автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Комплексная обработка глубоких отверстий переменного сечения в деталях из легких сплавов
Автореферат диссертации по теме "Комплексная обработка глубоких отверстий переменного сечения в деталях из легких сплавов"
На правах рукописи
ТРОФИМОВ Юрий Владимирович
КОМПЛЕКСНАЯ ОБРАБОТКА ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ В ДЕТАЛЯХ ИЗ ЛЕГКИХ СПЛАВОВ
Специальность: 05.02.07 - Технология и оборудование
механической и физико-технической обработки
4843824
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Воронеж-2011
1 4 ДПР 2011
4843824
Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет».
Научный руководитель
доктор технических наук, профессор
Чижов Михаил Иванович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Козлов Александр Михайлович;
кандидат технических наук, доцент
Смоленцев Евгений Владиславович
Ведущая организация
Московский автомобилыю-дорожный государственный технический университет (МАДИ), г. Москва
Защита состоится 27 апреля 2011 года в 1400 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.04 ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.
С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет».
Автореферат разослан «<2£» марта 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Кириллов О.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В современном производстве постоянно увеличивается номенклатура легких сплавов, характеризующихся малой плотностью, пластичностью и достаточной механической прочностью. Детали автомобильной и химической промышленности, аэрокосмического комплекса, приборостроения такие, как корпусы, втулки, элементы подшипниковых узлов, структурные элементы и т.п. выполняются из алюминиевых сплавов Д16, В95, АК4, АМгЗ и других. Получение в них глубоких отверстий, полостей, каналов, особенно переменного сечения и малых размеров (менее 1 мм), является сложной технологической задачей. Так, корпусные детали двигателей требуют получения смазывающих, охлаждающих, технологических и импульсных отверстий переменного сечения и глубиной более 100 диаметров, а подшипниковые узлы со встроенными элементами технической диагностики более 140 диаметров. Одним из наиболее эффективных методов решения этой проблемы является гибридная обработка. При комбинированном формообразовании она характеризуется одновременным сочетанием двух и более физико-технических эффектов.
Предложенная российскими исследователями универсальная рабочая гипотеза, на базе которой получены A.C. №№ 944850, 1299719, 1493265, 1673329, Пат. РФ №2207231, определяла, что возможно получение качественных изделий, содержащих глубокие отверстия, посредством анодного растворения металлической арматуры в ультразвуковом поле (УЗП). При этом необходимо создать условия для избирательного растворения арматуры в электропроводящих материалах - детерминировать рабочие режимы в технологической ячейке, при обеспечении ультразвуковой интенсификации анодного растворения металлической арматуры на больших глубинах без разрушения канала на границе арматуры. Методологические основы проектирования гибридной обработки позволили разработать ряд высокоэффективных способов, в частности, для деталей из заготовок - матриц с установленной металлической формирующей арматурой, соответствующей технологическому припуску.
При обработке различных материалов способ гибридной обработки арматуры (ГОА) обладает рядом преимуществ перед традиционными технологическими методами получения отверстий. При исследованиях процессов получения глубоких каналов было доказано, что при ультразвуковой интенсификации анодного растворения арматуры возможна обработка отверстий с минимальным диаметром 8-10 мкм при соотношении глубины к диаметру более 800:1. При этом на технологические показатели практически не влияют твердость и структура обрабатываемого материала. Однако фактором,
сдерживающим широкое внедрение ГОА, оказалась высокая чувствительность заготовок-матриц к составам электролитов и силовым воздействиям при окончательной обработке.
Дальнейшее развитие способа ГОА для материалов, допускающих технологическое армирование, предполагает:
- расширение номенклатуры материалов матриц, в первую очередь, за счет алюминиевых сплавов;
- определение на стадии разработки комплексной технологии эффективных методов окончательной обработки деармированных деталей, позволяющих обеспечить высокие эксплуатационные показатели обработанных отверстий в изделиях.
Работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой ГБ.2003.39. -«Теория и практика машиностроительного производства» ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет».
Цель работы: создание комплексной технологии на основе электрофизикохимической обработки матриц из легких сплавов, обеспечивающей качественное получение глубоких отверстий переменного сечения.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи работы:
1. Обосновать применимость теоретических положений локализации границы арматуры при обработке матриц из алюминиевых сплавов.
2. Разработать и экспериментально исследовать способ гибридной обработки арматуры в матрицах из алюминиевых сплавов для получения глубоких отверстий переменного сечения и сверхмалых каналов.
3. Разработать физическую и математическую модели процессов образования глубоких отверстий переменного сечения в матрицах из легких сплавов с высокой собственной проводимостью при гибридной электрохимической обработке с неподвижным катодом в ультразвуковом поле.
4. Применить физические и математические модели способа окончательной обработки заготовок-матриц для получения задаваемых параметров процесса формообразования и обеспечения качественно-точностных показателей, предъявляемых к изделиям.
5. Разработать технологические режимы комплексной обработки деталей из легких сплавов, рекомендации по проектированию технологии, оборудования и инструмента.
Методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием научных основ электрохимического формообразования и механической обработки. Использовались уравнения математической физики, теории колебаний, модального анализа, закономерности раттер-эффекта. Для
проведения расчетов применялись численные методы и программирование на языках высокого уровня. Экспериментальные результаты обрабатывались с применением математической статистики.
Достоверность результатов исследований обеспечивалась разработкой теоретической части работы на основе классических закономерностей электрохимической и механической обработки, теории теплопроводности и ультразвукового поля, применением положений гибридных методов обработки, лицензированных программных продуктов, апробированных методик проведения экспериментов.
Научная новизна работы. Следующие результаты работы характеризуются научной новизной:
1. Установлен механизм формообразования глубоких отверстий переменного сечения в матрицах из алюминиевых сплавов с высокой собственной проводимостью, учитывающий разнонаправленное анодное поведение материалов заготовки-матрицы при гибридном удалении формирующей арматуры. Он является основой способа обработки полостей и каналов в металлических матрицах (Пат. РФ. № 2207231).
2. Разработана математическая модель процесса формирования глубоких отверстий в алюминиевых сплавах, учитывающая уровень ультразвукового воздействия на динамику перемещения анодной границы арматуры при электрофизикохимической обработке и обеспечивающая возможность управления скоростью процесса.
3. Установлены закономерности процесса гибридной обработки арматуры и исследован механизм влияния толщины удаляемого слоя на стабильность процесса окончательной механической обработки матриц. Получены физические и математические модели процесса одновременного удаления припуска с двух поверхностей, позволяющие определить оптимальные частоты вращения шпинделей и обеспечить уменьшение влияния амплитуды колебаний инструмента на качество поверхности матрицы.
Практическая значимость. Разработаны процессы гибридной обработки арматуры и механической обработки, которые позволяют получить глубокие (до 800:1) отверстия переменного сечения в деталях из алюминиевых сплавов при комплексной обработке заготовок.
Предложенный способ обработки обеспечивает достижение качественно-точностных показателей, предъявляемых к деталям из алюминиевых сплавов, что расширяет технологические возможности гибридной обработки формирующей арматуры.
Комплексные технологические процессы на основе ГОА позволяют повысить технологичность и производительность обработки деталей с
глубокими (более 100:1) отверстиями переменного сечения из алюминиевых сплавов.
Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследований по разработке процесса комплексной обработки деталей из алюминиевых сплавов, содержащих глубокие отверстия и полости переменного сечения, внедрены на предприятии «СКИФ-М» (г. Белгород) при разработке технологии изготовления структурных элементов летательных аппаратов с годовым экономическим эффектом 187,0 тысяч рублей. Результаты работы рекомендованы к внедрению на Воронежском механическом заводе, в Воронежском акционерном авиастроительном обществе. Внедрение результатов исследований позволило повысить эффективность технологических процессов, качество изготовления и надежность деталей из алюминиевых сплавов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих международных, российских конференциях и семинарах, в частности: «Теория и практика машиностроительного оборудования» (Воронеж, 2005), научной конференции молодых ученых и специалистов (Манхейм, Германия, 2005), Юбилейной научно-технической конференции, посвященной 50-летию ВГТУ (Воронеж, 2006), международной научно-практической конференции ССП-2009 (Воронеж, 2009), научных конференциях ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» в 2004-2010 годах, научных конференциях ГОУВПО «Брянский государственный технический университет» в 2009-2010 годах
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и получен один патент РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [3] - методика повышения виброустойчивости оборудования; [4,6] - способ обработки отверстий в электропроводящих заготовках; [5]-механизм варьирования режимов растворения на границах области пассивации заготовки-матрицы; [7] -статистическая обработка показателей производительности и надежности при обработке деталей из алюминиевых сплавов на оборудовании различных компоновок; [8] - разработка режимов комплексной обработки; [10,11] — экспериментальное исследование процесса обработки глубоких каналов; [12] -экспериментальное исследование процесса окончательной механической обработки деталей из алюминиевых сплавов, разработка математических и физических моделей процесса обработки.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списка литературы из 187
наименований. Основная часть работы изложена на 147 страницах, содержит 30 рисунков, 7 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, показаны научная и практическая значимость, методологические приемы, использованные при написании диссертации.
В первой главе представлен обзор наиболее часто применяемых деталей из алюминиевых и других легких сплавов, дано их описание и области использования. Показана номенклатура изделий, содержащих глубокие отверстия переменного сечения, и различные виды их получения, в том числе, посредством гибридной обработки металлических сплавов.
Сравнивая различные методы получения глубоких отверстий, можно сделать вывод о том, что при гибридной обработке формирующей арматуры возможна эффективная обработка деталей со смазывающими, охлаждающими и технологическими глубокими отверстиями (корпусы, втулки, структурные элементы, подшипниковые узлы, конструкции встроенной технической диагностики) с размерами сечения (с1), глубиной (Ь) и отношением глубины к минимальному размеру сечения (Ь/с1) до Ь=90 мм и ЬЛ1 до 800:1. К примеру, для лазерной обработки Ь=18мм и ЬУ=20:1.
Отмечая высокие технологические показатели ГОА, следует указать и технологические ограничения. Для обеспечения гарантированного эффекта формирования отверстий матрицы должны иметь развитую область пассивации при одновременном активном анодном растворении арматуры в идентичном электролите. Это требует предварительного проведения исследований на предмет возможности технологического армирования ранее не применявшихся материалов матриц и разработки технологических режимов растворения арматуры в матрице под воздействием ультразвукового поля.
Установка технологической арматуры, формование матрицы-заготовки и проведение термообработки являются сдерживающими факторами при внедрении ГОА. Для заготовок с высокой собственной проводимостью отсутствуют исследования о надежности способов армирования, что требует дифференцированного подхода при выборе технических решений, позволяющих решить ряд проблем технологической подготовки производства для способа ГОА в матрицах из алюминиевых сплавов.
Окончательная обработка заготовок-матриц может производиться механическими (точение, фрезерование) или электрофизикотехническими методами (ЭХО, лазерная обработка). В настоящее время для подобных изделий применяют, в основном, механическую обработку. Обработка алюминиевых сплавов на одношпиндельных станках достаточно изучена, но в
ряде случаев она не обеспечивает требуемой производительности и сохранения качества обработанных внутренних поверхностей. При необходимости окончательной обработки параллельных или коаксиальных поверхностей, что характерно для деталей, полученных при ГОА, возникновение несбалансированных силовых воздействий, например, при переустановках, приводит к появлению трещин в сформированных полостях или искривлению каналов. Это явилось основанием для исследования возможностей двухшпиндельных станков горизонтальной и вертикальной компоновки, оснащенных демпфирующими устройствами, которые отличаются сбалансированным силовым воздействием в технологическом пространстве.
Вторая глава посвящена описанию используемой методики исследований ГОА в матрицах из алюминиевых сплавов. Известно, что электрохимическая составляющая процесса вызывает увеличение скорости растворения, к примеру, вольфрамокобальтового твердого сплава в электролите на основе нейтральных солей, если достигается в ячейке потенциал, соответствующий потенциалу анодно-анионной активации. До этого момента выход металла по току близок к нулю. Растворения матрицы практически не наблюдается, ее поверхность покрывается плотной пассивирующей пленкой, а арматура активно растворяется, формируя заданную поверхность.
В тексте главы представлены основные позиции и порядок выполнения исследований: описаны методики, используемые при разработке физической и математической модели ГОА в алюминиевых сплавах; изложена методика определения рабочих потенциалов пассивации матрицы при активном растворении арматуры в УЗП, сформулированы основы разработки комплексных технологических процессов с определением эффективных методов окончательной обработки деталей.
Армированная заготовка выполняется из двух материалов с разнонаправленным анодным поведением. Образцы армированных матриц изготавливались в соответствии с рекомендациями для производства изделий из металлических порошков.
Для изготовления армированных заготовок-матриц применялись сплавы АК4, АД31, АВ, АК6, В92, В95, Д16, АМгЗ, АМгб. В качестве арматуры использовались медь, латуни, нихром, стали, вольфрам, молибден.
Гибридная обработка арматуры и поляризационные измерения проводились в электролитах ЫаОН, КОН, №С1,КС1, №N0^ различной концентрации (5%-25%).
Экспериментальные исследования ГОА проводились на установках с наложением общего и концентрированного УЗ поля.
Эксперименты на двухшпиндельных станках проводились на базе вертикального фрезерного станка - обрабатывающего центра. Использовались
торцевые и концевые фрезы с числом режущих кромок от 2 до 5. Материалы режущей части - твердые сплавы групп ВК, ТК.
Обработанные отверстия контролировались по следующим параметрам: отношение глубины к минимальному размеру сечения, точность обработки, чистота внутренних поверхностей, производительность. Основным критерием оценки производительности при механической обработке принималась максимально возможная глубина резания.
В третьей главе представлены теоретические исследования процессов обработки полостей. Описаны физическая и математическая модели процесса
Технологической особенностью ГОА является сложность контроля растворения арматуры при образовании отверстия. Одной из информативных величин в процессе перемещения анодной границы арматуры, определяющей ее положение, является сила тока (плотность тока) в электрохимической ячейке.
Обработка отверстия представлена как процесс растворения арматуры с наложением УЗП. Если обозначить длину обработки - Ц а ось единичного отверстия выразить через X (рис.1), то модифицированное уравнение изменения плотности тока при перемещении анодной границы в направлении X, в течение времени I, может быть выражено в следующем виде:
где
¡1 - начальная плотность тока, значение плотности тока при х=0; I - глубина обработки;
х - текущая координата анодной границы арматуры (от х=0 до х=Ь); М - комплексный показатель; п-п= 1,2...
Основой для полученного модельного уравнения являются базовые выражения теории теплопроводности (диффузии). Для ГОА они могут быть представлены в виде:
ГОА.
(1)
дХ ■
(2)
Алхиау Цс
где
щ- объемный электрохимический эквивалент арматуры;
X - электропроводность электролита в УЗП;
и - кинематическая вязкость электролита;
К^е- приведенный электрокинетический коэффициент.
Показатель М определен из условия перемещения в полость объема электролита эквивалентного объему удаленной арматуры.
Уравнение (1) может быть использовано при наличии в объеме ячейки ГОА области развитой кавитации, которая облегчает перемешивание электролита, уменьшает поляризационные, электроосмотические и релаксационные ограничения. Процесс в этом случае характеризуется более высокими значениями начальной плотности тока, чем процесс без наложения УЗП. Предельная плотность тока снижается. Проведено модифицирование уравнения процесса ГОА. При этом получена удовлетворительная сходимость с экспериментальными результатами.
Важной задачей для точного аналитического описания течения процесса ГОА является определение начальной плотности тока. Увеличение начальной плотности тока в кавитирующем электролите, в общем случае, определяется следующими параметрами процесса: частота и амплитуда колебаний, размеры сечения полости и шероховатость матрицы, состав электролита, свойства материала матрицы и арматуры. Предварительные исследования процесса растворения арматуры в матрицах из алюминиевых сплавов показали, что наибольшее влияние для выбранных схем обработки на увеличение электропроводности оказывают частота колебаний акустической системы и состав электролита. Установлено, что при растворении арматуры переменного сечения в матрице с высокой собственной проводимостью необходимо использование начальной части области рабочих потенциалов пассивации матрицы. Для реализации данного условия был предложен специальный редуцирующий коэффициент. Он позволяет оценивать уровень снижения начального технологического тока в ячейке из-за возможного растворения матрицы в момент подачи напряжения и в местах изменения формы арматуры, напримеротс^ к<12(рис.1).
В результате проведенных экспериментов определена формула для расчета значения начальной плотности тока, которая учитывает взаимосвязи в электрохимической ячейке.
=й-02 •*■*<> (4>
где
Хо- электропроводность электролита - без УЗП;
Л - размерный коэффициент, определяется параметрами ячейки ГОА и составляет диапазон 45-90 В/мм.
С}| - безразмерный частотный коэффициент оценивает влияние
кавитационных эффектов на изменение плотности тока при различных рабочих частотах акустической системы;
<32 - безразмерный редуцирующий коэффициент, используемый для арматуры переменного сечения, установленной в матрицах с собственной высокой проводимостью.
Рис. 1. Электрохимическая ячейка для реализации процесса ГОА: 1-арматура, 2-электропроводящая матрица из легкого сплава, 3-электролит (область наложения УЗП), 4-катод, 5-ультразвуковой преобразователь
Таким образом, была решена задача разработки физической и математической моделей процессов образования глубоких отверстий переменного сечения в матрицах из легких сплавов с высокой собственной проводимостью.
В четвертой главе показаны результаты исследования процессов ГОА в алюминиевых сплавах.
При растворении алюминиевых сплавов в растворах нейтральных солей, например №С1, К.С1, №ЫОз, основную роль играет анодное поведение алюминия, характеризующееся развитием процесса анодного оксидирования. Достижимые плотности тока характеризуются значениями 0,04-0,08 А/см: и обеспечивают пассивное состояние матрицы. Зона трансактивного растворения незначительна, что связано с насыщением поверхностного слоя продуктами
растворения - устойчивого анодного оксидирования. Требованиям процесса ГОА сплавов В92, АМгЗ, АК4 удовлетворяет область пассивации, соответствующая диапазону потенциалов 0,6-1,5 В. Плотность и стойкость окисной пленки зависят от уровня воздействия внешнего УЗП, которое не должно активировать течение обменных процессов при сохранении достаточного слоя окисла.
Снижение скорости растворения в области пассивации до минимума и ее контроль процентным содержанием меди в сплаве обусловливают ряд эффективности ГОА в алюминиевых сплавах АК6, АК4,АМг6, АМгЗ.
Таким образом, может быть сделан вывод о том, что для алюминиевых сплавов экспериментально подтверждено выполнение условий рабочей гипотезы о возможности локализации растворения на границе арматуры и могут быть получены требуемые отверстия посредством ГОА. Установлено, что для основных задач обработки глубоких отверстий в алюминиевых сплавах наиболее приемлемо использование электролитов на основе растворов нейтральных солей.
Исследования процессов ГОА подтвердили, что растворение арматуры в УЗП проходит при более высоких плотностях тока (до 200 А/см2), чем без УЗП, в 1,4-5,2 раза. Максимальное увеличение характерно для схем с локализацией УЗП. Применение схемы с общим озвучиванием электролита обеспечивает надежную стабильность пассивного состояния матрицы при незначительном снижении производительности. Увеличение плотности тока при этом не превышает 2,5 раз.
Было установлено, что основной интенсифицирующий фактор при растворении меди и латуни в УЗП - это кавитационное разрушение пленки СиС1 на торце арматуры. Процесс сопровождается уменьшением конусности торца и равномерностью растворения. Однако для сплавов Д16, АК4, АК6 наиболее оптимальным является применение стальной или нихромовой арматуры, обладающей большей устойчивостью к образованию электролитических пар внутри ячейки. Для всех сплавов отмечен эффект, выражающийся в достижении минимальных значений предельной плотности тока, что благоприятно отражается на достижении максимальной глубины при полном растворении арматуры внутри полостей.
В результате проведенных исследований получены комбинации электропроводящих заготовок с локализацией анодного растворения на границе арматуры. Некоторые примеры материалов матриц, арматуры, потенциалы области растворения и параметры УЗП приведены в табл. 1.
Установленные закономерности разнонаправленного анодного поведения матрицы и арматуры при гибридной обработке позволили решить задачи исследования и применимости способа ГОА.
Таблица 1
Области растворения и параметры УЗП_
Материал матрицы Материал арматуры Состав электролита и диапазон потенциалов области растворения (В) Параметры УЗП частота / амплитуда (кГц/мкм)
В92 Л63 15%NaCl (0,7-1,3) 18/6
АМгЗ Х20Н80 10% KCl (0,7-1,5) 19/7
Д16 XI5H60 15% NaCl (0,5-1,4) 18/9
АМгб Х20Н80 25% NaCl (0,6-1,5) 19/6
АК4 стапь2Х13 20%NaN03 (0,6-1,4) 18/8
В95 Х20Н80 10% KCl (0-1,65) 18/8
Оценка адекватности модельных уравнений ГОА в алюминиевых сплавах представлена на рис.2. Отклонения расчетных и экспериментальных данных не превышают 7-9%. Можно сделать вывод о работоспособности выбранной технологической схемы и достаточной точности полученных решений при смещении анодной границы в глубину отверстия или полости.
Рис. 2. Изменение плотности тока! по времени I при растворении арматуры из нихрома (Х20Н80) в матрице из сплава АМгЗ (электролит 10%КС1): 1 -расчет; 2 - эксперимент; 3,4 - аналогично без УЗП
Исследования с применением математического планирования эксперимента позволили получить регрессионное уравнение, адекватно описывающее зависимость плотности тока (¡) от времени обработки (0, наличия или
отсутствия УЗП(и) и материала арматуры (ш):
/ = 34,4 — 0,16/ + 30м + 14,3/я. (5)
В пятой главе описана разработка предлагаемых комплексных технологических процессов получения деталей из алюминиевых сплавов, включая определение эффективных методов окончательной обработки, позволяющих обеспечить высокие эксплуатационные качества обработанных отверстий и полостей переменного сечения, изделия в целом.
Комплексные технологические процессы на основе ГОА включают следующие этапы: получение армированных заготовок - уточнение технологических режимов - обработка - контроль.
Рабочие режимы обработки были получены на экспериментальных установках посредством использования результатов исследования процессов пассивации матриц из алюминиевых сплавов и одновременного активного растворения арматуры (табл. 2).
Таблица 2
Рабочие режимы ГОА_
Материал матрицы Материал арматуры Состав электролита и рабочее напряжение (В) Параметры УЗП частота / амплитуда (кГц / мкм)
В92 Л63 15%ЫаС1, 9 В 18/6
АМгЗ Х20Н80 10%КС1,14 В 19/7
АК4 сталь2Х13 20%ЫаЫ03, 13 В 18/8
В исследованиях по применению двухшпиндельной фрезерной обработки деармированных матриц с устройством демпфирования как эффективного метода окончательной обработки деталей из алюминиевых сплавов изучали амплитудно-частотные и амплитудно-фазовые характеристики (АЧХ) и (АФХ). Работу осуществляли на экспериментальной установке, включающей источник динамической силы (актуатор), тензорезистор для измерения усилия, датчик перемещения (индуктивный, релятивный) и трехкоординатные датчики ускорения (пьезокварцевые, абсолютные). В качестве актуаторов для определения АЧХ и АФЧХ применялись гидравлические и пьезокварцевые источники переменного усилия, а также импульсные молотки.
Разработаны модели динамического поведения структуры станка, оснащенного демпфирующим устройством, и процесса резания деармированной матрицы многолезвийным инструментом. Образованный контур регулирования позволяет провести моделирование двухшпиндельной фрезерной обработки и определить его стабильность при изменении конструкции демпфирующего устройства и варьирования режимов, в соответствии с принятыми качественно-точностными критериями.
Для проведения оптимизационных расчетов структуры станка, а также комбинированного моделирования динамического поведения структуры станка и управляющих контуров приводов во временном домене была разработана гибкотельная мультикомпонентная модель станка. На основе этой модели проводился анализ методом конечных элементов. Последующее моделирование контуров регулирования и комбинированный расчет динамических характеристик структуры позволили провести исследование поведения несущей системы станка в зависимости от положения компонентов в рабочем пространстве и уточненный расчет конструкции демпфирующего устройства.
Полученные характеристики динамического поведения станка использовались в дальнейших расчетах карт стабильных состояний станка при моделировании перемещения режущей кромки вследствие воздействия переменной силы. Для верификации рассчитанных границ стабильной области обработки была проведена тестовая фрезерная обработка исследуемых материалов.
Окончательную обработку деармированных заготовок-матриц производили исходя из рассчитанных и верифицированных карт стабильных состояний станка. При этом были выявлены параметры процесса, при которых производительность обработки ограничивалась наступлением нестабильного состояния, а не максимальной мощностью шпинделя.
Карты стабильности рассчитывались на основе модели обработки. Результаты расчетов достаточно адекватно описывают реальную кривую границы стабильности процессов. Некоторые отклонения в значениях рассчитанной глубины резания объясняются нелинейной зависимостью динамической силы резания от приведенного коэффициента силы резания.
Технологические параметры процесса фрезерования при окончательной обработке матриц для указанных материалов показаны в табл. 3.
Таблица 3
Технологические параметры фрезерования матриц_
Материал Частота вращения Максимальная глубина Подача
матрицы шпинделя резания (мм) (мм/зуб)
(об/мин)
В92 6800-7000 13,5 0,2
АМгЗ 8500-9000 11,0 0,2
АК4 7500-8000 10,5 0,2
Использование результатов исследований фрезерования на двухшпиндельных станках способствует увеличению глубины резания при окончательной обработке матриц и повышению производительности до 235%.
Проведенные исследования позволили предложить комплексный технологический процесс получения деталей из алюминиевых сплавов, который включает следующие операции: 1 - заготовительная: получение исходного материала; 2 - заготовительная: формование и установка арматуры, сушка; 3-формование; 4 —обработка: растворение арматуры, промывка в объеме электрохимической ячейки; 5 - промывочная: промывка матрицы в УЗП; 6 - контрольная, контроль матрицы; 7 - подготовительная: выбор и окончательный расчет демпфирующего устройства, на основании данных о материале заготовки, чертежа изделия, материале режущей кромки инструмента, их количества и т.д.; 8 - подготовительная: разработка карты стабильности для конкретной задачи обработки; 9 - подготовительная: корректировка управляющей программы, посредством внесения дополнений из карты стабильности; 10-фрезерная, окончательная обработка матрицы; 11-контрольная, контроль детали.
Анализ современных технологических проблем на предприятиях различных отраслей промышленности позволяет сделать заключение, что внедрение разработанных процессов может быть эффективно и комплексно осуществлено на приборостроительных, автомобильных, авиационных и ракетостроительных заводах, а также на предприятиях, производящих металлорежущий инструмент.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Использование в современном производстве широкой номенклатуры деталей из легких сплавов, содержащих глубокие отверстия и полости переменного сечения, может быть обеспечено на базе применения теоретических основ локализации границы арматуры при гибридной обработке в матрицах с собственной высокой электропроводностью и путем демпфирования колебаний при окончательной обработке. Разработанные физические и математические модели процессов комбинированного формообразования позволили создать комплексные технологические процессы обработки деталей из легких сплавов. Предложен механизм формообразования глубоких отверстий переменного сечения, состоящий в том, что на начальном этапе производится армированная заготовка, которая в электрохимической ячейке обеспечивает течение разнонаправленных анодных процессов матрицы и арматуры. Наложение ультразвукового поля в технологическом пространстве обеспечивает сохранение пассивного состояния матрицы при увеличении глубины электролита в полости. Окончательная обработка детали производится в зависимости от прочностных характеристик деармированной матрицы.
1. Разработана математическая модель процесса формирования глубоких отверстий в легких сплавах, учитывающая уровень кавитационного воздействия на динамику перемещения анодной границы арматуры при электрофизикохимической обработке и обеспечивающая возможность управления скоростью процесса.
2. Установлен механизм формообразования глубоких отверстий переменного сечения в матрицах из алюминиевых сплавов с высокой собственной проводимостью, учитывающий разнонаправленное анодное поведение материалов заготовки-матрицы, при гибридном удалении формирующей арматуры.
3. Установлены закономерности процесса ГОА и исследован механизм влияния толщины удаляемого слоя на стабильность процесса окончательной механической обработки матриц. Разработаны физические и математические модели процесса одновременного удаления припуска с двух поверхностей, позволяющие определить оптимальные частоты вращения шпинделей и обеспечить уменьшение влияния амплитуды колебаний инструмента на качество поверхности матрицы.
4. Предложен способ (патент РФ № 2207231) обработки арматуры в металлических матрицах, который дает возможность обрабатывать различные виды полостей в деталях из легких сплавов с относительной глубиной 500800:1.
Разработанные физические и математические модели процесса ГОА в алюминиевых сплавах позволяют вести автоматизированную разработку отдельных этапов комплексных технологических процессов и имеют достаточную сходимость с результатами проведенных исследований анодных процессов материалов матриц и арматуры.
5. Исследованы закономерности влияния ультразвукового поля на развитие процесса ГОА. Количественно определен коэффициент связи частоты колебаний с уровнем начальной плотности тока. Для обеспечения стабильности процесса ГОА предложено использование в качестве основных схем с общим озвучиванием электролита и материалов арматуры эффективно удаляемой в растворах нейтральных солей. Определен специальный коэффициент редуцирования начальной плотности тока с целью обеспечения длительного пассивного состояния матриц. Относительное увеличение начальной плотности тока в УЗП определяется интенсивностью области кавитации и составом электролита. Установлено эффективное увеличение начальной плотности до 2,5 раз, что достаточно для получения полостей глубиной до 800:1. Установлены параметры регулирования разнонаправленных анодных процессов матрицы и арматуры. Предложены режимы ГОА с амплитудой ультразвукового воздействия до 9 мкм и частотой 18-20 КГц.
6. Получены на основе физических и математических моделей процесса фрезерования (при оснащении станка устройством демпфирования) для деармированных матриц с одновременным удалением припуска на двух поверхностях, основные параметры окончательной обработки деталей при обеспечении требуемых качественно-точностных показателей. Установлено повышение производительности обработки до 235% при рекомендуемых частотах вращения 6000 -9000 об/мин (величина подачи 0,2 мм/зуб).
7. Разработаны комплексные технологические процессы обработки деталей из алюминиевых сплавов. Представлены рекомендации по технологической подготовке производства. Осуществлено внедрение в производственный процесс изготовления структурных элементов с годовым экономическим эффектом 187,0 тысяч рублей.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Трофимов Ю.В. Обработка армированных заготовок из алюминиевых сплавов/Ю.В.Трофимов//Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т. 5. №10. - С. 143-146.
2. Трофимов Ю.В. Применение двухшпиндельных обрабатывающих центров/Ю.В.Трофимов // Бурение и нефть. 2008. №5. - С. 46-48.
3.Несмеянов Е.А. Повышение виброустойчивости оборудования при комплексной обработке / Е.А.Несмеянов, Ю.В. Трофимов//Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. №7.-С. 23-26.
4. Чижов М.И. Комплексная обработка деталей из алюминиевых сплавов/М.И.Чижов, Ю.В.Трофимов//Фундаментапьные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010. №6(284).- С.99-103.
Патент на изобретение
5. Патент 2207231 Российская Федерация, МКИ В23Н 5/06, 3/00. Способ комбинированной обработки поверхностей в армируемых электропроводящих материалах / В.Т. Трофимов, В.В. Трофимов, Ю.В. Трофимов; №2207231; заявл. 23.07.2001; опубл.27.06.2003, Бюл. №18. 4 с.
Статьи и материалы конференций
6. Трофимов Ю.В. Гибридные технологии обработки материалов высокой прочности / Ю.В. Трофимов, М.И. Чижов//Сборник трудов победителей конкурса на лучшую научную работу, посвященного 50-летию ВГТУ. Воронеж: ВГТУ,2006.-С. 117-119.
7. Чижов М.И. Технико-экономические показатели применения гибких производственных систем (ГПС) в Европе/М.И. Чижов, Ю.В. Трофимов//
Инновационные технологии и оборудование машиностроительного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006. Вып. 5. - С. 85-88.
8. Трофимов Ю.В. Станочное оборудование для внедрения гибридных процессов в машиностроении / Ю.В. Трофимов//Теория и практика машиностроительного оборудования: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2002. Вып. 10.-С. 112-114.
9. Чижов М.И. Комплексная обработка деталей из сплавов на основе алюминия / М.И. Чижов, Ю.В. Трофимов//Студент, специалист, профессионал: сб. тр. III междунар. науч. - практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 2009. -С.177-183.
Ю.Трофимов Ю.В. Теоретические основы комплексной обработки глубоких каналов/Ю.В. Трофимов, В.Т. Трофимов//45 научно-техническая конференция ВГТУ: сб. тр. науч. - техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. - С. Mi-
11. Трофимов Ю.В. Технология получения отверстий малого диаметра / Ю.В. Трофимов, В.Т. Трофимов, В.В. Трофимов//Инновационные технологии и оборудование машиностроительного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. - С. 181-186.
12. Несмеянов Е.А. Оптимизация режимов резания для двухшпиндельных фрезерных обрабатывающих центров/Е.А. Несмеянов, Ю.В. Трофимов// Инновационные технологии и оборудование машиностроительного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2009. - С. 73-77.
Подписано в печать 24.03.2011. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0.
Тираж 100 экз. Заказ № ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14
142.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Трофимов, Юрий Владимирович
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ В ЛЕГКИХ СПЛАВАХ.
1.1. Виды деталей из легких сплавов.
1.2. Механическая обработка.
1.3. Физико-технические методы обработки.
1.4.Гибридные методы обработки.
1.4.1.Гибридная обработка металлической формирующей арматуры.
1.4.2.Технологические сложности реализации способа ГО А, выбор метода окончательной обработки.
1.4.3. Особенности моделирования ГОА в матрицах с высокой проводимостью.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Разработка общих методологических положений.
2.2. Методика проведения теоретических и экспериментальных исследований.
2.3. Этапы проведения теоретических и экспериментальных исследований
2.3.1. Физическое моделирование процессов анодного растворения арматуры в матрицах из алюминиевых сплавов при интенсификации процесса УЗП.
2.3.2. Математическое моделирование процесса на основе разработанных физических моделей.
2.3.3. Исследование анодного растворения электропроводящих материалов арматуры и матрицы в УЗП.
2.3.4. Исследование процессов окончательной обработки матриц.
2.3.5. Разработка комплексных технологических процессов.
ГЛАВА 3. .ФИЗИЧЕСКОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ АРМИРОВАННЫХ МАТРИЦ.
3.1 .Моделирование движения анодной границы.
3.1.1. Моделирование воздействия кавитации на процесс движения анодной границы.
3.1.2. Влияние геометрических характеристик отверстия на процесс ГОА
3.1.3. Взаимовлияние термодинамических свойств электролитов на процесс развития кавитации при растворении арматуры.
3.1.4. Влияние видов кавитации на моделирование ГОА.
3.2. Система модельных коэффициентов и их численное выражение.
3.3. Математическое моделирование процессов ГОА.
3.3.1. Определение общего дифференциального уравнения процесса ГОА
3.3.2. Моделирование процесса предельного движения анодной границы.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГОА В МАТРИЦАХ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ.
4.1. Определение технологических условий ГОА.
4.2. Определение диапазона пассивации матриц из алюминиевых сплавов.
4.3. Рабочие режимы растворения арматуры в нейтральных электролитах
4.4. Рабочие режимы растворения арматуры в щелочных электролитах
4.5. Рабочие режимы растворения арматуры в легких сплавах.
4.6. Проверка адекватности математической модели.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛЕГКИХ СПЛАВОВ.
5.1. Производство армированных заготовок.
5.2. Определение и корректировка технологических режимов.ИЗ
5.3. Маршрутные комплексные технологические процессы.
5.4. Физическое и математическое моделирование процессов окончательной обработки матриц.
5.5. Определение режимов окончательной фрезерной обработки матриц из алюминиевых сплавов.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
Введение 2011 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Трофимов, Юрий Владимирович
В современном производстве постоянно увеличивается номенклатура легких сплавов, характеризующихся малой плотностью, пластичностью и достаточной механической прочностью. Детали автомобильной и химической промышленности, аэрокосмического комплекса, приборостроения, такие как корпусы, втулки, элементы подшипниковых узлов, структурные элементы и т.п., выполняются из алюминиевых сплавов Д16, В95, АК4, АМгЗ и других. Получение в них глубоких отверстий, полостей, каналов, особенно переменного сечения и малых размеров (менее 1 мм), является сложной технологической задачей. Так, корпусные детали двигателей требуют получения смазывающих, охлаждающих, технологических и импульсных отверстий переменного сечения и глубиной более 100 диаметров, а подшипниковые узлы со встроенными элементами технической диагностики более 140 диаметров. Одним из наиболее эффективных методов решения этой проблемы является гибридная обработка. При комбинированном формообразовании она характеризуется одновременным сочетанием двух и более физико-технических эффектов.
Предложенная российскими исследователями универсальная рабочая гипотеза, на базе которой получены A.C. №№ 944850, 1299719, 1493265, 1673329, Пат. РФ №2207231 определяла, что возможно получение качественных изделий, содержащих глубокие отверстия, посредством анодного растворения металлической арматуры в ультразвуковом поле (УЗП). При этом необходимо создать условия для избирательного растворения арматуры в электропроводящих материалах - детерминировать рабочие режимы в технологической ячейке, при обеспечении ультразвуковой интенсификации анодного растворения металлической арматуры на больших глубинах без разрушения канала на границе арматуры. Методологические основы проектирования гибридной обработки позволили разработать ряд высокоэффективных способов, в частности, для деталей из заготовок - матриц с установленной металлической формирующей арматурой, соответствующей технологическому припуску.
При обработке различных материалов способ гибридной обработки арматуры (ГОА) обладает рядом преимуществ перед традиционными технологическими методами получения отверстий. При исследованиях процессов получения глубоких каналов было доказано, что при ультразвуковой интенсификации анодного растворения арматуры возможна обработка отверстий с минимальным диаметром 8-10 мкм при соотношении глубины к диаметру более 800:1. При этом на технологические показатели практически не влияют твердость и структура обрабатываемого материала. Однако фактором, сдерживающим широкое внедрение ГОА, оказалась высокая чувствительность заготовок-матриц к составам электролитов и силовым воздействиям при окончательной обработке.
Дальнейшее развитие способа ГОА для материалов допускающих технологическое армирование предполагает:
- расширение номенклатуры материалов матриц, в первую очередь, за счет алюминиевых сплавов;
- определение на стадии разработки комплексной технологии эффективных методов окончательной обработки деармированных деталей, позволяющих обеспечить высокие эксплуатационные показатели обработанных отверстий в изделиях.
Работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой ГБ.2003.39. -«Теория и практика машиностроительного производства», ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет».
Цель работы: создание комплексной технологии на основе электрофи-зикохимической обработки матриц из легких сплавов, обеспечивающей качественное получение глубоких отверстий переменного сечения.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи работы:
1. Обосновать применимость теоретических положений локализации границы арматуры при обработке матриц из алюминиевых сплавов.
2. Разработать и экспериментально исследовать способ гибридной обработки арматуры в матрицах из алюминиевых сплавов для получения глубоких отверстий переменного сечения и сверхмалых каналов.
3. Разработать физическую и математическую модели процессов образования глубоких отверстий переменного сечения в матрицах из легких сплавов с высокой собственной проводимостью при гибридной электрохимической обработке с неподвижным катодом в ультразвуковом поле.
4. Применить физические и математические модели способа окончательной обработки заготовок-матриц, для получения задаваемых параметров процесса формообразования и обеспечения качественно-точностных показателей, предъявляемых к изделиям.
5. Разработать технологические режимы комплексной обработки деталей из легких сплавов, рекомендации по проектированию технологии, оборудования и инструмента.
Методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием научных основ электрохимического формообразования и механической обработки. Использовались уравнения математической физики, теории колебаний, модального анализа, закономерности раттер-эффекта. Для проведения расчетов применялись численные методы и программирование на языках высокого уровня. Экспериментальные результаты обрабатывались с применением математической статистики.
Достоверность результатов исследований обеспечивалась разработкой теоретической части работы на основе классических закономерностей электрохимической и механической обработки, теории теплопроводности и ультразвукового поля, применением положений гибридных методов обработки, лицензированных программных продуктов, апробированных методик проведения экспериментов.
Научная новизна работы. Следующие результаты работы характеризуются научной новизной:
1. Установлен механизм формообразования глубоких отверстий переменного сечения в матрицах из алюминиевых сплавов с высокой собственной проводимостью, учитывающий разнонаправленное анодное поведение материалов заготовки-матрицы при гибридном удалении формирующей арматуры. Он является основой способа обработки полостей и каналов в металлических матрицах (Пат. РФ. № 2207231).
2. Разработана математическая модель процесса формирования глубоких отверстий в алюминиевых сплавах, учитывающая уровень ультразвукового воздействия на динамику перемещения анодной границы арматуры при элек-трофизикохимической обработке и обеспечивающая возможность управления скоростью процесса.
3. Установлены закономерности процесса гибридной обработки арматуры и исследован механизм влияния толщины удаляемого слоя на стабильность процесса окончательной механической обработки матриц. Получены физические и математические модели процесса одновременного удаления припуска с двух поверхностей, позволяющие определить оптимальные частоты вращения шпинделей и обеспечить уменьшение влияния амплитуды колебаний инструмента на качество поверхности матрицы.
Практическая значимость. Разработаны процессы гибридной обработки арматуры и механической обработки, которые позволяют получить глубокие (до 800:1)отверстия переменного сечения в деталях из алюминиевых сплавов при комплексной обработке заготовок.
Предложенный способ обработки обеспечивает достижение качественно-точностных показателей, предъявляемых к деталям из алюминиевых сплавов, что расширяет технологические возможности гибридной обработки формирующей арматуры.
Комплексные технологические процессы на основе ГОА позволяют повысить технологичность и производительность обработки деталей с глубокими (более 100:1) отверстиями переменного сечения из алюминиевых сплавов.
Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследований по разработке процесса комплексной обработки деталей из алюминиевых сплавов, содержащих глубокие отверстия и полости переменного сечения, внедрены на предприятии «СКИФ-М» (г. Белгород) при разработке технологии изготовления структурных элементов летательных аппаратов с годовым экономическим эффектом 187,0 тысяч рублей. Результаты работы рекомендованы к внедрению на Воронежском механическом заводе, в Воронежском акционерном авиастроительном обществе. Внедрение результатов исследований позволило повысить эффективность технологических процессов, качество изготовления и надежность деталей из алюминиевых сплавов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих международных, российских конференциях и семинарах, в частности: «Теория и практика машиностроительного оборудования» (Воронеж, 2005), научной конференции молодых ученых и специалистов (Манхейм, Германия, 2005), Юбилейной научно-технической конференции посвященной 50-летию ВГТУ (Воронеж, 2006), международной научно-практической конференции ССП-2009 (Воронеж, 2009), научных конференциях ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» в 2004-2010 годах, научных конференциях ГОУВПО «Брянский государственный технический университет» в 2009-2010 годах
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, пять глав, заключение, приложение и список литературы из 187 наименований. Основная часть исследования изложена на 147 страницах, содержит 30 рисунков, 7 таблиц.
Заключение диссертация на тему "Комплексная обработка глубоких отверстий переменного сечения в деталях из легких сплавов"
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Использование в современном производстве широкой номенклатуры деталей из легких сплавов, содержащих глубокие отверстия и полости переменного сечения, может быть обеспечено на базе применения теоретических основ локализации границы арматуры при гибридной обработке в матрицах с собственной высокой электропроводностью и путем демпфирования колебаний при окончательной обработке. Разработанные физические и математические модели процессов комбинированного формообразования позволили создать комплексные технологические процессы обработки деталей из легких сплавов. Предложен механизм формообразования глубоких отверстий переменного сечения, состоящий в том, что на начальном этапе производится армированная заготовка, которая в электрохимической ячейке обеспечивает течение разнонаправленных анодных процессов матрицы и арматуры. Наложение ультразвукового поля в технологическом пространстве обеспечивает сохранение пассивного состояния матрицы при увеличении глубины электролита в полости. Окончательная обработка детали производится в зависимости от прочностных характеристик деармированной матрицы.
1. Разработана математическая модель процесса формирования глубоких отверстий в легких сплавах, учитывающая уровень кавитационного воздействия на динамику перемещения анодной границы арматуры при электрофизи-кохимической обработке и обеспечивающая возможность управления скоростью процесса.
2. Установлен механизм формообразования глубоких отверстий переменного сечения в матрицах из алюминиевых сплавов с высокой собственной проводимостью, учитывающий разнонаправленное анодное поведение материалов заготовки-матрицы, при гибридном удалении формирующей арматуры.
3. Установлены закономерности процесса ГОА и исследован механизм влияния толщины удаляемого слоя на стабильность процесса окончательной механической обработки матриц. Разработаны физические и математические модели процесса одновременного удаления припуска с двух поверхностей, позволяющие определить оптимальные частоты вращения шпинделей и обеспечить уменьшение влияния амплитуды колебаний инструмента на качество поверхности матрицы.
4. Предложен способ (патент РФ № 2207231) обработки арматуры в металлических матрицах, который дает возможность обрабатывать различные виды полостей в деталях из легких сплавов с относительной глубиной 500800:1. Разработанные физические и математические модели процесса ГОА в алюминиевых сплавах позволяют вести автоматизированную разработку отдельных этапов комплексных технологических процессов и имеют достаточную сходимость с результатами проведенных исследований анодных процессов материалов матриц и арматуры.
5. Исследованы закономерности влияния ультразвукового поля на развитие процесса ГОА. Количественно определен коэффициент связи частоты колебаний с уровнем начальной плотности тока. Для обеспечения стабильности процесса ГОА предложено использование, в качестве основных, схем с общим озвучиванием электролита и материалов арматуры эффективно удаляемой в растворах нейтральных солей. Определен специальный коэффициент редуцирования начальной плотности тока, с целью обеспечения длительного пассивного состояния матриц. Относительное увеличение начальной плотности тока в УЗП определяется интенсивностью области кавитации и составом электролита. Установлено эффективное увеличение начальной плотности до 2,5 раз, что достаточно для получения полостей глубиной до 800:1. Установлены параметры регулирования разнонаправленных анодных процессов матрицы и арматуры. Предложены режимы ГОА с амплитудой ультразвукового воздействия до 9 мкм и частотой 18-20 КГц.
6. Получены, на основе физических и математических моделей процесса фрезерования (при оснащении станка устройством демпфирования) для деар-мированных матриц с одновременным удалением припуска на двух поверхностях, основные параметры окончательной обработки деталей при обеспечении требуемых качественно-точностных показателей. Установлено повышение производительности обработки до 235% при рекомендуемых частотах вращения 6000 -9000 об/мин (величина подачи 0,2 мм/зуб).
7. Разработаны комплексные технологические процессы обработки деталей из алюминиевых сплавов. Представлены рекомендации по технологической подготовке производства. Осуществлено внедрение в производственный процесс изготовления структурных элементов с годовым экономическим эффектом 187,0 тысяч рублей.
Библиография Трофимов, Юрий Владимирович, диссертация по теме Автоматизация в машиностроении
1. Алюминиевые сплавы. Применение алюминиевых сплавов. Справочное руководство / Редакционная коллегия И.В. Горынин и др.- Москва.: «Металлургия», 1978.-267 с.
2. Алюминиевые сплавы (свойства, обработка, применение) / Пер. с нем.; Под ред. М.Е. Дрица.- М.: Металлургия, 1989. 680 с.
3. Антропов А.И. Теоретическая электрохимия / А.И.Антропов. М.: Высшая школа, 1969. - 348 с.
4. Аппен A.A. Температуроустойчивые неорганические покрытия / A.A. Аппен. Л.: Химия, 1977. - 381 с.
5. Араманович И.Г. Уравнения математической физики / И.Г. Арамано-вич, В.И. Левин. М.: Наука, 1964. - 288 с.
6. Аранцев В.А. Электрохимическая обработка отверстий с малыми размерами сечений и отверстий повышенной глубины / В.А. Аранцев // Прогрессивные электрофизические и электрохимические методы обработки. Саратов,1979.- С.31-33.
7. Балыпин М.Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна / М.Ю. Балыпин, С.С. Кипарисов.- М.: Металлургия, 1978. -184 с.
8. Бартл Д. Технология химической и электрохимической обработки поверхностей / Д. Бартл, О. Мудрох. М.: Машиностроение, 1991. - 712 с.
9. Белый В.А. Металлополимерные материалы и изделия / В.А. Белый, Н.И. Егоренков, Л.С. Корецкая.- М.: Химия, 1979. 310 с.
10. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов / М.Л.Бернштейн.- М.: Металлургия, 1968. Т. 1. 596 е.; Т. 2. 597 с.
11. Бойко А.Ф. Высокочастотное электроэрозионное прошивание отверстий малого диаметра / А.Ф. Бойко // Электронная обработка материалов.1980. №1,-С. 86-88.
12. Бобринец А.Н. Размерная электрохимическая обработка металлических пленок на диэлектрическом основании: Дис. канд. техн. наук (05.03.01. процессы механической и физико-химической обработки, станки и инструмент) / А.Н. Бобринец. - Тула, 1981. - 216 с.
13. Брабец Б.И. Проволока из тяжелых и цветных металлов / Б.И. Бра-бец. М.: Металлургия, 1984. - 296 с.
14. Васильев A.A. Технологические возможности и закономерности многоэлектродной электроэрозионной-электрохимической обработки отверстий: Дис. канд. техн. наук. 05.03.01. Тула, 1980. 214 с.
15. Вероман В.Ю. Ультразвуковая обработка материалов / В.Ю. Веро-ман, А.Б. Аренков. Л.: Машиностроение, 1971. - 167 с.
16. Витязь П.А. Разработки белорусского республиканского НПО порошковой металлургии в области новых материалов и технологий, их использование в машиностроении / П.А. Витязь, Е.В. Звонарев // Порошковая металлургия (Киев), 1993. № 6. - С. 4 - 16.
17. Владимиров B.C. Уравнения математической физики/В.С.Владимиров. М.: Наука, 1981. - 512 с.
18. Гайдученко Э.И. Электроэрозионная обработка отверстий малых диаметров / Э.И. Гайдученко. JI., 1967. 173 с.
19. Гинберг A.M. Ультразвук в химических и электрохимических процессах машиностроения / A.M. Гинберг. М.: Машгиз, 1962. - 107 с.
20. Григорьев В.А. Интенсификация виброабразивной обработки деталей с наложением электрохимического процесса / В.А.Григорьев // Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента. Пенза, 1981. - С. 44 - 45.
21. Гопиенко В.Г. Способы производства порошковой продукции из алюминия и его сплавов / В.Г. Гопиенко.- JL: ЛДНТП, 1980. 20 с.
22. Грилихес С.Я. Защитно-декоративные покрытия алюминия / С.Я. Грилихес. Л.: ЛДНТП, 1990. - 223 с.
23. Грилихес С.Я. Обезжиривание, травление и пассивирование металлов / С.Я. Грилихес. Л.: Машиностроение, 1987. - 112 с.
24. Гришина Е.П. Влияние свойств поверхностных пленок на технологические показатели процесса электрохимической обработки титановых сплавов: Автореф. дис. канд. техн. наук. 05.03.01. Кишинев, 1985. - 17 с.
25. Давыдов А.Д., Анодное поведение металлов при электрохимической обработке / А.Д Давыдов, В.Д. Кащеев // Итоги науки и техники. 1977. - Т.9, Электрохимия. - ВИНИТИ. - С. 154-187.
26. Дежкунов Н.В., Кувшинов Г.И., Прохоренко П.П. Захлопывание ка-витационных полостей между двумя стенками в ультразвуковом поле / Н.В. Дежкунов, Г.И. Кувшинов, П.П. Прохоренко // Акустический журнал. 1983. -Т.29, №6. С. 754 - 757.
27. Дикусар А.И. Электродные процессы и процессы переноса при электрохимической размерной обработке металлов / А.И. Дикусар, Г.Р. Энгель-гардт, В.И. Петренко, Ю.Н. Петров. Кишинев: Штиинца, 1983. - 207 с.
28. Иванов Н.И. Разработка и исследование некоторых методов интенсификации прошивочных операций размерной электрохимической обработки: Дис. канд. техн. наук. 05.03.01. Тула, 1969. - 181 с.
29. Ивенсен В.А. Феноменология спекания / В.А. Ивенсен. М.: Металлургия, 1985.-247 с.
30. Кавтарадзе О.Н. Оборудование и оснастка, электроды-инструменты для электроискровой обработки с наложением ультразвуковых колебаний / О.Н.Кавтарадзе // Электронная обработка материалов. — 1984. №4. С.70
31. Заявка N413507 (Япония) МКИ В 23 В 51/00 Керамическое сверло с алмазным покрытием / О. Наоике, М. Хидэки, Т. Номура. 1992.
32. Кипарисов С. С., Либенсон Г. А., Порошковая металлургия / С.С. Кипарисов, Г.А. Либенсон. М., 1972. - 218 с
33. Клоков В.В. Электрохимическое формообразование / В.В.Клоков. -Казань, КГУ, 1984. 80 с.
34. Клоков В.В. Моделирование процессов электрохимической размерной обработки и работы профессора Г.Г. Тумашева / В.В.Клоков // Маш. методы решения задач теории фильтрации: Тез. докл. 2 Респ. научно-техн. семин. -Казань, 1992. С.75-79.
35. Кнэпп Р. Кавитация / Р.Кнэпп, Дж. Дэйли, Ф.Хэммит. пер. с англ. -М.: Мир, 1974.-688 с.
36. Коваленко B.C. Обработка материалов импульсным излучением лазеров /В.С.Коваленко. Киев: Высшая школа, 1977. - 151 с.
37. Коваленко B.C. Технология и оборудование электрофизических и электрохимических методов обработки материалов / В.С.Коваленко.- Киев: Вища школа, 1983. 176 с.
38. Колачев Б.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов / Б.А. Колачев.- М.: Металлургия, 1992. -480 с.
39. Корчагин Г.Н. Определение области устойчивости процесса ЭХО / Г.Н.Корчагин // Электронная обработка материалов. 1973. - N1. - С. 9-10.
40. Коровинский В.А. Обработка и доводка отверстий и пазов малых размеров сечений проволочным инструментом на электрохимических станках модели ДСФ/В.А.Коровинский // Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1984. - №2. - С.10-12.
41. Косычев Ю.Н. Исследование процесса ЭХО малых отверстий / Ю.Н. Косычев, В.А. Монахов, В.Б. Батуров // Электрохимическая обработка в производстве деталей авиадвигателей. Куйбышев, 1981. - С. 52-58.
42. Кошляков Н.С. Уравнения в частных производных математической физики / Н.С. Кошляков, Э.В. Глиннер, М.М. Смирнов, М.: Высшая школа, 1970.-712 с.
43. Кречмар Э. Напыление металлов, керамики и пластмасс / Э.Кречмар. Пер. с нем.- М.: Машиностроение, 1986. 432 с.
44. Курилов П.Г. Производство конструкционных изделий из порошков на основе железа / П.Г.Курилов, В.Н. Рыбаулин.- М.: Металлургия, 1992. -128 с.
45. Лаворко П.К. Оксидные покрытия металлов / П.К. Лаворко.- М.: Машиностроение ,1993.- 186 с.
46. Левинсон Е.М. Отверстия малых размеров (методы получения) / Е.М.Левинсон. Л.: Машиностроение, 1977. - 152 с.
47. Либенсон Г.А. Основы порошковой металлургии / Г.А. Либенсон.-М. Металлургия, 1975.-200с.
48. Манин М.И. Технологические характеристики ультразвуковой обработки твердых сплавов при совмещении с процессом анодного растворения / М.И.Манин, Б.Х.Мечетнер // Вып.1, М.: Машиностроение, 1966. С. 152-156.
49. Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов / А.И.Марков. -М.: Машиностроение, 1980. 237 с.
50. Маршаков И.К. Влияние ультразвукового поля на пассивное состояние некоторых металлов / И.К.Маршаков, В.К.Алтухов // Исследования по электроосаждению и растворению металлов.- М.: Наука, 1971. С. 40 47.
51. Математическое моделирование. Процессы в нелинейных средах. -М.: Наука, 1986.-312 с.
52. Материалы в машиностроении. Выбор и применение. М.: Машиностроение. Т.1. Цветные металлы и сплавы, 1987. 304 е.; Т.2.Конструкционная сталь, 1987. 496 е.; Т.З. Специальные стали и сплавы, 1988. 448 е.; Т.4. Чугун, 1988. 248 с.
53. Мэнсон Дж., Полимерные смеси и композиты / Дж. Мэнсон, Л. Скер-линг. Пер. с англ. Под ред. Г.Г. Бабаевского. М.: Химия, 1981. - 736 с.
54. Мощные ультразвуковые поля / Под ред. Л.Д. Розенберга. М.: Наука, 1969. - 326 с.
55. Назаров Н.В. Электрохимическое сверление / Н.В.Назаров // Машиностроитель, 1980. №10. С. 25-27.
56. Немилов Е.Ф. Электроэрозионная обработка материалов / Е.Ф. Не-милов. Л.: Машиностроение, 1983.- 160с.
57. Несмеянов Е.А. Особенности высокоскоростного фрезерованияалюминиевых заготовок / Е.А. Несмеянов, Ю.В. Трофимов // Инновационные технологии и оборудование машиностроительного комплекса. Межвуз. сб. научн. тр. Воронеж: ВГТУ, 2009. Вып. 12. С. 78-82.
58. Несмеянов Е.А. Повышение виброустойчивости оборудования при комплексной обработке / Е.А.Несмеянов, Ю.В.Трофимов // Вестник Воронежского государственного технического университета. Воронеж: ВГТУ, 2010. Т6. №.7. С. 23-26.
59. Новицкий Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах / Б.Г.Новицкий. М.: Химия, 1983. 191 с.
60. Обработка давлением алюминиевых и жаропрочных сплавов: Сб. статей / Под ред. А.И. Колпашникова. М.: Машиностроение, 1987. 123 с.
61. Обработка материалов резанием / Под ред. A.A. Панова. М.: Машиностроение, 1988. -736 с.
62. A.c. 1493265 СССР МКИ А 62 С 3/04 Огнепреградитель/ А.Ю. Потапов, В.В.Трофимов, В.Т. Трофимов, В.П. Смоленцев и В.И. Шукайло. Опубл. 1989. БЮЛ.№26.
63. Олейников Б. В. Алюминий — новый минерал класса самородных элементов / Б.В.Олейников // Записки ВМО. 1984, ч. CXIII, Вып. 2, С. 210-215.
64. Петров Ю.Н. Основы повышения точности электрохимического формообразования / Ю.Н. Петров, Г.Н. Корчагин, Г.Н. Зайдман, Б.П. Саушкин. Кишинев: Штиинца,1977. - 195 с.
65. Подураев В.Н. Физико-химическая обработка материалов / В.Н. По-дураев, B.C. Камалов. М.: Машиностроение, 1973. 228 с.
66. Подураев В.Н. Технология физико-химических методов обработки / В.Н. Подураев. М.: Машиностроение, 1985. 264 с.
67. Подшибякин В. Д. Электрохимическая обработка глубоких каналов / В.Д. Подшибякин // Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин. Ярославль, 1979. №8. С. 149-152.
68. Прохоренко П.П. Ультразвуковая металлизация материалов / П.П. Прохоренко, В.А. Лабунов, Под ред. В.А. Лабунова. Минск: Белоруссия, 1987. -271 с.
69. Прохоренко П.П. Увеличение подъема жидкости в капилляре при наличии кавитации / П.П. Прохоренко, Н.В. Дежкунов // Повышение эффективности технологических процессов в поле акустических колебаний. М.: Металлургия, 1981.-С. 146-150.
70. Раковский B.C. Порошковая металлургия в машиностроении / В.С.Раковский, В.В. Саклинский. М.: Машиностроение, 1973. 126 с.
71. Роман О.В. Справочник по порошковой металлургии / О.В.Роман, И.П. Габриелов. Минск: Белоруссия, 1988. 175 с.
72. Рубан В.Е. Одновременная электроэрозионная прошивка отверстий, расположенных под углом к оси детали / В.Е. Рубан, А.П. Москалев, В.Н. Мирошниченко // Станки и инструмент, 1980. №4. С. 30-31.
73. Румянцев Е.М. Исследование точностных возможностей ЭХО с вибрацией электродов / Е.М.Румянцев, В.И. Волков, В.М. Бурков // Электронная обработка материалов. 1980. №6. - С.17-19.
74. Румянцев Е.М. Исследование взаимосвязи электрохимических свойств поверхностных пленок и локализация при ЭХРО титана / Е.М. Румянцев, О.И. Невский, В.И. Волков, Е.П. Гришина // Электронная обработка материалов. 1984. №4. С. 14-17.
75. Рыкалин H.H. Основы электронно-лучевой обработки материалов / H.H. Рыкалин, И.Н. Зуев, A.A. Углов. М.Машиностроение, 1978. - 239 с.
76. Седыкин Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин / Ф.В.Седыкин. М.: Машиностроение, 1976. 302 с.
77. Седыкин Ф.В. Электрохимическая обработка в производстве радиоэлектронной аппаратуры / Ф.В. Седыкин, Л.Б. Дмитриев, В.В. Любимов, В.Д. Струков. М.: Энергия, 1980. 136 с.
78. Сейсон К. Эффективность выполнения электроэрозионной обработкой отверстий малого диаметра / К. Сейсон Пер. с яп. // Mon. J. Just. J. Sei. Univ. Tokio. 1982. №6. - С. 676 - 690.
79. Сергеев А.П. Электроэрозионная прошивка отверстий малого диаметра / А.П. Сергеев, В.П.Смоленцев, A.A. Ягупов // Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1981. №4. С. 8-10.
80. Смоленцев В.П. Технология электрохимической обработки внутренних поверхностей / В.П.Смоленцев. М.: Машиностроение, 1978. 176 с.
81. Смоленцев В.П. Электрохимическое получение отверстий малого диаметра в диэлектриках / В.П.Смоленцев, В.В.Трофимов // Электронная обработка материалов. 1987. №6. С. 43-48.
82. Pat. N5159167 (USA). МКИ В 23 Н 7/32,В 23 Н 7/30 Способ и устройство для электроэрозионного прошивания. Structure for and method of electrical discharge machining/ S.E. Chaikin, D.L.Brettager;Raycon Corp. 1992
83. Заявка 57-184638 (Япония). Способ обработки мелких отверстий/ 1п-oue Kiyochi. 1983.
84. Pat. N4386256 (USA). Способ ЭЭО с введением ультразвуковых колебаний// Machine method and apparatus. Inoue Kiyoshi; Inoue Japax, Research Incorporated. 1983.
85. Pat. N5030596 (USA) Способ изготовления спеченных алмазов. МКИ С 04 В 35/56 / Kume Shoichi, Yoshida Haruo, Suzuki Kazutaka, Tasaki Yoshio, Ikuta Shiro, Ishikava Masamitu, Mashida Mishide; Agency of Industrial Science J
86. Technology Ministry of International Trade & Indastry. 1991.
87. Pat. N5183632 (USA). Способ изготовления тормозных дисков из композита на основе алюминия. МКИ В 22 F 3/14 / K.Manabu, A. Masaro. Method of manufacturing an aluminium-base composite disc rotor. Akebono Brake Ind. Co., LTD. - 1993.
88. A.c. №1673329 СССР МКИ В 23 H 3/00, 9/14 Способ изготовления диэлектрических деталей с отверстиями / В.П. Смоленцев, В.Т. Трофимов и В.В. Трофимов. Опубл. 1991. Бюл. № 32.
89. A.c. №944850 СССР МКИ В 23 Н 1/25 Способ электрохимической обработки / В.П. Смоленцев, Т.П. Литвин, В.А. Перов, A.B. Попов, В.Н. Анти-пов. Опубл. 1982. Бюл. №27.
90. A.c. N1299719 СССР МКИ В25 Н 15/00 Способ электрохимической обработки металлических покрытий на диэлектриках /В.В. Трофимов, В.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, З.Б. Садыков. Опубл. 1987. Бюл. №12.
91. A.c. N1808498 СССР МКИ В23 В 35/00 Способ обработки отверстий и алмазно-абразивное сверло для его осуществления / В.В. Бурмистров, В.В. Гусев, Л.Н. Феник, В.Н. Дубовик, Е.Б. Щепановский. Опубл. 1993. Бюл. №14.
92. Патент РФ №2207231 МКИ В23Н 5/06, 3/00 Способ комбинированной обработки поверхностей в армируемых электропроводящих материалах / В.Т. Трофимов, В.В. Трофимов, Ю.В. Трофимов. Опубл. 2003. Бюл. №18.
93. A.c. N814588 СССР МКИ В23 Н 11/08 Станок для глубокого сверления отверстий малого диаметра / Шушпан Ю.И., Беловол Ю.С., Маликовский В.В., Чередник B.C., Омельчук B.C. Опубл. 1981. Бюл. №19.
94. Теория и технология производства порошковых материалов и изделий: Сборник научных трудов. Новочеркасск, 1993. с. 114-122.
95. Технологические лазеры. Справочник в двух томах. М.: Машиностроение, 1991. Т. 1,2. 645 с.
96. Тихонов В.Н. Аналитическая химия алюминия / В.Н. Тихонов. М.: Наука, 1971.-266 с.
97. Трофимов В.В. Комбинированная обработка глубоких каналов в армируемых материалах: Дис. док. техн. наук. 05.03.01. Воронеж, 1998. 330 с.
98. Трофимов В.Т. Применение процессов электрохимической обработки металлических вставок при изготовлении профильных микроотверстий /
99. B.Т.Трофимов, В.В.Трофимов // Сборник трудов Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка и реализация новых механических и физико-химических методов обработки". М.: МВТУ, 1988. С. 41-42.
100. Трофимов В.В. Получение отверстий в труднообрабатываемых материалах / В.В.Трофимов, В.Т.Трофимов // М.: Машиностроитель, 1993. №10.1. C.13- 14.
101. Трофимов В.В. Комбинированные методы обработки и испытаний / В.В. Трофимов, В.П. Смоленцев, В.Т. Трофимов. Монография. Деп. в ВИНИТИ 15.04.97, М1253-В97. 219 с.
102. Трофимов В.В. Электрохимическая обработка металлических вставок в диэлектрических материалах/В .В. Трофимов // Электрохимические и электрофизические методы обработки материалов. Тула: ТПИ, 1986. С. 27-32.
103. Трофимов Ю.В. Технология получения отверстий малого диаметра/ Ю.В. Трофимов, В.Т. Трофимов, В.В. Трофимов // Инновационные технологии и оборудование машиностроительного комплекса. Межвуз. сб. научн. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. Вып. 9. С. 181-186.
104. Трофимов Ю.В. Обработка армированных заготовок из алюминиевых сплавов / Ю.В.Трофимов // Вестник Воронежского государственного технического университета. Воронеж: ВГТУ, 2009. Том 5, №10. С. 143-146.
105. Трофимов Ю.В. Применение двухшпиндельных обрабатывающих центров // Бурение и нефть. 2008. №5.- С.46-48.
106. Ультразвуковая технология / Под ред. Б.А. Аграната. М.: Металлургия, 1974. 504 с.
107. Уткин Н.Ф. Обработка глубоких отверстий / Н.Ф.Уткин, Ю.И. Киж-няев, С.К. Плужников; Под общ. ред. Н.Ф. Уткина. JL: Машиностроение, 1988. 269 с.
108. Фумпо Б. Точная обработка металлических пластин прессованием и фототравлением / Б.Фумпо. Пер. с яп. // Цуресу гидзюцу. 1981. Т. 19. №1. -С.52-55.
109. Феттер К. Электрохимическая кинетика / К. Феттер, М. Л.: Химия, 1967. 856 с.
110. Хачатурян А.П. Влияние частоты вибраций на точность и производительность процесса импульсно-циклической ЭХО / А.П.Хачатурян // Электрохимические и электрофизические методы обработки материалов. Тула: ТПИ, 1981.-С. 91-92.
111. Хэтч Дж. Алюминий. Свойства и физическое металловедение. Справочник. /Дж. Е. Хэтч. М.: Металлургия, 1989. 390 с.
112. Холистер Г. Материалы упрочненные волокнами / Г. Холистер, К.Томас. М.: Металлургия, 1979. 249 с.
113. Хопенфельд У. Расчет и корреляция переменных процесса электрохимической обработки металлов / У. Хопенфельд, Р. Коул // Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. Б. Конструирование и технология машиностроения. 1966. №4. С. 130-136.
114. Цукерман С.А. Порошковые и композиционные материалы. М.: Наука, 1976. 128 с.
115. Чижов М.И. Гибридные технологии обработки материалов высокойпрочности / М.И Чижов, Ю.В. Трофимов // Сборник трудов победителей конкурса на лучшую научную работу, посвященного 50-летию ВГТУ. Воронеж: ВГТУ, 2006. С. 117-119.
116. Чижов М.И. Оснастка для технологических универсальных станков / М.И.Чижов, Ю.В. Трофимов // Инновационные технологии и оборудование машиностроительного комплекса. Межвуз. сб. научн. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006, С. 85-88.
117. Чижов М.И. Комплексная обработка деталей из сплавов на основе алюминия / М.И. Чижов, Ю.В. Трофимов // «Студент, специалист, профессионал». Сб.тр. III международной научн.-практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 2009. С. 177-183.
118. Чижов М.И. Комплексная обработка деталей из алюминиевых сплавов/М.И.Чижов, Ю.В.Трофимов//Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010.№6(284).- С.99-103.
119. Швабе К. Проблема пассивности металлов / К.Швабе // Защита металлов. 1982. Т.28. №4. С. 499-510.
120. Щербак М.В. Основы теории и практики электрохимической обработки металлов и сплавов / М.В. Щербак. А.М. Толстая, А.П. Анисимов, В.Х. Постаногов. М.: Машиностроение, 1981. 263 с.
121. Электрофизические и электрохимические методы обработки / Под ред. В.П. Смоленцева. М.: Высшая школа, 1983. Т.1, 2. 415 с.
122. Электроэрозионная и электрохимическая обработка. М.: НИИМАШ, 1980. Т.1, 2. 394 с.
123. Электроэрозионное прошивание отверстий в лопатках турбин. Заявка 2254280 Великобритания, МКИ В 23/Н 11/00 / К.С. Moloney. Опубл. 1992. Roi 1 s-Royce р/с. N9107118.3
124. Armstrong R.D. The anodic dissolution of tungsten in alkaline solutions / R.D. Armstrong, K.Edmondsen, R.E. Firman // S. Electronal Chem. 1972. 40. N1. -pp. 19-28.
125. Bates C. Production for aerospace industry / Charles Bates // American Machinist, 2009. N11. pp. 26-27.
126. BAZ Starrag-Heckert STC-800 / Produktion. 2008, N6. S. 22-26.
127. Bellows G. Drilling without drills / G. Bellows, I.E. Kohis // American Machinist. 1982. N3. pp. 173 - 188.
128. Bulavkin V.V. Electroerosion machining treatment of parts of aerospace complex and their conversion / V.V. Bulavkin // ISEM'XI: Int. Powder Met. Int. 1992. 24.Nl.-pp. 42-44.
129. Clifton D. Some ultrasonic effects in machining materials encountered in the offshore industries / D. Clifton, Y. Imai, J.A. McGeough // Proc. 13th. Int. Matador Conf. Manchester. Manchester, 2008. pp. 119-123.
130. Corfe A.G. Laser drilling of aeroengine components/ A.G. Corfe // Proc. 1st. Int. Conf. Laser Manuf. Brighton, 1-3 Nov. 2008. Kempsten Amsterdam e.a., 2008.-pp. 31-40.
131. Craig N.C. Charles M. Hall and his Metall / N.C. Craig, M. Charles // J. Chem. Educ. 1986. Vol. 63. pp. 412-420.
132. Dabrowskii L. Simulacja komputerova wybranych zagadnien obrobki electrochemicznej / L. Dabrowski // Konf. "Podstawy technol. masz. '91": Pr. nauk. Inst, technol. masz. i autom. Wrocl. Ser. Konf. 1991. N18. S. 257-258.
133. Electron drilling // J. Jap. Soc. Precis. Eng. 2002. 48. N18. pp. 17-29.
134. Eppolito R. Electrochemical microdrilling / R. Eppolito, S. Tornicasa // Eff. Rual and Hum. Prod. Syst. Proc. Gth. Int. Conf. Prod. Res. Novy Sad, 1981. -pp. 143 - 147.
135. Filter aus Sintermetall fur Gase und Flüssigkeiten // Maschinenmarkt. 1994. 100. N6. S. 57.
136. Funkerosieves Bohren und Profilieren von Sinditz Zechsteinrohlingen // Techn. Rept. 2003. 10. N1. S. 28-40.
137. Genauigkeit gefragt. Hersteller von Tiefbormaschlnen setzen abnemen-den Bedarf Leistung entgegen // Maschinenmarkt. 2007. 99. N29. S. 10-11.
138. Hertel: mandrin hydraulique, rationalisation en perçage et matériaux de coupe // Mach. prod. 2003. N607. P.13-15.
139. Heimle BAZ von Typ C30U/P/ Fertigung. 2005. N9, Vol.32. S.12-14.
140. Hiermaier M. Electrochemisches Bohren / M. Hiermaier // Galvanotechnik. 1992. 83. N9. S. 2959-2968.
141. High efficiency SX wire EDM // Mod. Mach. Shop. 2005. 67. N1. -pp. 238-240.
142. High performance materials on the way to mass production. Production Engineering, 1995. 61. N3. P.17 18.
143. Hobohm M. Bearbeitung der Teile aus Aluminium/ M. Hobohn // Werkstatt und Betrieb, 2008.N10. S. 14-18.
144. Horizonthai BAZ AeroCell / Fertigung. 2007. Vol. 34. N9. S. 130-138.
145. Hudak L.I Analysis of oxide wedging during environment assisted crack growth corrosion / L.I. Hudak, R.A. Page // Corrosion. 1983. 39. N7. pp. 285- 290.
146. Erfahrungen mit "fügender Optik" / W. Hunziker / Schweißtechnik. 2007. N4. S. 62-65.
147. Diamond wire-edm guides // Cutting Tool Eng. 2003. 45. N4. pp. 100102.
148. Die mechanische Alternative zur funkerosiven Fertigung von Kleinstbohrungen//VDI-Z. 1989. 124. N21. S.57-81.
149. EDM: a standard technology for special machines // Engineer (USA). 1998. 82. N3.-pp. 62-64.
150. Electrochemic une solution astucuse peur les micropersager // Mach, prod. 2008. 30. N361. pp. 217-222.
151. Electroerosion: coup de projectur sur de la haute production // Mach, prod. 2007. N602. S. 49-53.
152. Geswans M. Small hole drilling in EDM / M.L. Geswans // Int. J. Mach. Tool Pes. and Res. 1979. 19. N3. pp. 165-169.
153. Hammer W. The Structure of Electrolytic Solutions / W. Hammer //
154. Education. New York, 1959. 317 p.
155. High speed micro-hole drilling // Techno Jap. 2002. 25. N9. P.82.
156. Israelson J. A progress report on cutting tool materials / J. Israelsson // Advanced Machining. 2002. 136. N12. P.39-40.
157. Kauppinen V. The development of cutting tool materials from the perspective of wear resistance / V. Kauppinen // Tribologia. 1993. 12. N2. pp. 20-35.
158. Korn D. Drilling and cutting of RoboDrill / D.Korn // Modern Machine Shop. 2009. N10. pp. 75-78.
159. Kumar V. Charles Martin Hall and the Great Aluminium Revolution / V. Kumar, L. Milewski // J. Chem. Educ., 1987. Vol. 64. N8. pp. 47-63.
160. Laser und Technologie // Maschinenmarkt. 2007. 72. N17. S. 48-54.
161. Lasers and the job shop Fabricator // Mod. Mach. Shop. 2006. 65. N10. -pp. 62-68.
162. McCafferty P. Effect of laser-surface melting on the behavior of an AlMn-alloy / E. McCafferty, P.V. Moore, G.T. Peace // J. Electrochem. Soc. 2004. 129. Nl.-pp. 9-17.
163. Machining of parts for medical industries / Metalworking Production. 2005. Vol. 149. N7. pp. 35-37.
164. Marcus S. Spot Thermal Coupling of CO2 Laser Radiation to Metallic Surfaces / S. Marcus, J.E. Lowder, D.L. Mooney // Journal off Applied Physics, 1976. Vol. 47. N7. pp. 2966-2968.
165. Mayer E. Heutiger Stand des Elektronenstrahlbohrens / E. Mayer // DVS. 2000. N63. S. 143-146.
166. Meyer W. Schnellbohren mit Elektronenstrahlen / W.E. Meyer // Ind. Anzeiger. 1980. 102. N73. S. 54-55.
167. Mechanisches und fiinkerosives Bohren kleiner Locher // Werkstattstechnik. 1999. 72. N2. S. 83-84.
168. Neue Senkerodiermaschine erlaubt das automatische, mahnlose Erodieren von Präzisionsteilen // Maschinenbau. 2007. 24. N9. S. 19-20.
169. Nikumb S. Drillings of Al-alloy using pulsed CO laser / S.K. Nikumb, R.T. Shah , G. Sarkar // India I. Techology. 2003. 19. N7. pp. 281-284.
170. Novak P. Materialbearbeitung mit dem Laserstrahl / P.Novak // Osterr. Ing. und Archit. 2009. 138. N3. S. 121-123.
171. Osenbruggen C. Electrochemich mikrobeverben / Osenbruggen C., Van. Regt C. //Philips Techn. Tijdschr. 2004. 42. N1. pp. 22-23.
172. Pnippe I. Investigation of laser-enhanced electroplating mechanism / I.G. Pnippe, R.E. Acosta, R.T. von Gutfeld // J. Electrochem. Soc. 2009. 128. N12. pp. 2539-2545.
173. Process maximizes TIB a cutting contender// Tool and Prod. 2005. 61. N6. pp. 25-26.
174. Puhr-Westerheide I. Einfluss abtragender Verfahren auf die Festigkeit /1. Puhr-Westerheide, R. Scharwachter, I. Timel // Werkstatttechnik. 2008. 68. N8. S. 457- 463.
175. Rogers I.K. Laser drilling and cutting saves time and cost in diamond manufacturing / I.K. Rogers // Wire Ind. 1983. 50. N596. P. 440.
176. Roux T. Electric discharge machining of small holes through polycristal-line diamond wire drawing blanks / T. Le Roux, M.L. Wise, D.K. Aspinwall, L. Blunt // Proc. 29th Int. Matador Conf. Manchester. Manchester, 2008. pp. 533-539.
177. Die Rundbearbeitung von Leichtmaterialien mit dem schmaller Wänden vermittelst Fräsen / Werkstatt und Betrieb. 2004. N10, Vol. 137. S. 54-56.
178. Sakuma K. Study on Deep Hole Boring by BTA System Solid Boring Tool / K. Sakuma , B. Taguchi, A. Katsuvi // Bulletin of the Japan Society of Precision Engineering. 2001. 14. N3. pp. 143-148.
179. Small hole EDM // Mod. Mach. Shop. 1995. 68. N3. P. 115.
180. Seers L. Offre complete en usinage par electroerosion / L.Seers //Mach, prod. 2006. N603. S. 28.
181. Spur G. Drilling of reinforced aluminium / G. Spur, H. Cartsburg // Ind. Diamond Rev. 2008. 53. N555. pp. 92-97.
182. Tecniche per cambiaue la produzione I I Riv. mecc. 1999. 43. NN1019-1020.-S. 31-32.
183. Tenlm H. Fein-Senkerodieren bei Mikroarbeiten / Tenlm Hugo, Baumgarten Urs // Tech. Rept. 2004. 92. N2. S. 63-65.
184. Water-jet CNC machining of Aluminium Parts / Modern Application News. 2005. Vol. 39. N11.- pp. 33-34.
185. Wolfgenannt M. Erfolg mit dem Laser / M. Wolfgenannt // Schweizer Maschinenmarkt. 2005. 96. N24. S. 48-50.
186. Wyss R. Schleifen und Erodieren in Kombination / R. Wyss //Schweizer Maschinenmarkt. 2009. 92. N47. S. 18-23.
187. Karamatsu O., Ultrasonic machining / O. Karamatsu // Kikay to cogu. Tool Eng. 2004. N7. pp. 17-24.
-
Похожие работы
- Исследование технологии повышения долговечности плоских деталей с отверстиями
- Повышение производительности комбинированной обработки растачиванием и раскатыванием отверстий в деталях из алюминиевого сплава путем оптимизации режимных параметров
- Обеспечение качества высокоточных отверстий в деталях газотурбинных двигателей на операциях хонингования
- Хонингование некруглых отверстий длинномерных деталей переменного сечения
- Разработка и внедрение высокопроизводительных процессов, инструмента и оборудования для обработки резанием деталей из труднообрабатываемых материалов
-
- Материаловедение (по отраслям)
- Машиноведение, системы приводов и детали машин
- Системы приводов
- Трение и износ в машинах
- Роботы, мехатроника и робототехнические системы
- Автоматы в машиностроении
- Автоматизация в машиностроении
- Технология машиностроения
- Технологии и машины обработки давлением
- Сварка, родственные процессы и технологии
- Методы контроля и диагностика в машиностроении
- Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
- Машины и агрегаты пищевой промышленности
- Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства
- Машины и агрегаты производства стройматериалов
- Теория механизмов и машин
- Экспериментальная механика машин
- Эргономика (по отраслям)
- Безопасность особосложных объектов (по отраслям)
- Организация производства (по отраслям)
- Стандартизация и управление качеством продукции