автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Исследование взаимосвязи предела выносливости материала детали с технологическими условиями обработки при шлифовании

У

На правах рукописи

Урядов Сергей Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПРЕДЕЛА ВЫНОСЛИВОСТИ МАТЕРИАЛА ДЕТАЛИ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ ОБРАБОТКИ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

05.02.08 - Технология машиностроения 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рыбинск-2010

4855765

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева

Научный руководитель

заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Безъязычный Вячеслав Феокгистович доктор технических наук

Мотренко Петр Данилович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Букатый Станислав Алексеевич кандидат технических наук Михрютин Олег Владимирович

Ведущая организация: Донской государственный технический университет

Защита состоится 21 декабря 2010 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева по адресу: 152934, г. Рыбинск, Ярославская область, ул. Пушкина, 53, ауд. Г-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева

Автореферат разослан «19» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Конюхов Б.М.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одна из важнейших задач современной технологии машиностроения - повышение качества выпускаемой продукции. Наиболее значимыми параметрами качества продукции с точки зрения конструктора и технолога являются надежность и долговечность, которые в значительной степени определяются эксплуатационными свойствами детали, такими, как сопротивление усталости, коррозионная стойкость, износостойкость, контактная жесткость и т.д.

Поэтому, одной из действенных мер для увеличения надежности конструкции, является создание деталей с определенными параметрами качества поверхностного слоя, так как наиболее часто разрушение детали происходит с ее поверхности. Формирование же определенных параметров качества поверхностного слоя (остаточных напряжений, шероховатости, глубины и степени наклепа) происходит при непосредственном влиянии технологических условий обработки (метод обработки детали, тип применяемого инструмента, режимы обработки, условия в зоне резания и др.).

Наличие нормативов по назначению оптимальных режимов обработки материалов не решает проблемы, т.к. данные режимы рассчитываются с точки зрения максимальной производительности, и размерной стойкости инструмента, т.е. не учитывается их влияние на эксплуатационные свойства обрабатываемой детали.

Большинство отказов газотурбинных двигателей на этапе доводки и эксплуатации связано с усталостными дефектами. Усталостная прочность в основном определяет ресурс основных деталей ГТД - дисков, валов, рабочих лопаток, которые, в свою очередь, определяют ресурс двигателя в целом. Образование усталостных трещин на полотне диска или на валу является одной их основным причин досрочного съема двигателя с эксплуатации. Причиной этого является недостаточный предел выносливости деталей после механообработки.

В настоящее время заключительным этапом обработки многих деталей авиационного двигателя является абразивная обработка - шлифование, полирование, притирка, виброабразивная обработка и т.д. Однако, не всегда данные виды обработки позволяют получить требуемый уровень предела выносливости деталей. Поэтому в технологический процесс искусственно вводятся отделочные операции - нагартовка, поверхностное пластическое деформирование поверхности и др. Эти операции, не изменяя размеров детали, меняют параметры качества поверхностного слоя детали, тем самым увеличивая предел выносливости детали. Однако, данные методы трудоемки, требуют специального оборудования и иногда ухудшают другие эксплуатационные свойства деталей.

Нахождение универсальной зависимости между технологическими условиями обработки и пределом выносливости материала деталей является более перспективным и позволит обоснованно назначать режимы обработки и параметры качества поверхностного слоя. Универсальность этих зависимостей будет заключаться в том, что они будут пригодны для любого сочетания обрабатываемого и инструментального материалов.

Цель и задачи исследования. Цель работы состоит в определении предела выносливости материала деталей газотурбинных двигателей после механической обработки шлифованием и разработке рекомендаций по назначению режимов обработки, обеспечивающих заданный предел выносливости.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Рассмотреть возможность применения в расчетах комплексных показателей и критериев подобия с целью получения зависимостей между эксплуатационными свойствами деталей и режимами обработки;

2. Установить взаимосвязь между эксплуатационными свойствами деталей и технологическими условиями обработки;

3. Исследовать различные сочетания параметров обработки и инструмента при шлифовании для оценки их влияния на эксплуатационные свойства деталей машин;

4. Подтвердить экспериментально установленные зависимости путем проведении усталостных испытаний обработанных образцов;

5. Разработать рекомендации по назначению режимов шлифования с целью обеспечения требуемой величины параметров сопротивления усталости на основе полученных критериальных зависимостей.

Методы исследования. При выполнении работы использовались научные основы технологии машиностроения, теории упругости и пластичности, а также технологического обеспечения параметров качества поверхностного слоя. Эксперименты проводились с использованием метода планирования экспериментальных исследований и установки для проведения усталостных испытаний.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Алгоритм расчетного определения предела выносливости материала деталей при обработке плоским маятниковым и глубинным шлифованием во взаимосвязи с технологическими условиями их обработки.

2. Алгоритм расчетного определения предела выносливости материала деталей при обработке плоским маятниковым и глубинным шлифованием во взаимосвязи с параметрами качества поверхностного слоя деталей.

Научная новизна работы.

Установлены теоретико-экспериментальные зависимости между технологическими условиями обработки и пределом выносливости деталей после обработки шлифованием, а так же между пределом выносливости материала детали и комплексом параметров качества поверхностного слоя.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается корректным использованием фундаментальных теоретических положений науки о резании материалов, технологии машиностроения, теории упругости и пластичности, динамики и прочности материалов.

Практическая значимость работы. Выполненная работа позволила разработать методику обеспечения требуемой величины предела выносливости

при плоском и глубинном шлифовании на основе научно-обоснованного назначения технологических условий обработки. Проведенная апробация методики показала ее пригодность для использования в производственных условиях при решении практических задач обеспечения требуемых значений характеристик сопротивления усталости.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» - «Технология 2004», Орел, 2004; международной научно-технической конференции «Оптимизация и управление процессом резания, мехатронные станочные системы». Уфа, 2004; международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» - НМТ-2004, Москва, 2004; международной школе-конференции молодых ученых, аспирантов и студентов имени П.А. Соловьева и В.Н. Кондратьева «Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений»,Рыбинск, 2006; всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии - НМТ-2006», Москва, 2006 г.; международной научно-технической конференции «Технологическое обеспечение и автоматизированное управление параметрами качества поверхностного слоя, точности обработки деталей и сборки газотурбинных двигателей», Рыбинск, 2007 г.; научно-технической конференции, посвященной 50-летнему юбилею кафедры «Авиационные двигатели» РГАТА имени П.А. Соловьева, Рыбинск, 2007 г; научных семинарах на кафедре «Технология авиационных двигателей и общего машиностроения» РГАТА имени П.А. Соловьева 2004 -2010 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 статей, из них две -в журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных работ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 148 страницах, иллюстрирована 50 рисунками и содержит 47 таблиц. Диссертация состоит из введения и пяти глав. Список использованных источников содержит 130 наименований.

Содержание работы

В первой главе выполнен обзор литературных источников по рассматриваемой проблеме, обоснована актуальность работы, поставлены цель исследования и сформулированы задачи для достижения цели.

Вопросам влияния параметров качества поверхностного слоя и технологических условий механической обработки на предел выносливости обрабатываемых деталей посвящены научные работы большого числа ученых, среди которых М.А. Елизаветин, Э.А. Сатель, A.A. Маталин, М.И. Евстигнеев, Б.А. Кравченко, В.Ф. Безъязычный, С.А. Букатый, А.Н. Овсеенко, B.C. Мухин, А.Г. Суслов, A.M. Сулима и многие другие.

Качество поверхностного слоя формируется в процессе механической обработки и в основном определяется ее технологическими условиями. Результаты исследования влияния технологических условий обработки на качество поверхностного слоя нашли отражение в работах Э.В. Рыжова, А.Г. Суслова,

A.A. Маталина, А.М. Смыслова, А.Н. Овсеенко, А.П. Бабичева, A.M. Сулимы, М.А. Елизаветина, A.B. Киричека, В.В. Непомилуева, В.Ф. Безъязычного, Т.Д. Кожиной, В.И. Бутенко, A.JI. Водолагина и др.

Анализ литературных источников показал, что при решении задач по технологическому обеспечению эксплуатационных свойств используются в основном эмпирические зависимости. Их применение имеет недостатки, заключающиеся в том, что они верны лишь для небольших групп материалов или условий обработки, требуют большой трудоемкости экспериментов.

Во второй главе определяется зависимость между пределом выносливости обрабатываемой детали a.i 0бр и режимами обработки, а, следовательно, и параметрами качества поверхностного слоя, через энергетический критерий процесса резания А, характеризующий работу, затрачиваемую на снятие припуска:

с-юбр = АА)>

где А =---; а, - толщина срезаемого слоя, мм;б, - ширина срезаемо-

"г

го слоя, мм; ср - удельная объемная теплоемкость обрабатываемого материала, Дж/м3-°С; 0 - температура резания, °С; Рг - сила резания,Н.

Данная зависимость может стать основой для управления процессом обработки с целью поддержания постоянства предела выносливости на всей обработанной поверхности. Для различных групп материалов и условий обработки эта зависимость может быть представлена следующим образом: для конструкционных сталей a.j onp~fi(A); для жаропрочных сплавов а.] обр=/¡(А); и т.д.

Относительное изменение модуля упругости материала детали по отношению к материалу исходной заготовки Еобр/Еисх является достаточно надежным критерием поврежденности материала. Для определения предела выносливости детали после обработки можно воспользоваться следующим соотношением

I (1)

а-шсх V "исх )

где <Х/ и а.шсх -предел выносливости детали после обработки и в исходном состоянии (до обработки); Еобр и Ецсх~ модуль упругости материала поверхностного слоя детали после обработки и в исходном состоянии.

Механическая обработка (точение, фрезерование, шлифование, полирование и т.д.) вызывает пластическую деформацию, нагрев и структурные превращения поверхностных слоев материала обрабатываемой детали и сопровождается появлением неравномерных по глубине остаточных деформаций и напряжений. В зависимости от того, какое явление преобладает (пластическая деформация, нагрев или структурные превращения), поверхностный слой может отличаться различными глубиной и степенью наклепа, величиной и знаком остаточных напряжений. Эти параметры, а также шероховатость поверхности, в основном характеризуют качество поверхностного слоя и оказывают существенное влияние на эксплуатационные свойства деталей машин.

Температура резания является одним из важнейших факторов процесса механообработки. От количества тепла, переходящего в инструмент и обрабатываемую деталь, зависит стойкость инструмента, температурные деформации резца и детали, а, следовательно, точность обработки, явления наклепа, остаточные напряжения и др. Нагрев в зоне резания при механической обработке создает определенные текстуры в поверхностном слое и заметно влияет на модуль упругости.

Нахождение зависимости между изменением модуля нормальной упругости Е при обработке по отношению к исходному состоянию металла и энергетическим критерием процесса резания А позволяет определять изменение предела выносливости обрабатываемой детали в зависимости от заданных режимов обработки или заданных параметров поверхностного слоя.

Для различных групп материалов автором были установлены зависимости температуры в зоне резания вр£з от критерия А, характеризующего технологические условия обработки, которые представлены следующим образом

®рез=С1АК\ (2)

где Су и Л"; - коэффициенты, зависящие от вида материала и метода обработки.

В этом уравнении показатель степени определяет угол наклона линии, характеризующей взаимосвязь &ркз и А.

С использованием расчетно-экспериментальных и справочных данных были построены графические зависимости между температурой, соответствующей температуре в зоне резания, и модулем упругости обрабатываемого материала.

^ обр = с 2 рез ' (3)

где Сг и К2 - коэффициенты, зависящие от вида обрабатываемого материала.

При заданных технологических условиях обработки создаются определенные текстуры в поверхностном слое, происходит образование дефектов, которые изменяют модуль упругости материала, что в свою очередь изменяет предел выносливости детали. Характеризовать эти условия можно с использованием выражения (2) через температуру резания. Взаимосвязь между критерием А и модулем упругости материала Е представляется в следующем виде

Е0бр=

После подстановки в формулу (3) выражения (2) и преобразований зависимость модуля упругости материала детали от критерия А выглядит следующим образом

р = г Кг ■ С„ ■ АК\'К1 ь обр ^ 1 ^ 2 л >

или

еобр=с-ак, (4),

к

где С = С, 2 -С2 и К= К/— коэффициенты, зависящие от вида материала и метода обработки.

С учетом формул (1) и (4) предел выносливости материала детали после обработки может бьггь определен по формуле

С • А

"а-1 исх-

(5)

-исх

Значение энергетического критерия процесса резания А для маятникового шлифования рассчитывается по уравнению

А = 0,885

V

1 +

№+0,565^ 1В

чм

д

(6)

где ^ - скорость движения детали;/ - длина зоны контакта шлифовального круга с деталью; ад - температуропроводность материала детали; (Лср)к и (Лср)д - произведение коэффициента теплопроводности и удельной объемной теплоемкости материала абразивного круга и детали соответственно; / - припуск на обработку; В - ширина обрабатываемой детали.

Для случая глубинного шлифования значение энергетического критерия процесса резания А имеет следующий вид

0,09 ■ а •

А--

0,833-Яд •/

-+2,16-10

/ \ 0,428

V-/

к2ад;

(7)

Подставляя в формулу (5) значение критерия А для случаев маятникового и глубинного шлифования из формул (6-7), получим - для маятникового шлифования

Стч = С-

М исх

-исх

0,885

V

1+

ИГ , 0,565-^-У 1Мм 1В

(8)

- для глубинного шлифования

о-_, =С-

'-1 исх

-исх

0,833-% •/

+2,16-10

/ ^0,428

Ук'1

У1аЛ)

(9)

В третьей главе приведено подтверждение полученных теоретико-экспериментальных зависимостей между энергетическим критерием процесса резания А, температурой резания 0рез, модулем упругости материала детали Е и пределом выносливости обработанного материала.

Взаимосвязь между критерием А, модулем упругости Е и пределом выносливости изучалась на характерных представителях различных групп материалов. Так, из группы жаропрочных никелевых сплавов были отобраны следующие материалы: ХН73МБТЮ (ЭИ698ВД), ХН77ТЮР-ВД (ЭИ437БУВД). Из группы конструкционных сталей были выбраны стали 20Х и 30ХГСА. Из группы титановых сплавов - ВТЗ-1, ВТ9, ОТ4-1.

В работе использовался метод ступенчатого нагружения, как наиболее распространенный при определении характеристик сопротивления усталости при малом количестве образцов. Испытания проводились на базе N=2-10б цик-

лов при температуре окружающей среды 20 °С и начинались с напряжения, равному 70 % от расчетного предела выносливости образца (200 МПа). Если при данном значении образец выдерживал базу испытаний, то напряжение повышалось на 30 МПа. За предел выносливости принималось максимальное напряжение испытаний, при которых образец отработал базу испытаний.

На рисунках 1-3 представлены зависимости между энергетическим критерием процесса резания А и пределом выносливости обработанного образца. Там же показано значение предела выносливости материала образца в отожженном состоянии, т.е. а.щсх-400

2 350

5

О 5

5 зоо

о

3 а

5

3 250 а. С

200

8 10 12 14 16 18

Критерий Л

Рис. 1. Зависимость между пределом выносливости образца и энергетическим критерием процесса резания А для стали ЗОХГСА.

800

¡2 700 s

Í 600 ©

а

5 500

о

í 4оо

3

5

с" зоо 200

10 12 14 16 18 20 22

Критерий а

Рис. 2. Зависимость между пределом выносливости образца и энергетическим критерием процесса резания А для титанового

сплава ВТ20.

1 1

♦ Обработанный образец А Расчет

^___ Необрабо ганкый образе1

* >

- ♦ ►

i 1 ♦ Обработанный образец А Расчет

Необраб отанный обра ец

♦ ♦

в s

5 350

5 J™

г

6

В 250

22 24 26

Критерий А

Рис. 3. Зависимость между пределом выносливости образца и энергетическим критерием процесса резания А для жаропрочного сплава ЭИ693.

В четвертой главе установлена взаимосвязь между параметрами качества поверхности детали и пределом выносливости при плоском маятниковом шлифовании:

1. Зависимость между средним квадратическим отклонением профиля поверхности Ка и пределом выносливости обрабатываемой детали

сг_р х, • ЛаУ], (Ю)

где х/, у1 — коэффициенты, зависящие от вида обрабатываемого материала и технологических условий шлифования, приведенные в таблице 1

Таблица 1

Обрабатываемые материалы Коэффициенты

XI У1

Жаропрочные никелевые сплавы 290 -0,2153

Титановые сплавы 275 -0,4042

Конструкционные стали 278 -0,0881

2. Зависимость между значением максимальных остаточных напряжений в поверхностном слое детали атт и пределом выносливости обрабатываемой детали:

<r-r*J-°-£¡x, (11)

где х2, У2 - коэффициенты, зависящие от вида обрабатываемого материала и

технологических условий шлифования, приведенные в таблице 2.

Таблица 2

_Значения коэффициентов^ иу2 для плоского шлифования_

Обрабатываемые материалы Коэффициенты

У2

Жаропрочные никелевые сплавы 463 -0,095

Титановые сплавы 548 -0,095

Конструкционные стали 436 -0,095

3. Зависимость между глубиной наклепа в поверхностном слое детали Иц и пределом выносливости обрабатываемой детали:

(12)

где Хз, уз — коэффициенты, зависящие от вида обрабатываемого материала и технологических условий шлифования, приведенные в таблице 3.

Таблица 3

Значения коэффициентов х3 и уз для плоского шлифования_

Обрабатываемые материалы Коэффициенты

хз Уз

Жаропрочные никелевые сплавы 153 0,164

Титановые сплавы 148 0,164

Конструкционные стали 126 0,164

С учетом зависимостей (10)...(12) получена формула для определения предела выносливости материала детали от параметров качества поверхностного слоя:

(13)

где С - константа, зависящая от материала детали.

Обобщенные зависимости вида (13) для различных материалов при плоском маятником шлифовании приведены в таблице 4.

Таблица 4

Зависимости вида (13) для плоского шлифования_

Обрабатываемые материалы Зависимость

Жаропрочные никелевые сплавы „ 1 1 с 1 п~-0,2153 -0.095 , 0,164 сг_1=1151Ка атах пн

Титановые сплавы _ 1А< ИО„-0.4042 _ -0,0951 0,164 <г_,=1465ка сгтах пн

Конструкционные стали _ /Г с? о „-0,0881 -0,095 и 0,164 <г_1=653Ка атах пн

Пятая глава посвящена вопросам практического применения результатов исследования. В общем случае назначение режимов механической обработки осуществляется в следующем порядке:

1. Конструктором назначается величина предела выносливости.

2. Определяются исходные данные для назначения технологических условий обработки. К ним относятся:

- характеристики обрабатываемого материала;

- характеристики инструментального материала;

- исходная геометрия инструмента;

- данные системы станок - приспособление - инструмент - заготовка;

- геометрические размеры обрабатываемой заготовки.

3. С учетом заданного предела выносливости и исходных данных для расчета по установленным зависимостям определяется режим обработки.

4. При необходимости рассчитываются параметры качества поверхностного слоя

Алгоритм вышеприведенной методики представлен на рисунке 4.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Требуемый Свойства обраба- Свойства инстру- Размеры

предел вы- тываемого мате- ментального мате- изделия

носливости риала риала

<7-11Т ¿д. (ср)д, ад, Е (ср)к. ак

•>

Определение коэффициентов С и К

Назначение исходных режимов обработки

1 г

Расчет предела выносливости материала детали - для маятникового шлифования

а_, -С

а-1исх

илсх

0,885

(М,

- для глубинного шлифования

1+ , о,565-^-5

1В

и Д1

<т_, = С •

0,833- ад-1

+ 2,16-10 •

\2аД ]

N.0,428

к

ст., <СГ.1ТР

(7.1 >(7-1тр

Вывод режимов обработки

Рис. 4. Блок-схема расчета режимов обработки по требуемому уровню предела выносливости

Реализация алгоритма осуществляется следующим образом:

1. Исходные данные.

1.1 Величина предела выносливости а.т.

1.2 По справочникам определяются свойства обрабатываемого материала (Дф (сР)а ад)-

1.3 Выбирается инструментальный материал и определяются его свойства (Лю (ср)ю ак).

1.4 Определяются необходимые для расчета размеры детали (Ь, В).

1.5 По справочникам определяются Еисх и <х/исх обрабатываемого материала.

2 Определение режима резания, обеспечивающего заданную величину предела выносливости по алгоритму, представленному на рисунке 4.

2.1 По таблицам 5 или 6 выбираются коэффициенты С и К в зависимости от вида обрабатываемого материала и метода обработки.

Таблица 5

Значения коэффициентов С и Л" для маятникового шлифования

Обрабатываемые материалы Коэффициенты

С, 10й К

Жаропрочные никелевые сплавы 1,16 0,198

Титановые сплавы 0,36 0,372

Конструкционные стали 1,37 0,113

Таблица 6

Значения коэффициентов С и К для глубинного шлифования

Обрабатываемые материалы Коэффициенты

С, 10" К

Жаропрочные никелевые сплавы 2,71 -0,103

2.2 Назначаются предварительные режимы механической обработки (Ук, Уд, /, и др.).

2.3 Рассчитывается величина предела выносливости по формуле

_С-АК СГ-1 - г, ' а-шсх. ^исх

2.4 Изменяется какой-либо параметр обработки (Ук, Уд, или /) и расчет повторяется по п. 2.1 - 2.3 в той же последовательности до получения величины предела выносливости, удовлетворяющего заданным требованиям.

2.5 Рассчитываются при необходимости показатели качества поверхностного сдоя ((Тост, К и Ка) по соответствующим формулам.

Разработанные рекомендации по назначению режимов механической обработки, исходя из требуемых значений пределов выносливости, могут быть непосредственно использованы в производственных условиях без проведения предварительных исследований и расчетов.

Для лучшего взаимодействия между конструктором и технологом на стадии конструкторско-технологической подготовки производства необходимо знать зависимости между параметрами качества поверхностного слоя и пределом выносливости детали. С целью установления таких зависимостей были выполнены расчеты режимов резания и параметров качества поверхностного слоя, соответствующие заданным режимам.

Основные результаты и выводы

1. Проведенный анализ научно-технической литературы и данных предприятий показал отсутствие комплексных теоретико-экспериментальных зависимостей, связывающих характеристики сопротивления усталости с технологическими условиями обработки и комплексом параметров качества поверхностного слоя при шлифовании.

2. Установлено, что при нахождении зависимости между технологическими условиями обработки и критерием сопротивления усталости возможно использование критериев подобия процесса резания. На основе теории подобия с использованием уравнения баланса тепловой энергии процесса резания установлена зависимость между пределом выносливости деталей и технологическими условиями обработки, на основании которой составлены методики расчетного определения пределов выносливости деталей от параметров обработки при плоском маятниковом и глубинном шлифовании с использованием критериев подобия процесса резания и безразмерных комплексов.

3. Установлено, что технологические условия обработки, учитывающие свойства материала, характеристики инструмента и режимы резания, могут быть описаны зависимостью с достаточно высокой степенью корреляции, которая позволяет находить пределы выносливости деталей из группы обрабатываемых материалов, имеющих схожие механические и химические свойства.

4. Проведенные усталостные испытания образцов, предварительно подвергнутых механической обработке плоским маятниковым и глубинным шлифованием, подтвердили достоверность установленных теоретико-экспериментальных зависимостей и показали правильность методики их расчета.

5. Выполненная работа позволила сформировать методику обеспечения сопротивления усталости при механической обработке глубинным и маятниковым шлифованием на стадии конструкторско-технологической подготовки производства.

6. Проведённая апробация методики показала её пригодность для использования на стадии технологического проектирования при решении практических задач путем назначения технологических условий обработки, исходя из требуемых значений характеристик сопротивления усталости.

7. Разработанные практические рекомендации по назначению режимов механической обработки, исходя из требуемых значений пределов выносливости, могут быть непосредственно использованы в производственных условиях без проведения предварительных исследований и расчетов.

Список публикаций

1 Урядов, С.А. Повышение сопротивления усталости деталей технологическими методами/ С.А. Урядов // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» - «Технология 2004»: сборник статей международной научно-технической конференции. - Орел, Орел ГТУ, 2004. - С.22-25.

2 Урядов, С.А. Зависимость предела выносливости деталей машин от условий их обработки / С.А. Урядов // Оптимизация и управление процессом резания, мехатронные станочные системы: сборник статей международной научно-технической конференции. - Уфа, УГАТУ, 2004. - С. 18-22.

3 Урядов, С.А. Влияние технологических условий механической обработки на эксплуатационные свойства деталей / С.А. Урядов // Новые материалы и технологии - НМТ-2004»: сборник статей международной научно-технической конференции. - Москва, МАТИ, 2004. - С.55-58.

4 Урядов, С.А. Влияние режимов шлифования на технологическую наследственность деталей машин / С.А. Урядов // Сборник докладов конференции, посвященной 50-летию РГАТА . - Рыбинск, РГАТА, 2004. - С.25-28.

5 Урядов, С.А. Методика расчетного определения предела выносливости при шлифовании / С.А. Урядов // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» - «Технология машиностроения - 2005»: Сборник докладов международной научно-технической конференции. - Орел, Орел ГТУ, 2005,- С.17-20.

6 Урядов, С.А. Расчетное определение предела выносливости деталей газотурбинных двигателей / С.А. Урядов // Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений: Сборник докладов международной школе-конференции. - Рыбинск, РГАТА, 2006. - С. 21-24.

7 Урядов, С.А. Обеспечение требуемого предела выносливости деталей машин при обработке резанием / С.А. Урядов // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» - «Технология машиностроения -2006»: Сборник докладов международной научно-технической конференции. -Орел, Орел ГТУ, 2006. - С.15-18.

8 Урядов, С.А. Установление взаимосвязи условий обработки, параметров качества поверхностного слоя и предела выносливости / С.А. Урядов // Справочник Инженерный журнал. 2008. №8. - С. 18 - 22.

9 Урядов, С.А. Методы испытаний деталей на сопротивление усталости / С.А. Урядов // ВЕСТНИК Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А. Соловьева: Сборник научных трудов. - Рыбинск, 2008. - № 1 (13). - 394 с. - С. 132 - 135.

10 Урядов, С.А. Предел выносливости деталей машин при шлифовании / С.А. Урядов // Будущее машиностроения России: Сборник докладов Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов. - Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - С. 29-30.

11 Урядов, С.А. Влияние технологий абразивной обработки на сопротивление усталости деталей машин/ С.А. Урядов // Справочник Инженерный журнал. 2009. №9. -С.8 — 11.

12 Урядов, С.А. Обеспечение эксплуатационных параметров деталей путем оптимизации режимов шлифования / С.А. Урядов // Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии: Труды IX международной научно-технической конференции. - Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2010. - С. 619-622.

Зав. РИО М. А. Салкова Подписано в печать 19.11.2010. Формат 60x84 1/16. Уч.-издл. 1. Тираж 100. Заказ 143.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева

(РГАТА имени П. А. Соловьева)

Адрес редакции: 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА имени П. А, Соловьева

152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

Условные обозначения

Введение

ГЛАВА 1 Состояние вопроса. Анализ литературных и производственных сведений

1.1 .Сведения о деталях авиационных двигателей, окончательно обрабатываемых шлифованием и подверженных усталостному разрушению

1.2,Обзор научно-технической литературы и производственных сведений по характеристикам сопротивления усталости деталей. Методы назначения параметров сопротивления усталости и их определения 1.3.Обоснование целесообразности назначения режимов окончательной механической обработки для управления качеством поверхностного слоя при шлифовании деталей газотурбинных двигателей 1.4.Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2 Теоретическое обоснование методики определения технологических условий шлифования с целью обеспечения заданного предела выносливости

2.1 Исходные теоретические положения (взаимосвязь условий обработки, параметров качества поверхностного слоя и предела выносливости)

2.2. Тепловые процессы в зоне обработки (в поверхностном слое обрабатываемой детали) и их влияние на формирование характеристик качества поверхностного слоя при шлифовании

2.3 Обоснование зависимости модуля упругости и предела выносливости материала от технологических условий обработки

2.4 Методика расчетного определения предела выносливости материала деталей с учетов технологических условий обработки при шлифовании

2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3 Экспериментальное определение взаимосвязи предела выносливости материала деталей и технологических условий ее обработки

3.1 Методика проведения экспериментов

3.2 Определение зависимости предела выносливости материала деталей от технологических условий обработки при плоском шлифовании 83 3.3. Определение зависимости предела выносливости материала деталей от технологических условий обработки при глубинном шлифовании

3.4 Выводы по главе

ГЛАВА 4 Теоретическое обоснование методики определения технологических условий шлифования с целью обеспечения заданного уровня параметров качества поверхностного слоя детали

4.1 Шероховатость поверхности

4.2 Остаточные напряжения

4.3 Глубина наклепа

4.4 Расчет комплексных зависимостей параметров качества поверхности детали от предела выносливости

4.5 Выводы по главе

ГЛАВА 5 Практическое использование результатов исследований

5.1 Рекомендации по назначению технологических условий обработки с учетом обеспечения заданного предела выносливости

5.2 Методические рекомендации для производства

5.3 Выводы по главе

Одна из важнейших задач современной технологии машиностроения -повышение качества выпускаемой продукции. Наиболее значимыми параметрами качества продукции с точки зрения конструктора и технолога являются надежность и долговечность. Данные параметры в значительной степени определяются эксплуатационными свойствами детали, такими, как сопротивление усталости, коррозионная стойкость, износостойкость, контактная жесткость и т.д.

Все более ужесточаемые требования к данным параметрам заставляют уделять пристальное внимание на создание деталей и узлов с высокими параметрами долговечности и надежности. Для этого повсеместно происходит внедрение на машиностроительные предприятия систем менеджмента качества, все больше ресурсов расходуется на повышение точности и производительности механообработки.

Поэтому, одной из действенных мер для увеличения надежности конструкции в целом, является создание деталей с определенными параметрами качества поверхностного слоя. Исследования показали, что наиболее часто разрушение детали происходит с ее поверхности. Это может быть усталостная трещина, эрозия, коррозия, износ и т.д. Формирование же определенных параметров качества поверхностного слоя (остаточных напряжений, шероховатости, глубины и степени наклепа) происходит при непосредственном влиянии технологических условий обработки. Прежде всего это метод обработки детали, тип применяемого инструмента, режимы обработки, условия в зоне резания.

Наиболее распространен случай, когда технолог на производстве обеспечивает лишь заданные конструктором точность и шероховатость поверхности детали. Только в отдельных случаях может указываться, помимо данных величин, вид отделочной обработки или твердость поверхности, получаемая при определенном виде термообработки. Тем самым, конструктор, не нормируя большинство физических характеристик поверхностного слоя, оставляет возможность образования на детали дефектного слоя, возникающего, например, при шлифовании, или излишней степени наклепа, возникающей, например, при методах отделочно-упрочняющей обработки детали. При этом также не учитывается взаимосвязь между параметрами качества поверхностного слоя, в результате чего могут не обеспечиваться и другие заложенные эксплуатационные свойства.

Наличие нормативов по назначению оптимальных режимов обработки материалов также не решает проблемы, т.к. чаще всего данные режимы рассчитываются с точки зрения максимальной производительности, максимальной размерной стойкости инструмента, т.е. не учитывается их влияние на эксплуатационные свойства обрабатываемой детали.

Однако, существует уже определенный опыт, который позволяет решать данные проблемы. Выполняется это следующим образом. На стадии конструкторской подготовки производства закладываются необходимые экс-плутационные свойства, которыми должна обладать деталь после ее изготовления. Далее, на стадии технологической подготовки производства, назначаются определенные параметры качества поверхностного слоя, при которых деталь будет соответствовать заложенным эксплуатационным свойствам.

В этом случае существует совокупность различных параметров качества поверхностного слоя, обеспечивающих одни и те же эксплуатационные свойства детали. В результате этого технолог оказывается более свободен в назначении режимов обработки и выбирать их исходя из условий, например, максимальной производительности.

Большинство отказов газотурбинных двигателей на этапе доводки и эксплуатации связано с усталостными дефектами. Предел выносливости в основном определяет ресурс основных деталей ГТД - дисков, валов, рабочих лопаток, которые, в свою очередь, определяют ресурс двигателя в целом. Образование усталостных трещин на полотне диска или на валу является одной их основным причин досрочного съема двигателя с эксплуатации. Причиной этого является недостаточный предел выносливости деталей после механообработки.

Как правило, в настоящее время заключительным этапом обработки практически любой детали авиационного двигателя является абразивная обработка - шлифование, полирование, притирка, виброабразивная обработка и т.д. Однако, не всегда данные виды обработки позволяют получить требуемый уровень предела выносливости деталей. Поэтому в технологический процесс искусственно вводятся отделочные операции — нагартовка, поверхностное пластическое деформирование поверхности и др. Эти операции меняют параметры качества поверхностного слоя детали, тем самым увеличивая предел выносливости детали. Однако, данные методы трудоемки, требуют специального оборудования и иногда ухудшают другие эксплуатационные свойства деталей.

Многообразие методов чистовой обработки деталей позволяет получить детали с различными значениями параметров физико-механического состояния поверхностного слоя. Технологические условия обработки наиболее полно могут быть описаны энергетическим критерием подобия резания А, предложенным д.т.н., профессором Силиным С.С. Режимы обработки и характеристики инструмента связаны с параметрами качества поверхностного слоя. Под руководством д.т.н., профессора Безъязычного В.Ф. были установлены зависимости, позволяющие определить комплекс параметров качества поверхностного слоя после механообработки в зависимости от величины критерия А. Разработаны системы управления процессом обработки, позволяющие получать заданные значения характеристик поверхностного слоя. В их основе лежит принцип поддержания постоянного значения энергетического критерия в течение всего процесса обработки.

Дальнейшим шагом по пути совершенствования систем управления механообработкой является переход от обеспечения параметров качества поверхностного слоя к обеспечению требуемых эксплуатационных параметров, например, предела выносливости.

Однако, отсутствие теоретико-экспериментальных зависимостей, связывающих характеристики сопротивления усталости с энергетическим критерием процесса резания или самими режимами, сдерживает такой переход.

В настоящее время в качестве характеристик сопротивления усталости различными учеными используются: предел выносливости, долговечность, различные критерии поврежденности материала детали. Однако, значения этих характеристик при образовании усталостной трещины на разных материалах различно. Таким образом, необходимо получать для каждого материала свою зависимость сопротивления усталости от энергетического критерия или режимов обработки.

Нахождение универсальной зависимости между энергетическим критерием процесса обработки А и пределом выносливости материала деталей является более перспективным и позволит обоснованно назначать режимы обработки и параметры качества поверхностного слоя. Универсальность их зависимостей будет выражаться тем, что величины, входящие в ее состав, будут постоянны для любого сочетания обрабатываемого и инструментального материала.

Получение данных зависимостей и разработка алгоритмов назначения требуемых условий обработки и параметров качества поверхностного слоя связано с проведением большого количества усталостных испытаний образцов из различных материалов, предварительно подвергнутых обработке. В процессе обработки рассчитывается критерий А, соответствующий применяемым технологическим условиям. Далее в ходе усталостных испытаний определяется значение предела выносливости групп образцов, обработанных с одинаковыми режимами.

Цель работы состоит в определении предела выносливости материала деталей газотурбинных двигателей после механической обработки шлифованием и разработке рекомендаций по назначению режимов обработки для обеспечения заданного предела выносливости.

Задачи работы: рассмотреть возможность применения в расчетах комплексных показателей и критериев подобия с целью получения зависимостей между эксплуатационными свойствами деталей и режимами обработки;' установить взаимосвязь между эксплуатационными свойствами деталей и технологическими условиями обработки; исследовать различные сочетания параметров обработки и инструмента при шлифовании для оценки их влияния на эксплуатационные свойства деталей машин; подтвердить установленные расчетные зависимости путем проведении усталостных испытаний обработанных образцов; разработать рекомендации по назначению режимов шлифования с целью обеспечения требуемой величины параметров сопротивления усталости на основе полученных критериальных зависимостей.

Научная новизна работы: установлены теоретико-экспериментальные зависимости между технологическими условиями обработки и пределом выносливости деталей после обработки шлифованием, а так же между пределом выносливости материала детали и комплексом параметров качества поверхностного слоя.

Практическая ценность работы. Выполненная работа позволила разработать методику обеспечения требуемой величины предела выносливости при плоском и глубинном шлифовании на основе научно-обоснованного назначения технологических условий обработки. Проведенная апробация методики показала ее пригодность для использования в производственных условиях при решении практических задач обеспечения требуемых значений характеристик сопротивления усталости.

Основное содержание работы изложено в пяти главах.

В первой главе дается анализ литературы по состоянию вопроса. В процессе проведения анализа литературных и производственных сведений по методикам расчетов требуемых характеристик эксплуатационных свойств деталей, было установлено, что работы по данному вопросу велись и продолжают выполняться. Однако, большинство из них носят узкоспециализированный характер или имеют ограниченное применение из-за сложности рассмотрения широкого спектра применяемых материалов. Кроме того, данная задача усложняется многообразием вариантов выбора условий механической обработки (методов и режимов обработки, а также характеристиками обрабатывающего инструмента).

В данных работах на сегодняшний день только для некоторых материалов имеются экспериментальные зависимости между параметрами качества поверхностного слоя и эксплуатационными свойствами деталей машин.

Однако, все более ужесточаемые требования к качеству выпускаемой продукции, особенно к деталям авиадвигателей, ставят исследователей перед проблемой обеспечения эксплуатационных свойств на основе нормирования параметров качества поверхностного слоя и режимов обработки.

Показана необходимость и возможность применения комплексных параметров и критериев подобия, характеризующих процесс резания, при нахождении зависимостей между пределами выносливости детали, режимами и методами механической обработки. Исходя из этого, были сделаны выводы, которые и определили направление дальнейшей работы.

Во второй главе показана возможность применения энергетического критерия процесса резания А при нахождении зависимостей между технологическими условиями обработки и параметрами сопротивления усталости. С использованием уравнения баланса тепловой энергии, возникающей при выполнении процесса шлифования, установлена зависимость между пределом выносливости материала обработанной детали и режимами обработки. Описаны методики расчетного определения предела выносливости материала детали от параметров обработки при плоском и глубинном шлифовании. Рассмотрены режимы обработки и тип инструмента, наиболее часто используемые при обработке высокопрочных и жаропрочных сплавов и сталей, применяемых в машиностроении. Установлены расчетные зависимости, позволяющие находить предел выносливости материала деталей.

В третьей главе выбрана и описана экспериментальная установка и методика проведения усталостных испытаний образцов. Описаны результаты испытаний образцов, предварительно обработанных плоским и глубинным шлифованием. Для испытаний была выбрана достаточно широкая гамма материалов - конструкционные стали (3 вида), титановые сплавы (2 вида), жаропрочные никелевые сплавы (2 вида). Эксперименты подтвердили ранее полученные зависимости между пределом выносливости и режимами механической обработки и показали правильность методики их расчетов.

В четвертой главе получены зависимости между пределом выносливости и различными сочетаниями параметров качества поверхностного слоя детали. Разработаны рекомендации по назначению оптимальных параметров качества поверхностного слоя для получения требуемого значения предела выносливости.

В пятой главе предложены направления по разработке нормативов по назначению условий обработки для обеспечения требуемого значения предела выносливости.

На основе результатов работы разработаны рекомендации по назначению режимов механической обработки с учетом заданного значения предела выносливости деталей ГТД после обработки шлифованием.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Проведенный анализ научно-технической литературы и данных предприятий показал отсутствие комплексных теоретико-экспериментальных зависимостей, связывающих характеристики сопротивления усталости с технологическими условиями обработки и комплексом параметров качества поверхностного слоя.

2. При нахождении зависимости между технологическими условиями обработки и критерием сопротивления усталости возможно использование критериев подобия процесса резания. На основе теории подобия с использованием уравнения баланса тепловой энергии процесса резания установлена зависимость между пределом выносливости деталей и технологическими условиями обработки, на основании которой составлены методики расчетного определения пределов выносливости деталей от параметров обработки при плоском маятниковом и глубинном шлифовании с использованием критериев подобия процесса резания и безразмерных комплексов.

3. Установлено, что технологические условия обработки, отличающиеся материалом, характеристиками инструмента и режимами резания, могут быть описаны одной зависимостью с достаточно высокой степенью корреляции, которая позволяет находить пределы выносливости деталей из группы обрабатываемых материалов, имеющих схожие механические и химические свойства, в зависимости от заданных режимов обработки и типе инструмента при различных видах механической обработки - плоском маятниковом и глубинном шлифовании

4. Проведенные усталостные испытания образцов, предварительно подвергнутых механической обработке плоским маятниковым и глубинным шлифованием подтвердили достоверность установленных теоретикоэкспериментальных зависимостей и показали правильность методики их расчета.

5. Выполненная работа позволила сформировать методику обеспечения сопротивления усталости при механической обработке глубинным и маятниковым шлифованием на стадии конструкторско-технологической подготовки производства. Она заключается в следующем: а) Задается: значение предела выносливости; характеристики обрабатываемого материала; характеристики инструментального материала; данные системы станок— приспособление —инструмент — заготовка; геометрические размеры обрабатываемой заготовки; б) Исходя из требуемого значения предела выносливости, определяются режимы обработки. в) При необходимости рассчитываются значения параметров качества поверхностного слоя.

6. Проведённая апробация методики показала её пригодность для использования на стадии технологического проектирования при решении практических задач путем назначения технологических условий обработки, исходя из требуемых значений характеристик сопротивления усталости.

7. Разработанные практические рекомендации по назначению режимов механической обработки, исходя из требуемых значений пределов выносливости, могут быть непосредственно использованы в цеховых производственных условиях без проведения предварительных исследований и расчетов.

1. Байкалов, А. К. Введение в теорию шлифования материалов Текст. / А. К. Байкалов. Киев: Наукова думка, 1978. - 207 с.

2. Балашов, Б. Ф. Влияние состояния поверхностного слоя на сопротивление усталости образцов и рабочих лопаток турбин из жаропрочных материалов Текст. / Б. Ф. Балашов, А. Н. Архипов, Б. В. Володенко // Проблемы прочности, 1974, №6. — 106-110 с.

3. Балашов, Б.Ф. Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости сплава ВТ 9 при различных температурах Текст. / Б. Ф. Балашов, А. Н. Петухов, А. Н. Архипов // Проблемы прочности, 1981, №7 33-37 с.

4. Балтер, М. А. Упрочнение деталей машин Текст. / М. А. Балтер. Москва: Машиностроение, 1978. — 184 с.

5. Балтер, М. А. Упрочнение деталей машин. Повышение усталостной и контактной прочности Текст. / М.А. Балтер. Москва: Машиностроение, 1968.-196 с.

6. Безъязычный, В. Ф. Влияние качества поверхностного слоя после механической обработки на эксплуатационные свойства деталей машин Текст. / В. Ф. Безъязычный // Справочник. Инженерный журнал (Приложение). 2001.- №4. - С. 9-16.

7. Безъязычный, В. Ф. Регламентация технологических условий глубинного шлифования деталей из труднообрабатываемых конструкционных материалов Текст. / В. Ф. Безъязычный, Б. Н. Леонов, A.B. Лобанов // Справочник. Инженерный журнал. 2001. - №4, - С.9-11

8. Безъязычный, В. Ф. Технологические методы обеспечения эксплуатационных свойств и повышение долговечности деталей Текст. / В. Ф. Безъязычный, Т. Д. Кожина, Ю. К. Чарковский. Ярославль, 1987. - 87 с.

9. Безъязычный, В.Ф. Назначение режимов резания по заданным параметрам качества поверхностного слоя Текст. / В. Ф. Безъязычный. Ярославль, 1978.-88 с.

10. Ю.Безъязычный, В.Ф. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей авиационных двигателей Текст. / В. Ф. Безъязычный, Т. Д. Кожина и др. Москва: Издательство МАИ, 1993. - 184 с.

11. Безъязычный, В.Ф. Разработка теоретических основ технологического обеспечения качества и эффективности механической обработки деталей авиационных двигателей Текст.: дис. . д-ра техн. наук / В.Ф. Безъязычный. Рыбинск, 1982.-331 с.

12. Биргер, И. А. Остаточные напряжения Текст. / И. А. Биргер. Москва: Машгиз, 1963.-232 с.

13. Блох, Л.С. Практическая номография Текст. / Л. С. Блох. Москва: Высшая школа, 1971. - 328 с.

14. Борисоглебский, А. Е. Некоторые особенности тепловых процессов в зоне резания при шлифовании Текст. / А. Е. Борисоглебский, Д, Н Клауч // Тепловые явления в процессах резания: мат. семинара. МДНТП. - 1970.-С. 19-20.

15. Букатый, С.А. Прогнозирование коробления деталей ГТД после обработки поверхности на основе исследования остаточного напряженного состояния материала Текст. : дис. . д-ра техн. наук/ С.А. Букатый Рыбинск, 1996.-256 с.

16. Васильев, А. С. Технологические основы управления качеством машин Текст. / А. С. Васильев, А. М. Дальский, М. Л. Хейфец и др. Минск: ФТИ; Полоцк: ПТУ, 2001.-216 с.

17. Вейцман, М. Г. Влияние технологического нагрева на уровень остаточных напряжений и сопротивление усталости конструкционных материалов Текст. / М. Г. Вейцман // Вестник машиностроения. 1990, №5. -С. 60-62.

18. Водолагин, А. Л. Определение предела выносливости материала высоко-нагруженных деталей газотурбинных двигателей после обработки лезвийными инструментами Текст. : дис. . канд. техн. наук/ А. Л. Водолагин. -Рыбинск, РГАТА, 2002. 152с.

19. Волков, Д. И. Математическое моделирование и оптимизация процесса высокопроизводительного шлифования с учетом анализа устойчивости термомеханических явлений Текст. : дис. . д-ра техн. наук/ Д. И. Волков. Рыбинск, 1997. - 409 с

20. Волков, Д. И. Оптимизация процесса глубинного шлифования Текст. / Д. И. Волков, Н. С. Рыкунов // Вестник рыбинского научно- технологического центра по высоким технологиям в машиностроении и приборостроении: сб. науч. тр. Рыбинск, 1994. - С.43-50.

21. Воскобойников, Б. С. Шлифовальные технологии и высокоточное оборудование Текст. / Б. С. Воскобойников, М. М. Гречиков, Г. И. Гуськова // Комплект: инструмент, технология, оборудование. 2008. - №1- С. 12-30.

22. Горленко, О. А. Технологическое обеспечение стабильных параметров шероховатости при механической обработке Текст. / О. А. Горленко, Е. Н. Фролов // Вестник машиностроения, 1995, №1. С.32-34.

23. Горленко, О.А. Технологическое обеспечение эксплуатационных показателей деталей машин на основе выбора параметров качества их поверхностных слоев и условий упрочняюще-отделочной обработки Текст. : дис. . д-ра техн. наук. — Брянск, 1993 372 с.

24. ГОСТ 23207-78. Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения Текст. — Введ. 1979 01 -01. — М.: Стандартинформ, 1979.-49 с.

25. ГОСТ Р 52587 2005. Инструмент абразивный. Обозначения и методы измерения твердости Текст. - Введ. 2006 - 11 - 16. - М.: Стандартинформ, 2007. - 9 с.

26. ГОСТ Р 5381 2005. Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков. Контроль зернового состава Текст. Введ. 2005 - 10 - 27. - М.: Стандартинформ, 2005. - 10 с.

27. Давитидзе, А. Д. Повышение точности и производительности обработки при глубинном врезном шлифовании Текст.: сб. науч. тр. / А. Д.

28. Давитидзе, В. Г. Митрофанов // Самоподнастраивающиеся станки под ред. Балакшина М.: Машиностроение, 1970 - С. 200-212.

29. Дальский, А. М. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин Текст. / А. М. Дальский. М.: Машгиз, 1975. -256с.

30. Демьянушко, И. В. О поверхностных остаточных напряжениях в колесах автотранспортных средств и влиянии поверхностного упрочнения на их величину Текст. / И. В. Демьянушко, И. И. Салимов // Вестник машиностроения, 1994, №6. С. 40-41.

31. Дерягин, Г. А. Повышение выносливости деталей машин технологическими методами Текст. / Г. А. Д ерягин. Москва: Оборонгиз, 1960. - 204 с.

32. Драпкин, Б. М. Влияние режимов шлифования на строение и состояние поверхностных слоев изделий Текст. / Б. М. Драпкин, С. С. Силин, Н. С. Рыкунов // Вестник машиностроения. 1979. - №3. - С. 58-59.

33. Драпкин, Б. М. Закономерности изменения упругих свойств чугуна при термоусталостном разрушении Текст. / Б. М. Драпкин, А. А. Жуков , Ю. В. Пигузов // Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 1973, №10. 135-137 с.

34. Драпкин, Б.М. Закономерность влияния пластической деформации на модуль Юнга металлических материалов Текст. / Б. М. Драпкин, А. А. Бирфельд, А. А. Жуков // ВИНИТИ №1849-В92. Рыбинск, 1992. -27 с.

35. Евсеев, Д. Г. Физические основы процесса шлифования Текст. / Д. Г. Евсеев, А. Н. Сальников. Саратов: СГУ, 1978. - 128 с.

36. Евсеев, Д. Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке Текст. / Д. Г. Евсеев Саратов, 1975- 127 с.

37. Елизаветин, М. А. Повышение надежности машин Текст. / М. А. Ели-заветин. Москва: Машиностроение, 1973. - 430 с.

38. Елизаветин, М. А. Технологические способы повышения долговечности машин Текст. / М. А. Елизаветин, Э. А. Сатель. Москва: Машиностроение, 1969.-400 с.

39. Елисеев, Ю. С. Глубинное шлифование в производстве лопаток турбин двигателя Текст. / Ю. С. Елисеев // Авиационная промышленность. -2000.-№1.-С. 38-40.

40. Елисеев, Ю. С. Технология производства авиационных газотурбинных двигателей Текст. / Ю. С. Елисеев, А. Г. Бойцов, В. В. Крымов, Л. А.Хворостухин. М.: Машиностроение, 2003. - 510 с.

41. Ефремов, Л. В. Проблемы прогнозирования усталостной долговечности деталей машин в вероятностном аспекте Текст. / Л. В. Ефремов // Проблемы машиностроения, 2004 №5. С.84-88.

42. Иванов, С. И. Влияние остаточных напряжений и наклепа на усталостную прочность Текст. / С. И. Иванов, В. Ф. Павлов // Проблемы прочности, 1976, №5.-С.25-27.

43. Иванов, С. И. Остаточные напряжения и сопротивление усталости деталей с короткими зонами упрочнения Текст. / С. И. Иванов, В. Ф. Павлов, А. К. Столяров // Проблемы прочности, 1989, №10. С. 123-125.

44. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел Текст. / Г. Карелоу, Д. Егер. -М.: Наука, 1964. 487с.

45. Кишкина, С. И. Методы исследования механических свойств металлов Текст. / Под ред. С. И. Кишкиной и Н. М. Скалярова. М., Машиностроение, 1974. - 320 с.

46. Кобаяси, А. Экспериментальная механика. В 2-х книгах. Текст. / Пер. с англ. Под ред. А. Кобаяси. М: Мир, 1990 440 с.

47. Когаев, В. П. Прочность и износостойкость деталей машин Текст. / В. П. Когаев, Ю. Н. Дроздов. Москва: Высшая школа, 1991. - 319 с.

48. Колесников, К. С. Технологические основы обеспечения качества машин Текст. / Под общей редакцией К. С. Колесникова. Москва: Машиностроение, 1990. — 256 с.

49. Колосков, М. М. Марочник сталей и сплавов Текст. / М. М. Колосков, Е. Т. Долбенко, Ю. В. Кашарский и др.; Под общей ред. А. С. Зубченко. -М.: Машиностроение, 2001. 672 с.

50. Косилова, А. Г. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Текст. / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1986. Т.2 496 с.

51. Кравченко, Б. А. Формирование остаточных напряжений при шлифовании Текст. /Б. А. Кравченко // Вестник машиностроения. 1978-№.6.- С.22-26.

52. Кравченко, Б. А. Повышение выносливости и надежности деталей машин и механизмов Текст. / Б. А. Кравченко, Д. Д. Папшев, Б. И. Колесников и др. Куйбышевское книжн. изд-во, 1966. - 224с.

53. Кремень, 3. И. Технология шлифования в машиностроении Текст. / 3. И. Кремень, В. Г. Юрьев, А. Ф. Бабошкин. СПб.: Политехника, 2007. - 424 с.

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

55. Леонов, Б. Н. Технологическое обеспечение проектирования и производства газотурбинных двигателей Текст. / Б. Н. Леонов, А. С. Новиков, Е. Н. Богомолов, Л. Б. Уваров, Е. А. Антонов, А. А. Жуков. Рыбинск, 2000. - 408 с.

56. Леонов, Б. Н. Влияние технологических факторов на качество поверхностного слоя при глубинном шлифовании лопаток ГТД Текст. / Б. Н. Леонов, В. А. Новиков, А. В. Лобанов // Авиационная промышленность. -1983.-№10. -С. 33-35.

57. Лобанов, А. В. Управление термодинамической напряженностью процесса глубинного шлифования Текст. / А. В. Лобанов, Д. И. Волков, В. В. Михрютин // Вестник машиностроения. 1993. - №1. - С. 48-49.

58. Макаров, А. Д. Оптимизация процессов резания Текст. / А. Д. Макаров. -Москва: Машиностроение, 1976. — 278 с.

59. Маслов, Е. Н. Теория шлифования материалов Текст. / Е. Н. Маслов. -Москва, Машиностроение, 1974. 320 с.

60. Маталин, А. А. Качество поверхностного слоя и эксплуатационные свойства деталей машин Текст. / А. А. Маталин. Ленинград: Машгиз, 1956. -252 с.

61. Михрютин, В. В. Анализ причин появления волнистости при глубинном шлифовании Текст. / В. В. Михрютин // Вестник рыбинского научно-технологического центра по высоким технологиям в машиностроении и приборостроении: сб. науч. тр. Рыбинск, 1994. - С.83-86.

62. Михрютин, В. В. Повышение эффективности глубинного шлифования путем стабилизации термодинамических условий обработки Текст. ] : дис. . канд. техн. наук. Рыбинск, РГАТА, 1994. - 154с.

63. Николаев, С. В. Расчет мощности источника тепла при скоростном шлифовании Текст. / С. В. Николаев // Изв. вузов: Машиностроение. 1979-№.9.-С. 118-120.

64. Николаенко, А. А. Повышение производительности и точности обработки при профильном глубинном шлифовании Текст. / А. А. Николаен-ко // Вестник машиностроения. 1997. - №2. С15-20.

65. ОСТ 1 00870-77. Лопатки газотурбинных двигателей. Методы испытаний на усталость. Рыбинск, 1978. —34 с.

66. Островский, В. И. Теоретические основы процесса шлифования Текст. / В. И. Островский. Л.: ЛГУ, 1981. - 145 с.

67. Отчет по НИР «Исследование влияния технологических методов механиIческой обработки на повышение работоспособности дисков турбины авиационных двигателей » (тема №150-75). Текст. / № гос. Регистрации 75017992. Рыбинск, РАТИ, 1977 г.

68. Петухов, А. Н. Сопротивление усталости деталей ГТД Текст. / А. Н. Петухов. Москва: Машиностроение, 1993. - 240 с.

69. Пилинский, В. И. Теоретическое и экспериментальное определение температурного поля в изделии при плоском торцевом шлифовании Текст.: сб. трудов/ В. И. Пилинский. Куйбышев, 1970. - С. 104-109.

70. Пистун, И. П. Влияние качества поверхностного слоя на малоцикловую выносливость конструкционных сталей в рабочих средах Текст. / И. П. Пистун, А. Б. Куслицкий // Проблемы прочности, 1977. №9. -С58-60.

71. Попов, С. А. Шлифование высокопористыми кругами Текст. / С. А. Попов, Р. В. Ананьян. М: Машиностроение, 1980. - 79 с.

72. Прокопенко, А. В. Расчет оптимальной эпюры остаточных напряжений в поверхностном слое деталей из сплава ВТ9 Текст. / А. В. Прокопенко // Авиационная промышленность, 1989, №7. С55-58.

73. Ражев, А. В. Глубинное шлифование титановых сплавов высокопористыми кругами из карбида кремния Текст. / Ражев А. В., Лобанов

74. A. В., Полетаев В. А., Волков Д. И., Данченко Э. Б. Рыбинск, 1984. - 64 с.

75. Редько, С. Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов Текст. / С. Г. Редько. Саратов, 1962 - 231 с.

76. Резников, А. И. Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник Текст. / Под ред. А. И. Резникова. М.: Машинострение, 1977. -391с.

77. Резников, А. Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов Текст. /А. Н. Резников. М.: Машиностроение, 1981. - 279с.

78. Резников, А. Н. Теплофизика резания Текст. / А. Н. Резников. М.: Машиностроение, 1969. - 288 с.

79. Рудницкий, Н. Н. К оценке влияния остаточных напряжений и упрочнения поверхностного слоя на усталостную прочность деталей Текст. / Н. Н. Рудницкий // Проблемы прочности, 1981, №10. С.27-34.

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

81. Рыкунов, Н. С. Результаты исследований и внедрения в производство процессов глубинного шлифования Текст. / Н. С. Рыкунов, Д. И. Волков,

82. B. В. Михрютин // Справочник. Инженерный журнал. -2005. №5. -С. 19-27.8 8. Рыкунов, Н. С. Теоретическое исследование геометрии зоны контакта при глубинном шлифовании Текст. // Е.И.Сухов, Д.И. Волков. Ярославль, 1981. - С. 84-94.

83. Семенченко, И. В. Повышение надежности лопаток газотурбинных двигателей технологическими методами Текст. / И. В. Семенченко, Я. Г. Мирер. Москва: Машиностроение, 1977. - 160 с.

84. Силин, С. С. Высокопроизводительное шлифование жаропрочного сплава ЖС6К Текст. / С. С. Силин, Б. Н. Леонов, А. В. Лобанов // Авиационная промышленность. 1976. - №4. - С. 49-50

85. Силин, С. С. Исследование высокопроизводительного плоского шлифования сплава ЭИ437Б Текст. / С. С. Силин, Б. Н. Леонов, А. В. Лобанов // Вестник машиностроения. 1976. - №2. - С. 77-78.

86. Силин, С. С. Исследование процессов шлифования методами теории подобия Текст.: сб. трудов / С. С. Силин, Н.С. Рыкунов // РАТИ. Вып.2. -Ярославль: Верхневолжское кн. изд., 1974. С.20-33.

87. Силин, С. С. Метод подобия при резании материалов Текст. / С. С. Силин. Москва: Машиностроение, 1979. - 152 с.

88. Силин, С. С. Оптимизация технологии глубинного шлифования Текст. / С. С. Силин, Б. Н. Леонов. М.: Машиностроение, 1989. - 120с.

89. Силин, С. С. Особенности глубинного шлифования титановых сплавов Текст. / С. С. Силин, Б. Н. Леонов, В. А. Хрульков, А. В. Лобанов, В. А. Полетаев, Э. Б. Данченко // Вестник машиностроения. 1989. - №1. -С. 43-50.

90. Силин, С. С. Пути повышения качества и производительности при продольном шлифовании изделий из жаропрочных сплавов Текст. / С С Силин, Н. С. Рыкунов, А. В. Лобанов, Б. Н. Леонов. Ярославль, 1976.-141 с.

91. Силин, С-С. Глубинное шлифование деталей из труднообрабатываемых материалов Текст. / С. С. Силин, В. А. Хрульков, А. В. Лобанов и др. — М.: Машиностроение, 1984. 64 с.

92. Силин, С.С. Теория подобия в приложении к технологии машиностроения Текст. / С. С. Силин Ярославль, 1989. - 108 с.

93. Сииайлов, В. А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности Текст. / В. А. Сипай лов М.: Машиностроение, 1978. - 167с.

94. Сорокин, В. Г. Стали и сплавы. Марочник: Справ, изд. Текст. / В.Г. Сорокин и др.; Науч. ред. В.Г. Сорокин, М. А. Гервасьев М.: «Интермет Инжиниринг». 2001. - 608 с.

95. Старков, В. К. Оптимизация процесса резания по энергетическим критериям Текст. / В. К. Старков, М. В. Киселев // Вестник машиностроения, 1989, №4. 41-45 с.

96. Старков, В. К. Шлифование высокопористыми кругами Текст. / В. К. Старков. М.: Машиностроение, 2007. - 688 с.

97. Старков, В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве Текст. / В. К. Старков. М.: Машиностроение, 1989 - 296 с.

98. Степнов, М. Н. Прогнозирование комплекса характеристик сопротивления усталости конструкционных материалов на основании их статической прочности Текст. / М. Н. Степнов, С. П. Евстратова, Л. Ф. Тальян // Вестник машиностроения. 2003 №11 С.6-10.

99. Степнов, М. Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. Справочник Текст. / М. Н. Степнов. Москва: Машиностроение, 1985.-232 с.

100. Степнов, М.Н. Усталость легких конструкционных сплавов Текст. / М. Н. Степнов, Е. В. Геацинтов. Москва: Машиностроение, 1973.- 320 с.

101. Сулима, А. М. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов Текст. / А. М. Сулима , М. И. Евстигнеев. Москва: Машиностроение, 1974. - 256 с.

102. Сулима, А. М. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин Текст. / А. М. Сулима, В. А. Шулов, Ю. Д. Ягодкин. Москва: Машиностроение, 1988. - 240 с.

103. Суслов, А. Г. Качество машин. Справочник в двух томах Текст. / Под общей редакцией д.т.н. проф. А. Г. Суслова. Москва: Машиностроение, 1995.-686 с.

104. Суслов, А. Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей Текст. / А. Г. Суслов. Москва: Машиностроение, 1987.-208 с.

105. Ткачев, В.Н. Методы повышения долговечности деталей машин Текст. / В. Н. Ткачев, Б. М. Фиштейн и др. Москва: Машиностроение, 1971.-272 с.

106. Туманов, А. Т. Справочник по авиационным материалам Текст. / Под ред. А. Т. Туманова. Гос. изд. оборонной промышленности. Москва, 1958.

107. Филимонов, JI. Н. Глубинное шлифование пазов Текст. / JI. Н. Филимонов, В. В. Звоновских // Станки и инструмент. 1986. - №4. -С. 27-28.

108. Фролов, К. В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиностроения Текст. / К. В. Фролов. Москва: Машиностроение, 1984.-224 с.

109. Фролов, E.H. Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя и износостойкости деталей машин и оснастки комбинированной обработкой на основе лазерного и электромеханического упрочнения Текст.: дис. . канд. техн. наук. Брянск, 1991. 134 с.

110. Харцбекер, К. Высокоскоростное шлифование закаленных сталей без охлаждения Текст. / К. Харцбекер, В. К. Старков, Д. С. Овчинников // Вестник машиностроения. 2002. - №9. - С. 43-50.

111. Химушин, Ф. Ф. Жаропрочные стали и сплавы Текст. / Ф. Ф. Химушин. Москва. Металлургия, 1969.- 752 с.

112. Чарковский, Ю. К. Скоростное глубинное шлифование Текст. / Ю. К. Чарковский // Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей авиационных двигателей: сб. науч. тр. Ярославль, 1991.-С. 39-47.

113. Шальнов, В. А. Шлифование и полирование высокопрочных материалов Текст. / В. А. Шальнов. М: Машиностроение, 1972. - 272 с.

114. Шарп, Р. Методы неразрушающего контроля. Физические основы, практическое применение, перспективы развития Текст. / Под ред. Р. Шарпа. М.: Мир, 1972. 494 с.

115. Школьник, JI. М. Методика усталостных испытаний. Справочник Текст. / JI. М. Школьник. М.: Металлургия, 1978. - 304 с.

116. Шнейдер, Ю. Г. Расчетное обеспечение эксплуатационных свойств поверхностей с регулярным микрорельефом Текст. / Ю. Г. Шнейдер, В. И. Сорокин // Вестник машиностроения, 1980, №9. С. 17-19.

117. Шнейдер, Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом Текст. / Ю. Г. Шнейдер. Ленинград: Машиностроение, 1982.-248 с.

118. Якимов, А. В. Оптимизация процесса шлифования Текст. / А. В. Якимов. М.: Машиностроение, 1975. - 176 с.

119. Ящерицын, П. И. Повышение эксплуатационных свойств шлифованных поверхностей Текст. / П. И Ящерицын. Киев: «Наукова думка», 1966.-384 с.

120. Ящерицын, П. И. Тепловые явления при шлифовании и свойства обработанных поверхностей Текст. / П. И. Ящерицын, А. К. Цокур, М. А. Еременко. Минск: Наука и техника, 1973. - 184 с

121. Geometrical miltiple interference effect in surface grinding and improvement of accuracy of ground surface/ Nakano Yoshikuni, Kato Hideo, Low Siak Kheang, Guiotoko Edson M., Nuno Yumiko// Int. J. Jap. Soc. Precis. Eng. -1994. 28,№1. - P.5-10.

122. Joyot Pierre, Torbaty Serge A high speed grinding finite element model to improve surface quality of the workpiece// 2 ud Int. Germ. And French Conf: High Speed Mach. Darmstadd, 1999. - P.29-36.

123. Konig W., Khop M. Methods for predicting process behavior in grinding// Rob. And Comput. Integr. Manuf. - 1992. - 9. -№4-5. -S.395-406.

124. Shear-mode grinding of brittle materials and surface characteristics /Hashmoto Hiroshi, Takeda Tiro, Imai Ken-ichiro, Blaedel Keuneth // Int. J Jap. Soc. Precis. Eng. 1993. -27,№2. -P.95-99.

125. Super high speed grinding for ceramic with vitrified diamond wheel/ Inoue Kohij, Sakai Yasuaki, Oho Katsuhiro, Watanabe Yasuhiko // Int. J.Jap.Soc. Precis. Eng. 1994. - 28,№4. - P.344-345.

126. Tanaka Takeshi, Isono Yoshitada, Ueda Satoru Influences of surface roughess and phase transformations induced by grinding of the strength of Zr02-Y203//Precis. Eng. 1995. - 17,№2. -P.l 17-123