автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Износостойкость режущего инструмента при сверлении минералов

На правах рукописи

АНТИПИНА ЕЛЕНА СТАНИСЛАВОВНА

ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ СВЕРЛЕНИИ МИНЕРАЛОВ

Специальность 05.03.01 - «Технологии и оборудование механической

и фнзико-техннческой обработки»

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

МОСКВА 2005

Работа выполнена на кафедре «Инструментальная Техника и Технология Формообразования» ГОУ Московского государственного технологического университета «СТАНКИН».

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Пенкин Николай Семенович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Кокарев Владимир Иванович

кандидат технических наук, доцент Палей Сергей Маркович

Ведущая организация - «Минераловодский

камнеобрабтывающий завод»

Защита состоится ' с ^у^ 2005 г. в ^^ час. На заседа-

нии диссертационного совета К212.142.02 в ГОУ Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» по адресу: 127994, г.Москва, ГСП-4, Владковский пер., За.

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения) просим направлять по адресу: 127994, Москва, Вадковский пер., д.3а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ МГТУ «СТАНКИН»

г Л

Автореферат разослан__¿<~ <-Л__2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ю.П. Поляков

¿оос- У юмо

Актуальность работы. Применение минералов для изготовления базовых деталей для станков начали использовать в машиностроении в последние десятилетия. В первую очередь, это детали для особо точных, специальных станков, оснований измерительной техники, приборов и другого оборудования. Рынок потребления минералов и заменяющих их композиционных материалов, к которым относится в частности, минеральное литье, керамический гранит, синтегран - является одной из перспективных технологий изготовления деталей в промышленно развитых странах мира, деталей, к материалам которых предъявляются особые требования.

В пользу перспективности использования минералов и минерального литья, по сравнению с металлами, свидетельствуют следующие их свойства: повышенная виброустойчивость, немагнитность, отсутствие летучих компонентов, высокие прочностные характеристики, коррозиционная стойкость, высокая температурная стабильность и незначительное тепловое расширение, недефицитность и низкая стоимость сырья, отсутствие открытых пор и каверн и возможность получить изделия сложной формы методом литья. Технологии получения готовых изделий из этих материалов, например, по сравнению с производством станин из чугунного литья, характеризуется следующими данными: экономия энергетических ресурсов в 2 - 3 раза; снижение общего расхода основных и вспомогательных материалов в 1,2 - 1,4 раза; сокращение производственных площадей в 3-4 раза; снижение выделения газов в 6,5 раз, отсутствием в процессе изготовления таких дорогих и сложных операций, как спекание, длительная термическая обработка, шлифование с удалением значительного количества материала.

Широкое освоение данных технологий в машиностроении сдерживается рядом причин, одна из которых недостаточная разработанность теоретической базы, определяющей эффективные технологии обработки минералов, в частности, отсутствие оптимальных режимов резания, обеспечивающих высокую производительность при достаточно длительной работе сверла без переточки.

Вибрационное сверление является достаточно распространенным способом получения отверстий. Осуществляется оно в основном режущим инструментом, совершающим осевые колебания. Применение при сверлении крутильных колебаний изменяет характер приложения крутящего момента, эффективней используя энергию разрушения в зоне контакта сверла с обрабатываемым материалом.

Поэтому работа, посвященная разработке и использованию влияния основных характеристик вращения сверла на его работоспособность и изнашивание, и реализующую технологию обработки с наложением крутильных колебаний в соответствии с этими характеристиками, является актуальной.

Целью работы является повышение износостойкости сверла при

вибрационном сверлении деталей из минералов.

Научная новизна заключается в регрессионной математической модели, учитывающей зависимость интенсивности изнашивания сверла от амплитудно-частотных характеристик при сверлении гранита и мрамора.

Практическая ценность состоит:

в рекомендациях по использованию режимов резания минералов, в частности мрамора и гранита, при вибрационном сверлении.

в рекомендациях по выбору и проектированию возбудителей крутильных колебаний, где используемые схемы, режимы обработки и оборудование при решении технологической задачи вибрационного воздействия остаются базовыми.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы обсуждены на заседании кафедр «Инструментальная техника и технология формообразования» МГТУ «СТАНКИН», «Общеинженерных дисциплин» НТИ, «Детали машин» СевКавГТУ, на техническом совещании при генеральном директоре ОАО «Минераловодский камнеоб-рабатывающий завод»; использованы при проведении НИР; устройства разработанных конструкций отмечены дипломом на специализированной межрегиональной выставке «Высокие технологии XXI века» в г. Ростов-на-Дону. По теме диссертации опубликованы 22 печатных работы, в том числе 4 изобретения, основные материалы отражены в 9 работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и списка использованной литературы, включающего 132 наименования и четырех приложений. Работа изложена на 155 страницах, содержит 133 страницы машинописного текста, 38 рисунков и 14 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВИБРАЦИОННОГО РЕЗАНИЯ И ИЗНАШИВАНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ ОБРАБОТКЕ МИНЕРАЛОВ

Эффективность обработки материалов, в том числе сверление, определяется затратами на единицу продукции, производительностью, качеством обработанной поверхности, долговечностью работы механизмов и режущего инструмента. Результатом надежной работы режущего инструмента является кинематические и динамические особенности его эксплуатации, обеспечивающие длительную работу без замены и технологических наладок с необходимыми требованиями точности обработки и качества поверхности. Свойства минералов определяют технические характеристики машин и механизмов для их обработки и поиск новых технологических решений.

Исследования, базирующиеся на энергетической оценке процесса разрушения выявили, что уменьшение усилия разрушения на скол в срав-

» « »

Л ** fi'

■м/Ф' '

нении с усилием на сжатие снижает энергетические затраты при разрушении минералов, присутствие низкочастотных вибраций упорядочивает процесс трещинообразования. В настоящее время в ряде стран разрабатываются теоретические предпосылки процесса вибрационного резания. В основу разработок положены возбудители колебаний для изменения процесса взаимодействия рабочего органа с обрабатываемым материалом. Методы исследуемого процесса сочетают в себе преимущества непрерывного резания инструментом и динамического характера воздействия в зоне контакта сверла с обрабатываемым материалом.

Совершенствование механических способов разрушения минералов и дальнейшее развитие на этой основе традиционных способов сверления затруднено в связи с ограниченностью прочностных свойств и износостойкости режущего инструмента. Долговечность чаще определяется не поломкой, а износом поверхностей трения, что ухудшает технико-экономические, кинематические и динамические показатели работы. По мнению большинства авторов, при механических способах разрушения горных пород наблюдаются два одновременно протекающих процесса изнашивания инструмента - поверхностный и абразивный, причем наиболее распространенным является износ сверла по задней поверхности у периферийной части режущей кромки вследствии увеличения температуры в зоне резания. На его интенсивность влияют режимы резания, силовые факторы, толщина и ширина срезаемого слоя, геометрические параметры и материал инструмента.Обзор и анализ литературных и патентных источников показал, что поиск оптимальных условий механической обработки материалов необходимо производить на основе определения и раскрытия механизма процесса резания. Прежде всего основных явлений, его определяющих, — кинематики процесса и динамических свойств системы, а также поиска рациональных условий использования режущего инструмента в новых условиях работы. Интенсификация режимов разрушения материала с наложением крутильных колебаний изменяет условие работы сверла и приводит к необходимости согласования амплитудно-частотной характеристики возбудителей крутильных колебаний со свойствами обрабатываемого материала для повышения износостойкости сверла.

Для достижения этой цели необходимо:

определить по результатам множественной регрессии математические модели влияния основных факторов, в том числе амплитудно-частотных характеристик, на интенсивность изнашивания сверла;

- разработать экспериментальный стенд, позволяющий воспроизводить вращение сверла в обычном режиме сверления и с наложением крутильных колебаний по заданным параметрам. Для качественного сравнения технико-экономических показателей обычного сверления и с наложением крутильных колебаний предусмотреть на экспериментальном стенде непрерывного сверления возможность независимого управления каждого исследуемого параметра в области его заданных значений.

определить рациональную область исследований крутильных колебаний в диапазоне низких частот;

- исследовать влияние параметрических колебаний и гироскопического эффекта и на величину усилия и пути трения; движение режущего инструмента при анализе схем вращателей крутильных колебаний с одной двумя, тремя степенями свободы;

- оценить работоспособность и износ сверл с твердосплавными пластинами и из быстрорежущей стали при различных условиях работы;

- разработать типовые конструкции возбудителей крутильных колебаний для последующей их реализации в производственных условиях;

произвести оценку себестоимости работ и определить экономическую эффективность долговечности работы сверла.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА ИЗНАШИВАНИЕ ИНСТРУМЕНТА ПРИ СВЕРЛЕНИИ

Результаты теоретического анализа данных и использования современных методов их обработки на персональных компьютерах позволяют классифицировать исследуемые факторы, поставить задачу проектирования экспериментальной установки и определить стратегию действий.

Вся совокупность параметров многомерного процесса обычного и вибрационного сверления для удобства постановки эксперимента и анализа результатов разбита на три группы: параметры входные - регулируемые факторы режима сверления (усилие подачи, число оборотов, амплитуда и частота колебания инструмента); параметры выходные - показатели процесса сверления (величина износа инструмента, скорость сверления, крутящий момент, мощность двигателя равномерного вращения, мощность привода возбудителя крутильных колебаний, качество обработанной поверхности); параметры возмущающие - физико-механические свойства обрабатываемых материалов и инструмента, геометрия сверла, конструкция и динамические свойства узлов привода вращения и др. Наличие третьей группы - возмущающих факторов - осложняет общую картину процесса сверления. Влияние возмущающих факторов минимизировано за счет последовательного проведения в сопоставимых условиях экспериментов и сравнения результатов.

Экспериментальный стенд представляет собой стационарную установку, изменяющую значения параметров процесса сверления в диапазонах, соответствующих эксплуатационным возможностям на предприятиях. Конструктивные параметры экспериментального стенда учитывают требования, необходимые для сравнительного анализа изнашивания сверла в режиме обычного и вибрационного сверления.

Рисунок 1 - Кинематическая схема экспериментальной установки 1. Привод равномерного вращения; 2. Привод возбудителя крутильных колебаний. 3. Интегратор вращения. 4. Ротор рабочего органа. 5. Рабочий инструмент. 6. Обрабатываемый материал. 7. Устройство подачи. 8. датчики мощности. 9. Датчики скорости. 10. Датчик температуры сверла.

Экспериментальные данные, обработайные известными методами математической статистики, позволяют установить не только форму связей, но и оценить степень влияния отдельных факторов на общую закономерность и надежность полученных результатов.

Физико-механические свойства материала определяют влияние варьируемых факторов на процесс износа инструмента. Для уменьшения ошибок, вызванных неоднородностью структуры обрабатываемого минерала, проведены отсеивающие эксперименты. С помощью дисперсионного анализа выбраны материалы, имеющие значимые коэффициенты корреляции - мрамор, твердость по шкале Мооса 3+4 (Коелгинское, Карачаевское месторождение) и гранит, имеющий твердость 6+7 (Шерстневские гранитные карьеры).

При выборе оптимального режима, в значительной степени определяющего производительность сверления и износ инструмента, применялся полнофакторный эксперимент. По результатам расчетов для проведения экспериментов выбраны оптимальные значения регулируемых факторов (осевого давления и частоты вращения сверла) при коэффициенте достоверности не превышающем 0,98.

Для решения поставленных задач при сравнении традиционного сверления и с наложением крутильных колебаний исследовалось влияние двух основных варьируемых факторов: амплитуды колебания и частоты колебания. На первом этапе результаты множественной регрессии исследования влияния амплитудно-частотной характеристики на интенсивность

изнашивания сверла показало, что при анализе различных математических моделей наиболее высокий коэффициент детерминации (0,99) с наименьшей стандартной ошибкой оценки дает регрессионная модель интенсивности изнашивания вида:

у =Д, + 4-Х, + Л2Л'2-41п(;Г1)-Д|1П(Х!), (1)

где У, зависимая переменная (интенсивность изнашивания), Х1, Х2 -независимые переменные (амплитуда, частота колебания). Анализ влияния амплитудно-частотных характеристик, на процесс изнашивания сверла показал, что с увеличением значений амплитуды и частоты колебания до определенной величины, интенсивность изнашивания сверла уменьшается, причем влияние частоты колебания на процесс оптимизации сверления более значителен.

■ 80-90 Ш 70-80

■ 60-70

□ 50-60

■ 40-50

□ 30-40

□ 20-30

■ 10-20

□ 0-10

частота, гц

Рисунок 2 - Влияние амплитудно-частотной характеристики на интенсивность изнашивания сверла

На втором этапе для определения оптимальных условий процесса вибрационного сверления найдены точки факторного пространства, в которых функция отклика принимает наименьшее значение. При оценке параметра оптимизации определили, что значения амплитуды и частоты колебания расположены в пределах области планирования.

ГЛАВА 3 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗНАШИВАНИЯ СВЕРЛА

Отсутствие унифицированных методов аналитического и экспериментального определения изнашивания машин и инструментов объясняется многофакторной зависимостью и сложностью процесса, происходящего при трении и износе материалов. Разноречивые взгляды и теоретические предпосылки процесса трения и изнашивания не позволяют качественно описать износ сверла аналитической зависимостью. Усложняется описание сверления с наложением крутильных колебаний как процесса развития

обычного сверления с добавлением возмущающих факторов. Теория изнашивания основана на анализе и корректировке факторов вибрационного сверления. Определяющим в оценке многофакторной зависимости и сложного процесса трения и износа рабочего инструмента приняты силовые факторы и длина пути трения. Проекции сил и моментов по оси координат отражают совокупность действия сил, зависят от свойств обрабатываемого материала и способа подачи энергии разрушения и определяют величину силовых воздействий, характер движения сверла, изнашивание его поверхностей. Для прогнозирования изнашивания сверла аналитическая зависимость должна включать величины определяющие процесс сверления и сократить до минимума влияние неизменяемых факторов и случайных возмущений. Влияние крутильных колебаний на процесс изнашивания сверла учитывают по изменению величин, входящих в формулу интенсивности изнашивания.

4Гу

Я(121 V

Р.2т-к

(2)

где Р - площадь контакта сверла с обрабатываемым материалом, мм2; у - удельный вес материала сверла, мг/смЗ ; Р2 - главная составляющая силы резания, Н; т ~ время сверления, с; ТР - средняя абсолютная температура резания, К; Ь - ширина срезаемого слоя, м.

Величина изнашивания инструмента при сверлении с наложением крутильных колебаний сравнивается с изнашиванием в традиционном ре-жиме.Все параметры, неизменные для обоих режимов, обозначены коэффициентом: ^ ~ ^Т8/7/АН^а ^ где у _ скорость резания, м/с; Т8 - температура плавления материала инструмента, К; ДШ - энтальпия плавления материала инструмента в твердом состоянии, при температуре плавления, Дж/мЗ; г) - коэффициент, учитывающий соотношения, производства энтропии трения задней поверхности лезвия и энтропии резания в целом; а-величина заднего угла режущего лезвия.

Анализ процесса изнашивания сверла позволяют сделать вывод, что изменяются количественные значения составляющих изнашивания и, как следствие, их взаимовлияние. В заданных условиях изнашивание сверла зависит от силовых факторов и пути трения. Главный вектор и главный момент системы сил при сверлении с наложением крутильных колебаний уменьшаются от 2 до 7 раз в сравнении с обычным сверлением за счет эффективного использования подведенной энергии. Реализовать функцию минимального изнашивания сверла можно варьированием элементами технологической системы вращателя с возбудителем крутильных колебаний. Оценка конструктивных особенностей и характер движения сверла описывается уравнением Лагранжа второго рода

(3)

(к дф, д<р, У ' Число обобщенных координат определяют конструктивные особенности и кинематические возможности вращателя. Масса эксцентрично

расположенных на сателлитах планетарного редуктора и жесткость связи или эксцентриситет кинематического возбудителя колебаний определяют амплитуду колебаний, частоту вращения - периодичность колебаний. Анализ решения дифференциального уравнения движения режущего инструмента конструктивно воплощен в экспериментальном стенде, кинематическая схема которого показана на рисунке 1. Приводы основного вращения и динамического возбудителя крутильных колебаний имеют два электродвигателя двухпоточной схемы вращения. Суммирование равномерного и колебательного движения передается на реясущий инструмент. Динамическая составляющая характеризует энергию единичного импульса. Распределение энергии возбудителя колебаний определяется кинетической энергией элементов конструкции возбудителя крутильных колебаний между приводом вращения и режущим инструментом.

Возбудители крутильных колебаний планетарного механизма, как правило, не имеют поступательного движения масс. Кривошипнокулисные в совокупности движений, в которых имеются поступательно движущие массы не получили широкого распространения. Изменение приведенных моментов инерции и жесткости упругой связи изменяют динамическое воздействие на инструмент и обрабатываемый материал.

Задача создания параметров крутильных колебаний состоит в определении режимов максимальной интенсивности разрушения и износостойкости режущего инструмента при сверлении.

Кинематический возбудитель крутильных колебаний при увеличении потери на трение и динамических усилий в некоторых кинематических парах существующих конструкций обладают возможностью кинематически точно воспроизводить картину нагружения. Дополнительная степень свободы упругого элемента может исключаться из кинематической цепи привода. Качество поверхности при сверлении с возбудителем крутильных колебаний указывает на усреднение единичного объема разрушаемой поверхности. Усилие подачи и крутящий момент уменьшаются в 2+7 раз, изменяя деформацию сверла в осевом направлении и перпендикулярно оси сверления. Наложение крутильных колебаний сокращает путь трения при сферическом движении и параметрических возмущениях и повышает долговечность работы сверла. Уравнение сферического движения

, \ ш (4)

где, - моменты инерции эквивалентных сечений относите-

льно главных осей инерции;-проекции вектора угловой скорости Я* на оси.

Изменение проекций моментов на подвижные оси координат при постоянных моментах инерции системы и скорости собственного вращения показывают, что для сохранения равенства необходимо уменьшать скорости нутации и прецессии. Величина смещения оси сверла и угол наклона при снижении осевой и радиальной сил уменьшают и сокращаются пути трения сферического движения и параметрического колебания.

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ НА ПРОЦЕСС ИЗНАШИВАНИЯ ИНСТРУМЕНТА

Основное внимание в исследованиях процесса изнашивания инструмента при сверлении было уделено созданию условий объемного разрушения, исследованию факторов влияющих на интенсификацию процесса разрушения материалов.

т,°с

600

450

300

150

2 4 8

мрамор

----- Обычное сверление

- Вибрационное сверление N 66 Гц, А=0,7 мм

Рисунок 3 - Изменение температуры сверла от времени: 1. Р = 0,15 кН; 2. Р = 0,35 кН; 3. Р = 0,60 кН; 4. Р = 0,90 кН; 5. Р = 1,2

кН диаметр сверла - 9,7 мм Увеличение частоты вращения сверла, осевого давления и усилия резания ограничивается термостойкостью режущего инструмента. На рисунке 3 показана зависимость температуры сверла от частоты вращения. В режиме традиционного и сверления с наложением крутильных колебаний темп роста температуры для разных осевых нагрузок различен. В режиме наибольшей производительности обычного сверления температура сверла

достигает большего значения, чем при сверлении с наложением крутильных колебаний, и стабилизируется при дальнейшей работе. При этом устойчивая температура сверла в вибрационном режиме ниже обычного на 30-35%.

Время работы сверла при частоте вращения 370 об/мин (см. рисунок 4) в режиме обычного и сверления с наложением крутильных колебаний ограничивается абразивным изнашиванием рабочих поверхностей. Температура нарастает интенсивнее при обычном сверлении и стабилизируется на величине 200 - 250°.

мрамор

---- Обычное сверление

- Вибрационное сверление 55 Гц, А=0,7 мм

Рисунок 4 - Зависимость температуры сверла от удельного объема разрушения: диаметр сверла - 9,3 мм; осевое усилие - 0,9 кН; частота вращения сверла 1 - 370 об/мин; 2 - 720 об/мин

Увеличение частоты вращения ухудшает температурный режим на рабочей поверхности сверла. Время работы сверла в режиме возбуждения крутильных колебаний возрастает в 1,8-2 раза, но затем наступает период активного нагрева. Анализ результатов проведенных исследований на экспериментальном стенде позволяет использовать для дальнейших исследований те режимы, которые обеспечивают наиболее эффективное взаимодействия инструмента с обрабатываемым материалом.

Изучение регулируемых технологических параметров на экспериментальной установке при сравнении обычного и импульсного сверления минимизирует влияние неисследуемых факторов.

Интенсивность изнашивания сверла от амплитуды колебания при обработке мрамора для частот 17 гц, 35 гц, 55 гц и 75 гц показана на рисунках 5, 6. По сравнению с обычным сверлением рассматриваемые параметры импульсного сверления являются более эффективными.

мрамор

Обычное сверление Вибрационное сверление

Рисунок 5 - Зависимость интенсивности изнашивания сверла от амплитуды колебания: диаметр сверла - 9,7 мм; осевое усилие - 0,25 кН; частота вращения сверла - 370 об/мин

Из графиков (см. рисунок 5) видно, что интенсивность изнашивания сверла уменьшается с увеличением частоты колебания, причем его эффективность возрастает при увеличении амплитуды колебания. При частоте 17 гц и 35 гц, при амплитуде колебания в диапазоне до 0,12-5-0,25 мм влияние

1 - мрамор

2 - гранит

----- Обычное сверление

- Вибрационное сверление ^ 55 Гц

Рисунок 6 - Зависимость интенсивности изнашивания сверла от амплитуды колебания: осевое усилие: гранит - 0,70 кН мрамор - 0,25 кН диаметр сверла - 9,7 мм; частота вращения сверла - 370 об/мин

частоты на процесс изнашивания менее эффективен, чем в диапазоне 0,25+0,75 мм. Ограничивающим фактором увеличения частоты колебания являются конструктивные возможности возбудителей крутильных колебаний, для которых получены оптимальные области амплитудно-частотной характеристики, обеспечивающей минимальное изнашивание сверла.

Различные обрабатываемые материалы по-разному реагируют на импульсное разрушение. Анализ зависимостей (см. рисунок 6) показывает, что обработка материалов с наложением крутильных колебаний наиболее эффективна для материалов с высоким коэффициентом твердости. Рассматриваемую закономерность можно описать полиноминальной зависимостью второго порядка. При рассматриваемых условиях сверления, для гранита 10=5,4188А -9,1542А+5,173. Величина достоверности аппроксимации Я2=-0,9805. Экстремальные точки этих уравнений определяются координатами 1о= 1,307 и А=0,85. Для мрамора 1о=0,8427А2-1,664А+0,5635, 112=0,9819. Экстремальные точки 1с=0,159 и А=0,7. Прогнозируя получен-

ные аналитические зависимости вперед по линии тренда, наблюдается увеличение интенсивности изнашивания при дальнейшем увеличении амплитуды для обоих исследуемых материалов, но наиболее интенсивный рост при меньших значениях амплитуды - для гранита.

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Технико - экономическое обоснование применения возбудителя крутильных колебаний для обеспечения минимального износа сверла при обработке минералов определяет целесообразность его использования.

Экономическая эффективность повышения износостойкости сверла складывается из трех элементов.

1. Снижение износа сверла на единицу длины пути за счет улучшения процесса разрушения в режиме сверления с наложением крутильных колебаний, снижение удельных давлений и пути трения в зоне контакта сверла с обрабатываемым материалом.

2. Увеличение полезной работы за единицу времени за счет оптимального времени контакта сверла с обрабатываемым материалом, необходимого и достаточного для передачи энергии единичного импульса разрушаемому материалу.

3. Сокращение времени вспомогательных операций за счет увеличения износостойкости сверла. Длительность работы одним сверлом увеличивается и исключается из общего времени работы процесс замены или заточки режущей кромки сверла.

Таблица 1 - Параметры обычного и вибрационного сверления

наименование обозначение единица изм. обычное сверление вибрационное сверление

диаметр сверла dl мм 9,6 9,6

Подача S мм/с 1,4 3,5

общий объем сверления Q смЗ 21,96 17,7

износ сверлу весовой) AG мг 8 3,1

диаметр отверстия d2 мм 10,8 9,7

число оборотов в минуту n об/мин 370 370

осевое усилие P кН 0,7 0,7

к, = (г_

Е.+Е.)

К.

7CD(B

Е

h

Cl т

къ

(5)

где, О - диаметр сверла, мм; со - частота вращения, 1/с; Тсм - время замены инструмента^ - стоимость станкосмены; Е„ - стоимость эксплуатации инструмента до замены; V - средняя скорость резания; С - минима-

льная себестоимость, руб; I - время работы сверла, мин ; Т - время до смены инструмента, с; 8 - подача мм/с при заданном осевом усилии.

Результаты расчета показывают, что величина себестоимости, при вибрационном в 2,65 раза выше, чем при обычном сверлении.

Реализация эффективности использования вибрационных вращателей обеспечивается варьированием ограничений взаимодействий и формами связей звеньев механизмов. При анализе движения вращателя по уравнению Лагранжа выбраны независимые переменные, изменения которых могут повлиять на вращение рабочего органа машины. Разделение всех механизмов на две самостоятельные группы обусловлены наличием в одной из них переменного момента инерции возбудителя колебаний.

Первая группа, содержащая переменную величину момента инерции, разбита на два класса, различаемые переменными моментами инерции от положения масс ^ и от величины массы Jm. Наиболее очевидные конструктивные решения импульсных вращателей первого класса - динамические. Вторая группа механизмов, на наш взгляд, может дать два класса механизмов: с кинематическим возбуждением колебаний и электрическим возбуждением колебаний. Влияние обобщенной скорости на характер движения рабочего органа возможно только при электрическом возбуждении колебаний.

Анализ возбудителей колебаний по уравнению Лагранжа позволяет определить возможности конструктивного исполнения вращателей по ограничениям; охарактеризовать влияние каждого звена на закономерность движения рабочего органа; .выбрать тип вращателя для конкретного технологического процесса; прогнозировать создание конструктивных исполнений с новыми возмущающими силами.

Для создания конструкций нами рассмотрены вращатели с механическим возбуждением колебаний. Динамические возбудители колебаний используют энергию движущихся масс. Кинематические возбудители колебаний используют особенности кинематических пар (кулачковые механизмы кривошипнокулисные, эксцентриковые, синусоидальные и др.) и позволяют изменять возмущающую силу по величине и картине нагруже-ний во вращателях с одной степенью свободы. Такие устройства целесообразно использовать в переносных и малогабаритных установках различных технологических процессов. Устройство вращателя (а.с № 1810814) с динамическим возбудителем колебаний с заданным циклом (см. рисунок 7) разработан изготовлен и испытан нами на станках по нарезке резисторов. Устройство позволило увеличить долговечность работы режущего инструмента и повысить точность производства резисторов по номиналу.

(От.

Рисунок 7 - Динамический воз- Рисунок 8 - Устройство вращателя

будитель колебаний (привод с кинематическим возбудителем

вращения резисторов) колебаний

1-ведущий вал; 2-ведомый вал; 1-ведущий вал; 2-ведомый вал;

3- солнечное колесо; 4- сателли- 3—толкатель; 4-кулачок 5- упру-

ты; 5- массы возмущений; 6- гий элемент зубчатое колесо; 7-упругий элемент

наименование

характеристика промышленной дрели максимальной частоты колебаний кратковременного пользования (быстросъем-ный) циклической работы

ВБ2 гп

мощность КВТ 0,4+1,5 0,4+1,5 0,2 5-Ю,6 0,4+1,5

Частота вращения (об/мин) 400+1000 400*1200 400+1000 400+1200

Амплитуда А(мм) на Я(мм) 0,8 на 5,2 0,7 на 4,5 0,6 на 4,5 0,75 на 4,5

количество колебаний на один оборот 6 25 6 12

Диаметр сверла (максимальный) мм 25 25 14 25

При анализе качества обработанной поверхности как показателя влияния крутильных колебаний на характер трещинообразования рассматриваются три вида отклонений: отклонения от правильной формы, волнистость и шероховатость. Шероховатость отверстия отнесена к значению шага менее 0,1 мм и не определялась. Определена средняя величина отклонений заданной формы и волнистости в обычном и вибрационном режимах сверления и построена диаграмма распределения количества отклонений по величине неровностей. Изменение качества поверхности под-

тверждает сокращение пиковых изменений усилий разрушения материала и воздействия на сверло, уменьшение динамических нагрузок в процессе вибрационного сверления -

200 т 180 "80-Еп, 40--■ 20 -100 -80 -80 40 20 0

0

Рисунок 9 - Распределение количества неровностей по высоте

Для решения задачи повышения работоспособности инструмента необходимо принять во внимание технологические и конструктивные возможности сверлильных станков с тем, чтобы оптимальные режимы работы были реализованы и экономически целесообразны.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные в настоящей работе теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие выводы:

1) Изнашивание рабочего инструмента определяется количеством подведенной к нему энергии и величиной использования ее на полезную работу. Сверление с наложением крутильных колебаний обеспечивает необходимое и достаточное время передачи энергии единичного импульса в нужном направлении разрушаемому материалу. Удельная энергоемкость разрушения определяет минимальный износ сверла за счет снижения действующего усилия на все поверхности сверла и сокращения непроизводительных деформаций и перемещений.

2) Эффективность вибрационного сверления увеличивается с возрастанием твердости обрабатываемого материала.

3) Экспериментальными исследованиями установлено, при амплитуде колебания 0,15 мм и меньше не обеспечивается снижение энергоемкости процесса разрушения. Амплитуда колебания более 1 мм вызывает дополнительные динамические нагрузки. Частота 55-5-75 гц обеспечивает минимальный износ сверла. Увеличение частоты колебания более 90 гц приводит к росту непроизводительных затрат.

4) Экспериментальные исследования показали, что изнашивание сверла при прочих равных условиях определены оптимальным сочетанием амплитудно-частотной характеристикой возбудителя крутильных колебаний. На основании анализа возможностей различных приводов, в экспери-

ментальном стенде, использовалось кинематическое возбуждение колебаний, позволяющее исследовать раздельно влияние на изнашивание сверла как амплитуды, так и частоты колебания.

5) Сопоставление экспериментальных данных по интенсивности изнашивания сверла и теоретическое определение этих величин доказывает адекватность полученных моделей и позволяет использовать предложенные формулы для прогнозирования интенсивности изнашивания в различных условиях эксплуатации.

6) Результаты исследований закономерностей изнашивания расп-f ространяются на возбудители крутильных колебаний любого типа при

определении их технологических и конструктивных особенностей. Анализ показал, что все современные сверлильные станки позволяют осуществлять сверление с наложением крутильных колебаний, после минимальных изменений.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО РАБОТЕ

1. Антипина Е.С., Степанов В.А. Эффективность технологических процессов с импульсным вращателем. // Материалы международной научно-технической конференции «Технико-экономические проблемы промышленного производства», Набережные челны: КамПИ, 2000, с. 191.

2. Антипина Е.С., Жилин С.Н. Анализ и повышение достоверности экспериментальных данных. // Материалы V региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону», Ставрополь 2001, с. 50-51.

3. Антипина Е.С. Математическая модель изнашивания сверла в импульсном приводе // Материалы XXXI научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава аспирантов и студентов. Ставрополь 2001, с.170-171

4. Антипина Е.С.Йзнашивание сверла при динамическом напряжении // Материалы третьей межрегиональной конференции «Студенче-

^ екая наука - экономике России» Ставрополь 2002,с. 117.

5. Антипина Е.С. Моделирование процесса изнашивания сверла // Сборник научных трудов Серия «Естественнонаучная» Выпуск 5 Ставрополь 2002, с. 55-62.

6. A.c. №1465376 Импульсный вращатель / Антипина Е.С., Игна-тенко А.И., Подорожный Г.А. опубл. в Бюл №10,15.11.89.

7. А. с. № 1593694 Импульсный вращатель шнекового смесителя / Антипина Е.С., Жилин С.Н., Машков Г.А; опубл. в Бюл. № 35,23.09.90.

8. А. с. № 1802112 Импульсный вращатель рабочего органа машины / Антипина Е.С., Жилин С.Н. опубл. в Бюл. № 10,09.10.92.

9. A.c. №1810914 Привод вращения для нарезки резисторов/ Антипина Е.С., Степанов В.А. опубл. в Бюл. №15,23.04.93.

113695

РНБ Русский фонд

2006-4 10310

Подписано в печать 12.05.2005 г. Формат 60x907,6 Усл.печ.л. 1,0 Уч.-изд.л. 0,99 Бумага офсетная_Тираж 100 экз_Заказ №93

Отпечатано в Издательском Центре МГТУ «СТАНКИН» 103055, Москва, Вадковский пер., д.3а

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВИБРАЦИОННОГО РЕЗАНИЯ И ИЗНАШИВАНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ 8 ОБРАБОТКЕ МИНЕРАЛОВ.

1.1 Обзор теории и техники разрушения минералов при резании.

1.2 Изнашивание режущего инструмента при обработке минералов.

1.3 Обработка материалов резанием с вибрацией.

1.4 Цель и задачи данной работы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА ИЗНАШИВАНИЯ 37 ИНСТРУМЕНТА ПРИ СВЕРЛЕНИИ.

2.1 Обоснование исходных параметров для оценки износостойкости инструмента при сверлении.

2.2 Схема установки и выбор исходных данных для проведения испытаний. 40 .3 Планирование многофакторного эксперимента.

Зыводы.

ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ИЗНАШИВАНИЯ СВЕРЛА.

3.1 Износ сверла в различных технологических режимах работы. i 3.2 Влияние силовых факторов и пути трения на износ сверла.

3.3 Математическая модель вращателя.

Выводы.

I I ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ

II ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ НА 79 VI ПРОЦЕСС ИЗНАШИВАНИЯ ИНСТРУМЕНТА.

J 4.1 Влияния температуры на износ сверла.

Г J 4.2 Влияние технологических параметров на процесс изнашивания сверла. 84 4.3 Основные энергетические закономерности при изнашивании сверла.

Выводы.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ

ИЗНОСОСТОИКОСТИ РЕЖУЩЕГО

ИНСТРУМЕНТА.

5.1 Аналитическое обобщение конструктивных решений вращателей по ^ возбудителям крутильных колебаний.

5.2 Параметры эффективности.

5.3 Преимущества сверления с динамическим воздействием и его влияние на износостойкость режущего инструмента.

5.4 Экономическая эффективность повышения износостойкости сверла.

Выводы.

Исследование проблемы изнашивания сверла связано с решением сложных многофакторных экстремальных задач по оптимизации взаимодействия поверхностей соприкасающихся тел, возникающих при относительном перемещении. Оно проявляется, как в кинематических парах машин, так и при взаимодействии режущих инструментов с обрабатываемыми материалами. Повышение износостойкости исполнительных органов машин с задаваемым возмущением колебаний нуждается в дальнейшем развитии исследований. Для решения этой задачи необходим комплексный подход с привлечением современных достижений во многих отраслях науки и техники. Новые решения теоретических и прикладных проблем, обеспечивающих износостойкость режущего инструмента, при обработке минералов, композитов, состоящих из минерального наполнителя, являются одним из важных условий надежности работы, и получения максимального экономического эффекта от их применения.

Актуальность работы. Применение минералов для изготовления базовых деталей для станков начали использовать в машиностроении в последние десятилетия. В первую очередь, это детали для особо точных, специальных станков, оснований измерительной техники, приборов и другого оборудования. Рынок потребления минералов и заменяющих их композиционных материалов, к которым относится в частности, минеральное литье, керамический гранит, синтегран — является одной из перспективных технологий изготовления деталей в промышленно развитых странах мира, деталей, к материалам которых предъявляются особые требования. >

В пользу перспективности использования минералов и минерального литья, по сравнению с металлами, свидетельствуют следующие их свойства: повышенная виброустойчивость, немагнитность, отсутствие летучих компонентов, высокие прочностные характеристики, коррозиционная стойкость, высокая температурная стабильность и незначительное тепловое расширение, недефицитность и низкая стоимость сырья, отсутствие открытых пор и каверн и возможность получить изделия сложной формы методом литья.

Технологии получения готовых изделий из этих материалов, например, по сравнению с производством станин из чугунного литья, характеризуется следующими данными: экономия энергетических ресурсов в 2 - 3 раза; снижение общего расхода основных и вспомогательных материалов в 1,2 - 1,4 раза; сокращение производственных площадей в 3-4 раза; снижение выделения газов в 6,5 раз, отсутствием в процессе изготовления таких дорогих и сложных операций, как спекание, длительная термическая обработка, шлифование с удалением значительного количества материала.

Широкое освоение данных технологий в машиностроении сдерживается рядом причин, одна из которых недостаточная разработанность теоретической базы, определяющей эффективные технологии обработки минералов, в частности, отсутствие оптимальных режимов резания, обеспечивающих с*. высокую производительность при достаточно длительной работе сверла без переточки.

Вибрационное сверление является достаточно распространенным способом получения отверстий. Осуществляется оно в основном режущим инструментом, совершающим осевые колебания. Применение при сверлении крутильных колебаний, изменяет характер приложения крутящего момента, эффективней используя энергию разрушения в зоне контакта сверла с обрабатываемым •Т материалом.

Поэтому работа, посвященная разработке и использованию влияния основных характеристик вращения сверла на его работоспособность и изнашивание, и реализующую технологию обработки с наложением крутильных колебаний в соответствии с этими характеристиками, является актуальной.

Целью работы является повышение износостойкости сверла при вибрационном сверлении деталей из минералов.

Научная новизна заключается в регрессионной математической модели учитывающей зависимость интенсивности изнашивания сверла, от амплитудно-частотных характеристик, при сверлении гранита и мрамора.

В первой главе рассмотрены основные закономерности вибрационного резания и изнашивания режущего инструмента при обработке минералов. Сделаны выводы о необходимости создания условий стабилизирующих характер вращательного движения сверла. Рассмотрены существующие аналитические зависимости расчету величины износа режущего инструмента.

Во второй главе приводятся обоснование конструктивного исполнения стенда и методика проведения эксперимента с минимальным влиянием сопутствующих явлений процесса трения с заданным изменением основных параметров эксперимента.

Аналитическое описание процесса изнашивания сверла в третьей главе позволило прогнозировать по предварительным экспериментам долговечность работы режущего инструмента и провести анализ вращателей с возбудителем крутильных колебаний, обеспечивающих минимальную интенсивность изнашивания.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию влияния различных факторов при сверлении на процесс изнашивания инструмента. Установлено, что изменение взаимодействия сверла с обрабатываемым материалом повышает износостойкость инструмента, уменьшает температуру сверла при равнозначных условиях сверления, и улучшает качество обработанной поверхности и энергетические показатели.

В пятой главе приведено технико-экономическое обоснование применения результатов исследования для обеспечения минимального износа сверла при использовании его в промышленных условиях.

Реализация результатов работы. Разработаны, изготовлены и испытаны устройства реализации результатов исследования в стационарных сверлильных станках и ручных дрелях. Обоснованы и рекомендованы новые характеристики сверлильных установок. Проведены испытания в промышленных условиях, в цехе капитального строительства Невинномысского шиноремонтного завода.

Использование ручных дрелей с возбудителями крутильных колебаний позволяют: за счет повышения долговечности сверла уменьшить время вспомогательных операций (замена, заточка сверла); сверлить материал большей твердости; использовать дрель меньшей мощности; улучшить качество обработанной поверхности.

Практическая ценность состоит в рекомендациях по использованию режимов резания минералов, в частности мрамора и гранита, при вибрационном сверлении.

В рекомендациях по выбору и проектированию возбудителей крутильных колебаний, где используемые схемы, режимы обработки и оборудование при решении технологической задачи вибрационного воздействия остаются базовыми.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на 11 научно-технических конференциях: Материалы региональных научно-технических конференции, Ставрополь: СевКавГТУ, (1998 г-2002 г); Сборник научных трудов Серия «Естественнонаучная» Выпуск 5, Ставрополь 2002 г Материалы международной научно-технической конференции «Методы и средства измерения в системах контроля и управления». Пенза: 1999г; Материалы международной научно-технической конференции «Механика машиностроения», Набережные челны: КамПИ, (1997г., 2000г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатные работы, в том числе 5 изобретений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные в настоящей работе теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Изнашивание рабочего инструмента определяется количеством подведенной к нему энергии и величиной использования ее на полезную работу. Сверление с наложением крутильных колебаний обеспечивает необходимое и достаточное время передачи энергии единичного импульса разрушаемому материалу в нужном направлении. При этом удельная энергоемкость разрушения определяет минимальный износ сверла за счет снижения действующего усилия на все поверхности сверла и сокращения непроизводительных деформаций и перемещений.

2. Эффективность вибрационного сверления увеличивается с возрастанием твердости обрабатываемого материала.

3. Экспериментальными исследованиями установлено, что изнашивание сверла не изменяется при амплитуде колебания 0,15 мм и меньше. Эта амплитуда не обеспечивает снижение энергоемкости процесса разрушения. Амплитуда колебания более 1 мм вызывает дополнительные динамические нагрузки. Изнашивание сверла в различных материалах снижается в l,5-f4 раза при изменении частоты колебания 35-7-90 гц. Частота 55V75 гц обеспечивает минимальный износ сверла при ограниченных динамических нагрузках. Увеличение частоты колебания приводит к росту непроизводительных затрат.

4. В результате исследования расширено представления о характере взаимодействия сверла с обрабатываемым материалом. Пиковое значение нагрузок, которые могут вызывать повышенный износ в зонах временного сопротивления уменьшаются в 1,5-гЗ раза при сверлении с наложением крутильных колебаний, т.е. колебания инструмента и величина прироста нагрузок при обычном сверлении выше. На этой основе предлагается вывод о возможности снижения динамических нагрузок во вращателях рабочих машин при наложении крутильных колебаний.

5. Экспериментальные исследования показали, что изнашивание сверла при прочих равных условиях определены оптимальным сочетанием амплитудно-частотной характеристикой возбудителя крутильных колебаний. На основании анализа возможностей различных приводов, в экспериментальном стенде, использовалось кинематическое возбуждение колебаний, позволяющее исследовать раздельно влияние на изнашивание сверла как амплитуды, так и частоты колебания.

6. Сопоставление экспериментальных данных по изнашиванию сверла и теоретическое определение величины изнашивания позволяют использовать предложенную формулу определения величины износа для прогнозирования в различных условиях эксплуатации.

7. Результаты исследований закономерностей изнашивания распространяются на возбудители крутильных колебаний любого типа при определении их технологических и конструктивных особенностей. Для практической реализации результатов исследования разработаны, изготовлены и испытаны конструкции возбудителей колебаний.

1. Аваков А.А. Зависимость «Стойкость-скорость» для областей тонких и толстых стружек. М.гМашгиз, 1964 г.

2. Акопов Р.В. Геометрия режущего инструмента при резания камня. Ереван. Изд-во Ан Арм.ССР, 1958.

3. Алимов О.Д. Исследование процессов разрушение горных пород при бурении шпуров, Изд-во Томский университет, 1960.

4. Армарего И.Дж., Браун Р.Х. Обработка металлов резанием -М. : Машиностроение, 1977. -325 с.

5. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей. М.: Машиностроение, 1974.- 132 с.

6. Баранов М.И. Зависимость трения от материала трущихся тел. Труды Моск. текст. Ин-та, т.МШб М.: 1938.- С 237-287.

7. Барон Л.И., Глатман Л.Б. Износ инструмента при резании горных пород. М.: Недра, 1969. 167с.

8. Беспяткин В.Ф. К вопросу определения мощности затрачиваемой на бурение колонковым способом. Разведка недр, 5, 1937

9. Бетанели А.Н.Твердость сталей и твердых сплавов при повышенных температурах. Машгиз, 1958.

10. Ю.Бидерман В.Л. Теория механических колебаний.-М Высшая школа, 1980. 408 с.

11. П.Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов М.: Машиностроение, 1975г.

12. Болыпев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1965. 474 с.

13. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. Моделирование и трения и изнашивания в машинах М.: Машиностроение, 1982 .- 191 с.

14. Буше Н. А. Копытько В.В. Совместимость трущихся поверхностей. М.: Наука, 1981.- 127 с.

15. Веремейчук И .С. Сплошное сверление глубоких отверстий М Оборонгиз, 1940. 292с.

16. Владиславлев B.C. Разрушение пород при бурении скважин. Гостоптехиздат, 1958.

17. Воронов С.А. Оптимизация процесса вибрационного сверления// Тр. МВТУ им Н.Э. Баумана, 1980, вып. 332. С. 13-25

18. Гаркунов Д. Н., Крагельский И. В., Поляков А. А. Избирательный перенос в узлах трения. М.: Транспорт, 1969.- 104 с.

19. Грановский Г.И., Шмаков Н.А. Методика исследования износа быстрорежущих сталей.-М.:Машиностроение, 1981.

20. Гуськов A.M. Исследования динамической устойчивости инструмента при глубоком сверлении 1971.

21. Гуськов В.А. О бурении шпуров, 1905.

22. Долговечность трущихся деталей машин: Сб. статей. Вып.5/ Под общ ред. Д.Н. Гаркунова. М.: Машиностроенеие, 1990, С 22-31.

23. Захаров В.И., Матвеев В.Я., Жустарев Е.Н. Механическая обработка резанием с дополнительным наложением ультрозвуковых колебаний. Вестник машиностроения, 1961, №7.

24. Имас А.Д. К вопросу о физической природе разрушения горных пород и углей режущим инструментом. Уголь №2,1962

25. Кабалдин Ю.Г. Механизмы деформации срезаемого слоя и стружкообразование при резании.// Вестник машиностроителя, 1993. -№7. С. 25-30.

26. Карташев А.И. Шероховатость поверхности и методы ее измерения, М.:Издательство государственного комитета стандартов мер и измерительных приборов, М.: 1964. 163 с.

27. Катанов Б.А., Сафохин М.С. Режущий буровой инструмент (расчет и проектирование). М.: Машиностроение, 1976. 168 с.

28. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1974. 240 с.

29. Комбалов B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ. М., Наука, 1974. 111 .с.

30. Конторова Т.А. Трение твердых поверхностей. Успехи физических наук. T.XVIII, вып. 3, 1937, С. 346-391.

31. Крагельский И.В. , Щедров B.C. Развитие науки о трении, Сухое трение. М.: АН СССР, 1956. 236 с.

32. Крагельский И.В. Аналитические зависимости применительно к расчету сил трения. В кн.: О природе трения твердых тел. Т.З. Минск: Наука и техника, 1969, С 33-55.

33. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. 480 с.

34. Кромский Е.И. К вопросу динамики импульсных вращателей . Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура №7, 1967.

35. Кумабэ Д. Вибрационное резание. М. Машиностроение, 1985. 424 с.

36. Куртель Р. Деформация поверхностных слоев при трении В кн.: О природе трения твердых тел. Минск: Наука и техника, 1971, С. 18-31.

37. Лоладзе Т.Н. Износ режущего инструмента. Машгиз, 1958.

38. Львов П.Н. Абразивный износ и защита от него. ЦБТИ, 1958.

39. Макаров А.Д. Износ и стойкость режущих инструментов. М.: Машиностроение, 1986. 264 с.

40. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976,- 278 с.

41. Map ков А.И. Ультозвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М.Машиностроение, 1968.

42. Михайлов В.Г. Сверление шпуров. Металлургиздат, 1947

43. Мотовилов Э.А., Шляпин К.Б. Методика установления оптимальной скорости резания горных пород. №1 (58), ЦИТИ угля, 1965.

44. Николис Г., Пригожий И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1979.- 512 с.47.0стафьев В.А. Расчет динамической прочности режущего инструмента. М. Машиностроение, 1979. 168 с.

45. Пенкин Н.С., Капрпалов Е.П. и др.Повышение износостойкости горно-обогатительного оборудования. М.: Недра, 1992г. 260 с.

46. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970. 350 с.

47. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материлов. М.: Высшая школа, 1974.-589 с.

48. Польцер Г., Майсснер Ф Основы трения и изнашивания. М.: Машиностроение, 1984. 263 с.

49. Поляков С. А. Теоретический анализ основных механизмов эволюции трибосистем при избирательном переносе //Долговечность трущихся деталей машин. Вып. 3. М. : Машиностроение, 1988. С. 3—27.

50. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов:Справочник/ В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.: Под общей редакцией В.И. Баранчикова.- М.: Машиностроение, 1990.-400 с.

51. Протодьяконов М.М., Тедор Р.И. Исследования процесса разрушения угля методом крупного скола, Госгортех издат, 1960.

52. Работнов Ю.Н. Элементы наследственной механики твердых тел. М.:Наука, 1977. 384с.

53. Развитие науки о резании металлов. М.: Машиностроение, 1967г. под ред. Зарева Н.Н.

54. Симаков Ю. С. Физико-химические процессы при избирательном переносе //Избирательный перенос в-тяжелонагруженных узлах трения/ Под ред. Д. Н. Гаркунова. М.: Машиностроение, 1982. С. 88-125.

55. Скоробогатов С.В. Влияние параметров режима резания на температуру резца. «Горные машины и автоматика», №56 (12), 1964.

56. Скоробогатов С.В. Исследование износа резцов при резании горных пород. Горные машины и автоматика, №12(44)ЦИТИ угля, 1963.

57. Смородинов М.И. Износостойкие инструменты для строительных машин. Машгиз, 1963.

58. Справочник по бурению на карьерах/ Под ред. проф. д-ра техн. наук Б.А. Симкина, М., Недра, 1981,269 с.

59. Старков В.К. Дислакационные представления о резании металлов. -М.: Машиностроение, 1979. 160 с.

60. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашивани. М.: Машиностроение 1976. 271 с.

61. Теория статистики. Учебник/Под ред. Р.А.Шамойловой. —2-ое изд., доп. И перераб.-М.:финансы и статистика, 1998. 567с.

62. Тер-Азарьев И.А. Динамика процесса резания камня. АН Арм.ССР, Ереван, 1959.

63. Трибология. Исследования и приложения: опыт США и стран СНГ. М. Машиностроение, 1993. 454с.

64. Троицкий Н.Д. Глубокое сверление. М. Машиностроение 1971 -174с.

65. Федоров В.С, Проектирование бурения. Гостехиздат,1958

66. Фляйшер Г.К. К связи между трением и износом. -В кн.: Контактное взаимодействие твердых тел и расчет сил трения и износа. М.: Наука, 1968, С. 163-169.

67. Хирст В. Износ хрупких материалов // Контактное взаимодействие твердых тел и расчет сил терния и износа, М.:Наука, 1971,с.23-28

68. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. М.: АнССР, I960. 351 с.

69. Хрущов М.М. Классификация условий и видов изнашивания деталей машин. Сб. «Трение и износ в машинах». Изд-во АН СССР, 1959.

70. Царицин В.В. Бурение горных пород. ГИТЛ, Киев, 1959.

71. Шпеньков Г. П. Физико-химия трения. Минск: Изд. БГУ им. В. И. Ленина, 1978.- 204 с.

72. Шрейнер Л.А. Физические основы механики горных пород, Госгеолиздат, 1950.

73. Шрейнер Л.А. Физические основы механики горных пород. М.-Л., Гостоптехиздат, 1958.

74. Шульц В.В. Форма естественного износа деталей машин и инструмента. Л.: Машиностроение, 1990. 206 с.

75. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир, 1979. 280 с.

76. Эпштейн Е.Ф. Теория бурения-резания горных пород твердыми сплавами. ГОНТИ, 1939.

77. Яблонский А.А. Курс теоретической механики, 1971. 488 с.

78. Бобровский Г.В. //Станки и инструмент, 1986 г. 1986 №9. С 19-21.83.3аимко О.В. // Трение и износ ,1992 Т13 №4 С.695-703.84.3акураев В.В., Шивырев А.А. Термодинамические характеристикиобрабатываемости и управление режимом резания.// Труды

79. Международной научно-технической конференции "Технология -2000" 28-30 сентября 2000, г. Орел, ОрелГТУ, ч. 2. С. 147-150.

80. Исаев А.И, Анохин B.C. Применение ультразвуковых колебаний при резании металлов // Вестник машиностроения. 1961. №5. С.56-57

81. Карюк Г.Г., Михайлов В.Г. Исследование работы резцов комбайна, Труды Новочеркасского политехнического института т.80, вып. 2, Новочеркасск, 1969.

82. Кужаров А. С., Барчан Г.П., Чуваев В. В. Образование координационных соединений на трущихся поверхностях металлов //ЖФХ. 1977. Т. 51. № 11. С. 29-49.

83. Лецинер Я.А. //Станки и инструмент 1987 №3 с.26.

84. Макаров А.Д. Ускоренные методы определения оптимальных режимов резания// Оптимизация процессов резания жаро-и особопрочных материалов. Уфа, 1981.- ВыпУ1 С.3-16

85. Невков В. Влияние температуры на трение и износ: Материалы доклада на Всесоюзной конференции «Природа трения твердых тел». Гомель, 1969.

86. Силин С.С. Оптимизация процессов резания по физическим и технологическим параметрам — одно из важнейших направлений современного развития науки о резании/Юптимизация процессов резания жаро- и особопрочных материалов. Уфа, 1981, выпУ1, С. 1622

87. Потеха В.Л. // Трение и износ. 1992 т13 №6 с. 1070-1076.

88. Резников А.Н. // Станки и инструмент 1987 №3 с. 18-19.

89. Рыжкин А.А., Филипчук А.И., Щучев К.Г., Климов М.М. Термодинамический метод оценки интенсивности изнашивания трущихся материалов. Трение и износ. Т. III, №5. 1982. С. 867-872.

90. Сатель Э.А., Подураев В.Н., Камалов B.C., Безбородов A.M. Технологические возможности и перспективы применениявибрационного точения// Вестник машиностроения. 1961, №9. с.51-53.

91. Черничкин С.А. Дробление стружки при сверлении глубоких отверстий. Станки и инструменты, 1959,№6

92. Трапезников Ю.А, Манжиков Б.Ц., Богомолов JI.M., Амплитудные спектры акустической эмиссии при ступенчатом нагружении горных пород, Вулканология и сейсмология, 2000 г., № 2, с. 1-4.

93. А. с. № 1593694 23.09.90 Бюл. № 35 Импульсный вращатель шнекового смесителя Антипина Е.С., Жилин С.Н., Машков Г.А.

94. А. с. № 1802112 09.10.92 Бюл. № 10 Импульсный вращатель рабочего органа машины Антипина Е.С., Жилин С.

95. А.с. №1465376 от 15.11.89 г Бюл. №10 Импульсный вращатель Антипина Е.С., Игнатенко А.И., Подорожный Г.А.

96. А.с. СССР №1458178 15.02.89 г. Бюл. №6 Вибрационный шлифовальный станок Антипина Е.С., Жилин С.Н.

97. Antler М. Electronic Connector Contact Lubrican//IEEE Transactions on Components. Hybrids and Manufacturing Technology, 1987, vol. CHMT-10,N01. p32-41.

98. Bastner M. Зависимость общей стоимости производства от увеличения стойкости инструмента и/или повышения режимов резания, с. 43-45, ил. 2, табл. 1// Tooling & Production. 2001. V. 67. Nr. 2.

99. Belugou F., Valantin A., Guillon P Etude despics des mashines d' abattage. Revue de L'lndustrie minerale, 1964, vol.46, No. 10

100. Bowden F.P., Tabor D. Reibung und Schmierung fester Korper, Berlin: Springer-Verlag, 1959.

101. Cocs M. Roles of Displaced Metal between Sliding Metal Surfaces. Wear, 8 (1956) S, 85-92.

102. Стоккерт P., Вебер У. Исследование энергетического баланса при глубоком сверлении однолезвийными сверлильными головками типа

103. ВТА для сплошного сверления / ВЦП. №И-47990.-М. 21.03.81-8с. ил. Пер. ст. Stokert R., Weber и. из журн. :Industrie Anzeiger. -1977. -V.99, №26. Р.461-462.

104. Doug H.H. Cemented hard metals-their basis with particular reference to the tungsten carbide cobalt system. I. C. Inst.Min. Metall. No 60, July, 1960.

105. Sullivan J.L., Wong G.F. Wear of alumimium bronze on steel under conditions of boundary lubrication // Tribology international, 1985. Vol.8 N5. P.275-281.

106. Hasselnuss E. Интеллектуальные инструменты, с. 40, 41, ил. 2//Werkstatt und Betrieb. 2002. Nr. 7/8

107. Hooke C.J., Tobias S.A. Finite Amplitude Instability a New Type jf chatter // Proceeding of 4 th Int. M.T.D.R. Conference.- Manchester, 1963, P.68-81.

108. Kauper H. Распределение температуры при сверлении без СОЖ, с. 18-20, ил 51 I Werkstatt und Betrieb, 2001, № 3

109. Marczinski G. Интегрированная система управления инструментальным хозяйством, с. 78 83, ил. 3// Modern Machine Shop. 2002 V. 75. Nr. 6

110. Muller P. Сверла для высокопроизводительного сверления стали и чугуна, с. 42, 43, ил. 1, табл. 1 //Werkstatt und Betrieb. 2002. Nr. Уг

111. Novazki О. et al. Преимущества синтетической СОЖ, с. 75 77, //Journal of Engineering Manufacture. 2003. V. 217. Nr. B1

112. Proceedings of International Conference on Deep HoleDrilling Boring.-Brunel. Fink P. 1977.

113. Sadek M.M., Tobias S.A. Compatatibe Dynamic Acceptance Tests for Machine Tools Applied to Horisontal Milling Machines// Prec. Inst. Mech. Eng. I970.-Vol. 185, №24. p.319-337.