автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Обеспечение заданной точности и качества поверхности на операциях сверления антифрикционных углепластиков на основе результатов моделирования процесса резания

На правах рукописи

БЕЛЕЦКИЙ Евгений Николаевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАДАННОЙ ТОЧНОСТИ И КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ НА ОПЕРАЦИЯХ СВЕРЛЕНИЯ

АНТИФРИКЦИОННЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

¡.184696511

Саратов 2010

004606511

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский институт машиностроения (ЛМЗ - ВТУЗ)»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Петров Владимир Маркович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Бекренев Николай Валерьевич;

кандидат технических наук Горбунов Владимир Владимирович

Ведущая организация: Филиал ОАО «Силовые машины» ЛМЗ

(г. Санкт- Петербург)

Защита состоится 30 июня 2010 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.02 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, корп.1, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат разослан 28 мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.А Игнатьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные силовые энергетические машины требуют от применяемых конструкционных материалов высоких эксплуатационных свойств, в первую очередь, отвечающих- за работоспособность и ресурс. Традиционные конструкционные материалы на основе металлов и их сплавов не в состоянии удовлетворить эти требованиям. Поэтому широкое применение получают реактопласты на основе полимерных смол (феиольпых, эпоксидных и др.) и угольного волокна - углепластики антифрикционного назначения, марок ФУТ и УГЭТ. Эти композиты обладают рядом достоинств: высокие удельные прочностные и упругие характеристики; стойкость к агрессивным химическим средам; низкая тепло- и электропроводность; уникальные триботехнические характеристики и др. Указанные свойства позволяют успешно применять их для экстремальных условий работы узлов машин, спроектированных для нужд оборонного комплекса страны, энергетики и транспорта.

При изготовлении агрегатов гидравлических и паровых турбин используют большую номенклатуру крупногабаритных деталей из углепластиков (подпятников, втулок направляющего аппарата, сферических подшипников скольжения, шаровых опор и др.). Основным способом крепления этих деталей в агрегатах являетсд механический, через выполненные отверстия по 8... 10-му квалите-там с высокими требованиями по параметрам точности и качества (отклонения формы: овальности, конусообразности, шероховатости до Ка не выше чем 6,3 мкм, отсутствие дефектного слоя, микротрещин, вырывов материала и т.п.).

Заготовительные операции - методом прессования не обеспечивают заданной точности и качества, а в ряде случаев получение отверстий на этих операциях вообще невозможно. Раскрой материала с помощью алмаза и гидроабразивная резка приводят к появлению дефектного слоя до двух и более мм, что также требует финишной отделочной обработки. Поэтому основным методом является сверление отверстий спиральными сверлами. Процесс механической лезвийной обработки углепластиков в настоящее время целиком изучен мало. Применительно к современному авиа- и судостроению, производству ракетной техники, известны некоторые работы, в которых рассмотрены частные вопросы механической обработки реактопластов. При расширении областей использования углепластиков в различных отраслях машиностроения актуальной является разработка научно обоснованной технологии механической лезвийной обработки композиционных материалов, опирающейся на моделирование процессов разрушения резанием с дифференцированным учетом их специфических физико-химических свойств.

Цель работы. Повышение эффективности обработки отверстий в заготовках из композиционного углепластика спиральными сверлами, на основе моделирования процесса резания с дифференцированным учетом их физико-механических характеристик.

Научная новизна работы заключается в следующем: -предложена научно обоснованная модель процесса обработки отверстий в заготовках из композиционного углепластика лезвийным инструментом - спиральными сверлами;

- на основе модели разработан алгоритм адаптации обработки отверстий в заготовках из композиционного углепластика, позволяющий на этапе проектирования учесть влияние на процесс резания основных физико-механических характеристик обрабатываемого материала;

- установлены зависимости между физико-механическими характеристиками обрабатываемого материала и геометрией спиральных сверл, с целью назначения рациональных режимов резания и достижения заданной работоспособности режущего инструмента;

- предложен метод управления показателями процесса резания на основе комплексной оценки параметров точности и качества обработанных отверстий;

- выполнен комплекс исследований по достижению заданной размерной точности обработки, качества поверхностного слоя и выбора эффективных методов повышения производительности процесса сверления.

Методы и средства исследования. В работе использованы основные положения теории резания и изнашивания инструментальных материалов, теории упругости и динамики технологических систем механической обработки, методы системного анализа и математической статистики, оптимизации динамических параметров пары «инструмент - обрабатываемый материал», развитые в задачах инструментального мониторинга и диагностики.

Оценка основных динамических и триботехнических характеристик пары «инструмент - композиционный углепластик» проводилась на измерительно-вычислительном комплексе (ИВК) на базе стандартной машины трения СМЦ-2. Натурные испытания проводились на спроектированном ИВК на базе сверлильного станка 2II125. Для обработки данных использовался пакет прикладных программ «PowerGraph 3.3». Оценка параметров качества (микрогеометрии) - на ИВК «Профиль», визуальный мониторинг - на ИВК «Latimet Automatic».

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Теоретические положения и выводы подтверждены экспериментально положительными результатами применения в производственных условиях. Достоверность результатов исследования контактных взаимодействий режущего лезвийного инструмента с композиционным углепластиком подтверждена удовлетворительным соответствием результатов с основополагающими решениями, полученными но процессам резания неметаллов в работах других авторов. Новизна выполненных технических решений подтверждается соответствующими техническими актами, приложенными в работе.

Разработанная система программной адаптации обработки отверстий спиральными сверлами в заготовках из композиционного углепластика позволяет обеспечить высокую производительность обработки при жестких ограничениях по точности размеров, форме и качеству поверхностного слоя.

Система работает совместно со стендами и машинами трения, ИВК «Профиль», «Latimet Automatic», а также с приборами и комплексами оценки основных физико-механических характеристик традиционными методами испытания, позволяющими с необходимой полнотой оценить состояние поверхностного слоя обработанных изделий.

Предложенные методы комплексной оценки основных эксплуатационных параметров качества пары трения «инструмент - композиционный углепластик»

и методы расчетов режимов обработки нашли применение в энергомашиностроении на операциях механической лезвийной обработки - сверлении, при разработке новых технологических процессов (ЦНТУ ПК «Прометей», ОАО «Силовые машины» ЛМЗ, ООО «Обуховский терминал-М», Санкт-Петербург).

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс и использованы при подготовке профилирующих дисциплин на технологическом факультете Г'ОУ ВПОПИМаш.

Отдельные результаты, представленные в диссертационной работе, получены в рамках проектов:

1. Государственный заказ № 02.467.11.2007от 05.10.2005г., тема с ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей»: «Создание новых высокоэкономичных композиционных материалов для экстремальных условий эксплуатации, разработка технологии их изготовления и адаптации к применению в производстве и их коммерциализация».

2. Целевая программа «Развитие научного потенциала высшей пшолы (2009 - 2010 годы)», тема № 2.1.2/6730: «Исследование влияния наноструктури-зации технологических сред применительно к триботехническим задачам энергомашиностроения».

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались в период с 2С05 по 2009 гг. на ряде научно - технических конференций, симпозиумов, совещаний и семинаров: «Полимерные композиты в триботехнике. Проблемы создания и применения. Опыт эксплуатации» (ЦНИИ КМ «Прометей», С-Петербург, 2005); «Современное оборудование и оснастка машиностроительного производства» (С-Петербург, 2006); «Триботехника на транспорте»; «Транстри-бо - 2005», СПбГПУ, (С-Петербург, 2006); «Повышение эффективности механообработки на основе моделирования физических явлений» (Рыбинск, 2009); на конференциях и научно-технических семинарах ПИМаш (2005-2009), докладывались на расширенных заседаниях кафедр «Станки и металлообрабатывающие комплексы» РГАТА (Рыбинск, 2009), «Проектирование технических и технологических комплексов» СГТУ (Саратов, 2009, 2010).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит го введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы из 122 наименований и содержит 130 страниц текста, включая 12 таблиц, 47 рисунков и два приложения, которые подтверждают работоспособность разработанных алгоритмов и эффективность предложенных решений. Результаты диссертационной работы внедрены на отраслевом уровне.

На защиту выносятся:

1. Методика определения упругого последействия композиционного углепластика на заднюю поверхность лезвийного режущего инструмента.

2. Методика оценки триботехнических характеристик пары «инструмент - композиционный углепластик».

3. Модель процесса разрушения композиционного углепластика, учитывающая с необходимой полнотой физико-механические характеристики обрабатываемого материала и особенности процесса сверления.

4. Реологическая модель разрушения композиционного углепластика в процессе резания лезвийным инструментом при сверлении.

5. Алгоритм выбора рациональных режимов обработки отверстий сверлением п композиционном углепластике.

6. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований на основе предложенных методик и внедрения в производственных условиях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования; раскрыта его научная новизна и практическая значимость; представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дается анализ проблемы, связанной с обеспечением требуемой работоспособности режущего лезвийного инструмента при обработке композитов (эластомеров, термо- и реактопласгов). Исследование отражает результаты, полученные на основе анализа публикаций в научно- технических изданиях России и зарубежных стран по процессам резания, разрушения и трения композиционных материалов (например, реактопласгов антифрикционного назначения: гетинакса, текстолита, тордона, боропластов, углепластиков и т.п.).

Исследованиями в области теории резания конструкционных материалов, в том числе неметаллов, с целью повышения эффективности лезвийной обработки занимались отечественные и зарубежные ученые: Н.В.Бекренев, В.Ф.Безьязычный, Л.А.Котин, Б.А.Кравченко, В.Д.Кузнецов, В.Н.Латышев, Т.НЛоладзе, А.Д.Макаров, А.А.Маталин, А.Г.Наумов, В.Н.Подураев, М.Ф.Полетика, А.Н.Резников, С.С.Силин, В.К.Старков, А.Г.Суслов и др.

Теория резания композиционных материалов заимствовала методы исследования и законы из теории обработки металлов (схемы резания, инструмент, режимы обработки, СОТС и т.п.). Данный формальный подход не позволил получить положительный результат при решении технологических задач в практи-. ке обработки реактопластов и термопластов. Существуют отдельные литературные данные, анализ которых дает представление о механизме процесса резания неметаллических материалов: монолитных полимеров без включений (полистирола, фторопласта, полиамидов) и с волокнистой структурой наполнителя.

Углепластики антифрикционного назначения, марок ФУТ и УГЭТ, рассматриваемые в работе, состоят из двух компонентов: основы, матрицы - полимерного связующего (на основе эпоксидных и фенолоформальдегидных смол) и армирующей составляющей - низкомодульного угольного волокна - ткани. Как показали исследования автора и других авторов, на начальном этапе обработки матрица воспринимает основную силовую нагрузку при врезании инструмента и имеет существенное последействие, в виде упругих деформаций после вывода инструмента из зоны обработки (нарушается геометрия обработанного отверстия, как в осевом, так и поперечном направлениях). Армирующая составляющая также вносит дополнительную случайную погрешность. Простыми решениями в виде корректировки углов резания и режимов обработки (например, варьируются: 2<р = 80 ....120°, со до 27°, я до 15°, V = 16..100 м/мин, в = 0,05...1 мм/об) не

удается достичь заданных результатов по точности и шероховатое™ поверхностей (8,10... 12-й квалитеты, 1*а= 3,2...6,3).

Анализ исследований процессов сверления показал, что при обработке рс-актопластов необходимо учитывать:

- упругое последействие обработанного материала, где для уменьшения влияния режущей кромки инструмента на обрабатываемый материал рекомендуется производить резание с большими скоростями (до V- 200...300 м/мин);

- рациональное соотношение скорости главного движения и подачи, которое позволит равномерно распределять тепло по поверхности обрабатываемой заготовки, выделяющееся в процессе резания, не приводя к образованию нрижогов, и снизить шероховатость обработанной поверхности;

- образование трещин и расслоений при входе и выходе сверла из заготовки; доя уменьшения влияния можно использовать инструмент со специальной геометрией режущей части (например, комбинированная заточка).

В наибольшей степени высокие функциональные свойства композиционных углепластиков проявляются после рациональной обработки отверстий при учете физико-химических особенностей СОТС, обрабатываемою материала, режущего инструмента и условий обработки на конкретной операции. В соотвег-ствии с этим сформулирована цель и поставлены задачи исследований, представленные в диссертационной работе.

Вторая глава посвящена анализу влияния физико-химических свойств композиционных углепластиков (КУ) на его обрабатываемость лезвийным инструментом и режущую способность спиральных сверл.

Представлены методики расчета основных физических параметров и их зависимости от способа армирования и адгезии материала матрицы к армирующему волокну, которые необходимы для решения задач механической лезвийной обработки заготовок сверлением.

При этом весь анализ свойств КУ разбивается на две группы задач:

- оценка влияния особенностей строения КУ на физико-механические свойства и процесс разрушения резанием;

- оценка влияния физико-химических свойств КУ на работоспособность инструмента, факторов, влияющих на износ, точность и качество обработки.

К первой группе задач относятся структуры и физико-механические свойства КУ ФУТ и УГЭТ, а также свойства составляющих: матрицы, армирующего угольного волокна и ткани. Рассматривается зависимость физико-механических свойств от структуры и типа армирования.

Рассматривается КУ с термореактивной матрицей, фенолформальдегид-ные - ФУТ и эпоксидные смолы - УГЭТ, экспериментально установлено, что с увеличением предела прочности матрицы прочность КУ увеличивается. При соблюдении условий монолитности композита магрица почти не влияет на коэффициенты распределения внешней нагрузки на угольные волокна при разрушении резанием. В условиях реального производства нарушение монолитности в заготовках из КУ происходит: вследствие уменьшения содержания в них связывающего компонента, из-за увеличения степени наполнения армирующим материалом, пористости, изменения свойств матрицы и прочности сцепления ее с волокнами.

Армирующий материал воспринимает основные напряжения, возникающие в композите иод действием внешних нагрузок, и обеспечивает жесткость и прочность композиции (используется низкомодулыюе угольное волокно). Углеродные волокна микрогетерогенны и представляют собой пример самоармированного композита, содержащего, по крайней мере две фазы. Первая фаза состоит' из более широких и толстых лент (фибрилл) поликонденсированного ароматического углерода с повышенной степенью продольной ориентации, а вторая -из более узких, менее ориентированных и сильно переплетенных лент (модуль упругости 200 ... 250 Ша, прочность при растяжении 2,5 ... 3,2 ГПа, плотность 1,3...2,0 г/см3, 0 = 5...50 мкм ).

Анизотропия свойств зависит от способа армирования, который определяет пространственное расположение армирующих волокон в матрице. Разработаны технологии и существуют различные способы армирования, различающиеся по виду содержания армирующего материала в матрице и пространственному направлению углеродных нитей, основные способы армирования КУ ФУТ и УГЭТ, двумерно армированных тканыо. Содержание армирующего материала выражается через коэффициент объемного содержания армирующего волокна в матрице Va, равный отношению объемной доли армирующего волокна к общему объему композита (для ФУТ и УГЭТ Va = 0,3...0,8 , армирование непрерывными волокнами, для остальных - при хаотическом расположении дискретных волокон Va - 0,2...0,3 ).

Модуль упругости Е и составляющие напряженно-деформированного состояния (НДС) являются одними из важнейших физико-механических характеристик, поэтому необходимо исследование этих характеристик с учетом всех особенностей данного КУ. На основании обзора литературных данных можно вывести зависимость между напряжениями и деформацией, схема представлена па рис. 2. Необходимо определить параметры НДС в направлении главных осей симметрии : модули нормальной упругости Ех и Еу; коэффициенты Пуассона vxy vxz ; модули сдвига Gxy, Охг ; E0t Ет - модули нормальной упругости волокна и матрицы; va, v„, - коэффициенты Пуассона волокна и матрицы; Ev - модуль Юнга при па1ружении под углом <р к основной оси ох; £45 - модуль сдвига при нагру-жеиии под углом 45° к OX; Gv - коэффициент Пуассона при нагружении под углом ip к OX; vxy - коэффициент Пуассона при нагружении под углом <р к ОХ; п, с, т коэффициенты пропорциональности - можно вычислить с достаточной точностью но представленным в главе адаптированным к условиям резания формулам аналогичных решаемых задач в теории оболочек.

Модуль нормальной упругости Е КУ зависит от направления армирования. На рис. 2 представлена схема строения углепластика, из которой видно, что углепластики являются ортотропными в осях, совпадающих с направлениями армирования (1 ■ направление но основе (X), 2 - направление по утку (У), 3 - трансвер-сальное направление (Z)). Пространственную анизотропию упругих и прочностных свойств КУ УГЭТ и ФУТ можно охарактеризовать значениями модулей нормальной упругости Ei, Е2, Е3, модуля сдвига в плоскости листа Gii2 и межслойных модулей сдвига (hj, (>3>; разрушающих напряжений при растяжении о/, сг/, гт/ и сжатии <х{, сг/ и разрушающего напряжения при межслойном сдвиге г/

Исследования иа сканирующем электронном микроскопе показали, что соотношение количества волокон в основе и утке в среднем равно 10:8.

10'

11

5

т

ъуул

И

Рис. 1. Армирование углепластиков: а - схема; б - зависимости между напряжениями и деформациями при растяжении (1 - 0°; 2 - ±10°;3 - 0,90°; 4 - ±45"; 5 - 90°)

В соответствии с исследованиями образцов на машинах для прочностных и разрывных испытаний, соотношение показателей упругости и прочности вдоль волокон основы в 1,3... 1,4 раза больше, чем вдоль волокон утка. Разрушающее напряжение при растяжении в трансверсальном направлении в ~20 раз ниже, чем вдоль слоев ткани. Поведение слоистого материала при сжатии существенно отличается от поведения при растяжении. В этом случае а3' выше а{ и о>" приблизительно в 1,5 раза.

2(3)

Х(1)

У (2)

Рис. 2. Схема направлений армирования углепластика

Взаимодействие материала матрицы с поверхностью углеродного волокна зависит от их адгезионной прочности (продольная, поперечная и сдвиговая прочность, вязкость разрушения, модуль упругости, термостойкость и др). Экспериментально установлено, что для угольного волокна 0 - 9 мкм, площадью сечения 8* = 6 • 10'3 мм2 значения адгезионной прочности эиоксидпой связующей колеблются в пределах 40.. .41,5 МПа.

Теория межфазных явлений в КУ может рассматриваться как совокупность трех основных частей: адсорбции полимеров иа твердых поверхностях армирующего материала, адгезии полимеров к этим поверхностям и структуры; свойств межфазиого слоя на границе раздела «полимер - волокно».

Оценка модуля упругости композита Е выражается в данном случае соотношением, определяющим аддитивность вклада волокна, матрицы и межфазного слоя.

~~ а а а I Ета т , (1)

где Еа а а - модуль Юнга армирующего материала и его объемная доля; Е, „ -модуль Юнга межфазног о слоя и его объемная доля; Е,„а „, - модуль Юнга материала матрицы и его объемная доля.

Ко второй группе задач относятся структуры и физико-химические свойства КУ и особенности силового и температурного взаимодействия при резании. На процесс формообразования и интенсивного износа спиральных сверл при обработке КУ оказывают влияния следующие сочетания факторов:

- высокие упругие свойства приводят с повышению коэффициента треггия по задней поверхности и, как следствие, к резкому росту силы резания и, следовательно, температуры;

- при сверлении КУ в отличие от металлов и сплавов тепло в зоне резания перераспределяется - ~ 80% в инструмент, в отличие от обработки стали 45, где ~75% тепла уходит в стружку;

•■ на начальном этапе в диапазоне скорости резания V- 16...25 м/мин температура составляет порядка 730 °С, в агличие от обработки стали 45, где температура почти в 1,5 раза меньше ~430 °С;

- низкие электропроводность и теплопроводность КУ приводят к перегреву кромок режущего инструмента, что в целом нарушает тепловой баланс в зоне резания, перегреву пылевидной стружки и деструкции поверхностного слоя обработанной заготовки;

- в процессе термической деструкции элементов КУ (химически активной матрицы и угольного волоша) возникает высокая химическая активность вновь образованных веществ (мелкодисперсной пылевидной стружки, продуктов распада перегретой СОТС).

Результата влияния физических и химических процессов при резании на инструмент, его износ и разрушение показаны на рис. 3. При обработке отверстий стиральными сверлами образуется нарост из продуктов деструкции КУ, и при достижении критического объема нароста происходит его отрыв с частью инструментального материала (задней поверхности режущего клина).

В связи с вышеизложенными причинами, на заготовке возникают дефекты: нрижоги на поверхности; расслоения материала, вырыв материала и шаржирование материала инструмента в поверхность заготовки (рис. 4).

Па основе анализа данных, как собственных исследований, гак и полученных другими авторами, изложенных во второй главе, можно обозначить основные пути повышения эффективности обработки КУ спиральными сверлами, учитывая их специфические физико-химические свойства и особенности процесса разрушения резанием.

В третьей главе представлены теоретические зависимости и модели процесса разрушения и резания КУ. Показана зависимость нормального модуля упругости материала, напряжений и других физико-механических характеристик от структуры КУ, при разрушении резанием заготовок спиральными сверлами.

Рис. 3. На задней поверхности режущей Рис. 4. Дефекты поверхности

кромки сверла имеются характерные зоны, после механической обработки: образовавшиеся в процессе обработки расслоение материала заготовки из КУ при выходе сверла

Обработка отверстий в КУ спиральными сверлами является в настоящее время наиболее распространенным методом получения отверстий. Устойчивость процесса резания в широком диапазоне технологических режимов определяет требуемое качество поверхностного слоя и точность изделий. Важными, при механической обработке КУ, являются динамические характеристики. Динамические характеристики процесса резания представляют зависимость изменения силы резания от вызвавшего это изменение относительного смещения заготовки и инструмента. Данный подход подробно рассмотрен в основополагающей работе В.А. Кудинова. Дальнейшее развитие метод получил в модели М.К. Эльясбер-га, работах школ профессоров В.Л. Вейца и Б.М. Бржозовского. Разработанная модель включает две подсистемы (КУ и сверло), связь между которыми осуществляется через процесс резания. При описании процесса трения, сопровождающего резание, впервые вводится дифференцированный учет характеристик трения, на основе использования молекулярно-механичсского представления о контактном взаимодействии между режущим инструментом и стружкой в виде двухчленного закона трения.

В своих работах В.М. Петров использовал реологические модели разрушения применительно к процессам обработки КУ точением. Реологические свойства КУ при разрушении резанием можно отобразить набором о тдельных простых реологических элементов - моделей. Процесс разрушения и стружкообразования при лезвийной обработке КУ можно представить в виде схемы рис. 5. Данную схему можно считать как одну из рабочих гипотез, отображающих реологические процессы, протекающие при резании КУ, состоящих из двух разных материалов с собственными физико-механическими характеристиками (разрушение матрицы и разрыв волокон угольной ткани).

На схеме Р - внешняя сила (сила резания), которая создает в КУ напряжения, необходимые для осуществления процесса резания (при сверлении это осевая силы Р„.). Величина с/ - это упругая характеристика технологической системы механической обработки. Упругое противодействие со стороны обрабатываемого КУ характеризует накопление энергии в упругом элементе С/. Если напряжения в зоне контакта превысят допустимую величину ад„„ , процесс перей-

дет и зону 1. Зона 1, состоящая из двух параллельно работающих элементарных моделей, - это модель Сен-Венана и модель Ньютона ф)).

Рис. 5. Реологическая модель процессов разрушения и стружкообразования в процессе механической лезвийной обработки КУ

При силовом воздействии режущего инструмента в материале происходят процессы одновременного пластического течения, сопровождающегося в дальнейшем разрывом матрицы и тканевой основы. Зона 2 представляет собой зону необратимых изменений в обрабатываемом материале (модель Фойгга - Кельвина). Элементы данной зоны отображают упруговязкую деформацию, возникающую за счет изменения сил контактного взаимодействия инструмента и обрабатываемой заготовки из КУ.

Кроме реологической модели, в данной главе рассмотрен процесс взаимодействия режущей кромки сверла с КУ. Нажимая на участки, расположенные нод нижней частью режущего клипа, он прогибает поверхность, что создает давление и трение между этим участком материала и задней гранью режущего инструмента. Далее деформации, возникающие под режущей кромкой, исчезают после отхода режущего инструмента от деформированного участка. По мере затупления режущего инструмента усилия резания становятся больше, деформации материала растут, соответственно возрастают и остаточные деформации. Таким образом, величина срезаемого слоя, помимо других факторов, обусловли-пается затуплением лезвия инструмента. Радиус закругления лезвия возрастает но мере затупления инструмента, при этом увеличиваются давление на материал КУ и отжим его инструментом, последнее понижает' точность обработки.

Для уменьшения площади контакта необходимо определить величину деформации поверхности заготовки под действием режущего клина инструмента. В главе математически описана деформированная поверхность заготовки из КУ под действием режущего клина (рис.б).

Для расчетов можно использовать параметрическое уравнение изогнутой

ИОВСрХНОСТИ :

* = Г + и(^,г); (2)

У~У(\.г). (3)

где г - расстояние от центра приложения силы до точки, в которой необходимо определить деформацию, мм; и, V - величина деформаций поверхности в точке, находящейся на расстоянии г от центра приложения силы по соответствующим координатам, мм.

инструмента (на главной режущей кромке): 1 - режущий клин инструмента;

2 - касательная к деформированной поверхности образца;

3 - деформированная поверхность

Вывод данной формулы основан на использовании теории контактного взаимодействия, в частности решении задачи Фламера. Данные уравнения лежат в основе определения угла наклона касательной к этой поверхности, чтобы исключалось трение между задней поверхностью инструмента и КУ. Для выполнения условий необходимо, чтобы задний угол был больше, чем угол наклона касательной.

tga > cot ga — ..... . (4)

" I _____. .

И

г •'шах

где а0 - угол между равнодействующей силой резшшя Я и осью оу ( силой Р„), как показали практические опыты а0 = 30...55°; Е~ модуль нормальной упругости, МПа; (о,)тах - максимальное значение нормального напряжения, при котором материал имеет упругие деформации, МПа.

Данное значение теоретического заднего угла инструмента обусловлено тем, что в формулу для расчета заднего угла подставлялось значение модуля нормального напряжения всего композита в целом, а не модуля матрицы.

Четвертая глава. Для оценки процессов обработки отверстий в КУ выполнен комплекс экспериментальных исследований. Проведены натурные и трибо-технические испытания на заготовках и образцах из КУ. Целью данных исследований являлись: оценка изменения сил резания в зависимости от условий обработки, определение вида износа инструмента, оценка качества обработанной поверхности (шероховатости), триботехнических параметров пары «инструмент -КУ». Натурные исследования проводились на ИВК, смонтированном на базе вертикально-сверлильного станка 2Н125 (рис. 7). Триботехнические испытания

проводились на ИВК, на базе стандартной машины трения СМЦ-2. На данном оборудовании производился контроль сил и моментов резания и трения, процесса износа инструмента и образцов (визуальный мониторинг ИВК «Latimet Automatic» и параметров шероховатости (ИВК «Профиль»).

Триботехническая часть исследований процессов, происходящих в зоне резания, включала оценку момента и коэффициента трения на ИВК, на базе машины трения СМЦ-2. Результаты испытаний были получены при нормальных температурах (лабораторных условий). Имитировался процесс трения скольжения и трения качения образцов из КУ марок ФУТ и УГЭТ (кольца 0 40 и 50 мм, высотой 10 мм), коптртела - ролики, выполненные из Р6М5 0 40 и 50 мм, и прямоугольные вставки из ВК6 и ВК8 и Р6М5 (имитирующие задний угол), забазированные и специально изготовленные оправки.

а б в

Рис. 7. ИВК сбора данных: а - динамометр УДМ-600; б - аппаратная часть; в ■■■■ структурная схема: 1 - сверло; 2 - заготовка, 3 - динамометр УДМ-600, УДМ-100; 4 -тензоусшштель «ТОПАЗ 3-01»;

5 - усилитель - преобразователь; 6 - аналого-цифровой преобразователь Е14-440; 7 - ПЭВМ

Для автоматической регистрации момента трения используется встроенный датчик. Сигнал с дат чика обрабатывается при помощи штатного блока управления и усиливается при помощи предварительного усилителя, устройства автоматического следящего КСУ. Далее сигнал оцифровывается, с помощью АЦП Е14-440 и обрабатывается ПВЭМ. Обработка цифрового сигнала на ПВЭМ производится с помощью специальной программы «Роу>'сЮгарУ1 3.3» (рис. 8.9). которая визуализирует данные, полученные с машины трения, осуществляет их обработку и хранение. Данная программа позволяет одновременно производить контроль до 30 параметров, а также преобразовывать данные, полученные в ходе испытаний, для обработки их другими программными средствами. Контроль температуры в зоне трения осуществляется при помощи термопар, которые установлены на образец. Сигнал усиливается, оцифровывается с помощью АЦП Е14-440 и также обрабатывается с помощью ПВЭМ. Контроль температуры осуществляется непрерывно в процессе трения и позволяет проконтролировать температуру на разных режимах.

Получена временная зависимость коэффициента трения (момента трения) от материала образца и применяемой СОТС (рис.10). Из полученной зависимости видно, что при испытании пары трения твердым сплавом и КУ без применения СОТС, коэффициент трения выше, чем при испытаниях пары трения КУ и

быстрорежущей стали. Данная зависимость обусловлена взаимодействием твердого сплава с поверхностью контробразца из композиционного углепластика. Твердый сплав имеет большую адгезию к компонентам КУ, в силу химических реакций, протекаемых в процессе трения.

Рис. 8. Графики моментов трения, полученные на СМЦ-2

ттивжотгштпимпш^ттагшм! игшлшггг" «"«■—■-'■'•w

Рис. 9. Графики моментов трения, полученные на СМЦ-2

Контроль качества поверхности, в частности микрогеометрии обработанной поверхности, осуществлялся при помощи ИВК «Профиль» . ИВК «Профиль» предназначен для измерения параметрических характеристик микрогеометрии профиля поверхности (Ra, Rz, Rq, Rm, S, Sm, tp и др.). Комплекс включает в свой состав стандартный прибор измерения шероховатости типа Калибр 201, и аналого-цифровой преобразователь связи с ПЭВМ; пакет прикладных программ.

Визуальная оценка поверхности заготовки и режущей поверхности инструмента производилась при помощи ИВК «Latimet Automatic», предназначенного для визуализации и измерения поверхностей объектов с точностью до 0,001 мм.

Рис. 10. Зависимость коэффициента трения от материала образца и СОТС: 1 - образец из Р6М5 без СОТС; 2 - образец из Р6М5, СОТС - вода; 3 - образец из Р6М5, СОТС - И20-А; 4 - образец из ВК6 без СОТС;

5 - образец из ВК6, СОТС - вода; 6 - образец из ВК6, СОТС - И20-А

Полученные данные дают представление о природе взаимодействия режущего инструмента и заготовки. Получена зависимость момента силы резания от различных условий обработки, оценены величина и характер износа режущей поверхносги инструмента. Экспериментальные исследования производились на образцах с задним углом меньше расчетных величин, согласно формулам, предложенным в четвертой главе (с увеличенным значением силы резания).

Полученные экспериментальные данные подтверждают теоретические данные, рассмотренные в третьей главе.

Пятая глава. На основе анализа экспериментальных и теоретических данных разработан алгоритм достижения заданных параметров точности и качества, с оптимальной производительностью, представленный в диссертации.

В данной главе проведено сопоставление экспериментально полученных данных на ЙВК, с результатами теоретических прогнозов. Теоретические прогнозы подтверждены данными экспериментов, по изучению процесса стружко-образования в процессе резания композиционных углепластиков. Эксперименты, проведенные в рамках данной работы, многократно (не менее 10 реализаций) на образцах КУ ФУТ и УГЭТ и на различных режимах, позволили подтвердить правомерность реологической модели разрушения, с точки зрения процесса формирования момента резания в ходе механической обработки. На рис, 11 приведен график изменения силы резания во времени, при обработке отверстия в заготовке КУ ФУТ. Реологическая модель, рассмотренная в третьей главе, справедлива для этапа врезания инструмента в заготовку.

На основании проведенных натурных испытаний обработки отверстий в заготовках из КУ ФУТ спиральными сверлами, без применения СОТС, была получена зависимость параметром точности и качества поверхностного слоя от режимных параметров обработки, рис. 12. Наиболее важными с точки зрения эксплуатационных свойств являются: шероховатость поверхности по параметру Ка,

остаточные деформации вследствие упругого восстановления материала заготовки, после прохождения режущего клина и глубина дефекшого слоя обработанной поверхности заготовки.

о „!" г® ^ л ^

Время , 1/Ю с

Рис. 11. График изменения момента резания во времени, при обработке отверстия в КУ ФУТ

обработки по показателям точности и качества обработанной поверхности

Зона допустимых режимов резания (рис. 12) находится в левом нижнем углу графика (определяет допустимую подачу 0,8 мм/ об и скорость резания 22 м/мин). При изменении граничных условий по точности и качеству обработанной поверхности и изменении условий обработки область допустимых значений режимов резания расширяется.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1, На основе проведенного анализа структуры и типа армирования композиционных углепластиков установлено влияние данных факторов на физико-механические свойства и механизмы разрушения при резании лезвийным инструментом.

2..На основе проведенных триботехнических и натурных испытаний определены основные виды износа режущего инструмента - спиральных сверл. Установлено, что износ инструмента происходит вследствие силового, фрикционного, термического и химического воздействия на поверхность инструмента при резании.

3. Предложенная реологическая модель, базирующаяся на основополагающих работах в области прочности реактопластов, трения и динамики технологических систем, с необходимой полнотой отображает разрушение композиционного углепластика, в процессе сверления.

4. Разработанная модель процесса резания композиционных углепластиков лезвийным инструментом ~ спиральными сверлами, на основе дифференцированного учета физико-механических характеристик обрабатываемого и инструментального материалов, позволяет отображать их напряженно -деформированное состояние поверхности. Учет этих характеристик существенно повышает достоверность результатов математического моделирования.

5. Разработаны эффективные методики инструментальной оценки и обработки необходимых исходных данных, для выполнения динамических расчетов, применительно к контактным взаимодействиям в процессе резания и трения пары «инструмент - композиционный углепластик».

„ 6. Предложен новый способ оценки составляющих сил и моментов резания при обработке отверстий в заготовках из композиционного углепластика, реализованный на измерительно-вычислительном комплексе, на базе сверлильного станка 2Н125,

7. Разработал эффективный способ получения и оценки предварительных триботехнических характеристик пары трения «инструмент - композиционный углепластик», адаптированный к рассматриваемым условиям обработки отверстий в изделиях энергомашиностроения.

8. На основании выполненных исследований качество обработки отверстий в композиционных углепластиках с высокой производительностью может быть достигнуто за счет корректировки рациональных режимов резания. Достижение оптимальных режимов возможно, благодаря дифференциальному учету специфических физико-механических характеристик обрабатываемого материала и особенностей процесса резания.

9. Разработанные модели и методики позволили уменьшить энергозатраты на механическую обработку сверлением в условиях производства и повысить производительность обработки в среднем на 15%, с одновременным улучшением значений показателей качества, например, высотных параметров шероховатости на 17%.

10. Основные результаты исследований были внедрены и получили апробацию в условиях действующего производства, при изготовлении изделий из ком-

позиционных углепластиков: ОАО «Силовые машины» JIM3, ЦНТУ ПК «Прометей», ООО «Обуховский терминал - М» (С-Петербург).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Белецкий E.H. Особенности процесса резания композиционных углепластиков лезвийным инструментом без охлаждения и с модифицированными СОТС / Е.Н.Белецкий, Н.Ю.Сойту, В.М.Петров П Вестник Саратовского государственного технического университета. 2009. №3(41). С.98 - 105.

В других изданиях

2. Белецкий E.H. Реологические модели, используемые при моделировании процессов резания антифрикционных углепластиков, применяемых в энергомашиностроении / Е.Н.Белецкий // Инструмент и технологии. 2009. №32. С.180-185.

3. Белецкий E.H. Применение СОТС для механической обработки композиционных углепластиков / Е.Н.Белецкий, С.Н.Безпальчук, О.В.Говорова, О.А.Иванов и др. // Инструмент и технологии. 2006. №24 - 25. С.137-141.

4. Белецкий E.H. Характер износа режущего лезвийного инструмента при обработке углепластиков / Е.Н.Белецкий, С.Н.Безпальчук, О.А.Иванов и др. // Инструмент и технологии. 2006. №24 - 25. С. 141-146.

5. Белецкий E.H. Достижение точности и качества при обработке углепластиков. Основные схемы резания / Е.Н.Белецкий, С.Н.Безпальчук, О.А.Иванов, и др. П Инструмент и технологии. 2006. №24 - 25. С.146-153.

6. Белецкий E.H. Поверхностно-активные вещества, применяемые в современных СОТС обработки металлов резанием / Е.Н.Белецкий, О.В.Говорова, В .М.Петров, Н.Ю.Сойту // Инструмент и технологии. 2006. №24 - 25. С.155-158.

7. Белецкий E.H. Изменение физико-механических показателей композиционного углепластика разной структуры при его разрушении резанием / Е.Н.Белецкий, С.Н.Безпальчук, О.А.Иванов, В.М.Петров // Инструмент и технологии. 2007. №26 - 27. С.87-91.

8. Белецкий E.H. Анализ контактных взаимодействий в процессе трения и износа осевого лезвийного инструмента при наличии СОТС, содержащих активные модификаторы / Е.Н.Белецкий, С.Н.Безпальчук, О.В.Говорова, Н.Ю.Сойту Н Инструмент и технологии. 2007. №26 - 27. С.132-135.

9. Белецкий E.H. Анализ контактных взаимодействий в направляющих металлорежущего оборудования при наличии смазочного материала, содержащего антифрикционные препараты / Е.Н.Белецкий, В.М.Петров, Н.Н.Ревин, АЛЗ.Федосов // Инструмент и технологии. 2007. №26 - 27. С.148-154.

10. Белецкий E.H. Возможности компьютерного моделирования при проектировании технологии плазменного напыления износостойких покрытий на поверхности деталей машин и режущего инструмента / Е.Н.Белецкий, А.А.Галышев, Д.В.Семейкин // Инструмент и технологии. 2008. №30 - 31. С.78-82.

\S

11. Белецкий E.H. Стружкообразование в процессе лезвийной механической обработки композиционных углепластиков / Е.Н.Белецкий, С.Н.Безпальчук, О.А.Иванов, Н.Ю.Сойту // Инструмент и технологии. 2008. №30 - 31. С. 101-104.

12. Белецкий E.H. Разрушение композиционных углепластиков в процессе резания лезвийным инструментом без охлаждения и с СОТС / Е.Н.БелецкиЙ, С.Н.Безпальчук, О.А.Иванов, Н.Ю.Сойту // Инструмент и технологии. 2008. №30-31. С.178-182.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАДАННОЙ ТОЧНОСТИ И КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ НА ОПЕРАЦИЯХ СВЕРЛЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ

Белецкий Евгений Николаевич

Автореферат

Корректор О.А.Панина

Подписано в печать 25.05.10 Бум. офсет Тираж 100 экз.

Усл. печл. 1,0 Заказ 499

Формат 60*84 1/16 Уч.-изд.л. 1,0 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, г.Саратов, ул.Политехническая, 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ, 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ подходов к исследованию процессов лезвийной обработки неметаллов с анизотропными свойствами.

1.2 Основные пути повышения эффективности обработки отверстий в неметаллах и композиционных углепластиках.

1.3 Цель и задачи исследования.

2 ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ ВЛИЯЮЩИЕ

НА ПРОЦЕСС РАЗРУШЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ

2.1 Структура и физические свойства композиционных углепластиков.

2.2 Влияние физико-химических свойств композиционных углепластиков на процесс лезвийной обработки.

2.3 Результаты и выводы по главе.

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ПРОЦЕССЕ ЛЕЗВИЙНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ

3.1 Определение модуля упругости и деформаций при разрушении резанием лезвийным инструментом композиционного углепластика.

3.2 Реологическая модель разрушения композиционных углепластиков при резании лезвийным инструментом.

3.3 Моделирование процесса взаимодействия инструмента и 65 обрабатываемой заготовки из композиционного углепластика

3.4 Результаты и выводы по главе.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ, ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА И ТОЧНОСТИ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ.

4.1 Выбор методов и средств для оценки процессов обработки отверстий.

4.2 Измерительно-вычислительный комплекс для проведениянатурных испытаний механической обработки отверстий.

4.3 Измерительно - вычислительные комплексы контроля параметров качества обработанной поверхности и режущего инструмента.

4.4 Измерительно - вычислительный комплекс триботехнических испытаний образцов пары «режущий инструмент — композиционный углепластик».

4.5 Результаты и выводы по главе.

5 ДОСТИЖЕНИЕ ЗАДАННОЙ ТОЧНОСТИ И КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ НА ОПЕРАЦИЯХ СВЕРЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ.

5.1 Повышение эффективности обработки.

5.2 Оценка сходимости теоретических и практических исследований

5.3 Результаты и выводы по пятой главе.

ОБЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

Современный технический прогресс требует от применяемых конструкционных материалов высоких эксплуатационных свойств. Существующие материалы, в том числе металлы и их сплавы, не в состоянии удовлетворить возросшие требования по прочности, износостойкости, долговечности. На смену традиционным материалам приходят композиционные материалы. Достоинства композитов: высокие удельные прочностные и упругие характеристики, стойкость к агрессивным химическим средам, низкие тепло- и электропроводность, хорошие триботехнические характеристики (высокая износостойкость, способность работать в режиме сухого трения), а также они экологичны. Все эти свойства позволяют применять их в промышленности и на транспорте. К таким материалам, применяемым в современном машиностроении, относят композиционные углепластики марок ФУТ и УГЭТ. Работы над созданием данных материалов начались в 70- х, 80- х гг. XX в. Использовались данные материалы в основном в оборонной промышленности. Была разработана технология изготовления композиционных углепластиков с различной структурой и свойствами. Большой вклад в развитие данных композиционных материалов сделал ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей». С наступлением в стране рыночных отношений на рынок конструкционных материалов поступило большое количество материалов, в число которых попали и композиционные углепластики ФУТ и УГЭТ. Данные материалы относится к углепластикам триботехнического назначения, и используются в узлах трения энергетических установок и транспортных машин, где немалую роль играет качество и точность контактирующих поверхностей. Качество поверхностного слоя характерезуется не только шероховатостью обработанной поверхности, но и физико -механическими параметрами, наличию инородных вкраплений, прожогов, трещин и других дефектов.

Заготовительные операции не в состоянии обеспечить требуемую точность размеров, формы и качество поверхности, поэтому приходится использовать дополнительные способы механической обработки. Процесс механической лезвийной обработки углепластиков, в настоящее время, теоретически и практически целиком не изучен. Применительно к современному авиа- и судостроению известны некоторые работы, в которых рассмотрены частные вопросы механической обработки композиционных материалов.

Для расширения спектра использования углепластиков в различных отраслях народного хозяйства необходимо разработать эффективные технологии механической обработки данных композиционных материалов. Основное трудности заключаются в отсутствии методики оценки работоспособности режущего инструмента, что весьма актуально при обработке заготовки с большими габаритами. Так же, нет четкого алгоритма, который бы позволил с приемлемой достоверностью определить параметры качества механически обработанной поверхности. Отсутствует также подробное рассмотрение процесса взаимодействия заготовки и инструмента в процессе резания. Нельзя, безусловно, применить принципы процесса резания металлов и их сплавов к композиционным углепластикам, что связано с отличием структуры обрабатываемого материала. Углепластик - это композит, состоящий из полимерной матрицы и угольного волокна. Нельзя отдельно рассматривать процесс резания полимера и угольного волокна. При решении этой задачи необходим комплексный подход. Анизотропия требует многогранного рассмотрения процесса резания с учётом не только двухфазного строения композита, но и направления армирующих волокон. Способ армирования в основном и предопределяет анизотропия свойств. Природа процесса резания будет различной в зависимости от направления приложения силы резания относительно обрабатываемой поверхности.

Режимные параметры обработки в свою очередь зависят от обрабатываемого материала. Так, для получения поверхностей с низкой шероховатостью необходима малая подача и высокая скорость резания. Однако повышение скорости резания может привести к повышенному выделению тепла и его концентрации в зоне контакта в силу низкой теплопроводности материала заготовки, снимаемой стружки и деструкции материала заготовки. Процессы, проходящие в зоне контакта, оказывают существенное влияние на качество обрабатываемой поверхности и износ инструмента. Износ инструмента в данном случае будет зависеть от триботехнических, химических и агезионных процессов, протекающих в зоне контакта заготовки и инструмента. Для решения данной задачи необходимо изучить свойства обрабатываемого материала, особенности его разрушения при резании, по возможности, использовать опыт обработки аналогичных материалов, имеющих сходную структуру и свойства, что и является целью данной работы.

Цель работы. Повышение эффективности обработки отверстий в заготовках из композиционного углепластика спиральными сверлами, на основе моделирования процесса резания с дифференцированным учетом их физико-механических характеристик.

В работе была поставлена совокупность следующих частных задач:

1. На базе накопленного опыта расчетно-экспериментальных исследований разработать информативно - содержательную модель процесса обработки отверстий в заготовках из композиционного углепластика в качестве основы для проведения комплекса исследований.

2. Разработать экспресс - методы, определения качества обработки отверстий, учитывающие, с необходимой полнотой, физико-механические процессы резания на основе имитационного моделирования упругопластической задачи при контактном взаимодействии инструмента с заготовкой.

3. Разработать эффективные методики и предложить соответствующие средства производственного контроля качества обработанной поверхности композиционного углепластика.

4. Выполнить комплекс экспериментальных исследований с целью обоснования и достоверной оценки правильности предложенных в работе технических решений.

5. Разработать автоматизированную систему приспосабливаемости (адаптации) обработки к условиям производства с целью обеспечения рациональных режимов резания с дифференцированным учетом физико-механических характеристик композиционных углепластиков.

Объект исследования. Объектом исследования в диссертации является процесс обработки отверстий резанием спиральными сверлами в заготовках из композиционного углепластика, с заданной производительностью и качеством обработанной поверхности.

Предметом исследования является обрабатываемая заготовка из композиционного углепластика и взаимодействующий с ней в процессе обработки режущий инструмент, по средствам которого обрабатываются отверстия.

Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов.

В работе использованы основные положения теории упругости и динамики технологических систем механической обработки, основные положения теории резания и изнашивания инструментальных материалов, методы системного анализа и математической статистики, оптимизации динамических параметров пары «инструментальный - обрабатываемый материал». Теоретические положения и выводы подтверждены экспериментальными положительными результатами применения в производственных условиях. Достоверность результатов исследования- контактных взаимодействий режущего лезвийного инструмента — спиральных сверл с композиционным углепластиком подтверждена сходимостью, как собственных данных, полученных в работах по процессам резания неметаллов, так и результатами исследований других авторов. Новизна выполненных технических решений подтверждается соответствующими техническими актами, приложенными в работе.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Методика определения упругого последействия композиционного углепластика на заднюю поверхность лезвийного режущего инструмента.

2. Методика оценки триботехнических характеристик пары «инструмент -композиционный углепластик».

3. Модель процесса разрушения композиционного углепластика, учитывающая с необходимой полнотой физико-механические характеристики обрабатываемого материала и особенности процесса сверления.

4. Реологическая модель разрушения композиционного углепластика в процессе резания лезвийным инструментом при сверлении.

5. Алгоритм выбора рациональных режимов обработки отверстий сверлением в композиционном углепластике.

6. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований на основе предложенных методик и внедрения в производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в следующем:

-предложена научно обоснованная модель процесса обработки отверстий в заготовках из композиционного углепластика лезвийным инструментом -спиральными сверлами;

- на основе модели разработан алгоритм адаптации обработки отверстий в заготовках из композиционного углепластика, позволяющий на этапе проектирования учесть влияние на процесс резания основных физико-механических характеристик обрабатываемого материала;

- установлены зависимости между физико-механическими характеристиками обрабатываемого материала и геометрией спиральных сверл, с целью назначения рациональных режимов резания и достижения заданной работоспособности режущего инструмента;

- предложен метод управления показателями процесса резания на основе комплексной оценки параметров точности и качества обработанных отверстий;

- выполнен комплекс исследований по достижению заданной размерной точности обработки, качества поверхностного слоя и выбора эффективных методов повышения производительности процесса сверления.

Практическая ценность работы:

Разработанная система программной адаптации обработки отверстий в заготовках из композиционного углепластика позволяет обеспечить высокую производительность обработки, при жестких ограничениях по размерной точности и качеству поверхностного слоя.

Система работает совместно со стендами и машинами трения, измерительно-вычислительными комплексами (ИВК,) «Твердость», «Профиль», «Latimet Automatic» а также с приборами и комплексами оценки основных физико-механических характеристик традиционными методами испытания, позволяющими с необходимой полнотой оценить состояние поверхностного слоя обработанных изделий.

Личный вклад автора. В диссертации изложены результаты исследований, полученные автором самостоятельно, а также совместно с сотрудниками ПИМаш -В.М. Петровым, О. А. Ивановым, С.Н. Безпальчуком, Н.Ю. Сойту.

При этом лично автору принадлежат:

• выбор и обоснование направления исследований; постановка задач и разработка методологии исследований; планирование и проведение экспериментальных работ, связанных с оценкой физико-механических свойств композиционных углепластиков, экспериментов на стендах трения, металлорежущем оборудовании и комплексной оценки параметров качества на приборах и ИВК;

• разработке реологической модели разрушения композиционного углепластика в процессе резания лезвийным инструментом, в качестве основы для проведения последующих триботехнических и натурных исследований;

• обобщение результатов экспериментальных исследований, построение на их основе моделей и установление основных закономерностей исследуемых процессов;

• разработка и внедрение алгоритма повышения эффективности механической лезвийной обработки сверлением заготовок из композиционных углепластиков .

Реализация результатов. Предложенные методы комплексной оценки физико-механических свойств композиционных углепластиков с целью выбора рациональных режимов резания, повышение эффективности механической обработки и качества обработанной поверхности заготовок. Результаты нашли применение в машиностроении на операциях механической лезвийной обработки (ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», ОАО «Силовые машины» JIM3, ЗАО Завод «Композит»).

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс и использованы при подготовке профилирующих дисциплин на технологическом факультете ГОУ ВПО ПИМаш, таких, как:

• «Резание, станки и инструменты» — по разделу «Обработка лезвийным инструментом*композиционных материалов».

• «Взаимозаменяемость и стандартизация» и «Метрология» — по разделу «Методы и средства контроля параметров точности и качества».

• «Основы технологии машиностроения» - по разделу «Влияние параметров точности и качества обработанных заготовок из композиционных материалов на основные эксплуатационные характеристики пар трения».

Апробация работы и публикации.

Результаты диссертационной работы: - обсуждались в период с 2005 г. по 2009 г. на ряде научно - технических конференций, симпозиумов, совещаний и семинарах: «Полимерные композиты в триботехнике. Проблемы создания и применения. Опыт эксплуатации», ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» (г. С~Петербург, 2005); «Современное оборудование и оснастка машиностроительного производства», (г. С-Петербург, 2006); Международный симпозиум по транспортной триботехнике «Триботехника на транспорте»; «Транстрибо - 2005, 2010» СПбГПУ, (г. С-Петербург, 2005, 2010); на конференциях научно-технических семинарах ПИМаш (2005-2009), международной научно-технической конференции «Повышение эффективности механообработки на основе моделирования физических явлений» (г. Рыбинск, 2009); докладывались на расширенном заседании кафедры «Станки и металлообрабатывающие комплексы» РГТА (г. Рыбинск, 2009), «Проектирование технических и технологических комплексов» СГТУ (г.Саратов, декабрь 2009, апрель 2010).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, из них одна в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 122 наименований и содержит 130 страниц текста, ' включая 12 таблиц, 47 рисунков и два приложения, которые подтверждают работоспособность разработанных алгоритмов и их эффективность. Результаты диссертационной работы внедрены на отраслевом уровне.

10. Основные результаты исследований были внедрены и получили апробацию в условиях действующего производства, при изготовлении изделий из композиционных углепластиков: ОАО «Силовые машины» «ЛМЗ», ЦНТУ ПК «Прометей», ООО «Обуховский терминал - М» (г. С-Петербург).

119

1. Абуладзе Н.Г, Определение длины контакта сливной стружки с передней поверхностью инструмента / Тр. Грузинск. политехнического, инститтута -1969, N3.-С. 131 137.

2. Аваков А. А. Физические основы теории стойкости режущих инструментов. М.: Машгиз, 1960. 380 с.

3. Актуальные вопросы физики микровдавливания / Сб. статей. -Кишинев: Изд-во АН МССР, 1989. 170 с.

4. Алексюк М.М. Механические испытания материалов при высоких температурах. Киев: Наук, думка, 1980. 50 с.

5. Алешин А.А. Синтез и исследование системы оптимизации технологических режимов резания.- JI.: Машиностроение, 1982. 376 с.

6. Армированные пластики современные конструкционные материалы / Российский химический журнал, том XLV 2001, №2. - С. 31-39.

7. Архангельский А. Г. Учение о волокнах. — М. Гизлегпром, 1938.

8. Бабошкин А.Ф., Иванов С.Ю., Васильков JI-B. Оптимизация механической обработки лопаток турбин.- Л.- ЛДНТП, 1988 20 с.

9. Безухов Н.Н., Лужин О.В. Приложение методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач. М.: Высшая школа, 1974. 200 с.

10. Безъязычный В.Ф. Назначение оптимальных режимов резания с учетом заданных параметров качества поверхностного слоя изделий / Обработка металлов резанием. М.:МДНТП, 1977. - С. 86-89.

11. Белецкий Е.Н. Особенности процесса резания композиционных углепластиков лезвийным инструментом без охлаждения и с модифицированными СОТС./ Белецкий Е.Н., Сойту Н.Ю., Петров В.М.

12. Вестник Саратовского Государственного технического университета. — Саратов: СГТУ, №3(41) Выпуск 1., 2009. С.98 105.

13. Белецкий Е.Н. Реологические модели используемые при моделировании процессов резания антифрикционных углепластиков применяемых в энергомашиностроении. // Инструмент и технологии, 2009.-№32. С. 180-185.

14. Белецкий Е.Н. Применение СОТС для механической обработки композиционных углепластиков/Белецкий Е.Н., Безпальчук С.Н., Говорова О.В., Иванов О.А., Петров В.М., Сойту Н.Ю.// Инструмент и технологии, 2006,-№24-25. -С.137-141.

15. Белецкий Е.Н. Характер износа режущего лезвийного инструмента при обработке углепластиков / Белецкий Е.Н., Безпальчук С.Н., Иванов О.А., Петров В.М., Федосов А.В.// Инструмент и технологии, 2006.- №24 25. -С.141-146.

16. Белецкий Е.Н. Достижение точности и качества при обработке углепластиков. Основные схемы резания / Белецкий Е.Н., Безпальчук С.Н., Иванов О.А., Морозова С.П., Петров В.М., , Федосов А.В.// Инструмент и технологии, 2006.- №24 25. - С.146-153.

17. Белецкий Е.Н. Поверхностно-активные вещества, применяемые в современных СОТС обработки металлов резанием / Белецкий Е.Н., Говорова О.В. Петров В.М., Сойту Н.Ю.// Инструмент и технологии, 2006. №24 — 25. -С.155-158.

18. Белецкий Е.Н. Изменение физико-механических показателей композиционного углепластика разной структуры при его разрушении резанием / Белецкий Е.Н., Безпальчук С.Н., Иванов О.А., Петров В.М.// Инструмент и технологии, 2007.-№26 27. -С.87-91.

19. Белецкий Е.Н. Стружкообразование в процессе лезвийной механической обработки композиционных углепластиков / Белецкий Е.Н., Безпальчук С.Н., Иванов О.А., Сойту Н.Ю.// Инструмент и технологии, 2008.-№30 31. -С. 101104.

20. Белецкий Е.Н. Разрушение композиционных углепластиков в процессе резания лезвийным инструментом без охлаждения и с СОТС / Белецкий Е.Н., Безпальчук С.Н., Иванов О.А., Сойту Н.Ю.// Инструмент и технологии, 2008.-№30-31.-С.178-182.

21. Белл Дж. Ф. Экспериментальные основы механики деформируемых тел / Пер. о англ. М.: Наука, 1984.- 320 с.

22. Белоусов А.И. Термодинамический расчет зоны резания / Тепловые явления и обрабатываемость резанием авиационных материалов: Тр. МАТИ. -М.: Машиностроение, 1988.-С. 49-86.

23. Развитие метода испытаний материалов на микротвердость / Беркович Е.С., Матвеевский P.M., Емельянов Н.М. и др.// Вестник машиностроения, 1985, №1. С. 23 - 25.

24. Васильков Д.В., Вейц B.JL, Шевченко B.C. Динамика технологических систем механической обработки. СПб.: ТОО «Ивентекс», 1997. 230 с.

25. Васильков Д.В., Петров В.М. Контроль состояния поверхностного слоя конструкционных материалов // Инструмент. 1996, № 2. - С. 28-29.

26. Вейц B.JL, Максаров В.В., Лонцих П.А. Динамические процессы, оценка и обеспечение качества технологических систем механической обработки.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2001. 299с.

27. Технологии производства изделий и интегрированных конструкций из композиционных материалов в машиностроении / Научный редактор А. Г. Братухин, А.С. Боголюбов, О.С. Сироткин. — М.: Готика,2003. 516 с.

28. Бриджмен П. Исследования больших и пластических деформаций и разрыва / Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1955. 444 с.

29. Булычев С.И. Испытание материалов непрерывным вдавливанием индентора. М.: Машиностроение, 1990. 280 с.

30. Валетов В.А. Оптимизация микрогеометрии поверхностей деталей в проиборостроении. Учебное пособие. Л.:ЛИТМО, 1989. 100 с.

31. Великанов К.М., Новожилов В.И., Некоторые вопросы теории определения экономичных режимов резания металлов в машиностроении. Экономическая эффективность производства. Л.: 1968. 220 с.

32. Великанов К.М. Новожилов В.И. Определение оптимальных режимов резания металлов. Л.: ЛДНТП, 1968. 280 с.

33. Великанов К.М. Новожилов В.И. Экономические режимы резания металлов. Л.: Машиностроение, 1972. 120 с.

34. Испытательная техника для исследования механических свойств металлов/Волощенко А.П. и др. Киев: Наук, думка, 1984. 320 с.

35. Гольденблат И.И. , Копнов В. А. Критерии прочности конструкционных материалов. М. .* Машиностроение, 1968. 192 с.

36. Грановский Г.И., Панченко К.П. Фасонные резцы. М.: Машиностроение, 1975.-С. 5-32.

37. Грановский Г. И., Шмаков Н.А.О природе износа резцов из ыстрорежущих сталей дисперсионного твердения // Вестник машиностроения, 1971, №1. С. 65 -70.

38. Гуревич М. Механическая обработка текстолита, // Авиапромышленность» журнал. № 12 за 1938 г. С. 28-34.

39. Данилеян A.M. и др. Обработка резанием жаропрочных сталей и тугоплавких металлов. М.: Машиностроение, 1965. 307 с.

40. Джексон У., Миллор П. В.Теория пластичности для инженеров / Пер. с англ. М: Машиностроение, 1979. 567 с.

41. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов.- М.: Машгиз,1959. 116 с.—

42. Зорев Н.Н, Расчет проекций силы резания. М.: Машгиз,1958. 56 с.

43. Израелит Г. LLL, Рудчик. Л. Н. Механические испытания резины, эбонитаи пластмасс. — М.: Госхимиздат, 1940. 218 с.

44. Исаев А. И. . Механическая обработка пластмасс М.:, Оргавиапром, 1943. 279 с.

45. Исаев А.И. Процесс образования поверхностного слоя при обработке металлов резанием М.: Машгиз, 1950. 324 с.

46. Капустин И. И. и Буров П. И. Режущий инструмент кожевенно-обувной промышленности, Сборник трудов ЦНИКП 1950 № 16 С. 8-14.

47. Крагельский И. В. Энциклопедический справочник по машиностроению-М.: Машгиз, том 2, 1948. 421 с.

48. Крагельский И. В. Динамическое определение прочности волокнистых материалов М.: Гизлегпром, 1934. 243 с.

49. Клушин М.И. О физических основах процесса резания металлов // Станки и инструмент, 1944. №4; №5. - С. 15-20

50. Клушин М-И. Резание металлов. М.: Машгиз, 1958. 453 с.

51. Клушин М.И. Алгоритмы расчета сил и скоростей резания / Тр. Проектно-технологического и научно- исследовательского института ВВСНХ. -Горький, 1963. Вып.2. - С. 121 - 152.

52. Колев К.С, Горчаков J1.M. Точность обработки и режимы резания. М.: Машиностроение, 1976. 144 с.

53. Кравченко В.А. Силы, остаточные напряжения и трение при резании металлов. Куйбышев: Обл.кн.изд., 1962. 180 с.

54. Крамаренко А. П. Сельскохозяйственные машины, Сельхозгиз, 1934. 315 с.

55. Крамаренко А. П. . Сопротивление растений перерезанию. Теория, конструкция и производство с.-х. машин. Сельхозгиз, т. II, 1936. 286 с.

56. Кривоухов В.А., ПетрухаП.Т. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. М.: Машиностроение, 1967. 542 С.

57. Кудинов В.А., Толстой Д.М. Трение и колебания // Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х т. / Под ред. И.В.Крагельского и В.В.Алисина. -М.: Машиностроение, 1979. Т.2. - С. 11-22.

58. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Т.З.- Томск; Красное знамя, 1944. 742 с.

59. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Материалы по физике внешнего трения, износу и внутреннего трения твердых тел. Т.4. Томск: Полиграфиздат, 1947. 542 с.

60. Кузнецов В.Д. Наросты при резании и трении. М.: Гостехиздат, 1956. 284 с.

61. Иванов О. А., Петров В.М., Федосов А.В., Достижение заданных параметров качества поверхности деталей из углепластиков путем механической обработки. //Вопросы материаловедения. 2006, №2(46) -С-85-100.

62. Исследование обрабатываемости антифрикционных углепластиков поверхностно-модифицированными спиральными сверлами из быстрорежущей стали /Иванов О. А., Петров В. М., Чеботарев А.В., и др. «ТРАНСТРИБО-2005». -СПб: Изд-во СПбГПУ, 2005. -С-182-185.

63. Применение СОТС для механической обработки композиционных углепластиков /Иванов О. А., Петров В.М., Безпальчук С.Н. и др. // Инструмент и технологии 2006 - №24-25-С-182-185.

64. Характер износа режущего лезвийного инструмента при обработке углепластиков /Иванов О. А., Петров В.М., Федосов А.В. и др. // Инструмент и технологии 2006 №24-25 -С-141-146.

65. Достижение точности и качества при обработке углепластиков. Основные схемы резания /Иванов О. А., Петров В.М., Федосов А.В. и др.//Инструмент и технологии 2006 №24-25-С-146-153.

66. Лоладзе Т.Н. Стружкообразование при резании металлов.-: М.: Машгиз, 1952. 305 с.

67. Лоладзе Т.Н. Износ режущего инструмента. М.: Машгиз, 1958. 355 е.

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

69. Макаров А.Д. Износ и стойкость режущих инструментов. -М.: Машиностроение, 1966. 264 с.

70. Макаров А.Д. Новые характеристики обрабатываемости металлов резанием и вопросы выбора периода стойкости инструмента Высокопроизводительное резание в машиностроении. М.: Наука, 1966.- С. 2741.

71. Макаров А.Д. и выборе оптимальных режимов обработки ре занием в условиях автоматизированного производства / Автомата зация процессов механической обработки и сборки. М.: Наука, 1967.- С. 14 -27.

72. Макаров А.Д., Шустер Л.Ш. Выбор режимов резания при чистовом точении // Станки и инструмент, 1970.- №1.- С. 34-35.

73. Максаров В.В. Теория и методы моделирования и управления процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке Дис. док. техн. наук.:05.03.01/ Северо-Западный заочный политехнический институт. СПб., 1999. 337 с.

74. Малюков А. Г. О повышении качества на операции фрезеровки уреза, «Кожевенно-обувная промышленность» журнал, 1936. 180 с.

75. Маталин А.А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов. М.: Машиностроение, 1970. 316 с.

76. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел/ Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1954. - Т.1. 647 с.

77. Нефедов В.И. Физические методы исследования поверхности твердых тел. М.: Наука, 1983. 280 с.

78. Новое в области испытания на микротвердость / Материалы 4-го совещания по микротвердости. М.: Наука, 1974. 271 с.

79. Обработка металлов резанием. Справочник технолога / Под ред. Г. А.Монахова. М.- Машиностроение, 1974. 320 с.

80. Одноробов И. Фрезеровка уреза, журнал «Индустриальный кожевник», № 17—19 за 1931.220 с.

81. Оценка антифрикционных свойств СОТС на модернизированном стенде с точечным контактом/Петров В.М., Малинок М.В., Михайлов В.А., Сойту Н.Ю.,и др./ Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сборн. научн. тр. С-Пб.: СЗПИ. - 2001, Вып22. С . 28- 34 .

82. Передовая технология и автоматизация управления процессами обработки деталей машин / Под ред. Маталина А.А. Л.: Машиностроение, 1970. 702 с.

83. Петров В.М. Новый автоматизированный комплекс измерения микротвердости и других физико-механических параметров поверхностного слоя деталей машин / Межвуз. сб. научн. тр. Динамика виброактивных систем. -Иркутск: 1994. С.36-45

84. Петров В. М., Васильков Д. В. Исследование упруго-пластических характеристик поверхностного слоя материалов методом микротвердости / Межвуз, сб. научн. тр.- С.-Петербург: СЗПИ.-1995. С. 54-87.

85. Петров В.М., Щастливый О.Л. Автоматизация контроля напряженно-деформированного состояния конструкционных материалов методом микротвердости / Тез. докл. межрегиональна научно-пра-ктич. семинара.-Иваново: МГТА.- 1995. С. 28-31.

86. Петров В.М., Васильков Д.В., Могендович М.Р. Комплексное исследование качества поверхностного слоя конструкционных материалов / Ресурса и энергосберегающие технологии./ Тез. докл. Международной конференции.- Одесса: УДЭНТЗ.- 1995. С. 47-48.

87. Петров В.М. Модель разрушения композиционных углепластиков при обработке лезвийным инструментом// Инструмент и технологии- №9-10.2002. С. 23 -30.

88. Писаренко Г.С. Экспериментальные методы в механике деформируемых твердых тел. Киев: Наук, думка, 1986. 340 с.

89. Платунов К. М. и Полякова В. П. Выбор типа и материала фрезера для фрезерования пласткожи. Сборник трудов ЦНИКП, т. III, 1939. С. -57-66.

90. Платунов К. М. и Сидоров Д. М. Определение быстропеременяых усилий на рабочих частях вырубочных прессов, Сборник трудов ЦНИКП, т. III, 1939 . С. 23-27

91. Подзеев А.А.,Няшин Ю.И., Трусов П.В. Остаточные напряжения. Теория и приложения. М: Наука, 1982. 112 с.

92. Подураев В.Н., Валиков В.И. , Чирков В.И. Кинематические и физические параметры нестационарного резания // Известия вузов. М: Машиностроение, 1970. 351 с.

93. Подураев В.Н., Валиков В.И. , Чирков В.Р Эффективные процессы резания при нестационарном режиме обработки //Станки и инструмент, 1976. -№3. С. 25-28.

94. Полетика М.Ф.Конкретные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. -М. : Машиностроение, 1969. 150 с.

95. Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. М.: Машиностроение, 1969. 114 с.

96. Полетика М.Ф., Красильников В. А. Напряжения и темпера-тура на передней поверхности резца при высоких скоростях реза-ния // Вестник машиностроения, 1973. №10. - С. 76 - 80.

97. Приборы ПТМ 2 и ПМТ - 3 для испытания на микротвердость / М.М.Хрущев, Е.С.Беркович. - М.: Изд-во АН СССР, 1950. 240 с.

98. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. Справочник / Под ред. В.М.Баранчикова. М. . Машиностроение, 1990. 400 с.

99. Резников А.Н. Распределение температуры и износ на поверхностях режущего инструмента // Изд. вузов. М.; Машиностроение, 1958. - N6. - С. 159-171.

100. Резников А.Н. Теплофизика резания. М.: Машиностроение, 1969. 288 с.

101. Розенберг A.M., Еремин А.Н. Элементы теории процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956. 319 с.

102. Силин С.С.Исследование процессов резания методами теории подобия / Расчет оптимальных режимов на основе изучения процессов резания методами теории подобия: Тр. Рыбинск, авиац. технолог, ин-та. Ярославль: Верхняя Волга, 1966. - №1. С.80-85.

103. Силин С.С. Теоретическое определение параметров процесса резания / Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин. Межвуз. сб. научн. тр. Ярославль: Ярославск. политехи, ин-т, 1977. - N6. - С. 3 -16.

104. Силин С.С. Кононов Ю.Е. Исследование износа твердосплавных инструментов при резании материалов методами теории подобия / Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин.

105. Межвуз. сб. научн. тр. Ярославль; Ярославск. политехи, ин-т., 1977. - №6. - С. 58-62.

106. Силин С. С, Рыкунов Н.С. Исследование процессов шлифования методами теории подобия / Труды Рыбинск, авиац. технолог, ин-та. -Ярославль: Верхняя Волга, 1974. №2. - С. 20-33.

107. Смирнов Н.А. Современные методы анализа и контроля продуктов производства. М.; Машиностроение, 1985. 280 с.

108. Смирнов-Аляев Г.А. , Розенберг В.М. Теория пластических деформаций металлов. М.; Машгиз, 1956. 360 с.

109. Соколовский В.В.Теория пластичности.- М.: Высш. школа, 1950. 320 с.

110. Томленов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. М.: Металлургия, 1972. 408 с.

111. Тонсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов.- М.: Машиностроение, 1969.504 с.

112. Цветков В. Н. Фрезеровка уреза, журнал «Вестник ВКО» 1931. № 2. С. 14-17.

113. Чолобов Н. А, Мизери А. А. и Апрелев В. М. Механическая обработка пластмасс. М.:, издание МИХМ, 1940. 247 с.