15-16

70. Садыков З.Б. Выбор критериев для управления процессом электрохимической обработки // Технология электрических методов обработки / НТО Машпром, Казань, 1972. С. 42-44

71. Садыков З.Б. Микропроцессорное управление станком для электроалмазной резки СЭР920МП / З.Б. Садыков, А.Р. Закирова // Технология авиационного приборостроения и агрегатостроения, 1989, № 4. С.

72. Садыков З.Б. Оснащение оборудования для ЭХО с неподвижными электродами средствами регулирования и управления процессом //

73. Развитие и совершенствование электрохимических и электрофизических методов обработки / Казань: НТО Машпром. 1977.

74. Садыков З.Б. Прецизионная резка заготовок / З.Б. Садыков, А.Р. Закирова // Новые процессы получения и обработки металлических материалов: Научные труды Всерос. конф., Воронеж; АН СССР, 1990. С.

75. Садыков З.Б. Регулирование процесса электрохимической обработки неподвижными электродами // Размерная электрохимическая обработка деталей машин / Тула: ТПИ, 1975. С. 20-23.

76. Садыков З.Б., Клоков В.В., Смоленцев В.П. Об эффекте нанесения изоляция на электроды при электрохимической обработке // Вопросы физики формообразования и фазовых превращений / Калинин: Калинин. ун-т, 1977. С. 113-120

77. Садыков З.Б., Смоленцев В.П. Изменение свойств электролита в процессе эксплуатации //Совершенствование технологии и оборудования для электрохимической размерной обработки крупногабаритных деталей / Казань: КФ НИАТ. 1977

78. Садыков З.Б., Смоленцев В.П. Способы воздействия на процесс ЭХО с неподвижными электродами // Технология авиационного при-боро- и агрегатостроения, Саратов: НИТИ, 1976, № 3. С. 39-40

79. Садыков З.Б., Смоленцев В.П., Абубикерова Т.П. Нанесение покрытия на детали при электрохимической размерной обработке //Прогрессивные методы обработка деталей летательных аппаратов и двигателей / Казань: Казан, авиац. ин-т. 1978, Вып. 3. С. 72-75

80. Саушкин Б.П. О динамике анодной поверхности при ЭХРО металлов в нестационарных условиях // Электронная обработка материалов, 1973, №5. С. 11-14.

81. Седыкин Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. М: Машиностроение. 302 с.

82. Седыкин Ф.В., Дмитриев Л.Б. Системы регулирования в станках для размерной электрохимической обработки // Электрохимическая размерная обработка металлов. Сб. науч. тр. М.: ГОСИНТИ. 1967. С. 20-42.

83. Седыкин Ф.В., Иванов Н.И. Интенсификация процесса электрохимической обработки введением ультразвуковых колебаний // Новое в электрофизической и электрохимической обработке материалов. Сб. науч. тр. Л.: Машиностроение, 1972. С. 23-25.

84. Смоленцев В.П. Влияние электрохимической размерной обработки на физико-механические характеристики металлов // Электрохимическая обработка металлов. Сб. науч. тр. Кишинев: "Штиинца", 1972.

85. Смоленцев В.П. Технология электрохимической обработки внутренних поверхностей. М: Машиностроение, 1978. 176 с.

86. Смоленцев В.П., Гутиков В.П., Латыпова P.M. Математическая модель гидродинамического процесса при электрохимической размерной обработке труб // Вопросы гидродинамики процесса ЭХО. Сб. науч. тр. Тула: ТПИ, 1969.

87. Смоленцев В.П., Садыков З.Б., Клоков В.В. Локализация рабочей зоны при электрохимической обработке деталей // Прогрессивные методы обработки деталей летательных аппаратов и двигателей. Казань: Казан. авиац. ин-т. 1979. 43-51

88. Смоленцев В.П., Смоленцев Г.П., Садыков З.Б. Электрохимическое маркирование деталей. М: Машиностроение, 1983. 72 с.

89. Смоленцев В.П., Смоленцев Г.П., Садыков З.Б. Электрохимическое маркирование деталей /М.: Машиностроение, 1983. 83 с.

90. Смоленцев В.П., Трофимов В.В. Электрохимическое получение отверстий малого диаметра в диэлектриках // Электронная обработкаматериалов. 1987. № 6. С. 76-80.

91. Смоленцев Т.П. Математическое моделирование многофункциональных нестационарных процессов // Гибкоструктурные нетрадиционные технологии в машиностроении и приборостроении. Сб. науч. тр. Воронеж: АТН РФ, 1996. С. 29-33.

92. Смоленцев Г.П., Коптев И.Т., Смоленцев В.П. Теория электрохимической обработки в нестационарном режиме. Воронеж: Изд-во ВГТУ. 2000. 103 с.

93. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т.2 / Под ред.

94. A.M. Дальского, А.Г. Суслова, М: Машиностроение, 2001. 944 с.

95. Сулима A.M., Евстигнеев М.И. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1974.

96. Технология и экономика электрохимической обработки /

97. B.В. Любимов и др. М: Машиностроение, 1980. 192 с.

98. Технология электрохимических методов обработки / В.П. Смоленцев, А.В. Кузовкин, А.И. Болдырев, В.И. Гунин. Воронеж: ВГТУ, 2002.310 с.

99. Технология электрохимической обработки деталей в авиадви-гателестроении / В.А. Шманев, В.Г. Филимошин, А.Х. Каримов, Б.Н. Петров, Н.Д. Проничев. М: Машиностроение, 1986. 168 с.

100. Феттер К. Электрохимическая кинетика. Пер. с нем. М.: Химия, 1967. 856 с.

101. Филин В.И., Седыкин Ф.В. Некоторые методологические проблемы электрохимической размерной обработки // Технология машиностроения. Сб. науч. тр. Тула: ТПИ, 1971, Вып. 13. С. 4-12.

102. Хоупенфелд Дж., Коул Р. Расчет и корреляция переменных процесса электрохимической обработки металлов // Труды Американского общества инженеров-механиков. Серия В "Конструирование и технология машиностроения", 1966, № 4. С. 130-136.

103. Черепанов Ю.П., Самецкий Б.И. Электрохимическая обработка в машиностроении. М.: Машиностроение, 1972. 113 с.

104. Щербаков JI.M. Физико-химические основы теории формообразования поверхностей при размерной электрохимической обработке // Физика и химия обработки материалов, 1968, № 5. С. 36-39.

105. Электродные процессы и технология электрохимического формообразования / Под ред. Ю.Н. Петрова. Кишинев: Изд-во "Штиинца", 1987. 204 с.

106. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. В 2 т. / Под ред. В.П. Смоленцева. М: Высшая школа, 1983.

107. Электрохимическая обработка металлов / Под ред. И.И. Мороза. М: Машиностроение, 1969. 208 с.

108. Электрохимическая размерная обработка деталей сложной формы / В.А. Головачев и др. М: Машиностроение, 1969. 198 с.

109. Электрохимическая размерная обработка металлов / Под ред. Ю.Н. Петрова. Кишинев: Изд-во "Штиинца". 1974. 145 с.

110. Bellows Guy. Effect of ECM on surface integrity. "The Tool and Manufacturing Engineer". 1968, V. 61, No. 13. P. 66-69.

111. Bellows Guy. Surface integrity of electrochemical machining. -"Paper Amer. Soc. Mech. Eng.", 1970, NGT 111. P. 16.

112. Christiansen K.A. e. a. Anodic dissolution of iron. "Acta Chemica scandinavica", 1961, V. 15.

113. Der-Tau Chin and Wallace A.J.Jr. Anodic Current Efficiency and Dimensional Control in Electrochemical Machining. J. Electrochem. Soc., 120. N 11. 1973. P. 1487-1493.

114. Sadikov Z.B. Finishing-Stripping Treatment of High-Precession Parts / З.Б. Садыков, A.P. Закирова, К.З. Садыков // SPSTU-2000, USA. 2000. P. 333-337.

115. Закирова A.P. Устройство для электрохимической обработки листовой заготовки/Закирова А.Р., Садыков З.Б., Смоленцев Е.В., Газизуллин К.М., Одинцов И.А.//Патент РФ П.р. № 204116507/22 от 01.06.2004 г.

116. Настоящий акт составлен о том, что на ОАО Камский автомобильный завод внедрены в опытное производство следующие результаты диссертационной работы Закиропой А.Р.:

117. Методика расчета режимов дискретной электрохимической обработки каналов с управляемым положением их оси

118. Методика расчета размеров и мест расположения диэлектрических и токопроводящих шаблонов.

119. Технологические процесс и оснастка для нестационарной электрохимической обработки охлаждаемых каналов во вновь разрабатываемых моделях автомобилей КАМАЗ

120. Повышение качсстна охлаждаемых каналов за счет снижения погрешности, повышения равномерности съема по профилю

121. Внедрение процесса дискретной ЭХО по сравнению с традиционно используемой технологией механообработки снизило трудоемкость на 45%, сократило сроки изготовления опытных образцов вновь разрабатываемых перспективных моделей автомобилей.

122. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. Форма № 01ПМ-20031. ФИЛ с

123. ФВДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ D(74) ОТЛР П W 99

124. ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ ---' " L л 0 12 -(

125. Бережковская неб., 30. корп. 1, Моек»», Г-59, ГСП-5,123995 I ^20111, Г. КвЗаНЬ, I

126. Телефон 240 6015. Телекс 114818 ПДЧ. Факс 243 33 37 ул. Карла Маркса, 10

127. На №27-0202-130/от 26.05.2004 Казанский государственный техническийуниверситет им. А.Н. Туполева v Отдел интеллектуальной собственности

128. Наш №2004116507/22(017938) 7

129. При переписке просим ссылаться на номер ммжм м I iсообщить дату получения данной корреспонденции • I1. РЕШЕНИЕ О ВЫДАЧЕ

130. ПАТЕНТА НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ

131. Заявка № 2004116507/22(017938) (22) Дате подачи заявки 01.06.2004 (24) Дата начала отсчета срока действия патента 01.06.2004

132. Дата перевода международной заявки на национальную фазу

133. Номер первой(ых) (32) Дата подачи первой(ых) (33) Код Пунктзаяаки(ок) зшШкн(ок) страны формулы1.

134. Номер публихацин и дата публикации заявки РСТ

135. Автор(ы) Закирова А.Р., Садыков З.Б., Смоленцев Е.В., Газизуллин К.М., Одинцов И.А., RU

136. Патентообладатель(и) КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ А.Н. ТУПОЛЕВА, RUуказать код шрамы)51.МПК7 В 23 Н 11/00

137. Название полезной модели Устройство для электрохимической обработки листовой заготовки ш 1 2201061. Форма № Ola21.2004116507/2254.(57)

138. Заместитель заведующего отделом полезных моделей1. И.В. Митюшкина1. Осипова 240 33 55 73