автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Обеспечение качества деталей класса валы инструментом из композита в осложненных технологических условиях

На правах рукописи

005055313

Лунин Дмитрий Юрьевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ КЛАССА ВАЛЫ ИНСТРУМЕНТОМ ИЗ КОМПОЗИТА В ОСЛОЖНЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 ПОл 2012

Курск-2012

005055313

Работа выполнена в Юго-Западном государственном университете на кафедре машиностроительных технологий и оборудования

Научный руководитель: Кудряшов Евгений Алексеевич

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Султан-Заде Назим Музаффар Оглы,

доктор технических наук, профессор, Московский государственный индустриальный университет, профессор кафедры технологий и металлорежущих систем автомобилестроения

Гладышкин Алексей Олегович,

кандидат технических наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, доцент кафедры городского и дорожного строительства и строительной механики

Ведущая организация: Московский государственный

машиностроительный университет «МАМИ»

Защита диссертации состоится «07» декабря 2012 г. в 16-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.105.09 при Юго-Западном государственном университете по адресу: 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94 (конференц-зал)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Юго-Западного государственного университета

Автореферат разослан «06» ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.105.09

Куц Вадим Васильевич

в

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В механизмах машин различного служебного назначения находят применение детали класса валы. Представители данного класса деталей обладают обширным конструктивным разнообразием, имеют прерывистые обрабатываемые поверхности. Наличие прерывистости резания создает осложненные технологические условия для достижения высоких показателей качества и точности обработки.

Традиционно для условий' серийного и мелкосерийного производства, характерного для большинства отечественных машиностроительных и ремонтных предприятий, для достижения установленных показателей качества на завершающем этапе технологического процесса обработки деталей класса валы, имеющих прерывистые поверхности, используют шлифовальные технологии. Недостатком этого способа является высокая стоимость оборудования, относительно низкая производительность (по сравнению с токарной обработкой), а также проблемы формирования требуемых показателей качества поверхност-ного слоя вследствие специфики работы шлифовального инструмента и тепло-вых явлений, сопровождающих этот высокоэнергетический процесс обработки, что не удовлетворяет требованиям наукоемких машиностроительных произ-водств.

В этом плане существенная роль принадлежит технологическим процес-сам лезвийной обработки, обладающим высокой производительностью и являющимися основным методом достижения заданной геометрической, размер-ной точности и качества обработки.

Внедрение подобных технологий не требует существенных капиталовложений, они относятся к так называемым «дешевым технологиям», без коренной перестройки существующего машиностроительного производства.

Одним из таких направлений в металлообработке является возможность использования лезвийных сверхтвердых инструментальных материалов на основе нитрида бора (торговая марка - композиты), которые благодаря своим физико-механическим и режущим свойствам позволяют решить проблему обработки самых сложных и точных поверхностей деталей, достигнуть высоких показателей качества обработанной поверхности.

Большой вклад в разработку технологического обеспечения процессов изготовления деталей с прерывистыми обрабатываемыми поверхностями при различном инструментальном обеспечении внесли ученые: Андреев Г.С., Башков В.М., Бетанели А.И., Бобров В.Ф., Боровский Г.В., Виноградов A.A., Грановский Г.И., Григорьев С.Н., Жарков И.Г., Захаренко П.В., Зорев H.H., Клименко С.А., Кравченко Б.А., Кудряшов Е.А., Кумабэ Д., Подураев В.Н.,Султан-Заде Н.М., Суслов А.Г., Талантов Н.В. и др. ....,-

Учеными и практиками были изучены вопросы технологического обеспечения процессов лезвийной обработки деталей различной конструктивной сложности инструментами из разнообразных инструментальных материалов.

На данный момент остается неизученным управление качественными показателями процесса чистового точения прерывистых поверхностей деталей

для придания им свойств повышения работоспособности по сравнению с традиционными технологиями при эксплуатации деталей в экстремальных условиях, н.п. ударных знакопеременных нагрузках (детали машин горного назначения), повышенного абразивного износа (детали автотракторного назначения) и др. Использование технологий изготовления ответственных деталей класса Валы лезвийными инструментами из композитов отвечает требованиям разработчиков наукоемкой конкурентоспособной техники (в частности при создании изделий горного и автотракторного машиностроения, станкостроения, изделий оборонного назначения).

Таким образом, совершенствование технологии изготовления деталей с конструктивно и технологически сложными поверхностями лезвийными инструментами из композита за счет раскрытия их технологических возможностей, с обеспечением высоких требований по исходным характеристикам качества поверхностного слоя, является актуальной научной и практической задачей.

Цель работы.

Заключается в обеспечении качества и повышении ресурса деталей класса валы, работающих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок, за счет повышения эффективности чистового точения инструментами из композитов, взамен операции шлифования, реализуемого в осложненных технологических условиях.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Обобщить имеющийся опыт отечественной и зарубежной металлообработки конструктивно сложных деталей.

2. Разработать методику проектирования технологических процессов изготовления деталей класса валы в осложненных технологических условиях.

3. Предложить методику альтернативного выбора операций завершающего этапа технологических процессов изготовлений деталей класса валы.

4. Разработать модель операции чистового точения конструктивно и технологически сложных поверхностей на базе рационального контакта режущей части инструмента с деталью.

5. Установить диапазон режимов резания и геометрических параметров режущей части инструмента из композита, обеспечивающий необходимое качество и точность в осложненных технологических условиях чистового точения.

6. Провести экспериментальное подтверждение эффективности модели операции чистового точения взамен шлифования на деталях класса валы, работающих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок.

7. Разработать практические рекомендации, направленные на обеспечение заданного качества деталей машин с применением инструмента из композита за счет совершенствования структуры и содержания финишных операций процес-са чистового точения.

Методы исследования и достоверность результатов.

Теоретические исследования базируются на основных положениях теории резания, технологии машиностроения, проектирования и эксплуатации ме-

таллорежущего инструмента, методах математического планирования экспериментов, компьютерного проектирования.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры «Машиностроительных технологий и оборудования» Юго-Западного государственного университета и в производственных условиях на деталях класса валы ООО «НИИЭЛЕКТРОАГРЕГАТ» (г. Курск), Института горного дела СО РАН (г. Новосибирск). Достоверность научных выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований и применением сертифицированных и поверенных средств измерений.

Объект исследования.

Детали классы валы различной конструктивной сложности из диапазона наиболее распространенных в машиностроении сталей.

Предмет исследования.

Методика проектирования технологического процесса изготовления деталей класса валы с использованием инструмента из композита.

Научная новизна работы.

Заключается в:

1. Разработке методики проектирования технологических процессов изготовления деталей класса валы в осложненных технологических условиях.

2. Разработке модели операции чистового точения конструктивно и технологически сложных поверхностей на базе рационального контакта режущей части инструмента с деталью.

3. Выявлении закономерности формирования шероховатости поверхности и точности обработки от изменения условий контакта режущей части инструмента с обрабатываемой поверхностью детали влияющие на качественные показатели процесса.

4. Установлении диапазона геометрических параметров режущей части инструмента и режимов резания, гарантирующие высокое качество и точность изготовления деталей в осложненных технологических условиях чистового точения композитом, в условиях рационального контакта «инструмент - деталь».

Практическая значимость работы.

Промышленное использование результатов диссертационной работы позволяет расширить технологические возможности инструмента из композита на финишных операциях процесса чистового точения конструктивно сложных деталей.

Предложены рекомендации по проектированию и модернизации технологических процессов изготовления деталей класса валы, позволяющие в зависимости от конструктивной сложности обрабатываемой поверхности детали выбрать рациональные условия контакта «инструмент - деталь» и геометрические параметры режущей части инструмента, а также назначить отвечающие этим условиям режимы резания, позволяющие в осложненных технологических условиях чистового точения инструментом из композита, гарантировано получить высокие качественные показатели процесса.

Область исследований.

Содержание диссертации соответствует п. 3 «Исследование механических и физико-технических процессов в целях определения параметров оборудова-

ния, агрегатов, механизмов и других комплектующих, обеспечивающих выпо:, нение заданных технологических операций и повышение производительности качества, экологичности и экономичности обработки» специальности 05.02.07 -«Технология и оборудование механической и физико-технической обработки) паспорта номенклатуры специальностей научных работников (техническш науки).

На защиту выносятся:

1. Методика проектирования технологических процессов изготовленш деталей класса валы различной конструктивной сложности с использованием инструментов из композита.

2. Результаты теоретический и экспериментальных исследований условий контакта «инструмент - деталь» процесса чистового точения конструктивно сложных поверхностей деталей класса валы.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса чистового точения конструктивно сложных поверхностей деталей класса валы в осложненных технологических условиях.

4. Математические зависимости качественных показателей процесса чистового точения конструктивно сложных поверхностей деталей от изменения геометрии и условий контакта режущего инструмента с обрабатываемой поверхностью.

5. Математические зависимости влияния режимов резания на формирование показателей качества поверхностного слоя деталей машин.

6. Обоснование принятых технико-экономических решений.

Реализация результатов работы.

Разработанные рекомендации по технологии изготовления деталей класса валы различной конструктивной сложности с применением инструмента из композита внедрены в экспериментальное производство ФГБУН Института горного дела Сибирского отделения Российской академии наук (г. Новосибирск), практическую деятельность ООО «НИИЭЛЕКТРОАГРЕГАТ» (г. Курск) и используются в учебном процессе Юго-Западного государственного университета при изучении дисциплин «Основы технологии машиностроения», «Управление качеством в машиностроении» студентами специальностей 151001.65 и 151003.65, а также при подготовке бакалавров и магистров по направлению 552900 - «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», что подтверждено соответствующими актами.

Личный вклад автора.

Заключается в постановке задач, проведении теоретических и экспериментальных исследований, в обработке и интерпретации результатов, формулировке выводов. Все выносимые на защиту научные результаты получены соискателем лично. В работах опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, автору принадлежат результаты, касающиеся обеспечения качества деталей инструментом из композита в осложненных технологических условиях.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на I Международной научно-практической конференции «Инновации, качество

и сервис в технике и технологиях», Курск, 2009; на VII Международной научно-практической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации», Курск, 2010; на XVII Международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века», Донецк, 2010; на Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы обработки материалов и заготовительных производств», Комсомольск-на-Амуре, 2010; на V Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения», Томск, 2010; на III Межвузовской научно-практической конференции «Новые технологии и инновационные разработки», Тамбов, 2010.

Результаты диссертационной работы были представлены: на XI и XII Международной специализированной выставке «Металлообработка-2010», «Металлообработка-2011», Москва, Экспоцентр; на IV Международной специализированной выставке «Мир металла - 2010», Минск, БелЭкспо, республика Беларусь.

Публикации по теме диссертационной работы.

Опубликовано 15 научных работ, в том числе 5 статей в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 129 наименований и приложений. Основная часть работы изложена на 177 страницах машинописного текста, содержит 84 рисунка, 31 таблицу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении к диссертации обоснована актуальность темы исследования, определены цели и задачи работы, сформулированы новые научные результаты и положения, выносимые на защиту, и практическая значимость работы.

В первой главе проведен литературный обзор, на основе которого установлено, что обработка точением является одним из самых распространенных методов формообразования поверхностей деталей машин, как на предварительных, так и на окончательных операциях изготовления. Наличие осложненных технологических условий обработки налагает на технолога ответственность за правильный выбор финишной операции, конструкции и материала режущей части инструмента.

Литературный обзор позволяет отдать предпочтение инструментальному материалу композит 10, как наиболее эффективному для изготовления деталей класса валы в осложненных технологических условиях. Определена область применения композита 10 - универсальное и автоматизированное производство.

Сформирована цель диссертационного исследования. Определен перечень задач, решаемых в ходе повышения эффективности чистового точения инструментом из композита, взамен операции шлифования, реализуемых в ос-

ложненных технологических условиях, для обеспечения качества и повышения ресурса деталей класса валы, работающих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок.

Во второй главе представлена методика экспериментальных исследований.

Исследование процесса формирования качества поверхностного слоя деталей машин класса валы включает теоретические и экспериментальные исследования, результаты которых обработаны с применением методов математической статистики и планирования эксперимента.

Область исследований: исследование механических и физико-технических процессов в ходе чистового точения конструктивно сложных поверхностей деталей машин, работающих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок, в целях обеспечения заданных показателей производительности, качества и экономичности достигаемых за счет рационального взаимного расположения режущей части инструмента и обрабатываемой поверхности.

Объект исследования: детали классы валы различной конструктивной сложности из диапазона наиболее распространенных в машиностроении сталей.

Основным требованием для успешной работы инструментов из композита в осложненных технологических условиях является наличие станочного оборудования обладающего повышенной быстроходностью и виброустойчивостью. Примененный для экспериментальных исследований токарно-винторезный станок модели 16К20 оснащен бесступенчатым приводом главного движения и имеет требуемые показатели виброустойчивости для обеспечения заданного качества обработки, соответствующему условиям чистового резания, рис. 1.

Рис. 1. Экспериментальная установка

Экспериментальная установка оборудована устройством для исследования температуры в зоне резания оптическим способом, рис. 2.

Рис. 2. Схема измерения температуры в зоне резания

В третьей главе разработана методика проектирования технологического процесса изготовления деталей класса валы в осложненных технологических условиях, см. рис. 3, табл. 1-3.

Таблица 1

Рис. 3. Сетевое представление технологического процесса

Последующее состояние

А В С г> Е ?

А + + + +

В + + + +

Предшествующее С + + +

состояние Б + +

Е +

Р

Таблица 2 Таблица 3

Экономически достижимая точность Технологические матрицы - методы

механической обработки деталей _обработки

класса валы

Класс Квазитет точности

Меня точности стана 17 16 15 14 13 12 11 10 9 £ ч б

Точйше Н

червовое * 1»

получнеговов 1»!

чшоюе » ■

Точевяе п

нелучнсговое

чистовое

Точенне-кошшнт 5

чистовое

гонкое

Шлифование П

аозучйшвое

чистовое

Шлвфовашю В

чнеговое

тонкое

Предложен подход к проектированию планов обработки конструктивно сложных поверхностей при изготовлении деталей класса валы, позволяющий произвести выбор альтернативных операций для выполнения установленных

требований к качеству и точности обработки, см. рис. 4 - 6, табл. 4.

© .........„

я//1

¿X " !

\

¡-"Яш \

ч \

..........Сх

Рис. 4. Граф, отражающий множество возможных планов обработки поверхности

Рис. 5. План маршрута технологического процесса изготовления детали Переходник

Таблица 4

Формирование маршрута изготовления детали

Возможные операции механической обработки поверхностей детали Переходник

черновой получи стовой чистовой отделочный

Обработка вспомогательных поверхностей Получ истовая обработка Чистовая обработка Отделочная обработка

Cz.it, Мг Сз/з, О/,, ад

011 подрезка терпев 021 точение контура детали твердым сплавом 031 точение контура детали твердым сплавом 041 точение точных поверхностей композитом

012 зацентровка отверстий 022 точение контура детали на станке с ЧПУ 032 точение контура детали композитом 042 шлифование точных поверхностей

013 сверление отверстий 023 растачивание отверстий 033 шлифование контура детали 043 шлифование прерывистых поверхностей

014 растачивание отверстий 034 нарезание внутренних резьб 044 шлифование резьбы

015 точение контура детали твердым сплавом 035 скоростное многорезцовое нарезание резьбы композитом

016 фрезерование ласок 036 шлифование резьбы

Мг = 6 ш=з

Рис. 6. Итерационный алгоритм процесса проектирования

Получена математическая модель, операции чистового точения прерывистой поверхности детали Переходник, описывающая зависимость между количеством операций технологического процесса (ТУ), точностью обработки прерывистой поверхности (с1), стойкостью резца из композита 10 (7), себестоимостью операции точения (С) и требуемым качеством обработки этой поверхности (Ла):

Яа = 9,17 - 0,048^-2,22^-7,15С + 2,297; мкм (1)

Теоретически и экспериментально исследована проблема сохранения работоспособности инструмента из композита в осложненных технологических условиях.

С целью получения модели операции чистового точения обобщены ранее установленные профессором Е.А. Кудряшовым и учениками его научной школы условия контакта режущей части инструмента из композита за счет ее особого положения относительно обрабатываемой поверхности детали, см. рис. 7.

Угол настройки резца (поворота режущей части) /? из положения закрепления в резцедержателе до положения рационального контакта, рис. 7, равен:

/? = п/2 - д —а, (2)

tg (j - S) - tga r,-h- aJrf + a2 - h2

ЧР = fu \—= , 2 V :-(3)

l + tglj-a) tga + a2 -h2 +a-h

где гг = yj(г — t)2 — a2; r - радиус детали; t - глубина резания; a - смещение вершины инструмента из первоначального до положения рационального контакта; h - половина ширины паза (холостого пробега Н). Критические значения углов: tgy = tgYoc cos (р + tgyv sin <рл

tgX = tgyp cos <p - tgyoc sin <p j' ( '

Критические значения углов, соответствующих диапазону условий контакта режущей части инструмента с обрабатываемыми конструктивно сложными поверхностями деталей. tgYxp = tgp ■ cos <р j tg*кр = -tgfi ■ sin <pу

При у „с = }'ос кр, касание режущей части инструмента с деталью по лини CD (UV), при этом углы у и Я по прежнему удовлетворяют условиям: tgy = Шос • cos <р j

tgX = -tgYoc ■ sin <pj' ( '

после преобразования уравнений (4 - 6) получим:

tgX = -tgy-tg(p. (7)

Разработана модель операции чистового точения конструктивно и технологически сложных поверхностей на базе рационального контакта режущей части инструмента с деталью, см. рис. 8.

Рис. 8. Модель операции точения (растачивания) конструктивно сложных поверхностей деталей

В четвертой главе установлен технологический критерий работоспособности инструмента из композита (Ъ3 < 0,35 мм), при соблюдении которого качество и точность деталей соответствует требованиям чистового точения (1Т7; Яа = 0,63... 1,25 мкм) в осложненных технологических условиях.

Проведено экспериментальное подтверждение выбора композита 10 для чистового точения деталей в осложненных технологических условиях. Так, в условиях рационального и-контакта режущей части композита 10 с обрабатываемой поверхностью детали, путь резания до достижения принятого технологического критерия, составил более 16 км, что от 1,5 до 2-х раз выше, чем для других композитов, см. рис. 9.

Рис. 9.

Режимы резания: V-4,8 м/с;г = 0,10 мм; 8 = 0,05 мм/об

Геометрия режущей чисти инструмента: у = -6°; Я. = 3°; а = 8°; г = 0,5 мм; ф = 45°; ф, = 35°

композетШ

композит 05

композит

Условия обработки: оптимальный контакт и (иУТБ); прерывистость резания 5 < 40%

0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0 13,5 15,0 16,5 Ц км

Зависимость технологического критерия Ь3 (Яа) от продолжительности обработки; деталь Переходник, сталь 12ХНЗА ГОСТ 4543-71

Ь3, мм

Методами математического моделирования и статистики получены зависимости (8, 9) и графическое изображение параметра Ка от изменения режимов резания, продолжительности обработки, геометрии и условий контакта режущей части проходного резца из композита 10 с конструктивно сложными поверхностями деталей, см. рис. 10-12, табл. 5.

Яа = 0,56 + 0,08а - 0,2г - 0,08у - 0,05р + 0,05щ, мкм (8)

Технологический критерий h3< 0,35 мм (Ra = 1,25 мкм)

4 8 12

0,2 0,4 0,6

-4 -6 -S

35 40 45

а,град г, град у, град Ф,град Ф,, град

15 20 25

Рис. 10. Зависимость шероховатости обработанной поверхности от геометрии режущей части резца из композита 10; и — контакт

мкм 1,200

_0J0_020_0^0_LMM 5,0 7,5 9,0 10,5 12,0 13,5 15,0 L,km

0,020 0,060 0,100 S, мм/об

Рис. 11. Влияние режимов резания на Рис. 12. Зависимость шероховатости шероховатость обработанной обработанной поверхности детали

поверхности Переходник (сталь 12ХНЗА ГОСТ

4543-71) от продолжительности обработки композитом 10

Q . ^0,329 . ^0,092

Ra=-¡7^555-' мкм (9)

Таблица 5

Результат экспериментальных исследований при различных видах контакта режущей части инструмента с обрабатываемой _поверхностью детали (параметр Ra opt, рис. 12)

Внд контакта Ra opt, мкм

и 0,880

V 1,050

т 1,140

S 1,880

Теоретически определен и экспериментально подтвержден диапазон рекомендуемых режимов резания и рациональная геометрия режущей части инструмента из композита 10, обеспечивающие выполнение заданных показателей качества деталей при чистовом точении в осложненных технологических условиях, см. табл. 6, 7.

Таблица 6

Материалы и режимы, рекомендуемые для обработки неперетачиваемыми элементами из композита 10_

Виз инструмента, резцы Форма режущего инструмента Обрабатываемый материал Режимы резания Шероховатость RaMXM

V, Wc S, мм/об t, мм

Проходные куб Стали: 40ХН; 45ХН; 12ХНЗА 3,0-5,0 0,03-0,06 0,1 -0,6 1,25-0,63

Расточные куб 2,5-4,0 0,02-0,05 0,1-0.5 2,50-0,63

Расточные конус 2,5-3,5 0,05-0,10 0,1-0,3 1,25-0,63

Безвершинные куб 2,5 - 4,0 0,05-0,15 ОД-ОД 0,63 — 0,32

Безвершинные конус 2,5-4,0 0,05-0,10 0,1-ОД 1,25-0,63

Таблица 7

Рекомендуемые диапазоны режимов резания композитами

Обрабатываемый материал Характер резания Марка композита Режимы резаиня

V, м/с S, ммсб t. мм

Стали 40ХН; 45ХН; 12ХНЗА без удара 01:05 3,0 - 5,0 0,03-0,10 0,05 - 0,20

с ударом 10 2,5-5,0 0,03 - 0,05 0,05 - 0,20

Экспериментально исследовано качественное состояние поверхностного слоя деталей обработанных чистовым точением инструментом из композита 10: изменение остаточных напряжений, степень и глубина распространения наклепа, см. рис. 13, 14.

50 100 150 200 250 300 h, мкм 75 ¡50 225 vTm/mhh

Рис. 13. Изменение тангенциальных Рис. 14. Зависимость степени наклепа Н напряжений ог по глубине распростра- от изменения скорости резания нения в поверхностном слое при (сплошные линии) и от износа резца из чистовом точении стали 12ХНЗА композита 10 (штриховая линия)

при точении поверхности с числом пазов 1 (кривая 1) и 8 (кривая 2)

Установлено, что при чистовом точении прерывистых поверхностей с рекомендуемыми режимами резания в поверхностном слое образуется мелкозернистая структура, которая не дает возможности появлению дополнительных напряжений, см. рис. 15.

крупное зерно феррита мелкое зерно феррита ш

крупное зерно перлита мелкое зерно перлита

до лезвийной обработки после лезвийной обработки

Рис. 15. Микроструктура стали 12ХНЗА на участке врезания режущей части инструмента из композита 10 в деталь

В пятой главе на основании результатов исследований предыдущих глав диссертационной работы нами предложены следующие конструкторские и технологические решения:

1. Внести изменения в конструкцию деталей, а именно улучшить технологичность заменой канавок необходимых для выхода шлифовального инструмента на радиусные переходы между обрабатываемыми поверхностями деталей, см. рис. 16.

2. Внести изменения в технологию изготовления, а именно при обработке деталей пневмоударника, имеющих на основных поверхностях вращения раз-

Таблица 8

Расчетные значения интенсивности напряжений, МПа

Рис. 16. Деталь Корпус коронки, а -существующая конструкция; б -модифицированная конструкция

Рис. 18. Интенсивность напряжений в области «концентратора» коронки модифицированной конструкции

ного рода отверстия, выточки, выборки, лыски и т.п. конструктивные элементы, заменить операцию круглого шлифования на чистовое (отделочное) точение инструментом из композита 10.

С учетом рекомендаций диссертационного исследования по новой технологии изготовлены детали пневмоударника ПП.110.ГМ измененной конструкции и в лаборатории горного машиноведения ИГД СО РАН проведены сравнительные испытания деталей двух вариантов, см. рис. 16 - 19, табл. 8.

Рис. 17. Интенсивность напряжений в области «концентратора» коронки существующей конструкции

Расчет Ко НСТруК1 шя~ Статический Динамический

? = 16 МКС / = 40 мкс

Существующая 546 422 221

Модификация 358 125 62

Результаты экспериментов по определению напряженного состояния в области геометрических особенностей (концентраторов напряжений) деталей, свидетельствуют в пользу предлагаемой чистовой (отделочной) обработки точением резцом из композита 10 вместо операции круглого шлифования.

Распределение интенсивности напряжений при статическом нагружении коронки: а - существующая конструкция; б - модифицированная конструкция Рис. 19. Сравнительный анализ

Представлена методика определения полученного экономического эффекта от внедрения результатов исследования.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установлено, что замена операции шлифования, при обработке деталей машин (из сталей марок 40ХН, 45ХН, 12ХНЗА), работающих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок, точением инструментом из композита 10 позволяет повысить ресурс детали (для детали Корпус коронки в 4,2 раза) и обеспечить требуемое качество.

2. Исходя из условий рационального контакта, создан комплекс моделей, отражающий взаимосвязь между углами установки резца из композита 10 и конструктивно сложной обрабатываемой поверхностью детали на операциях чистового точения.

3. На основании экспериментальных исследований процесса точения лезвийным инструментом из композита 10 установлено, что качество и точность деталей, соответствующие операциям чистового точения, обеспечиваются при величине износа по задней поверхности не более 0,35 мм. Это позволило принять данную величину как технологический критерий работоспособности.

4. Получены математические зависимости шероховатости обработанной поверхности деталей из стали марки 12ХНЗА от изменения режимов резания, продолжительности обработки, геометрии и условий контакта режущей части проходного резца из композита 10.

5. Определены рациональные значения режимов резания, геометрии режущей части инструмента из композита 10 и степени прерывистости обработки, при соблюдении которых происходит снижение остаточных напряжений в поверхностном слое деталей и достигаются заданные показатели качества при чистовом точении в осложненных технологических условиях.

6. Разработана методика проектирования технологического процесса изготовления деталей класса валы в осложненных технологических условиях.

7. Предложен подход к проектированию планов обработки конструктивно сложных поверхностей при изготовлении деталей класса валы, позволяющий произвести выбор альтернативных операций для выполнения установленных требований к качеству и точности обработки.

8. Полученные в диссертационной работе методики, модели, алгоритмы нашли практическое применение при изготовлении экспериментального образца пневмоударника в ИГД СО РАН (г. Новосибирск), деталей класса валы на предприятии ООО «НИИЭЛЕКТРОАГРЕГАТ» (г. Курск) и позволили получить годовой экономический эффект более 60 тыс. руб.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Научные работы, опубликованные в рецензируемых научных журналах и изданиях

1. Кудряшов, Е.А. Технологический классификатор деталей и поверхностей, подлежащих обработке резанием/ Е.А. Кудряшов, А.Ю. Алтухов, Д.Ю. Лунин// Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2009. -№4(45). - С. 3 - 8.......

2. Алтухов, А.Ю. Особенности процессов лезвийной обработки конструктивно сложных деталей/ А.Ю. Алтухов, Д.Ю. Лунин, E.H. Фомичев// Современные технологий. Системный анализ. Моделирование. 2010 - №2(26) -С.121 —124.

3. Кудряшов, Е.А. Количественная оценка процессов в обработанном композитом поверхностном слое деталей машин/ Е.А. Кудряшов, А.Ю. Алтухов, Д.Ю. Лунин, E.H. Фомичев// Известия Волгоградского государственного технического университета. 2010. - № 12(72). - С.10-15.

4. Лунин, Д;Ю. Технологические преимущества инструментального материала композит при обработке конструктивно сложных поверхностей деталей/ Д.Ю. Лунин, А.Ю. Алтухов, E.H. Фомичев, Е.А. Кудряшов// Известия Волгоградского государственного технического университета. 2010. - №12(72) -С. 15-20.

5. Лунин, Д.Ю.. Параметрическая оптимизация процессов обработки в осложненных технологических условиях на примере чистового точения прерывистых поверхностей'композитом/ Д.Ю. Лунин, Е.А. Кудряшов// Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. - №>2(41). Ч. 1. - С. 72 -78. ■-..'■■■■

Научные работы в других изданиях

6. Кудряшов, Е.А. Перспективы инструментального материала «композит» при лезвийной обработке/ Е.А. Кудряшов, Д.Ю. Лунин// «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях»: материалы I международной научно-практической конференции . - Курск, 2009. - С. 150 - 153.

7. Лунин, Д.КХ О методах оптимизации технологических процессов лезвийной обработки/ Д.Ю. Лунин, А.Ю. Алтухов, Е.А. Кудряшов// «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации»: мате-

риалы VII международной научно-практической конференции. - Курск, 2010. -С. 335-339.

8. Кудряшов, Е.А. Зависимость износа инструмента от изменения геометрии режущей части/ Е.А. Кудряшов, А.Ю. Алтухов, Д.Ю. Лунин// «Актуальные вопросы современной техники и технологии»: материалы международной научной заочной конференции. - Липецк. 2010. - С. 134 - 137.

9. Лунин, Д.Ю. Перспективы использования инструмента из композита/ Д.Ю. Лунин// «Новые технологии и инновационные разработки»: материалы III международной научно-практической ежегодной конференции. - Тамбов, 2010. -С. 116-117.

10. Кудряшов, Е.А. Перспективы и особенности эксплуатации инструментального материала «композит»/ Е.А. Кудряшов, Д.Ю. Лунин//«Проблемы и перспективы обработки материалов и заготовительных производств»: материалы международной научно технической конференции. - Комсомольск-на-Амуре, 2010.-С. 25-31.

11. Кудряшов, Е.А. Зависимость стойкости инструментов из композитов от изменения режимов резания/ Е.А. Кудряшов, А.Ю. Алтухов, Д.Ю. Лунин// «Современные проблемы машиностроения»: материалы V международной научно технической конференции. - Томск, 2010. - С. 584 - 586.

12. Кудряшов, Е.А. Повышение эффективности работы инструментов из сверхтвёрдых материалов в сложных технологических условиях/ Е.А Кудряшов, Е.В. Павлов, Е.И. Яцун, А.Ю. Алтухов, Д.Ю. Лунин// «Машиностроение и техносфера XXI века»: материалы XVII международной научно-технической конференции. Том 2.-Донецк, 2010.-С. 51-55.

13. Лунин, Д.Ю. Влияние режимов резания на стойкость инструментов из композитов/ Д.Ю. Лунин, А.Ю. Алтухов, Е.А. Кудряшов// «Молодежь и XXI век»: материалы 2-й международной молодежной научной конференции. -Курск, 2010.-С. 92-96.

14. Лунин, Д.Ю. Общий подход к проблеме оптимизации процессов обработки резанием инструментами из композитов/ Д.Ю. Лунин, А.Ю. Алтухов, Е.А. Кудряшов// «Молодежь и XXI век»: материалы 2-й международной молодежной научной конференции. - Курск, 2010. С. 96 - 99.

15. Лунин, Д.Ю. Перспективы применения инструментального материала композит при изготовлении и восстановлении деталей горных машин./ Д.Ю. Лунин// ФЭН-НАУКА: периодический журнал научных трудов. - Бугульма, Республика Татарстан, 2012. - С. 13.

Подписано в печать 02.11.2012. Формат 60x84 1/16. Печ. л. 1,0. Тираж 120 экз. Заказ Юго-Западный государственный университет. 305040, г. Курск, ул.50 лет Октября, 94.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1.0 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОКА- 13 ЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ КЛАССА ВАЛЫ Литературный обзор и постановка задачи научного исследования

1.1 Конструктивно сложные поверхности деталей и сопутст- 13 вующие усложненные условия их обработки

1.2 Инструментальное обеспечение процессов чистовой обра- 23 ботки конструктивно сложных поверхностей деталей

1.3 О возможности обеспечения показателей качества деталей

1.4 Выводы по литературному обзору. Постановка задачи 49 научного исследования

ГЛАВА 2.0 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВА- 51 НИЙ

2.1 Технологическое оборудование, оснастка, инструменталь- 51 ное обеспечение экспериментальных исследований

2.2 Математический аппарат и обработка результатов исследо- 63 вания

ГЛАВА 3.0 МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ 66 ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ КЛАССА ВАЛЫ В ОСОЖНЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

3.1 Принципы и последовательность решения проектных задач 66 при создании технологических процессов изготовления деталей класса валы

3.2 Определение оптимального объема операций технологи- 69 ческого процесса

3.3 Технологические особенности отдельных операций токар- 79 ной обработки конструктивно сложных поверхностей дета

3.3.1 Проблема сохранения заданной работоспособности инстру- 80 мента из композита в осложненных технологических условиях (прерывистое резание) 3.3.20боснование геометрии режущей части инструмента и ус- 86 ловий ее контакта с обрабатываемой поверхностью детали при точении (растачивании) поверхностей вращения в сочетании с дополнительными конструктивными элементами; модель операции 3.3.3Обоснование геометрических параметров и условий кон- 90 такта режущей части инструмента с обрабатываемой поверхностью детали при точении наплавленных поверхностей; модель операции точения наплавленной поверхности детали

3.3.4Обоснование геометрических параметров и условий кон- 94 такта режущей части инструмента с обрабатываемой поверхностью детали из разнородных конструкционных материалов при точении; модель операции 3.3.5Обоснование геометрических параметров и условий кон- 97 такта режущей части инструмента при скоростном многорезцовом точении резьбы (вихревой метод), модель операции

3.4 Выводы к главе

ГЛАВА 4.0 ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КА- 103 ЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ЧИСТОВОГО ТОЧЕНИЯ В УСЛОВИЯХ РАЦИОНАЛЬНОГО КОНТАКТА РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ КОМПОЗИТА С КОНСТРУКТИВНО СЛОЖНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ДЕТАЛИ 4.1 Ограничения и допущения при исследовании качественных показателей процесса чистового точения

4.2 Влияние технологических факторов на формирование ка- 105 чества и точности обработанной поверхности

4.3 Выводы к главе

ГЛАВА 5.0 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КА

ЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ КЛАССА ВАЛЫ НА ПРИМЕРЕ ИЗДЕЛИЙ ГОРНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

5.1 Применение технологий лезвийной обработки деталей для 119 совершенствования конструкции и эффективности работы пневмоударников

5.2 Методика определения полученного экономического эф- 140 фекта от внедрения инструмента из композита

5.3 Выводы к главе

Актуальность темы.

В механизмах машин различного служебного назначения находят применение детали класса валы. Представители данного класса деталей обладают обширным конструктивным разнообразием, имеют прерывистые обрабатываемые поверхности. Наличие прерывистости резания создает осложненные технологические условия для достижения высоких показателей качества и точности обработки.

Традиционно для условий серийного и мелкосерийного производства, характерного для большинства отечественных машиностроительных и ремонтных предприятий, для достижения установленных показателей качества на завершающем этапе технологического процесса обработки деталей класса валы, имеющих прерывистые поверхности, используют шлифовальные технологии. Недостатком этого способа является высокая стоимость оборудования, относительно низкая производительность (по сравнению с токарной обработкой), а также проблемы формирования требуемых показателей качества поверхностного слоя вследствие специфики работы шлифовального инструмента и тепловых явлений, сопровождающих этот высокоэнергетический процесс обработки, что не удовлетворяет требованиям наукоемких машиностроительных производств.

В этом плане существенная роль принадлежит технологическим процессам лезвийной обработки, обладающим высокой производительностью и являющимися основным методом достижения заданной геометрической, размерной точности и качества обработки.

Внедрение подобных технологий не требует существенных капиталовложений, они относятся к так называемым «дешевым технологиям», без коренной перестройки существующего машиностроительного производства.

Одним из таких направлений в металлообработке является возможность использования лезвийных сверхтвердых инструментальных материалов на основе нитрида бора (торговая марка - композиты), которые благодаря своим физико-механическим и режущим свойствам позволяют решить проблему обработки самых сложных и точных поверхностей деталей, достигнуть высоких показателей качества обработанной поверхности.

Большой вклад в разработку технологического обеспечения процессов изготовления деталей с прерывистыми обрабатываемыми поверхностями при различном инструментальном обеспечении внесли отечественные ученые: Андреев Г.С., Башков В.М., Бобров В.Ф., Боровский Г.В., Виноградов A.A., Грановский Г.И., Григорьев С.II., Жарков И.Г., Зорев H.H., Кравченко Б.А., Кудряшов Е.А., Подураев В.II., Султан-Заде Н.М., Суслов А.Г., Талантов Н.В. и др., а также зарубежные исследователи: Бетанели А.И., Захаренко П.В., Клименко С.А., Кумабэ Д. и др.

Учеными и практиками были изучены вопросы технологического обеспечения процессов лезвийной обработки деталей различной конструктивной сложности инструментами из разнообразных инструментальных материалов.

На данный момент остается неизученным управление качественными показателями процесса чистового точения прерывистых поверхностей деталей для придания им свойств повышения работоспособности по сравнению с традиционными технологиями при эксплуатации деталей в экстремальных условиях, н.п. ударных знакопеременных нагрузках (детали машин горного назначения), повышенного абразивного износа (детали автотракторного назначения) и др. Использование технологий изготовления ответственных деталей класса валы лезвийными инструментами из композитов отвечает требованиям разработчиков наукоемкой конкурентоспособной техники (в частности при создании изделий горного и автотракторного машиностроения, станкостроения, изделий оборонного назначения).

Это дает основание признать работу актуальной, содержащей элементы научной новизны и обладающей практической значимостью.

Таким образом, совершенствование технологии изготовления деталей с конструктивно и технологически сложными поверхностями лезвийными инструментами из композита за счет раскрытия их технологических возможностей, с обеспечением высоких требований по исходным характеристикам качества поверхностного слоя, является актуальной научной и практической задачей.

Цель работы.

Заключается в обеспечении качества и повышении ресурса деталей класса валы, работающих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок, за счет повышения эффективности чистового точения инструментами из композитов, взамен операции шлифования, реализуемого в осложненных технологических условиях.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Обобщить имеющийся опыт отечественной и зарубежной металлообработки конструктивно сложных деталей.

2. Разработать методику проектирования технологических процессов изготовления деталей класса валы в осложненных технологических условиях.

3. Предложить методику альтернативного выбора операций завершающего этапа технологических процессов изготовлений деталей класса валы.

4. Разработать модель операции чистового точения конструктивно и технологически сложных поверхностей на базе рационального контакта режущей части инструмента с деталью.

5. Установить диапазон режимов резания и геометрических параметров режущей части инструмента из композита, обеспечивающий необходимое качество и точность в осложненных технологических условиях чистового точения.

6. Провести экспериментальное подтверждение эффективности модели операции чистового точения взамен шлифования на деталях класса валы, работающих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок.

7. Разработать практические рекомендации направленные на обеспечение заданного качества деталей машин с применением инструмента из композита за счет совершенствования структуры и содержания финишных операций процесса чистового точения.

Методы исследования и достоверность результатов.

Теоретические исследования базируются на основных положениях теории резания, технологии машиностроения, проектирования и эксплуатации металлорежущего инструмента, методах математического планирования экспериментов, компьютерного проектирования.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры «Машиностроительных технологий и оборудования» Юго-Западного государственного университета и в производственных условиях на реальных деталях машиностроительных предприятий г. Курска и Курской области. Достоверность научных выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований и применением сертифицированных и поверенных средств измерений.

Объект исследовании.

Детали классы валы различной конструктивной сложности из диапазона наиболее распространенных в машиностроении сталей.

Предмет исследования.

Методика проектирования технологического процесса изготовления деталей класса валы с использованием инструмента из композита.

Научная новизна работы.

Заключается в:

1. Разработке методики проектирования технологических процессов изготовления деталей класса валы в осложненных технологических условиях.

2. Разработке модели операции чистового точения конструктивно и технологически сложных поверхностей на базе рационального контакта режущей части инструмента с деталью.

3. Выявлении закономерности формирования шероховатости поверхности и точности обработки от изменения условий контакта режущей части инструмента с обрабатываемой поверхностью детали влияющие на качественные показатели процесса.

4. Установлении диапазона геометрических параметров режущей части инструмента и режимов резания, гарантирующие высокое качество и точность изготовления деталей в осложненных технологических условиях чистового точения композитом, в условиях рационального контакта «инструмент - деталь».

Практическая значимость работы.

Промышленное использование результатов диссертационной работы позволяет расширить технологические возможности инструмента из композита на финишных операциях процесса чистового точения конструктивно сложных деталей.

Предложены рекомендации по проектированию и модернизации технологических процессов изготовления деталей класса валы, позволяющие в зависимости от конструктивной сложности обрабатываемой поверхности детали выбрать рациональные условия контакта «инструмент - деталь» и геометрические параметры режущей части инструмента, а также назначить отвечающие этим условиям режимы резания, позволяющие в осложненных технологических условиях чистового точения инструментом из композита, гарантировано получить высокие качественные показатели процесса.

Область исследований.

Содержание диссертации соответствует п. 3 «Исследование механических и физико-технических процессов в целях определения параметров оборудования, агрегатов, механизмов и других комплектующих, обеспечивающих выполнение заданных технологических операций и повышение производительности, качества, экологичности и экономичности обработки» специальности 05.02.07 -«Технология и оборудование механической и физико-технической обработки» паспорта номенклатуры специальностей научных работников (технические науки).

На защиту выносятся:

1. Методика проектирования технологических процессов изготовления деталей класса валы различной конструктивной сложности с использованием инструментов из композита.

2. Результаты теоретический и экспериментальных исследований условий контакта «инструмент - деталь» процесса чистового точения конструктивно сложных поверхностей деталей класса валы.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса чистового точения конструктивно сложных поверхностей деталей класса валы в осложненных технологических условиях.

4. Математические зависимости качественных показателей процесса чистового точения конструктивно сложных поверхностей деталей от изменения геометрии и условий контакта режущего инструмента с обрабатываемой поверхностью.

5. Математические зависимости влияния режимов резания на формирование показателей качества поверхностного слоя деталей машин.

6. Обоснование принятых технико-экономических решений.

Реализация результатов работы.

Разработанные рекомендации по технологии изготовления деталей класса валы различной конструктивной сложности с применением инструмента из композита внедрены на машиностроительных предприятиях г. Курска и используются в учебном процессе ЮЗГУ при подготовке студентов по специальностям 151001 и 151003, а также бакалавров и магистров по направлению 552900.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на I Международной научно-практической конференции «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях», Курск, 2009; на VII Международной научно-практической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации», Курск, 2010; на XVII Международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века», Донецк, 2010; на Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы обработки материалов и заготовительных производств», Комсомольск-на-Амуре, 2010; на V Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения», Томск, 2010; на III Межвузовской научно-практической конференции «Новые технологии и инновационные разработки», Тамбов, 2010.

Результаты диссертационной работы были представлены: на XI и XII Международной специализированной выставке «Металлообработка-2010», «Металлообработка-2011», Москва, Экспоцентр; на IV Международной специализированной выставке «Мир металла - 2010», Минск, БелЭкспо, республика Беларусь.

Публикации по теме диссертационной работы.

Опубликовано 15 работ, в том числе 5 в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из Введения, пяти Глав основного текста, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установлено, что замена операции шлифования, при обработке деталей машин (из сталей марок 40ХН, 45ХН, 12ХНЗА), работающих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок, точением инструментом из композита 10 позволяет повысить ресурс детали (для детали Корпус коронки в 4,2 раза) и обеспечить требуемое качество.

2. Исходя из условий рационального контакта, создан комплекс моделей, отражающий взаимосвязь между углами установки резца из композита 10 и конструктивно сложной обрабатываемой поверхностью детали на операциях чистового точения.

3. На основании экспериментальных исследований процесса точения лезвийным инструментом из композита 10 установлено, что качество и точность деталей, соответствующие операциям чистового точения, обеспечиваются при величине износа по задней поверхности не более 0,35 мм. Это позволило принять данную величину как технологический критерий работоспособности.

4. Получены математические зависимости шероховатости обработанной поверхности деталей из стали марки 12ХНЗА от изменения режимов резания, продолжительности обработки, геометрии и условий контакта режущей части проходного резца из композита 10.

5. Определены рациональные значения режимов резания, геометрии режущей части инструмента из композита 10 и степени прерывистости обработки, при соблюдении которых происходит снижение остаточных напряжений в поверхностном слое деталей и достигаются заданные показатели качества при чистовом точении в осложненных технологических условиях.

6. Разработана методика проектирования технологического процесса изготовления деталей класса валы в осложненных технологических условиях.

7. Предложен подход к проектированию планов обработки конструктивно сложных поверхностей при изготовлении деталей класса валы, позволяющий произвести выбор альтернативных операций для выполнения установленных требований к качеству и точности обработки.

8. Полученные в диссертационной работе методики, модели, алгоритмы нашли практическое применение при изготовлении экспериментального образца пневмоударника в ИГД СО РАН (г. Новосибирск), деталей класса валы на предприятии ООО «НИИЭЛЕКТРОАГРЕГАТ» (г. Курск) и позволили получить годовой экономический эффект более 60 тыс. руб.

1. Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. Под ред. А.Н. Резникова. М., Машиностроение, 1997. -391с.

2. Алтухов А.Ю. Повышение работоспособности инструмента из композита при токарной обработке прерывистых поверхностей деталей машин: Автореф. дис. канд. техн. наук. Курск, 2012. - 18с.

3. Андреев Г.С. Контактные напряжения при периодическом резании// Вестник машиностроения. 1969. - №8. - С. 63 - 66.

4. Андреев Г.С. Работоспособность режущего инструмента при прерывистом резании// Вестник машиностроения. 1973. - №5. - С. 72 - 75.

5. Астафьев A.C. Оптимизация решений основных проектных задач структурного синтеза единичных технологических процессов механической обработки: Автореф. дис. канд. техн. наук. Комсомольск на Амуре, 2004. - 18 с.

6. Бабешко В.И. Исследование работоспособности инструментальных композитных материалов при обработке сложных поверхностей в групповых технологических процессах: Автореф. дис. канд. техн. наук. Иркутск, 1998. -18 с.

7. Базров Б.М. Модульная технология изготовления деталей. М.: ВНИИТЭМР, 1986.-52 с.

8. Балашов В.И. Технология производства деталей автотранспортной техники. М.:ФОРУМ, 2009. - 288 с.

9. Башков В.М., Кацев П.Г. Испытания режущего инструмента на стойкость. М.: Машиностроение, 1985. - 136с.

10. Беляев С.К., Боровский Г.В., Волосева М.А. и др. Инструмент для современных технологий: Справочник/ Под ред. А.Р. Маслова. М.: ИТО, 2005 -248 с.

11. Бережницкая М.Ф. Исследование остаточных напряжений, возникающих при специальной механической обработке и их влияние на работоспособность деталей машин: Автореф. дис. канд. техн. наук. Львов, 1978. - 24 с.

12. Беспалов Б.Л., Глейзер Л.А., Колесов И.М. и др. Технология машиностроения (специальная часть). М.: Машиностроение, 1973. -448 с.

13. Бетанели А.И. Расчет хрупкой прочности режущей части инструмента// Надежность режущего инструмента: Сб. научи, трудов. Киев: Техшка, 1972.-С. 96- 100.

14. Бетанели А.И. Прочность и надежность режущего инструмента. -Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1973. 304 с.

15. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975.-344 с.

16. Боровский Г.В., Молодык С.У. Современные технологические процессы обработки деталей режущим инструментом из сверхтвердых материалов. М.: НИИмаш, 1984. - 86 с.

17. Боровский Г.В. Жедь В.П., Музыкант А.Я. и др. Режущие инструменты, оснащенные сверхтвердыми и керамическими материалами и их применение: Справочник. М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.

18. Боровский Г.В. Инструментальное производство в России. М.: ВНИИинструмент, 2008. - 160 с.

19. Васин С.А. Прогнозирование виброустойчивости инструмента при точении и фрезеровании/ С.А. Васин. М.: Машиностроение, 2006. - 324 с.

20. Винарский М.С., Лурье М.В. Планирование эксперемента в технологических исследованиях. -М.:Техшка, 1975. 168 с.

21. Владимирский Ю.И. Повышение эффективности процессов обработки точных отверстий развертками из композитов: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Комсомольск-на-Амуре, 2005. 18 с.

22. Власов В.И. Процессы и режимы резания конструкционных материалов: Справочник. М.: НТО, 2007. - 189 с.

23. Воробьев Л.Н. Технология машиностроения и ремонт машин. М.: Высшая школа, 1981. - 334 с.

24. Высокие технологии размерной обработки в машиностроении: Учебник для вузов/ А.Д. Никифоров, А.Н. Ковшов, Ю.Ф. Назаров и др. М.: Высшая школа, 2007. - 327 с.

25. Глазов В.В. Влияние теплового фактора на работоспособность инструмента из композитных материалов при обработке прерывистых поверхностей: Автореф. дис. канд. техн. наук. Иркутск, 1999. - 22 с.

26. Грановский Г.И. Обработка результатов экспериментальных исследований резания металлов. М.: Машиностроение, 1982. - 112 с.

27. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. М.: Высшая школа, 1985.-304 с.

28. Григорьев С.Н., Кохомский М.В., Маслов А.Р. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ: Справочник/ Под ред. А.Р. Маслова. М.: Машиностроение, 2006. - 544 с.

29. Демкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.Машиностроение, 1981. - 244 с.

30. Долинский Е.Ф. Обработка результатов измерений. М.: Стандарт, 1978.-98 с.

31. Егоров Е.С. Повышение эффективности процессов обработки нежестких деталей инструментом из композитов с применением магнитной технологической оснастки: Автореф. дис. канд. техн. наук. Волгоград, 2004. - 16 с.

32. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1986. - 184 с.

33. Зленко H.H., Семенцов В.И., Князев П.В. Работоспособность пластин из томала 10 при обработке чугуна/ Станки и инструмент. 1990. - №10. -С. 14.

34. Зорев H.H., Краймер Г.С. Высокопроизводительная обработка стали твердосплавными резцами при прерывистом резании. М.: Машгиз, 1961. -79 с.

35. Зорев H.H. Обработка стали твердосплавными инструментом в условиях прерывистого резания с большими сечениями среза // Вестник машиностроения. 1963. - №2. - С. 62 - 67.

36. Зорев H.H. Обработка стали твердосплавным инструментом в условиях прерывистого резания// Вестник машиностроения. 1963. - №2. -С. 15-18.

37. Исикава К. Японские методы управления качеством. М.: Экономика, 1988.-214 с.

38. Кабалдин Ю.Г., Мокрицкий Б.Я., Пронин А.И. Стойкость режущего инструмента, оснащенного керамикой и сверхтвердыми материалами// Станки и инструмент. 1991.-№12.-С. 19-21

39. Кане М.М., Иванов Б.В., Корешков В.Н. и др. Системы, методы и инструменты менеджмента качества. Спб.: Питер, 2008. 305 с.

40. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1968. - 156 с.

41. Киселев Г.А. Переналаживаемые технологические процессы в машиностроении. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 272 с.

42. Клименко С.А., Муковоз Ю.А. Высокопроизводительное течение наплавленных деталей. Киев: Знание, 1985. - 20 с.

43. Клименко С.А. К вопросу о механизме формирования микрогеометрии поверхности при лезвийной обработке// Сверхтвердые материалы. 1997. -№5.-С. 43-53.

44. Клименко С.А., Мельничук П.П., Муковоз Ю.А. Точение износостойких защитных покрытий. Киев: Техника, 1997. - 146 с.

45. Конструкция и эксплуатация фрез, оснащенных композитами/ E.H. Сенькин, Г.В. Филиппов, A.B. Колядин. Л.: Машиностроение, 1988. - 63 с.

46. Краткий справочник металлиста/ Под ред. А.Е.Древаля, Е.А. Скоро-ходова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2005. - 960 с.

47. Кудряшов Е.А. Технологическое обеспечение процессов обработки прерывистых поверхностей деталей инструментами из сверхтвердых материалов: Автореф. дис. докт. техн. наук. Самара, 1997. - 45 с.

48. Кудряшов Е.А. Технологическое особенности лезвийной обработки комбинированных поверхностей деталей композитами// Обработка металлов. -11овосибирск. 2002. - №1 (14). - С. 26 - 28.

49. Кудряшов Е.А. Обработка деталей инструментов из композитов в осложненных технологических условиях. Чита: ЧитГУ, 2002. - Том 1. - 257 с.

50. Кудряшов Е.А. Обработка деталей инструментов из композитов в осложненных технологических условиях. Чита: ЧитГУ, 2002. - Том 2. - 290 с.

51. Кудряшов Е.А. Обработка деталей из разнородных конструкционных материалов инструментом из композитов// Станки и инстументы. СТИН. -2008. -№12. -С. 26-28.

52. Кудряшов Е.А. Перспективы применения композита при прерывистом резании// Станки и инстументы. СТИН. 2008. - №11. - С. 22 - 26.

53. Кудряшов Е.А., Емельянов С.Г., Локтионова О.Г. Обработка пакетов из разнородных материалов инструментом из композитов// Труды Арсеньевс-кого технологического института. Арсеньев: АрТИ ДВГТУ, 2009. - Вып.2. -С. 12-17.

54. Кудряшов Е.А., Алтухов А.Ю., Лунин Д.Ю. Технологический классификатор деталей и поверхностей, подлежащих обработке резанием// Обработка металлов. Новосибирск. - 2009. - №4 (45). - С. 3 - 8.

55. Кудряшов Е.А. Зависимость качества обработки от геометрии и условий контакта резца с конструктивно сложной поверхностью заготовки// Известия КурскГТУ. 2010. - №2(31). - С.77 - 82.

56. Кудряшов Е.А. Эффективная работа инструмента из композита в условиях прерывистого резания// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. Орел, Гос. Университет - УНТТК, 2011. - №6(290). С. 79-84.

57. Кудряшов Е.А. Точение конструктивно сложных поверхностей деталей инструментом из композита// обработка металлов. Технология. Оборудование. Инструменты. Новосибирск. - 2012. - №2 (55). - С.50 - 55.

58. Кумабэ Д. Вибрационное резание. М.: Машиностроение, 1985.424 с.

59. Лапшакова Л.А. Исследование качества поверхностного слоя при лезвийной обработке прерывистых и наплавленных поверхностей инструментом из композита: Автореф. дис. канд. техн. наук. Волгоград, 2004. - 14 с.

60. Лецкий Э., Хортман К., Шефер В. Планирование эксперементов в исследовании техонологических процессов. М.: Мир, 1977. - 378 с.

61. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1982. 320 с.

62. Люболинский С.П. Технологические остаточные напряжения и управление ими при механической обработке резанием с целью повышения износоустойчивости высокоточных деталей, автореф. дис. канд. тех. Наук. М., 1972.-22 с.

63. Маслов А.Р. Резание металлов в современном машиностроении: Справочник. М.: ИТО, 2008. - 300 с.

64. Махаринский Е.И., Горохов В.А. Основы технологии машиностроения: Учебник. Минск: Высшая школа, 1997. -423 с.

65. Мокрицкий Б.Я. Повышение работоспособности металлорежущего инструмента// Технология машиностроения. 2010. - №8. - с. 33-36.

66. Мосталыгин Г.П., Толмачевский H.H. Технология машиностроения. -М.: Машиностроение, 1990.-288 с.

67. Мухин A.B., Спиридонов О.В., Схиртладзе А.Г. Производство деталей металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 2003. - 560 с.

68. Нечаев К.Н. Повышение эффективности процессов обработки металлов на основе методов планирования многофакторных эксперементов// Металлообработка. 2003. - №1 (13).-С. 2-5.

69. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение; София: Техника, 1980.-304 с.

70. Обработка материалов резанием: Справочник технолога / Под ред.

71. A.A. Панова. М.: Машиностроение, 2004. - 768 с.

72. Организация группового производства/ Под ред. С.П. Митрофанова и

73. B.А. Петрова. Л. Лениздат, 1980. - 288 с.

74. Планирование эксперемента в технике/ Под ред. Б.П. Креденцера. -К.: Техн1ка, 1984.-200 с.

75. Предупреждение разрушения деталей забойного оборудования/ Под ред. И.В. Морозова. М.:Недра, 1982. - 169 с.

76. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник/ В.И.Баранчиков, A.B. Жаринов, Н.Д.Юдина и др.// Под ред. В.И. Баранчикова. М.: Машиностроение, 1990. - 400 с.

77. Проектирование технологии: Учебник / И.М. Баранчукова, A.A. Гусев, Ю.Б. Крамаренко и др.// Под ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1990. - 416 с.

78. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении/ Под ред. И.П. Филонова. Минск: Технопринт, 2003. -910с.

79. Радчепко С.Г. Математическое моделирование технологических процессов в машиностроении. К.: ЗАТУпроект, 1988, - 274 с.

80. Резание металлов: Учебник/ E.H. Трембач, Г.А. Мелентьев, А.Г. Схиртладзе и др. Старый Оскол: ТНТ, 2009. - 512 с.

81. Репин A.A., Алексеев С.Е., Пятнин Г.А. Погружной пневмоударник/ Пат. РФ №2343266// Опубл. 10.01.2009. Бюл. №1

82. Репин A.A. Погружной пневмоударник/ Пат. РФ №2311521// Опубл. 27.11.2009.-Бюл. №1

83. Репин A.A. Погружные пневмоударники/ С.Е. Алексеев, Г.А. Пятнин, A.A. Репин// Сб. трудов «Машиноведение». Бишкек: Илим, 2004. - 143 с.

84. Репин A.A., Алексеев С.Е. Создание пневмоударников для работы на повышенном давлении энергоносителя// Труды конференции Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосферы. - Новосибирск: Ин-т горного дела СО РАН, 2010. - С. 214 - 221.

85. Репин A.A., Адонина О.В., Алексеев С.Е. и др. Анализ дефектов элементов конструкции погружных пневмоударников// Труды конференции Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосферы. - Новосибирск: Ин-т горного дела СО РАН, 2010. - С. 164 - 173.

86. Руденко П.А. Проектирование технологических процессов в машиностроении. К.: Выща школа, 1985. - 255 с.

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

88. Рыжов Э.В. Технологические методы повышенияизносостойкости деталей машин. — К.:Наукова думка, 1984. 272 с.

89. Сахаров Г.Н., Арбузов О.Б., Боровой ЮЛ. и др. Металлорежущие инструменты. М.: Машиностроение, 1989. - 328 с.

90. Семенцев В.И. Опыт внедрения инструмента, оснащенного СТМ и режущей керамикой, в сельхозмашиностроении // Станки и инструмент. 1990. -№10.-с. 20-21.

91. Смирнов И.М. Повышение эффективности процессов резьбообразова-ния скоростным резанием резцами из композитов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Иркутск, 2000. - 21 с.

92. Солод Г.И. Технология машиностроения и ремонт горных машин: Учебник/Г.И. Солод, В.И. Мороз, В.И. Русихин. М.: Недра, 1988. - 421 с.

93. Солонин С.И. Статистические методы регулирования точности процессов механической обработки: Учеб. пособие. Свердловск: У ПИ, 1987. -68 с.

94. Спиридонов A.A., Васильев Н.Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов: Учеб. пособие. -Свердловск: УПИ, 1975.- 140 с.

95. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов. М.: Машиностроение. - 1981. -184 с.

96. Спиридонов A.A., Васильев Н.Г. Планирование экспериментов. М.: Наука, 1982.-177 с.

97. Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев, Г.Н. Филиппов, А.Н. Шевченко и др. Л.: Машиностроение, 1987. - 846 с.

98. Справочник конструктора-инструментальщика / Под общ. ред. В.И. Баранчикова М.: Машиностроение, 1994. - 560 с.

99. Справочник конструктора-инструментальщика / Под ред. В.А. Гре-чишникова и С.В. Кирсанова М.: Машиностроение, 2006. - 542 с.

100. Справочник технолога-машиностроителя. В двух т. Т.1./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1986. - 656 с.

101. Справочник технолога-машиностроителя. В двух т. Т. 2. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1986.-496 с.

102. Справочник технолога-машиностроителя/ Под ред. A.M. Дальского.- М.: Машиностроение, 2003. 718 с.

103. Старостин В.Г., Лелюхин В.Е. Формализация проектирования процессов обработки резанием. М.: Машиностроение, 1986. - 136 с.

104. Старостин В.Г. Формализация структурного синтеза процессов обработки резанием: Автореф. дис. докт. техн. наук. Иркутск, 2002. - 31 с.

105. Стратегия развития станкоинструментальной промышленности в России до 2015 г. М.: МГТУ Станкин, 2007. - 41 с.

106. Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. М.: Машиностроение, 1988. — 240 с.

107. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000. - 320 с.

108. Суслов А.Г., Федоров В.П., Горленко O.A. и др. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений.- М.: Машиностроение, 2006. 448 с.

109. Теплофизика механической обработки: Учеб. пособие/A.B. Якимов, П.Т. Слободяник, A.B. Усов. К.: Лыбидь, 1991.-240 с.

110. Технология конструкционных материалов: Учебник/ A.M. Дальский, Т.М. Барсукова, Л.Н. Бухаркин и др. М.: Машиностроение, 2002. - 512 с.

111. Технологический классификатор деталей в машиностроении и приборостроении. М.: Изд-во стандартов, 1987. - 256 с.

112. Технология машиностроения: в двух т. Т.1. Основы технологии машиностроения: Учебник / В.М. Бурцев, A.C. Васильев, A.M. Дальский и др. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. 564 с.

113. Технология машиностроения: в двух т. Т.2. Производство машин: Учебник / В.М. Бурцев, A.C. Васильев, О.М. Деев и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 640 с.

114. Технология машиностроения: в двух т. T. I. Основы технологии машиностроения: Учеб. пособ. / Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др. М.: Высшая школа, 2005. - 278 с.

115. Технология машиностроения: в двух т. Т.2. Производство деталей машин: Учеб. пособ. / Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др. М.: Высшая школа, 2005. - 295 с.

116. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник / A.A. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М. Колесов и др. М.: Машиностроение, 1986. -480 с.

117. Технология машиностроения: Учебник / Л.В. Лебедев, В.У. Мнацака-нян, A.A. Погонин и др. М.: Академия, 2006. - 528 с.

118. Технология обработки конструкционных материалов / Под ред. П.Г. Петрухи. -М.: Высшая школа, 1991. 512 с.

119. Физические основы процесса резания металлов / Под ред. В.А. Остафьева. Киев: Вища школа, 1976. - 136 с.

120. Фомичев E.H. Технологические особенности процесса точения конструктивно сложных поверхностей деталей инструментом из композита: Автореф. дис. канд. техн. наук. Волгоград, 2011. - 20 с.

121. Царьков С.Г. Повышение эффективности технологических процессов механической обработки композиционными инструментальными материалами в условиях конверсии: Автореф. дис. канд. техн. наук. Иркутск, 2000. - 22 с.

122. Чарнко Д.В. Основы выбора технологического процесса механической обработки. — М.: Машгиз, 1963. 320 с.

123. Четверяков C.B. Повышение эффективности технологии ремонта деталей машин: Автореф. дис. канд. техн. наук. Братск, 2006. - 23 с.

124. Шилов П.М. Технология производства и ремонта горных машин. -М.: Недра, 1971.- 114 с.

125. Юликов М.И., Горбунов Б.И., Колесов Н.В. Проектирование и производство режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1986. - 960 с.

126. Jnui. V., Hayami Т., Jkuta T.Study on the machining of termalsprayed coating (2-nd Repozt). On the wear of CBN Tools when cutting self-fluxing alloy of Ni-Cr system// J.Jap. Soc. Precis. Eng. - 1990. - Vol. S6. - №9. - P. 1686 - 1691.