автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Механоэлектрохимическая обработка упрочненных зубчатых колес

На правах

> / /

ТАТАРИНОВ Игорь Владимирович

МЕХАНОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА УПРОЧНЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.02.07 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

1 7 ИЮН 2010

Тула 2010

004604463

Работа выполнена на кафедре «Физико-химические процессы и технологии» в ГО ВПО «Тульский государственный университет».

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Любимов Виктор Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Шадский Геннадий Викторович;

кандидат технических наук, доцент Булычев Владимир Александрович

Ведущее предприятие: ОАО "ТУЛАТОЧМАИГ

Защита диссертации состоится /Су» июня 2010 г. в 14.00. часов на заседании диссертационного совета Д 212.271.01 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300012, г. Тула, проспект Ленина, 92,9 - 101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан <уУ» мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Работоспособность зубчатых передач, их надежность определяются механическими свойствами материала зубьев, способом окончательной, финишной обработки, обеспечивающим достижение необходимой точности геометрической формы зубьев и качества обрабатываемой поверхности.

Наиболее сложной задачей является изготовление зубчатых колес с упрочненной поверхностью зубьев, работающих в условиях высоких нагрузок. Нагрузка, допускаемая контактной прочностью зубьев, зависит, главным образом, от твердости их материала.

В зависимости от твердости (или термообработки) стальные зубчатые колеса разделяют на две основные группы: твердостью < 350 НВ - зубчатые колеса, нормализованные или улучшенные; твердостью > 350 НВ - с объемной закалкой, закалкой ТВЧ, цементацией, азотированием и др. Эти группы различны по технологии, нагрузочной способности и способности к приработке.

Твердость материала до 350 НВ позволяет производить чистое нарезание зубьев после термообработки. При этом возможно получение высокой точности без применения трудоемких отделочных операций (шлифовки, притирки и т.п.). Зубчатые колеса этой группы хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению при динамических нагрузках.

После термообработки или химико-термической обработки твердость зубьев может составлять более НИС 50...60, при этом допускаемые контактные напряжения увеличиваются в 2-2,5 раза, а нагрузочная способность зубчатой передачи возрастает до 4 раз по сравнению с нормализованными сталями.

Применение колес с повышенной твердостью зубьев существенно увеличивает нагрузочную способность зубчатых передач, однако это обуславливает необходимость решения ряда задач:

- формообразование зубьев затруднено, поэтому термообработку выполняют после нарезания зубьев, что сопровождается значительным короблением профиля зубьев. Для исправления формы зубьев требуются дополнительные операции: шлифование, притирка, обкатка и т.п.;

- высокотвердые материалы плохо прирабатываются, поэтому они требуют повышенной точности изготовления.

Наиболее эффективными способами повышения контактной прочности зубьев зубчатых колес являются способ цементации с последующей закалкой, способ нитро-цементации (насыщение поверхностного слоя углеродом в газовой среде), а также азотирование зубьев. Однако после цементации возникает задача обработки и уточнения ухудшенных параметров зубчатого колеса. Известен ряд методов, обеспечивающих решение задачи. Однако производительность этих методов невелика, износ инструмента при этом существенен.

Поэтому актуальна разработка эффективного метода обработки зубчатых колес с упрочненными зубьями. Наиболее эффективны комбинированные методы обработки, сочетающие механическое воздействие и электрофизико-химические процессы разрушения материала заготовки. Предварительный анализ показывает, что наиболее эффективно применение резания алмазными зернами с обеспечением разрушения и анодного съема материала за счет электрохимического процесса.

Целью данной работы является повышение эффективности обработки упрочненных зубчатых колес. Данная цель может быть достигнута путем разработки эффективного комбинированного метода формообразования зубьев колес, предварительно полученных каким-либо методом зубообработки.

Цель работы: Повышение эффективности обработки упрочненных зубчатых колес.

Задачи:

1. Разработка технологической обкатной схемы обработки зубчатых колес с высокой поверхностной твердостью зубьев в условиях ограниченной подачи электролита в зону обработки.

2. Разработка модели анодного растворения материала заготовки при использовании катода-инструмента (прикатника) с алмазоносным слоем при учете толщины алмазоносного слоя и пленки раствора электролита, характера распределения припуска по зубу и погрешности по шагу зубьев.

3. Создание экспериментальной установки и разработка конструкции катода-инструмента (прикатника) с алмазоносным слоем.

4. Экспериментальные исследования точности, обработки, шероховатости поверхности зубьев колес, характера износа катода-инструмента.

5. Разработка технологических режимов обработки зубчатых колес с применением разработанного метода обработки.

Методы исследования

Теоретические исследования процесса уточнения профиля зуба выполнены с применением метода выпуклых многогранников и секторов. Экспериментальные исследования точности обработки, шероховатости поверхностей заготовки инструмента осуществлялись с применением однофакторного эксперимента с последующим использованием методов математической статистики.

Основные научные результаты, выносимые на защиту:

- результаты математического моделирования процесса электрохимического формообразования исправляемого колеса-заготовки после цементации и объёмной термообработки, учитывающего различные варианты распределения припуска;

результаты теоретических исследований, позволяющие оценить взаимодействие алмазного зерна катода-инструмента с обрабатываемым материалом анодом-

заготовкой в условиях взаимного обкатывания;

результаты экспериментальных исследований томности обработки по радиальному биению, длине обшей нормали, отклонению шага, колебанию измерительного расстояния за один оборот и колебанию измерительного межосевого расстояния на одном зубе, отличающиеся от результатов до проведения обработки;

- результаты экспериментальных исследований износа алмазоносного слоя катода-инструмснта.

Научная новизна

Научная новизна заключается в обосновании условий механоэлектрохимической обработки зубьев упрочненных зубчатых колес катодом-инструментом (прикатником) с алмазоносным слоем в условиях ограниченного (пленочного) обеспечения электролитом, заключающихся в локализации процесса анодного растворения в зоне контакта анода-колеса и катода-инструмента (прикатника).

Практическая ценность работы

Разработана технологическая схема обработки цементированных зубчатых колес с существенным искажением профиля зубьев после цементации в условиях ограниченного ввода электролита в зону обработки (создания пленки электролита).

Практическая реализация работы

Практическая реализация работы заключается в создании экспериментальной установки, обосновании режимов обработки цементированных зубчатых колес, внедрении обработанных зубчатых колес.

Апробация работы

Обработана опытная партия колес количеством 50 шт. для предприятия ООО «Центрнасоссервис» (г. Ясногорск). Установлено существенное повышение точности обработки по пяти параметрам увеличения точности основных параметров зубчатого венца (в 1,22 - 1,84 раза).

Результаты исследований докладывались и обсуждались на региональных конференциях «Современная электротехнология в промышленности центра России» (Тула, 2003 - 2009 гг.), Всероссийской научно-технической конференции «Современная электротехнология в промышленности России» (Тула, 2007г.).

Публикации

Результаты исследований опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 4 работы опубликовано в изданиях, входящих в перечень рецензируемых научных журналов ВАК 2002-2006 гг, один патент №2212318 на изобретение. Общий объем публикаций 2,4 п.л.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов, списка используемых

источников из 84 наименований, и включает 132 страницы машинописного текста, содержит 69 рисунков и 14 таблиц. Общий объем 132 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность поиска эффективного метода и технологии обработки цементированных зубчатых колес с существенными погрешностями после химико-термической обработки.

В первой главе работы выполнен анализ эффективности наиболее распространенных методов обработки зубчатых колес.

Рассмотрены основные методы финишной обработки зубчатых колес: зубошли-фование, зубохонингование, притирка, суперфиниширование, электрические и комбинированные методы обработки.

Анализ позволил установить, что для зубчатых колес с высокой поверхностной твердостью зубьев (НЛС 60.. .62) эффективно применение электрофизико-химических методов обработки с применением схем копирования или обката. Эффективны схемы обработки с применением анодно-механического метода, электролитического хонингован ия.

Однако установлено, что разработанные схемы обработки с применением анодного растворения недостаточно эффективны с точки зрения высокой точности обработки. Это объясняется тем, что обработка осуществляется в условиях электрохимической ванны или при интенсивном поливе электролитом. Такая схема обработки приводит к одновременному анодному растворению по всей поверхности зуба при межэлектродных зазорах (МЭЗ) от 0 до ¡тах. Такие условия не обеспечивают локализации анодного процесса и, как следствие, не способствуют интенсивному уточнению.

Вторым фактором, снижающим эффективность анодного растворения, является обеспечение межэлектродных зазоров за счет изоляционных прокладок. В этом случае МЭЗ достаточно велик (л > 0,3...0,5 мм), что также не способствует локализации процесса анодного растворения.

Поэтому применение схем обработки с катодом-инструментом (выполняющим роль обкатника) с алмазоносным слоем перспективно, так как обеспечивает:

1) поддержание МЭЗ в пределах 0,5Яг, так как при зернистости 125/100 5 составит от 0,3...0,5 мм;

2) срезание части припуска алмазными зернами, что позволяет увеличить производительность и активировать анодную поверхность.

В результате анализа современного состояния финишных методов обработки зубчатых колес, в том числе с высокой поверхностной твердостью, установлено:

1. В промышленности применяется большое число различных методов получистовой и чистовой обработки зубчатых колес в зависимости от требуемой точности,

шероховатости, типа зубьев и геометрических параметров колеса. Наиболее эффективны абразивные методы обработки, обеспечивающие высокое качество поверхности и точность зубьев.

2. Для зубчатых колес после термической или химико-термической обработки при высокой поверхностной твердости зубьев (НЯС 60...62) характерно наличие существенных погрешностей по отклонению шага, общей длины нормали, радиальному биению, колебаниям измерительного расстояния за один оборот и измерительного межосевого расстояния на одном зубе, достигающих 30... 180 мкм. Это предполагает необходимость разработки и применения специфических схем обработки, обеспечивающих исправление столь больших погрешностей при высокой твердости поверхности зубьев.

3. Для зубчатых колес с повышенной твердостью зубьев наиболее эффективны комбинированные методы обработки, обеспечивающие предварительное разрушение поверхности (анодное растворение) с последующим механическим съемом материала зуба.

4. Известные электрофизико-химические .методы обработки на чистовых операциях применяются неэффективно в силу недостаточной локализации процесса. Это объясняется применением изоляционных прокладок, обеспечивающих формирование больших межэлектродных зазоров (в > 0,3...0,5 мм) и применением схем обработки в ваннах или при интенсивном поливе электролитом зоны обработки.

Во второй главе выполнены теоретические исследования механо-электрохимической обработки зубчатых колес. Исследования включали:

1. Исследования процесса уточнения параметров зубчатого колеса в результате анодного растворения. В качестве входных параметров процесса рассматривались: толщина алмазоносного слоя на катоде-инструменте (прикатнике); толщина пленки раствора электролита на зубе колеса, находящегося в зоне обработки; характер распределения припуска (минимальная величина припуска у вершины зуба, равномерное распределение припуска по боковой поверхности зуба, максимальная величина припуска у вершины зуба), величина отклонения по шагу зубьев.

2. Исследования взаимодействия алмазного зерна с обрабатываемым материалом в условиях взаимного обкатывания заготовки и катода-инструмента (прикатника).

Моделирование осуществлялось для зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев. В этом случае для идеального профиля точки контакта могут быть определены аналитически. Однако для решаемой задачи с припуском, неравномерно распределенным по поверхности зуба, этот метод неприменим. Необходимо использование численных методов. Были применены методы определения контакта твердых тел для получения их точек пересечения, расстояния между телами и глубин проникновения одного тела в другое. Были использованы методы многогранников и секторов. В этом случае каждая точка тела А проверяется на принадлежность телу В (рис. 1 ,а).

Для этого многогранник В разбивается на четыре сектора, центрированных в рассматриваемой точке.

а б

Рис. 1. Алгоритм определения точек контакта по методу секторов:

а - схема алгоритма метода секторов; б - схема определения точек инструмента, участвующих в контакте

Для конкретной схемы обката взаимное положение катода-инструмента (при-катника) и заготовки известно (рис. 1,6). Поэтому количество точек инструмента C(t), рассматриваемых в методе секторов, может быть существенно уменьшено C(t)eAnB.

Расстояние между выпуклыми многогранниками и глубина проникновения друг в друга минимальны.

Рассмотрены три варианта взаимного положения заготовки и катода-инструмента (рис. 2).

Отсутствие пересечения. В этом случае для определения нового положения заготовки после поворота катода-инструмента на шаг Лф необходимо подвести ее к КИ.

Односторонний контакт. В этом случае с одной стороны контура будет зазор, который определяется как минимальное расстояние между заготовкой и КИ (si), а с другой стороны контура - перекрытие, как максимальное проникновение одного тела в другое (P¡):

^(д.^тЦад),

где Si, S? - минимальное расстояние между эвольвентными контурами расположенными с одной и другой стороны относительно оси симметрии зуба; P¡, Р> - глубина проникновения эвольвентных контуров, расположенных с одной и другой стороны относительно оси симметрии зуба.

Для нахождения фактического положения заготовки, т.е. межосевого расстояния и ее угла поворота, заготовка перемешается в радиальном направлении R и поворачивается на угол ф, таким образом, чтобы 5min = Plms = 0.

Двухсторонний контакт. В этом случае необходим отвод заготовки и КИ на новое межосевое расстояние.

/

а б в

Рис. 2. Схемы взаимного расположения инструмента (1) и заготовки (2) при отсутствии контакта (а), одностороннем контакте (б) и двухстороннем контакте (в): 5/, Бг- минимальное расстояние между боковыми поверхностям» инструмента и заготовки; Р/, Р; -глубина проникновения боковой поверхности инструмента в заготовку

Для вычисления межосевого расстояния и угла поворота заготовки, удовлетворяющего условию ^„¡п = = 0, использовался метод Ньютона:

где Rk - положение заготовки в радиальном направлении на k-той итерации;^ -угол поворота заготовки на k-той итерации.

Разработан метод определения величины удаляемого материала за счет анодного растворения как

дh(t)=niik (2)

Р l-Al

где £ - электрохимический эквивалент материала заготовки; р - плотность материала заготовки.

Уменьшение величины припуска за интервал времени At составит z{t)= z(l - At)- Ah{t)

Выполнено моделирование эволюции поверхности зубьев колеса. Обрабатываемая поверхность представлялась однозначной функцией F(x,y). Решение основного уравнения электрохимического формообразования (ЭХФ) производилось на неподвижной эйлеровой сетке.

X"

jpk.

дк dtp

oR dtp

(i)

Разработана библиотека прикладных программ для расчета «создания» припуска и моделирования процесса ЭХО.

Библиотека «Создание припуска» обеспечивает формирование идеального эвольвентного профиля зуба с последующим «нанесением» припуска по нормали к поверхности зуба с использованием трех параметров: тип припуска - наименьшая величина припуска у вершины зуба (НВПВ), равномерное распределение припуска (РРП), максимальная величина припуска у вершины зуба (МВПВ); величина отклонения эвольвентного профиля; отклонение зуба по шагу. Были выполнены расчеты: определение внешней нормали, определение координат припуска.

Библиотека «Моделирование ЭХО» обеспечивает решение следующих задач:

- определение точек контакта и положения заготовки;

- расчет распределения плотности тока в зоне обработки;

- изменение геометрии заготовки в результате съема припуска.

При моделировании использованы исходные данные, приведенные в табл. 1.

Таблица 1 Исходные данные для моделирования

Параметр Величина

Модуль зуба, мм 3

Количество зубьев заготовки 22

Количество зубьев катода-инструмента 43

Толщина алмазоносного слоя, мм 0,05...0,2

Электролит 15% №N0;;

Материал заготовки 40Х

Технологическое напряжение, В 12

Толщина пленки электролита, мм 0,1 ...1,5

В результате моделирования получены:

1. Относительное уточнение профиля боковой поверхности зуба в зависимости от толщины пленки электролита на поверхности заготовки при изменении типа припуска (рис. 3, а,б).

2. Безразмерное время обработки в зависимости от толщины пленки электролита на поверхности заготовки при изменении типа припуска (рис. 3, в).

Из анализа этих данных следует, что наилучшие результаты достигнуты для случая равномерного распределения припуска по боковой поверхности зуба. По мере уменьшения толщины слоя электролита на поверхности заготовки улучшается качество процесса, а увеличение пленки до 1,5 мм уменьшает его чувствительность к влиянию технологических параметров. Вместе с тем, уменьшение толщины пленки электролита приводит к существенному снижению производительности из-за уменьшения площади зоны обработки (рис. 3,в).

Исследована эволюция боковых поверхностей зубьев (рис. 4). Из рис. 4 видно, что на начальном этапе удаление материала происходит исключительно на вершинах

неровностей. На последующих циклах процесс делокализуется.

1.1 0.15 0.2 11.5 1 1.5 | раствора члектролпти, .uu

DI 0.15 0.2 0.5 I 1.5 Тодшмни пленки раствора члсктролнга* .ни

б

0.1 0.15 "2 0.5 1 15 Толщина пленки раствора электролита, in;

Рис. 3. Параметры процесса в зависимости от толшнны пленки раствора электролита:

а - относительное уточнение по среднему значению припуска; б - относительное уточнение по максимальному значению припуска; в - безразмерное время обработки

(—О— - толшнна алмазного слоя: 0.05 мм. тип припуска: МИНИ:

—- толшина алмазного слоя: 0.1 мм. тип припуска: MH1IH: —- толшина алмазногослоя:0.15 мм.типприпуска: МИНН: —■ - - толщина алмазного слоя: 0.05 мм. гнпприпуска: l'1'll: —* - - толшина алмазного слоя: 0.1 мм. типприпуска: l'IMl: —- толшина алмазного слоя: 0.15 мм. тип припуска: 1*141;

-..... - толшинаалмазного слоя: 0.05 мм. тип припуска: IIHIIH:

■ - толшина алмазного слоя: 0.1 мм. тип притока: IIHIIH: - толшина алмазного слоя: 0.15 мм. um припуска: IIHI1П)

чл \

^ 1Д/У/ ]

г [ ,

Боковая Боковая Боковая

поверхность поверхность поверхност:. зуба зуба зуба

-Н< -:-—1—

\Вершина зура ХОснование гута \ Вершина зуба

Рис. 4. Эволюция поверхности заготовки:

(------припуск до обработки;

—- припуск после 1 никла обработки, при толщине алмазного слоя: 0,1 мм и толщине

пленки раствора электролита: 0,15 мм и РРП; —•—-припуск после 2 никла обработки, при толшине алмазного слоя: 0,1 мм и толщине пленки раствора электролита: 0,15 мм и РРП,

—•—-припуск после 3 никла обработки, при толщине алмазного слоя: 0,1 мм и толщине пленки раствора электролита: 0,15 мм н РРП,

- припуск после 1 цикла обработки, при толщине алмазного слоя: 0,05 мм и толяшне пленки раствора электролита: ОД мм и РРП, — —припуск посте 2 никла обработки, при толщине алмазного слоя: 0,05 до: и толщине

пленки раствора электролита: 0,1 мм и РРП; "<■ <— припуск после 3 цикла обработки, при толщине алмазного слоя: 0,05 мм и толщине пленки раствора электролита: 0,1 мм п РРП)

Расчет по оценке влияния биения на процесс уточнения эвольвентного профиля показал, что это влияние несущественно, так как за счет поджимающей силы на каждом цикле обработки происходит корректировка межосевого расстояния.

Исследован процесс взаимодействия алмазного зерна с поверхностью обработки в условиях обката (рис. 5).

Время взаимодействия алмазного зерна с обрабатываемой поверхностью рассчитывается как

и (Я,+Я,)

/? //, (а1\ + р\\)' (3)

где р* - приведенный радиус кривизны; К - радиус алмазного зерна; И/, Н; - твердость материала обрабатываемой поверхности и алмазного зерна соответственно; V¡, V: - скорость движения обрабатываемой поверхности и алмазного зерна соответст-

вемно; к - глубина внедрения алмазного зерна; а, /?- коэффициенты, обратно пропорциональные твердости алмаза и материала обрабатываемой поверхности.

Длина среза £ рассчитывается как

Ь(У,-У2)Н,

\Я (аУ2 + рУ{ )#-, ( )

Рис. 5. Кинематика движения абразивного зерна при взаимодействии с обкатываемой поверхностью

Таким образом, путем моделирования установлено, что после зубофрезерования и цементации целесообразно для повышения эффективности механоэлектрохимиче-ской обработки создавать равномерное распределение припуска по боковой поверхности зуба колеса.

Величина отклонения по шагу на заготовке при больших величинах оказывает существенное влияние на точность обработки заготовки в целом, но практически не влияет на точность обработки соседних зубьев.

При выбранной схеме обработки с поджимом биение не оказывает существенного влияния на уточнение.

Уменьшение толщины пленки электролита оказывает положительное влияние на процесс уточнения профиля зуба. Однако уменьшение толщины пленки до О,]...0,2 мм приводит к снижению производительности.

В третьей главе выполнены экспериментальные исследования разработанного метода механоэлектрохимической обработки цементированных зубчатых колес.

Целью экспериментальных исследований было определение технологических показателей разработанного метода обработки, таких, как точность, качество поверхности, производительность.

Были решены следующие задачи:

1. Исследован процесс уточнения параметров зубчатого колеса.

2. Исследовано качество поверхности эвольвентных профилей зубьев:

- шероховатость поверхности;

- микротвердость.

3. Исследован характер износа катода-инструмента (прикатника).

Для решения перечисленных задач были созданы экспериментальная установка (рис. 6,а) и приспособление для обеспечения взаимного обката зубчатого колеса и катода-инструмента (рис. 6,6).

Установка снабжена системами энергообеспечения (источник 1гпах=600 А; и=6...18В), электролитоснабжения и вентиляции. Привод вращения катода-инструмента позволил регулировать частоту вращения от 250 до 1000 об/мин.

Исследование уточнения зубчатых колес было выполнено для колес со следующими параметрами:

- материал заготовки - сталь 40Х;

- модульзубат=3;

- количество зубьев г=22;

- состояние поверхности зубьев колеса - цементация до НИС 60...62;

- исходная заготовка - после зубофрезерования.

- Условия эксперимента:

- катод-инструмент г-43;

- тип алмазов - 125/100;

- толщина алмазоносного слоя 0,2 мм;

- схема обработки - свободный обкат;

- электролит - водный раствор 15%-ый ЫаМОз;

- технологическое напряжение и=12 В;

- количество экспериментов 19.

Выполнены проектирование и изготовление катода-инструмента (прикатника) с алмазоносным слоем из алмазов 125/100 толщиной 0,2 мм.

Для установления периода «стойкости» катода-инструмента выполнены исследования его износа. Установлено, что износ алмазоносного слоя характеризуется преобладающим процессом выпадения алмазных зерен из связки без образования площадок износа. Это объясняется малой дугой контакта боковой поверхности зуба и катода-инструмента (прикатника), а также малыми скоростями скольжения. Установлено,

что при использовании алмазов 125/100 катод-инструмент (прикатник) может использован для изготовления 500 - 1000 деталей.

Рис. 6. Установка и приспособление для механоэлектрохимической обработки зубчатых колес:

а - станок (1 - привод катода-инструмента (прикатника); 2 - рабочая камера; 3 - станина станка; 4 - заготовка (шестерня)); б - схема обработки цилиндрического зубчатого колеса (1 - катод-инструмент (прикатник); 2 - заготовка; соо, 0>1 - частота вращения инструмента и заготовки соответственно); в - приспособление (1 - катод-инструмснт (прикатник); 2 - заготовка (шестерня); 3 - корпус приспособления; 4 - токоподводное устройство; 5 - устройство для подачи электролита)

Осуществлены исследования шероховатости поверхности и микротвердости зубьев колес заготовки после МЭХО. Измерения шероховатости осуществлялись на профилографе-профилометре 8игй;ог(1ег вЕ 1700а.Установлено, что основным фактором, влияющим на процесс уменьшения высоты микронеровностей, является время обработки (рис. 7).

Исследование микротвердости боковых поверхностей зубьев колеса выполнено по схеме, приведенной на рис. 8, на приборе ПМТ-3. Полученные результаты приведены в табл. 2.

1, мин

Рис. 7. Зависимости шероховатости поверхностей зубьев от параметров процесса обработки: 1-частота вращения инструмента я=300 мин"' ; 2-л=800 мин'1 ;3-л=1000 мин"'; нагрузочный момент Мн=0,2 Нм; I - этап обработки технологическим током; II - этап обработки без технологического тока (выглаживание)

Рис.8. Схема измерений микротвердости

Установлено, что имеет место небольшое разупрочнение поверхности зубьев, связанное, в основном, с особенностями материалов типа сталей 40, 50, 40Х и других, склонных к растравливанию, питгингообразованию, муару. Для уменьшения влияния этого явления рекомендовано осуществлять несколько оборотов обката без наложения технологического напряжения.

Результаты измерения микротвердости поверхности зуба после механоэлектрохимической обработки

Номер измерения Микротвсрдость HRC в точке, МПа

1 2 3 4 5 6

1 41,1 54,2 55,5 37,8 46,2 43,3

2 40,6 49,5 48,2 44,1 57,7 33,7

3 41,5 46,6 50,1 28,4 53,9 45,8

Средняя величина 41,1 50,1 51,3 33,4 52,6 41,1

В четвертой главе экспериментально обоснованы режимы механо-электрохпмической обработки, такие, как технологическое напряжение, средняя плотность тока, частота вращения заготовки (анода) и катода-инструмента, тип электролита, радиальная сила поджима.

Технологические параметры выбраны путем оценки обрабатываемости основных типов сплавов, применяемых для изготовления зубчатых колес.

Измерению была подвергнута заготовка после зубофрезерования, цементации и механоэлектрохимической обработки. Измерялись следующие параметры колес:

- радиальное биение F„;

- длина общей нормали FmT;

- отклонение шага fr„.;

~ колебание измерительного межосевого расстояния за оборот Fir;

- колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе fir.

Измерения выполнялись на приборах фирмы ((Карл Цейс» (биениемер, универсальный зубоизмерительный прибор).

В результате анализа данных измерений зубчатого колеса после зубофрезерования и цементации установлено, что наибольший разброс по точности (min - шах) имеют радиальное биение (в 5,13 раза), отклонение шага (в 4 раза). Наибольшую точность имеют зубчатые колеса по колебанию измерительного межосевого расстояния за один оборот (в 3,33 раза) и колебанию измерительного межосевого расстояния на одном зубе (в 2,21 раза).

После МЭХО рассматриваемым способом существенное уточнение по средней величине погрешности получено по радиальному биению (в 1,41 раза) и колебанию измерительного межосевого расстояния на одном зубе (в 1,84 раза). Данные по уточнению рассматриваемых параметров приведены в табл. 3.

Таким образом, метод МЭХО обеспечивает существенное повышение точности зубчатых колес из химикотермически или термообработанных материалов по рассмотренным параметрам.

Результаты уточнения параметров зубчатых колес

№ п/п Параметр Средняя погрешность, мкм Уточнение, раз

после зубофре- зерования и цементации после МЭХО

1 Радиальное биение 65,2 46,2 1,41

2 Длина общей нормали 44,2 36,2 1,22

3 Отклонение шага 30,6 24,9 1,23

4 Колебание измерительного расстояния за один оборот 177,9 132,4 1,34

5 Колебание измерительного межосевого расстояния на одном зубе 51,1 27,8 1,84

Обработана опытная партия зубчатых колес в количестве 50 штук. Зубчатые колеса были испытаны в составе изделия.

Общие выводы

1. На основе анализа известных методов зубообработки колес с высокой поверхностной твердостью зубьев и существенным искажением профиля зуба выявлена перспективность применения комбинированной механоэлектрохимической обработки в условиях ограниченной подачи электролита в межэлектродный зазор.

2. Выполнено математическое моделирование процесса электрохимического уточнения профиля зуба в условиях ограниченного (пленочного) слоя электролита. Установлено, что уменьшение слоя электролита на поверхности зуба с 1,5 до 0,1 мм приводит к существенному относительному уточнению профиля зуба (до 2,3 раза).

3. Разработан способ механоэлектрохимической обработки зубчатых колес с упрочненной поверхностью зубьев, основанный на применении катода-инструмента (прикатника) с алмазоносным слоем для обеспечения межэлектродного зазора и осуществляемый при последовательном реверсе вращения заготовки (анода) и катода-инструмента. Способ защищен патентом №2212318.

4. Изучено влияние характера распределения припуска по поверхности зуба на процесс уточнения. Наилучшее уточнение профиля зуба достигается при равномерном распределении припуска на обработку (в 1,45 раза). Худшие результаты по относительному уточнению достигаются при максимальном значении припуска у вершины зуба заготовки практически независимо от условий подачи электролита в межэлектродный зазор (в 1,2 раза).

5. Исследовано влияние вида зацепления (без смещения, предполюсное, запо-люсное) на величину скорости скольжения как фактора, определяющего процесс резания алмазным зерном. Установлено, что вид зацепления несущественно влияет на

процесс уточнения профиля зуба. При изменении частоты вращения колеса и катода-инструмента с 250 до 1000 об/мин скорость скольжения изменяется с 0,2 до 5,76 м/мин. Более существенное влияние на процесс обработки оказывает изменение направления скольжения как фактор удаления стружки из зоны обработки. При предпо-люсном зацеплении вектор скорости скольжения направлен в сторону ножки зуба, что затрудняет процесс удаления стружки.

6. Для определения периода стойкости катода-инструмента с алмазоносным слоем выполнены экспериментальные исследования износа алмазоносного слоя в процессе обработки. Установлено, что преобладает износ в виде выпадения алмазных зерен из связки без образования площадок износа на алмазных зернах. Это объясняется малыми скоростями резания (V до 7 м/мин) и малой дугой контакта эвольвентной поверхности зуба с катодом-инструментом. Величина износа алмазоносного слоя для алмазов 125/100 составляет 0,1 мкм/деталь. Следовательно, период «стойкости» катода-инструмента составляв! 500 - 1000 деталей.

7. Экспериментально исследован процесс уточнения зубчатого колеса после ме-хано-электрохимической обработки. Установлено, что по радиальному биению имеет место уточнение в 1,41 раза, по длине общей нормали - в 1,22 раза, по отклонению шага - в 1,23 раза, по колебанию измерительного расстояния за один оборот - в 1,34 раза, по отклонению измерительного межосевого расстояния на одном зубе - в 1,84 раза.

8. Для предприятия ООО "Центрнасоссервис" (г. Ясногорск) выполнена экспериментальная обработка цементированных колес из стали 40Х в количестве 50 шт. для редуктора смещения.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Патент №2212318. Валиков E.H., Татаринов A.B., Тимофеев А.Ю. МПК7 В23Н 5/06 Способ электроалмазной обработки зубьев зубчатых колес. 08.02.2002.

2. Татарннов И.В., Валиков E.H. Анализ процесса алмазно-электрохимической обработки зубьев зубчатых колес методом обката II Изв. Ту-ГУ. Сер. Машиностроение. Вып. 2. Тула: ТулГУ, 2003.-С. 349-354.

3. Валиков E.H., Татаринов И.В. Числовая алмазно-электрохимическая обработка цилиндрических зубчатых колес после цементации // СТИН. 2004. №2. -С. 19-21.

4. Татаринов И.В. Исследование точности алмазно-электрохимической финишной обработки зубьев шестерен методом обката II Изв. ТулГУ. Сер. Машиностроение. Вып. 3. Тула: ТулГУ, 2004.

5. Валиков E.H., Иванов Н.И., Татаринов И.В. Алмазно-электрохимическая финишная обработка зубчатых колес II СТИН. 2006. №7. - С.38-40.

6. Татаринов И.В. Исследование точности обработки Зубчатых колес после электрофизикохимической обработки путем обката // Труды Международной научно-технической конференции: в 2 т. Тула, 5-6 июня 2007 г. Тула: ТулГУ, 2007. - 400с. Т.2: Секции Б,В,Г,Д. 2007. - С. 93-97. (Номер государственного учета электронного издания 0320701180).

7. Татаринов И.В. Расчет катода-инструмента для комбинированной обработки зубчатых колес // Современная электротехнология в промышленности центра России: сб. трудов IX Региональной НТК. Тула: ТулГУ, 2008. - С. 183-185

8. Коробочкин А.И., Татаринов И.В. Кинематика движения абразивного зерна по обрабатываемому материалу в условиях взаимного обкатывания // Вестник ТулГУ. Сер. Электрофизикохимические воздействия на материалы и нанотехнологии. 2009. Вып. 1.-С. 18-20.

9. Коробочкин А.И., Татаринов И.В. Взаимодействие алмазного зерна с обрабатываемым материалом в условиях взаимного обкатывания // Современная электротехнология в промышленности центра России: труды X региональной научно-технической конференции. Тула, 28 октября 2009 г. - Тула: ТулГУ, 2009. - с. 136140.

10. В.В.Любимов, В.М.Волгин, В.С Сюсин., И.В.Татаринов Моделирование электрохимической обработки зубчатых колес // Современная электротехнология в промышленности центра России: труды X региональной научно-технической конференции. Тула, 28 октября 2009 г. Тула: ТулГУ, 2009. - С. 143-156.

Подписано в печать 10.05.2010

Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага типограф. №2

Офсетная печать. Усл. печ. л. 1,1. Усл. кр. отт. 1,1.

Уч.изд.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 015.

ГОУ ВПО «Тульский государственный университет».

300012, г. Тула, просп. Ленина,92.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Выбор вида формообразования поверхностей изделия.

1.1. Общая характеристика технологических процессов обработки зубчатых колес.

1.2. Анализ и выбор метода финишной обработки зубчатых колес.

1.2.1. Характеристика финишных методов обработки зубчатых колес

Выводы по главе 1, цель и задачи исследования.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Математическая модель анодного растворения.

2.2.1. Моделирование взаимодействия зубчатого колеса и катода-инструмента.

2.2.2. Определение величины анодного съема материала зубьев колеса.

2.2.3. Моделирование эволюции боковых поверхностей зубьев.

2.3. Разработка библиотек прикладных программ.

2.4. Результаты и их обсуждение.

2.5. Взаимодействие алмазного зерна с обрабатываемым материалом в условиях взаимного обкатывания заготовки и катода-инструмента (прикатника).

2.6. Кинематика движения абразивного зерна по обрабатываемому материалу в условиях взаимного обкатывания заготовки и катодаинструмента (прикатника).

2.7. Исследование скоростей скольжения.

2.7.1. Расчет для зацепления без смещения.

2.7.2. Расчет для предполюсного зацепления.

2.7.3. Расчет для заполюсного зацепления.

Выводы по главе 2.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕ-ХАНОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ УПРОЧНЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.

3.1. Разработка способа механоэлектрохимической обработки упрочненных зубчатых колес.

3.2. Создание экспериментальной установки для механоэлектрохимической обработки зубчатых колес.

3.3. Проектирование катода-инструмента для механоэлектрохимической обработки зубчатых колес.

3.4. Исследование точности механоэлектрохимической обработки шестерен по методу обката.

3.5. Исследование шероховатости боковых поверхностей зубьев.

3.6. Исследование размерного износа алмазоносного слоя катода-инструмента (прикатника).

3.7. Исследование микротвердости поверхностей зубьев колес после механоэлектрохимической обработки.

Выводы по главе 3.

Глава 4. ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ МЕХАНОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ УПРОЧНЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

4.1. Исследование обрабатываемости материалов зубчатых колес и обоснование режимов обработки.

4.2. Исследование точности обработки зубчатых колес после механоэлектрохимической обработки путем обката

Выводы по главе 4.

Работоспособность зубчатых передач, их надежность определяются механическими свойствами материала зубьев, способом окончательной, финишной обработки, обеспечивающим достижение необходимой точности геометрической формы зубьев и качества обрабатываемой поверхности.

Наиболее сложной задачей является изготовление зубчатых колес, работающих в условиях высоких нагрузок. Нагрузка, допускаемая контактной прочностью зубьев, зависит главным образом, от твердости их материала.

В зависимости от твердости (или термообработки) стальные зубчатые колеса разделяют на две основные группы: твердостью < 350 НВ - зубчатые колеса, нормализованные или улучшенные; твердостью > 350 НВ - с объемной закалкой, закалкой токами высокой частоты (ТВЧ), цементацией, азотированием и др. Эти группы различны по технологии, нагрузочной способности и способности к приработке.

Твердость материала до 350 НВ позволяет производить чистовую обработку зубьев после термообработки без применения малопроизводительных отделочных операций. При этом возможно получение высокой точности (без применения шлифования, притирки и т.п.). Зубчатые колеса этой группы хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению при динамических нагрузках. Для лучшей приработки зубьев твердость материала колеса рекомендуют назначать больше твердости колеса не менее, чем на 10. 15 единиц.

После термообработки твердость зубьев может составлять 50.60 > HRC, при этом допускаемые контактные напряжения увеличиваются в 2 - 2,5 раза, а нагрузочная способность зубчатой передачи возрастает до 4 раз по сравнению с зубчатыми колесами, не подвергнутыми термообработке.

Применение материалов с повышенной твердостью существенно увеличивает нагрузочную способность зубчатых передач, однако это обуславливает необходимость решения ряда задач: 5

- формообразование боковых поверхностей зубьев после термообработки затруднено, поэтому термообработку выполняют после нарезания зубьев, что сопровождается значительным короблением функциональных поверхностей зубчатого колеса. Для исправления формы зубьев требуются дополнительные операции: шлифование, притирка, обкатка и т.п.;

- высокотвердые материалы плохо прирабатываются, поэтому они требуют повышенной точности изготовления, повышенной жесткости валов и опор.

Объемную закалку во многих случаях заменяют поверхностными термическими и химико-термическими видами обработки, которые обеспечивают высокую поверхностную твердостью, высокую контактную прочность при сохранении вязкой сердцевины зуба.

Поверхностная закалка ТВЧ или пламенем ацетиленовой горелки обеспечивает твердость 48.54 HRC и применима для сравнительно крупных зубьев (ш > 5мм). При малых модулях возможно сквозное прокаливание зуба, что приводит к охрупчиванию и сопровождается короблением зубьев. При относительно тонком поверхностном закаливании профиль зуба искажается менее существенно. И все же без дополнительных отделочных операций трудно обеспечить степень точности выше 8-й. Закалка ТВЧ требует специального оборудования и строгого соблюдения режимов обработки. Стоимость обработки т.в.ч. значительно возрастает с увеличением размеров колес. Наиболее часто поверхностной закалке подвергают зубчатые из стали 40Х, 40ХН, 45 и др.

Наиболее эффективными способами повышения контактной прочности зубьев зубчатых колес являются цементация с последующей закалкой, нит-роцементация (насыщение поверхностного слоя углеродом в газовой среде), а также азотирование зубьев.

Цементация обеспечивает высокую поверхностную твердость 58.63 HRC зубьев. При закалке после цементации форма зуба искажается, и поэтому требуется последующая финишная обработка. Для цементации применя6 ют низкоуглеродистые стали (сталь 15, 20) и легированные стали 20Х, 12ХНЗА. Легированные стали обеспечивают повышенную прочность сердцевины и этим предотвращают продавливание хрупкого поверхностного слоя при перегрузках. Глубина цементации 0,1.ОД5 мм от толщины зуба, но не более 1,5.2 мм. При цементации хорошо сочетаются весьма высокие контактная и изгибная прочности. Однако после цементации возникает задача обработки и уточнения ухудшенных параметров зубчатого колеса. Предложен ряд методов, обеспечивающих решение задачи. Однако производительность этих методов невелика, износ инструмента при этом существенен.

Поэтому актуальна разработка эффективного метода обработки зубчатых колес с упрочненными зубьями. Наиболее эффективны комбинированные методы обработки, сочетающие механическое воздействие и электрофизико-химические процессы разрушения материала заготовки. Предварительный анализ показывает, что наиболее эффективно применение резания алмазными зернами с обеспечением разрушения и анодного съема материала за счет электрохимического процесса.

Целью данной работы является повышение эффективности обработки упрочненных зубчатых колес. Данная цель может быть достигнута путем разработки эффективного комбинированного метода формообразования зубьев колес, предварительно полученных каким-либо методом зубообработ-ки.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка технологической обкатной схемы обработки зубчатых колес с высокой поверхностной твердостью зубьев в условиях ограниченной подачи электролита в зону обработки.

2. Разработка модели анодного растворения материала заготовки при использовании катода-инструмента (прикатника) с алмазоносным слоем при учете толщины алмазоносного слоя и пленки раствора электролита, хаарктера распределения припуска по зубу и погрешности по шагу зубьев. 7

3. Создание экспериментальной установки и разработка конструкции катода-инструмента (прикатника) с алмазоносным слоем.

4. Экспериментальные исследования точности, обработки, шероховатости поверхности зубьев колес, характера износа катода-инструмента.

5. Разработка технологических режимов обработки зубчатых колес с применением разработанного метода обработки.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты моделирования процесса электрохимического формообразования с различным образом распределенным припуском;

- результаты теоретических исследований взаимодействия алмазного зерна с обрабатываемым материалом в условиях взаимного обкатывания;

- результаты экспериментальных исследований точности обработки по радиальному биению, длине общей нормали, отклонению шага, колебанию измерительного расстояния за один оборот и колебанию измерительного межосевого расстояния на одном зубе;

- результаты экспериментальных исследований износа алмазоносного слоя катода-инструмента.

Научная новизна работы заключается в обосновании условий механо-электрохимической обработки зубьев упрочненных зубчатых колес катодом-инструментом (прикатником) с алмазоносным слоем в условиях ограниченного (пленочного) обеспечения электролитом, заключающихся в локализации процесса анодного растворения в зоне контакта анода-колеса и катода-инструмента (прикатника).

Практическая ценность работы заключается в том, что разработана технологическая схема обработки цементированных зубчатых колес с существенным искажением профиля зубьев после цементации в условиях ограниченного ввода электролита в зону обработки (создания пленки электролита).

Практическая реализация работы заключается в создании экспериментальной установки и обосновании режимов обработки цементированных зубчатых колес.

Обработана опытная партия колес количеством 50 шт. Установлено существенное повышение точности обработки по пяти параметрам точности (в 1,22 . 1,84 раза).

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на региональных конференциях «Современная электротехнология в промышленности центра России» (Тула, 2003 - 2009 гг.), Всероссийской научно-технической конференции «Современная электротехнология в промышленности России» (Тула-2007 г.).

Работа состоит из следующих основных частей: анализа состояния вопроса; теоретических исследований механоэлектрохимической обработки зубчатых колес; экспериментальных исследований механоэлектрохимической обработки упрочненных зубчатых колес; обоснования режимов механоэлектрохимической обработки упрочненных зубчатых колес.

Работа выполнена на кафедре физико-химических процессов и технологий.

Автор выражает огромную благодарность д-ру техн. наук, профессору ВаликовуЕ.Н. за постоянное и плодотворное сотрудничество, признательность и благодарность научному руководителю, заведующему кафедрой ФХГТТ чл.-корр. АТН РФ, д-ру техн. наук, профессору В.В. Любимову, а также всем сотрудникам кафедры и лаборатории за помощь, поддержку и полезные замечания при выполнении работы.

Общие выводы

1. На основе анализа известных методов зубообработки колес с высокой поверхностной твердостью зубьев и существенным искажением профиля зуба выявлена перспективность применения комбинированной механоэлектрохимической обработки в условиях ограниченной подачи электролита в межэлектродный зазор.

2. Выполнено математическое моделирование процесса электрохимического уточнения профиля зуба в условиях ограниченного (пленочного) слоя электролита. Установлено, что уменьшение слоя электролита на поверхности зуба с 1,5 до ОД мм приводит к существенному относительному уточнению профиля зуба (до 2,3 раза).

3. Разработан способ механоэлектрохимической обработки зубчатых колес с упрочненной поверхностью зубьев, основанный на применении катода-инструмента (прикатника) с алмазоносным слоем для обеспечения межэлектродного зазора и осуществляемый при последовательном реверсе вращения заготовки (анода) и катода-инструмента. Способ защищен патентом №2212318.

4. Изучено влияние характера распределения припуска по поверхности зуба на процесс уточнения. Наилучшее уточнение профиля зуба достигается при равномерном распределении припуска на обработку (в 1,45 раза). Худшие результаты по относительному уточнению достигаются при максимальном значении припуска у вершины зуба заготовки практически независимо от условий подачи электролита в межэлектродный зазор (в 1,2 раза).

5. Исследовано влияние вида зацепления (без смещения, предполюсное, заполюсное) на величину скорости скольжения как фактора, определяющего процесс резания алмазным зерном. Установлено, что вид . зацепления несущественно влияет на процесс уточнения профиля зуба. При изменении частоты вращения колеса и катода-инструмента с 250 до 1000 об/мин скорость скольжения изменяется с 0,2 до 5,76 м/мин. Более

122 существенное влияние на процесс обработки оказывает изменение направления скольжения как фактор удаления стружки из зоны обработки. При предполюсном зацеплении вектор скорости скольжения направлен в сторону ножки зуба, что затрудняет процесс удаления стружки.

6. Для определения периода стойкости катода-инструмента с алмазоносным слоем выполнены экспериментальные исследования износа алмазоносного слоя в процессе обработки. Установлено, что преобладает износ в виде выпадения алмазных зерен из связки без образования площадок износа на алмазных зернах. Это объясняется малыми скоростями резания (V до 7 м/мин) и малой дугой контакта эвольвентной поверхности зуба с катодом-инструментом. Величина износа алмазоносного слоя для алмазов 125/100 составляет 0,1 мкм/деталь. Следовательно, период «стойкости» катода-инструмента составляет 500-1000 деталей.

7. Экспериментально исследован процесс уточнения зубчатого колеса после механоэлектрохимической обработки. Установлено, что по радиальному биению имеет место уточнение в 1,41 раза, по длине общей нормали - в 1,22 раза, по отклонению шага — в 1,23 раза, по колебанию измерительного расстояния за один оборот - в 1,34 раза, по отклонению измерительного межосевого расстояния на одном зубе - в 1,84 раза.

8. Для предприятия ООО «Центрнасоссервис» (г. Ясногорск) выполнена экспериментальная обработка цементированных колес из стали 40Х в количестве 50 шт. для редуктора смещения.

1. Производство зубчатых колес: справочник / С.Н. Калашников и др.. М.: Машиностроение. 1990. 464 с.

2. Patent US 2986856. Gear finishing method. 1961.

3. Милынтейн М.З. Нарезание зубчатых колес. М.: Высшая школа,1972.

4. Милыитейн М.З. Отделочная обработка закаленных зубчатых колес твердосплавными и алмазными шеверами. Надежность и качество зубчатых передач. М.: НИИМАШ. 1969. 11 с.

5. Маслов Е.Н. Основы теории шлифования. М.: Машиностроение,1987.

6. Гавриленко В.А. Основы теории эвольвентной зубчатой передачи. М.: Машиностроение, 1989.

7. Калашников С.Н., Калашников А.С. Зубчатые колеса и их изготовление. М.: Машиностроение, 1983.

8. Кузнецова Н.В. Повышение точности и производительности обработки цилиндрических зубчатых колес. М.: ВНИИТЭМРД985.

9. Зубчатые передачи: справочник. Л.: Машиностроение, 1980.

10. Качество изготовления зубчатых колес/ А.В. Якимов и др.. М.: Машиностроение, 1979.

11. Leonard Н. Gerin. Gear TOOTH Desing. Patent of USA. Nr 3. 820.414. Patented Juni 28, 1974.

12. Гулида Э.Н. Технология отделочных операций зубообработки цилиндрических колес. Львов: Вища школа, 1977.

13. Сухоруков Ю.Н., Евстигнеев Р.Н. Инструменты обработки зубчатых колес методом обката. Киев: Техника, 1983.

14. Качество изготовления зубчатых колес. / А.В. Якимов и др.. М.: Машиностроение, 1979.

15. Электрохимическая обработка зубчатых колес // Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1982. №1. С. 11-12.

16. Patent GB 1217410. Apparatus for electro-chemically forming and finishing gears. 1970.

17. Patent JP 61100316. Surface finishing method. 1986.

18. Experimental study on pulse electrochemical finishing of gear teeth surface / J. Zhou et al. // China Mechanical Engineering. 2004. Vol. 15. P.2187-2190.

19. Research on technology and application of pulse electrochemical finishing / X.B. Zhai et al. // Proc. 9th International Symposium on Precision Surface Finishing and Deburring Technology. 2007. P.55-60.

20. Design of flow field for finishing spiral bevel gear in pulse electrochemical finishing / X. Adayi et al. // China Mechanical Engineering. 2009. Vol. 20. P.1426-1429.

21. Electro-Chemical Honing of Gears — A new Method of Gear Finishing / C. Chi-Pin et al. // CIRP Annals Manufacturing Technology. 1981. Vol. 30. P.103-106.

22. Телевной A.B., Сухоруков Ю.Н., Андреев Н.П. Методы электрохимической и анодно-механической обработки зубчатых колес // Усовершенствование зубообрабатывающего инструмента. М. 1969. С.558-561.

23. Электрод-инструмент для ЭХО зубчатых колес. А.с. 248411 (СССР). Бюл. №23, 1969.

24. Устройство для ЭХО зубчатых колес. А.с. № 387802 (СССР), Бюл. №28, 1973.

25. Способ размерной ЭХО зубчатых колес. А.с. №1237337 (СССР),1989.

26. Устройство для электролитической обработки зубьев. А.с. №231247 (СССР). Опубл. 15.11.68. Бюл. №35.

27. Способ электрохимической обработки зубьев зубчатых колес. А.с. №222136 (СССР). Опубл. 17.97.1968. Бюл. №22.

28. Гроздинский Э.Я., Зубатов JI.C. Электрохимическая и электроэрозионная обработка// Станки и инструмент. №3. 1982.

29. Финишная электрохимическая обработка фасонных поверхностей закаленных деталей / под ред. В.А. Кондратьева В.А. Тула: ТулПИ, 1982.

30. Импульсно-циклическая ЭХО лопаток монолитных роторов с гибкой циклограммой / Н.И. Иванов, В.В. Любимов, В.М. Романов, Ю.С. Тимофеев. М.: ЦНИИ информации, 1988. 72 с.

31. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов: справочник. М.: Машиностроение, 1982.

32. Гроздинский Э.Я., Зубатов Л.С. Физические закономерности электрошлифования металлов // Станки и инструмент. №9. 1977.

33. Румянцев Е.И., Давыдов А.Д. Технология электрохимической обработки металлов: учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1984.

34. Основы теории и практика электрохимической обработки металлов и сплавов/М.В. Щербак и др.. М.: Машиностроение, 1981.

35. Физика и техника мощного ультразвука, том 3. Физические основы ультразвуковой технологии / под ред. проф. Л.Д. Розенберга. М.: Наука, 1970.

36. Марков А.И. Ультразвуковая обработка. М.: Машиностроение,1980.

37. Способ электролитического хонингования зубьев. А.с. №229910 (СССР). Опубл. 23.10.68. Бюл. №35.

38. Сагарда А.А., Чеповецкий И.Х., Мишнаевский Л.П. Алмазно-абразивная обработка деталей машин. Киев: Наукова думка, 1980.

39. Новинюк О.С., Гроздинский Э.Я., Коньшин А.С. Алмазно-эрозионное зубохонингование. М.: Машиностроение, 1986.

40. Патент. Валиков Е.Н., Тимофеев Ю.С, Татаринов И.В., МПК7 В23Н 5/06 Способ электроалмазной обработки зубьев колес. 28.03.2003.

41. Попов С.А, Малевский Н.П., Терещенко JI.M. Алмазнообразивная обработка металлов и твердых сплавов М.: Машиностроение, 1977.

42. Студенческий Е.И., Богатырев В.И., Кадышев Н.Т. Электроалмазное шлифование. М.: Машиностроение, 1971.

43. Попов С.А., Малевский Н.М., Терещенко JI.M. Алмазнообразивная обработка металлов и твердых сплавов. М.: Машиностроение, 1977.

44. Электроалмазное шлифование инструментальных материалов. Киев: Вища школа, 1984.

45. Татаринов И.В. Исследование точности алмазно-электрохимической финишной обработки зубьев шестерен методом обката // Изв. ТулГУ. Сер. Машиностроение. 2004. Вып. 3.

46. Иванов Н.И. Теоретические основы интенсификации процессов ме-хано-электрофизической размерной обработки. Тула: ТулГУ. 1997.

47. Любимов В.В., Иванов Н.И., Щербина В.И. Финишная обработка. Тула: ТулГУ. 2002.

48. Иванов Н.И. Алмазное электроимпульсное шлифование плазменно-напыленных и наплавленных изделий. Тула: ТулПИ, 1988. С. 100-105.

49. Татаринов И.В., Валиков Е.Н. Анализ процесса алмазно-электрохимической обработки зубьев зубчатых колес методом обката // Изв. ТулГУ. Сер. Машиностроение. 2003. Вып. 2.

50. Белкин В.А. Прогрессивные методы финишной обработки цилиндрических зубчатых колес. М.: НИИМаш. 1980.

51. Валиков Е.Н., Белолипецкий Г.А. Анализ точности шевингования прямозубых конических колес // Надежность и долговечность зубчатых передач. Курган, 1986.

52. Валиков Е.Н. Чистовая обработка конических зубчатых шевингова-нием-прикатываем // Инструментальное обеспечение автоматизированных систем механообработки. Иркутск, 1990.

53. Валиков Е.Н., Илюхин С.Ю. Расчет смещения производящей поверхности конического шевера-прикатника // Режущий инструмент и метрологические системы их производства. Тула: ТулГУ, 1995.

54. Иванов Н.И., Чибисов М.М., Мартынов В.В. Вопросы разработки методов микрофинишной размерной обработки деталей с упрочняющими покрытиями. Тула: ТулГУ, 1995. С.19-24.

55. Новинюк О.С, Гроздинский Э.Я. Оптимизация режимов резания при алмазном зубохонинговании с электроэрозионной активацией рабочей поверхности инструмента // Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1980. Вып. 1.

56. Прудников JI. Е. Инструмент с алмазногальваническим покрытием. М.: Машиностроение, 1985.

57. Иванов Н.И. Интенсификация абразивного шлифования плазменно-напыленных деталей электрохимическим воздействием. // Электрохимические и электрофизические методы обработки материалов. Тула: ТулПИ, 1986. 118 с.

58. Татаринов И.В. Исследование точности обработки зубчатых колес после электрофизикохимической обработки путем обката // Труды Международной научно-технической конференции "Современная электротехнология в машиностроении". Т.2. Тула: ТулГУ, 2007. С.93-97.

59. Маликов А.А. Основы высокоэффективной технологии изготовления цилиндрических зубчатых колес: автореф. дисс. . д-ра техн. наук. Тула, 2009. 40 с.

60. Теория механизмов и машин / К.В. Фролов и др.. М.: Высш. шк. 1987. 496 с.

61. Del Pobil А.Р., Serna М.А. Spatial Representation and Motion Planning Berlin: Springer-Verlag. 1995.249 p.

62. Jimenez P., Thomas F., Torras C. 3D collision detection: a survey // Computers & Graphics. 2001. Vol. 25. P.269-285.

63. Redon S., Kheddar A., Coquillart S. Fast collision detection between rigid bodies // Proc. of Eurographics. 2002. Vol. 21.

64. Ericson C. Real-Time Collision Detection. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers. 2005. 633 p.

65. Jimenez J.J., Segura R.J. Collision detection between complex polyhedra 11 Computers & Graphics 2008. V.32. P. 402- 411.

66. Determining the directional contact range of two convex polyhedral / Y.-K. Choi et al. // Computer-Aided Design. 2009. (In press).

67. Arbabi E., Boulic R., Thalmann D. Fast collision detection methods for joint surfaces // Journal of Biomechanics 2009. V.42. P.91-99.

68. Седыкин Ф.В. Электрохимическая размерная обработка деталей машин. М.: Машиностроение. 1976. 302 с.

69. Коробочкин А.И., Татаринов И.В. Кинематика движения абразивного зерна по обрабатываемому материалу в условиях взаимного обкатывания / Вестник ТулГУ. Сер. ЭФХМ Воздействия на материалы и нанотехноло-гии. Вып. 1. Тула, 2009. С. 18-21.

70. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968.526 с.

71. Хрущев М.И., Бабичев М.А. Абразивное изнашиване. М.: Наука 1970. 156 с.

72. Сулима A.M., Шувалов В.А. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. М.: Машиностроение, 1988. 240 с.

73. Калашников А.С. Технология изготовления зубчатых колес. М.: Машиностроение, 2004. 480 с.

74. Чеповецкий И.Х. Механика контактного взаимодействия при алмазной обработке. Киев, Наукова думка, 1978.

75. Рыжов Э.В., Колесников Ю. В., Суслов А. Г. Контактирование твердых тел при статических и динамических нагрузках. Киев: Наукова думка, 1982.

76. Валиков Е.Н., Борискин О.И., Белекова В.А. Расчет шеверов-прикатников для чистовой обработки зубьев зубчатых колес: учебное пособие. Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. 1 Юс.

77. Каталог инструментов из природных и синтетических алмазов М.: Московский завод алмазных инструментов, 2002.

78. Справочник по геометрическому расчету эвольвентных зубчатых и червячных передач / под ред. И.А. Болотовского. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 448с.

79. Машиностроительные материалы: Краткий справочник / В.М. Раскатов и др.. М.: Машиностроение, 1980. 511с.

80. Марков A.JI. Измерение зубчатых колес. JL: Машиностроение,1988.1. ПРИЛОЖЕНИГ 41. Актприменения