автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Оптимизация конструктивных и технологических параметров отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарных устройствах

На правах рукописи

00348^а ю

МАТВЕЕВ ИГОРЬ ОЛЕГОВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОТДЕЛОЧНО-ЗАЧИСТНОЙ ОБРАБОТКИ В ЦЕНТРОБЕЖНО-ПЛАНЕТАРНЫХ УСТРОЙСТВАХ

Специальность: 05.02.08 - Технология машиностроения

1 9 НОВ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород-2009

00340313481219

Работа выполнена в Старооскольском технологическом институте (филиале) Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Ведущая организация: Курский государственный технический университет

Защита состоится «_4_» декабря 2009 г. в -^^"часов на заседании диссертационного совета К 212.014.02 в БГТУ им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костикова, 46, БГТУ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГТУ им. В.Г. Шухова Автореферат диссертации разослан октября 2009 г.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Сергиев Аркадий Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Шрубченко Иван Васильевич кандидат технических наук Шаповалов Антон Иванович

диссертационного совета

Ученый секретарь

Т.А. Дуюн

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Темпы развития технологии и оборудования в новом тысячелетии ставят насущные задачи поиска новых методов отделочно-зачистной обработки, обладающих высокой производительностью и широкими технологическими возможностями.

Одним из наиболее перспективных направлений является отделочно-зачистная обработка (ОЗО) деталей в центробежно-планетарных установках. (ЦПУ), отличающаяся высокой интенсивностью процесса за счет использования центробежных сил многократно превышающих силу тяжести, с закономерно изменяющимися параметрами силового поля.

Современное «рыночное» мироустройство требует от промышленности высокой гибкости технологических процессов в связи с большой номенклатурой изготавливаемых деталей и частой их сменой, поэтому новые машины, для обработки заготовок должны быть легко переналаживаемыми и охватывать широкий диапазон деталей. В связи с этим все большее применение находят процессы, не требующие изготовления специальных инструментов и приспособлений, для осуществления которых используются универсальные машины, позволяющие широко регулировать технологические параметры процесса.

К настоящему времени, предлагаемые математические модели съема металла и достигаемой шероховатости поверхности деталей при обработке в центробежно-планетарных установках, не позволяют осуществить прогнозирование без предварительного экспериментального определения множества коэффициентов.

Исходя из этого можно сделать вывод, что актуальной является задача создания установки реализующей центробежно-планетарное движение с вертикальным расположением оси вращения водила и наклоном осей вращения рабочих камер с широким диапазоном изменения технологических параметров обработки. А также создание полной математической модели процесса, описывающей все технологические параметры обработки.

Цель работы: оптимизация операции отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах за счет повышения производительности, при заданном уровне параметров точности и состоянии поверхностного слоя. Задачи работы:

1. Установить кинематические закономерности процесса центробежно-планетарной обработки в зависимости от передаточного отношения между вращением рабочих камер и водилом; радиуса и частоты вращения водила; угла наклона осей вращения рабочих камер к оси вращения водила.

2. Разработать математическую модель процесса съема металла и формирования шероховатости поверхности в зависимости от конструктивных и технологических параметров обработки.

3. Спроектировать и изготовить экспериментальное ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, позволяющее изменять конструктивные и технологические параметры в широком диапазоне.

4. Экспериментально оценить адекватность математической модели съема металла и шероховатости поверхности от изменения параметров обработки.

5. Обосновать схему рациональной конструкции ЦПУ и определить оптимальные режимы процесса отделочно-зачистной обработки в зависимости от заданных параметров точности и состояния поверхностного слоя.

6. Разработать типовые технологические процессы на детали-представители, применительно к изделиям ЗАО «СО АТЭ им. A.M. Мамонова».

Методы исследования.

Теоретические исследования базировались на фундаментальных положениях соответствующих разделов технологии машиностроения, теоретической механики, дифференциального и интегрального исчисления, математического моделирования, стандартных и специальных программ персонального компьютера. Экспериментальные исследования проводились на экспериментальной установке с использованием методов математического планирования экспериментов. Научная новизна:

1. Разработана математическая модель процесса съема металла и формирования шероховатости поверхности, при обработке в центробежно-планетарных установках, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, в зависимости от конструктивных и технологических параметров обработки и механических свойств обрабатываемых заготовок. Математическая модель не требует проведения дополнительных экспериментальных исследований для определения съема металла и параметра шероховатости поверхности Ra.

2. Получены оптимальные режимы центробежно-планетарной обработки различных материалов и групп заготовок для достижения заданной точности и параметра шероховатости поверхности деталей Ra.

3. Установлено, что цилиндрическая форма камеры с тороидальным днищем является оптимальной для центробежно-планетарной обработки. Обработку тонкостенных деталей рекомендуется осуществлять в камерах со сферическим днищем.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Аналитические исследования, кинематических и технологических параметров обработки, позволяющие оптимизировать производительность процесса обработки при заданном уровне параметров точности и состояния поверхностного слоя.

2. Результаты экспериментальных исследований влияния конструктивных и технологических параметров центробежно-планетарной обработки на производительность процесса обработки и качество поверхностного слоя.

3. Математическую модель и реализующую ее программу для вычисления кинематических параметров центробежно-планетарной установки.

4. Математическую модель и реализующую ее программу для вычисления съема металла и формирования шероховатости поверхности для различных заготовок, абразивных материалов и режимов центробежно-планетарной обработки.

5. Две конструкции ЦПУ с осями вращения рабочих камер описывающими конусообразные траектории относительно оси вращения водила при движении по гипоциклоиде.

Практическая ценность работы заключается:

1. Разработана конструкция ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, обеспечивающая заданное качество поверхностного слоя обрабатываемых деталей при повышении производительности на 42,5% по сравнению с маятниковой вибромашиной.

2. Разработаны технологические и конструктивные режимы обработки свободными абразивными средами в центробежно-планетарной установке для получения требуемой шероховатости поверхности обрабатываемых деталей.

3. Результаты исследований апробированы в ЗАО «СО АТЭ им. A.M. Мамонова» на мелких деталях малой жесткости массой 3-30 гр.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международной научной конференции «Образование, наука, производство и управление в XXI веке», (Старый Оскол, 2007); региональной конференции «Молодые ученые - производству» (Старый Оскол, 2007); региональной конференции «Роль вузовской науки в обеспечении качества подготовки специалистов» (Губкин, 2008); Международной научно-технической конференции «Вибрационные машины и технологии» «Аналитическая модель кинематики технологической загрузки в центробежно-планетарных устройствах» (Курск, 2008) научных конференциях СТИ МИСиС, 2005 - 2008 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе две в журналах, рекомендованных ВАК для публикации диссертационных исследований, Получено 2 патента на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 186 страниц, в том числе 68 иллюстрации, 14 таблиц и 31 страниц приложений. Список использованных литературных источников содержит 103 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность работы, изложена цель, задачи и методы исследования, научная новизна, практическая значимость и структура работы.

В первой главе произведен анализ технологических возможностей отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарных установках, дана классификация ЦПУ, произведенная по кинематическим параметрам и по форме рабочих камер.

Выявлены достоинства и недостатки известных ЦПУ, определен путь развития ЦПУ. Установлено, что из всего разнообразия существующих конструкций наиболее интенсивный процесс, исключающий образование застойных зон и побитостей деталей, наблюдается в ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила.

Во второй главе рассмотрена физическая сущность механизма съема металла абразивными частицами, разработаны математические модели кинематики ЦПУ,

съема металла и формирования шероховатости поверхности при центробежно-планетарной обработке; получены оптимальные значения передаточных чисел для максимальной интенсивности процесса обработки в ЦПУ.

Для создания математической модели удаления элементарных частиц металла, характеризующих суммарный съем металла и формообразование поверхностного слоя рассмотрим послойное движение деталей и абразивных гранул в камере ЦПУ, для этого введем следующие допущения: 1) Рабочая камера принимается жесткой, то есть недеформируемой в процессе обработки; 2)Частота вращения камеры принимается постоянной, так как при зубчатом зацеплении кинематическая погрешность не выходит за пределы допустимой, а при клиноременной передаче натяжение ремней достаточно, чтобы обеспечить отсутствие проскальзывания; 3) При рассмотрении сил использован принцип суперпозиции, то есть, рассмотрены силы, действующие в плоскости параллельной дну камеры, которое совершает регулярную прецессию с углом равным наклону оси вращения камеры к оси вращения водила; 4) Жесткость среды при сжатии подчиняется закону Гука (принцип отвердевания) и обладает нулевым сопротивлением при разрыве; 5) Выделенные элементарные участки технологической среды обладают физическими параметрами постоянными в пределах элементарного участка; 6) Жидкая фаза влияет на величину динамического коэффициента трения /I и дополнительно служит для ликвидации образования пыли, промывки абразива и обрабатываемых деталей; 7) Процесс обработки рассматривается как изотермический; 8) На динамику системы не оказывают влияние переходные процессы, так как она работает в устойчивом дорезонансном режиме; 9) Величина относительной радиальной скорости деталей и абразивных гранул пропорциональна градиенту скоростей между слоями технологической среды.

При создании математической модели приняты следующие начальные и краевые условия:

1. Технологический процесс рассматривается при установившихся режимах, так как перемешивание деталей и абразивных гранул с момента пуска до установившегося режима составляет 3-5 с. то есть ничтожно мало по сравнению с технологическим временем обработки;

2. Грануляция абразивных частиц должна обеспечивать обработку пазов, выемок и в среднем составлять 0 3-7 мм.

3. Предельные габариты размеров детали для камеры 0200 - 0250 мм не должны превышать 1/3 её радиуса, то есть 30-50 мм.

4. Объем загрузки составляет до 1/3 от объема рабочей камеры, а жидкая фаза заливается до уровня загрузки.

При произвольной форме абразивной гранулы, её взаимодействие с поверхностью обрабатываемой детали происходит элементарными выступами, имеющимися на площадке контакта обладающей ъ вершинами единичных абразивных зерен. Схема взаимодействия площадки абразивной гранулы с деталью имеет вид изображенный на рис. 1.

Абразивная гранула внедряется в поверхность обрабатываемой детали, под действием нормальной силы, приходящейся на единичный контакт.

Рис. 1. Схема взаимодействия площадки контакта абразивной гранулы с деталью.

1 - абразивная гранула; 2 - обрабатываемая деталь; 3 - выступающие абразивные зерна (г); 4 - связка; 5- поры; 6 - зоны удаления металла.

х-х - площадка контакта.

Р„ - нормальная сила прижимающая абразивную гранулу к обрабатываемой детали; ДБ,-тангенциальная сила, вызывающая перемещение абразивной гранулы относительно обрабатываемой детали; ДУГ - относительная скорость между обрабатываемой деталью и абразивной гранулой.

При допущении, что при формировании поверхностного слоя в процессе обработки свободными абразивными средами среднестатистическая глубина лунок одинакова и равна параметру шероховатости тогда:

W

" nmax

[мкм], (1)

где:

W„ max, м/с2 - максимальное нормальное ускорение гранулы;

то, г - масса одной гранулы;

So, мм2 - площадь режущей контактной площадки абразивной гранулы;

z - среднее количество выступающих зерен на контактной площадке абразивной гранулы на одном мм2;

Sk, мПа- истинное сопротивление разрыву обрабатываемого материала;

7 град. - угол при вершине пирамиды абразивного зерна абразивной гранулы.

Так как нормальное ускорение в каждой точке камеры различно и может быть описано аналитической зависимостью, то для определения суммарного металлосьема объем рабочей камеры был разбит на к слоев. Каждый из слоев разбит на элементарные сектора в радиальном направлении с углом при вершине Дф. Таким образом, весь объем загрузки рабочей камеры разбит на к слоев и / секторов.

Тогда суммарный сьем металла составит:

М = <2 • р • п и = -L-il--1—. £ rt ■ X Wnik ■ Д [МГ], (2)

VVrg^ "

где:

W„, м/с2 - нормальное ускорение гранулы;

то, г - масса одной гранулы;

5о, мм2 - площадь режущей контактной площадки абразивной гранулы; г - среднее количество выступающих зерен на контактной площадке абразивной гранулы (на одном мм2);

мПа- истинное сопротивление разрыву обрабатываемого материала; I, мин - время обработки Л К, м/с - относительная скорость слоев; р, кг/м3 - плотность обрабатываемого материала; Н, мм - высота загрузки;

С - коэффициент, учитывающий рабочую площадь обработки, вычисляемый по формуле:

с X Д». . (3)

*

£ Н - г* -гк

где 5йет, мм2 - площадь поверхности обрабатываемой детали; Н, мм - высота загрузки; гь мм - радиус слоя камеры.

Процесс микрорезания будет происходить только в тех зонах, где тангенциальная сила превышает силу трения, равную произведению нормальной силы на тангенс динамического угла трения:

(4)

где: ц - динамический угол трения.

При невыполнении условия (4), металлосъем в зоне равен 0. Для построения полной математической модели металлосъема и формирования шероховатости поверхности, создана модель кинематики центробежно-планетарной установки, изображенная на рис. 2, которая в общем случае описывается 6 кинематическими параметрами:

1. Радиус рабочей камеры г, мм;

2. Радиус водила Я, мм;

3. Частота вращения водила - п, об/мин;

4. Передаточное отношение между вращением водила и рабочих камер -и (при и>1 частота вращения рабочих камер выше частоты вращения водила);

5. Угол наклона осей рабочих камер к оси вращения водила -/3, град.

6. Направление вращения рабочих камер относительно вращения водила -встречное / попутное.

А"

Рис. 2. Кинематическая схема центробежно-планетарной установки.

Закон движения произвольной точки М относительно неподвижного центра вращения водила О (см. рис. 3) будет иметь следующий вид:

IX = Л sin 2 япг - г ■ cos ß ■ sin 2m(a - l)-(;

у = R ■ cos 2 ям + г ■ cos ß ■ cos 2 яп (и - 1 )• /; (5)

z = r ■ sin ß ■ (l - cos 2 Knut У

Ix = R -Inn cos iTtnt - 2nn(u - l) r cos ß cos 2яп(и - l) t; у = - R ■ 2 яп sin 2 яnt - 2 яп (и - 1 )• г ■ cos ß ■ sin 2яп (и - 1 )• /; (6)

¿ = 2 я nur sin ß - sin 2япш .

x = -R ■ (2яп)2 sin 2ям + г(2яп(и - l))3 • cos ß ■ sin 2яп(и - 1 )• Г; • у = -R ■ (2 ял У cos 2л«( - г(2яп(и - l))2 ■ cos ß cos 2тгл(и - l)/; (7)

z = (2япш У r ■ sin ß ■ cos 2 я nut.

Однако для создания полной модели металлосъема и формирования шероховатости поверхности при центробежно-планетарной обработке необходимо знать не абсолютные скорости и ускорения точек камеры, полученные относительно неподвижной системы координат центра водила, а их тангенциальные и нормальные составляющие, взятые относительно центра вращающейся камеры. Нормальная составляющая определяет величину силы прижима абразивной гранулы к обрабатываемой детали (радиальную силу), а тангенциальная - силу резания. Для осуществления процесса съема металла необходимо, чтобы сила резания превышала радиальную силу на величину превышающую силу трения, иначе абразивная гранула будет прижата к обрабатываемой детали и процесс резания будет отсутствовать. С другой стороны нормальная сила должна быть достаточно велика для внедрения абразивной гранулы в обрабатываемую деталь и осуществления процесса микрорезания.

Скорость движения áVT между движущимися относительно друг друга радиальными слоями "А" является величиной постоянной и численно равна: hVx - 2m{rk - rk x )(и-l)-cos/3. (8)

Установлено, что величина тангенциального ускорения в произвольной точке рабочей камеры определяется уравнением:

Wti = -R ■ ((2тгл)2 + l)sin Innut, (9)

и не зависит от радиуса слоя, то есть постоянно по секущей плоскости, проведенной перпендикулярно дну камеры и проходящей через ее центр.

Величина нормального ускорения в произвольной точке рабочей камеры определяется уравнением

K¡k = -Я ■ ((2ял)2 + l)cos 2даш/, - гк ■ cos ß(2irn(u -1))2 (10)

и зависит как от угла поворота рабочей камеры, так и от радиуса рассматриваемого слоя.

Суммарный металлосъем в окончательном виде составляет:

м =

2,1610'-4iyA tpHCpt

x

(ID

Анализ математической модели показал, что увеличение интенсивности процесса наблюдается с увеличением как радиуса водила, так и частоты его вращения. Это объясняется тем, что увеличиваются нормальные ускорения элементов загрузки и абразивные гранулы вдавливаются в поверхность деталей на ббльшую величину, что вызывает более глубокие царапины и как следствие больший металлосъем и более грубую шероховатость поверхности. Для исследования влияния передаточного отношения между вращением рабочей камеры и водила на производительность процесса были произведены расчеты для стальных образцов, при радиусах водила 110, 180 и 250мм и частотах вращения электродвигателя 850 и 950 об/мин.

1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 u

- • Х- ■ п=850об/мин R=250mm - ■ t> - п=850обЛмин R=180mm • - & ■ -п=850об/мин R=110mm

—*—п=950об/мин R=250mm —в—п=950об/мин R=180mm —Л— п=950об/мин R=110мм

Рис. 3. Зависимость металлосъема от передаточного отношения при различных радиусах водила и частотах вращения.

Из рис. 3 видно, что интенсивность процесса металлосъема растет при увеличении передаточного отношения между вращением рабочей камеры и водила до определенного значения, после чего наблюдается быстрый его спад. Это объясняется соотношениями между тангенциальными и нормальными составляющими ускорений, которые определяют величины, соответственно, сил резания и прижима абразивных гранул к обрабатываемым деталям, что позволяет

60

определить оптимальное соотношение между радиусом водила и передаточным отношением между вращением рабочих камер и водила.

В третьей главе описаны план и общая методика проведения экспериментов, конструкция и принцип действия экспериментальной установки, приборы и устройства, регистрирующие параметры процесса, проведены исследования по плану центрального ротатабельного композиционного полного факторного эксперимента с последующим регрессионным анализом полученной математической модели, а также проведен поиск эффективных режимов обработки по Парето. Кроме того, проведено исследование влияния формы рабочей камеры на интенсивность процесса металлосъема.

За критерий производительности был принят съем металла с одного образца, мг, который определялся взвешиванием на электронных весах OHAUS первого класса типа ВР-64 . В качестве образцов использовались цилиндрические образцы диаметром 12мм и высотой 15мм из стали 3 и латуни J1C59-1. Шероховатость оценивалась с помощью профилометра модели TIME TR100.

Экспериментальная установка представленная на рис. 4, состоит из двух рабочих камер 1, расположенных по обе стороны от оси вращения водила 2, каждая из рабочих камер посажена на вал 3 и располагается в подшипниковых узлах 4. Рабочая камера 1 жестко соединена с валом 3, который через синхронную муфту 5 соединен со шкивом 6. Соединенный с валом 3 шкив 6, через типовую синхронную муфту 5 самоустанавливается компенсируя угол наклона рабочей камеры 1 по плоскости подшипникового узла 4, в котором для уменьшения сил трения, возникающих при вращении шкива 6, имеется кольцевая проточка с находящимися в ней шариками. Подшипниковые узлы 4 совместно с рабочими камерами 1 могут перемещаться по пазу водила 2, обеспечивая тем самым, различные режимы обработки деталей. Для передачи вращения водилу 2, используется вал 9, жестко соединенный с водилом 2. С целью передачи вращения рабочим камерам 1, через шкивы 6, использовался шкив 8 расположенный соосно шпиндельному узлу 7 и закрепленный жестко к неподвижной раме 14. Шкив 8 заменялся при проведении экспериментов на шкив 8' с целью обеспечения соответствующего передаточного отношения между вращением водила и камеры и. Для передачи крутящего момента на вал 9 через шкивы клиноременной передачи 12 и 13, использовался электродвигатель 16 типа 4АМХ71В4УЗ закрепленный к раме 14 через натяжное устройство 17. Рама 14 была установлена на виброопоры 15, поглощающие вибрацию идущую как к установке, так и от неё. Клиноременная передача, осуществляемая посредством шкивов 6 и 8, обеспечивала встречное вращение рабочих камер и водила. Для осуществления попутного направления вращения, ремень клиноременной передачи устанавливался с перекрестом.

Для предотвращения проскальзывания ремней, осуществляющих привод рабочих камер от вращения водила, использовалось винтовое натяжное устройство 18.

Непрерывная промывка загрузки осуществлялась путем подачи рабочей жидкости через патрубки 19 в центральную часть крышек рабочих камер. Отвод жидкости осуществлялся через центральное отверстие выполненное в валу 3 в

трехсекционный отстойник. После отстаивания, отработанная жидкость снова использовалась в технологическом процессе, образуя замкнутый контур.

18 5 1 2 19 10 11

Рис. 4. Принципиальная схема центробежно-планетарной установки.

Для обеспечения возможности визуального наблюдения процесса обработки, использовались прозрачные крышки 10 выполненные из оргстекла с проклеенными по периметру примыкания их к камерам 1 резиновыми кольцами. С помощью ручек-винтов 11, крышки 10 надежно герметизировали рабочие камеры 1 посредством резьбовых соединений.

Регулировка частоты вращения водила осуществлялась за счет частотно-регулируемого привода модели РМ-С520-1,5-{Ш5.

Для изучения влияния формы камеры на интенсивность процесса, была произведена серия экспериментов на различных режимах обработки. В

исследовании рассматривались 3 вида рабочих камер: цилиндрическая, с тороидальным днищем и со сферическим днищем. Изменение формы камеры достигалось путем установки на дно цилиндрической камеры вставок с различными радиусами закруглений. Крышка камеры также выполнена с радиусом закругления для предотвращения об нее ударов деталей движущихся вдоль боковой поверхности камеры, что снижает величину побитостей деталей. Эскизы сечений камер представлены на рис. 5. ,

а) б)

Рис. 5. Формы сечений рабочей камеры: а - цилиндрическая; б - с тороидальным днищем; в - со сферическим днищем.

Интенсивность процесса обработки растет, с увеличением градиента скоростей слоев загрузки внутри камеры, то есть наличие внутри камеры зон с уменьшенной подвижностью загрузки, наряду с высокоскоростными, благоприятствует интенсивному металлосъему. Но с другой стороны появление застойных (неподвижных) зон, снижает металлосъем, так как процесс обработки в этих зонах не идет. Для максимизации меташюсъема необходимо, чтобы суммарный градиент скоростей по всем слоям был максимальным, поэтому необходимо, с одной стороны избегать застойных зон, а с другой, создавать зоны торможения загрузки.

При прочих равных условиях металлосъем в камере со сферическим днищем на 15...20% ниже, чем в цилиндрической камере. Это связано с тем, что основная масса загрузки располагается в нижней части рабочей камеры, а ее радиус в этом месте уменьшен вставкой. Однако сглаженность острых углов рабочей камеры приводит к уменьшению побитостей деталей и меньшему искажению формы, что особенно важно для тонкостенных деталей.

В камере с тороидальным днищем (радиус вставки 50мм) металлосъем выше, чем в цилиндрической камере на 10-30%, что обусловлено отсутствием застойных зон вблизи примыкания стенки ко дну цилиндрической камеры.

Таким образом, для интенсификации процесса обработки деталей рекомендуется использовать тороидальное днище, а при обработке тонкостенных деталей и высоких требованиях по качеству поверхности деталей сферическое днище.

Для подтверждения адекватности математической модели были проведены две серии экспериментов при передаточном отношении между вращением рабочих камер и водила и=2 и и=3. В качестве исследуемых факторов были выбраны следующие конструктивно-технологические параметры обработки:

Х[ - радиус водила Я, мм;

Хг - частота вращения электродвигателя п, об/мин.

Кроме того, исследовалось влияние физико-механических характеристик обрабатываемых деталей на производительность процесса.

Опыты проводились на цилиндрических образцах из стали СтЗ и латуни ЛС59-1. Время обработки образцов каждого этапа эксперимента 1=20мин.

Объем предварительно обкатанного диабаза загружаемого в рабочую камеру составлял 1/3 от объема рабочей камеры и равнялся 2 дм3. Количество одновременно обрабатываемых деталей каждого вида по 2 шт. Рабочая жидкость - 3% раствор кальцинированной соды.

Средняя масса одной абразивной гранулы составила 5,2 г, среднее значение 80 площади режущей контактной площадки абразивной гранулы равно 25мм2, г -среднее количество выступающих зерен абразивной гранулы на единице площади 6,5-10"2ед./мм2

Уровни и интервалы варьирования факторов, приведенные в табл. 1, выбраны на основании постановочных опытов с учетом технологических возможностей экспериментального оборудования. Радиус водила принят равным от 110 до 250 мм, так как при меньших радиусах интенсивность процесса значительно уменьшается или процесс останавливается вовсе, а радиусы больше 250мм значительно увеличивают габаритные размеры установки. Частота вращения электродвигателя варьировались в интервале 850...950 об/мин, что обеспечивает хорошую интенсивность процесса и не вызывает значительных перегрузок несущих элементов рамы и элементов кинематической схемы установки. Частота вращения водила при этих параметрах составит 106...119 об/мин, так как привод от электродвигателя к водилу осуществляется через ременную передачу с передаточным числом 1=8.

Таблица 1

№ ФАКТОРЫ Интервалы варьирования Уровни

пнп 0 мах

1 X) - радиус водила Л, мм 70 110 180 250

2 Х2 - частота вращения двигателя, п, об\мин 50 850 900 950

В окончательном виде математические модели приняли нижеследующий вид: Для передаточного отношения «=2:

Мст =12,77+2,93*, +1,18л;2 -0,19*,*2 -0,5л:,2 +0,23*2; (12)

Мж = 20,11+5,7*,+2,28;с2 -0,38*,*2 -0,97*,2 +0,58*22; (13)

Каст = 3,5 8+ОД 2*,+0,09*2; (14)

Лалс =2,8+0,28*, +0,13*2 - 0,08*,2. (15) Для передаточного отношения и=3:

Мст =21,24+16,39*, +1,86*2 +1,31*,*2 -5Д9*,2 +1,01х|; (16)

Мж =28,47 + 24,37*1 + 7*2+4,08*,*2-5,5*)2 + 3*22; (17)

На =4,76-1,55*.+0,65хд:,+4,24х2; (18)

ст ' 1 12 1 '

Яаж= 4,21-0,54л:, + 1,13 л:,2. (19)

Сопоставление результатов теоретической и экспериментальной моделей показало, что расхождение металлосъема не превышает 9%, а параметра шероховатости поверхности Яа не превышает 7%.

Проведенный поиск эффективных решений по методу Парето показал что, в исследуемых интервалах и уровнях варьирования факторами, эффективными решениями для обработки деталей являются режимы, для обработки образцов из стали СтЗ до шероховатости Яа 6,3 - передаточное отношение между вращением рабочих камер и водила и=3, радиус водила 11=250мм и частота вращения электродвигателя п=850об/мин, до шероховатости Яа 5,0 - и=3, 180мм, п=900об/мин, до шероховатости Яа 3,2 - и=2, Я=110лш, п=800об/мин. Для обработки образцов из латуни ЛС59-1 до шероховатости Яа 5,0 - передаточное отношение между вращением рабочих камер и водила и=3, радиус водила Н=250мм и частота вращения электродвигателя п=950об/мин, до шероховатости Яа 3,2 - и=2, К=250мч, п=900об/мин, до шероховатости Яа 2,5 - и=2, 110мм, п=950об/мин.

Для исследования влияния абразивного материала на шероховатость поверхности и съем металла при ЦПО, была проведена серия экспериментов с использованием различных абразивных материалов. Опыты проводились на наиболее «мягком» режиме обработке - при передаточном отношении между вращением рабочих камер и водила и=2, радиусе водила ¡1=110мм и частоте вращения электродвигателя п=850об/мгш. Результаты эксперимента представлены в табл. 2.

Таблица 2

№ материал абразив размер гранул, мм и я, мм п, об/мин 1, мин М, мг Яа, мкм

1 диабаз 5x5 20 8,05 3,25

2 сталь диабаз 3x3 40 3,79 2,55

3 СтЗ песок кварцевый 1,5x1,5 2 110 850 60 1,93 1,82

4 диабаз 5x5 20 11,1 2,13

5 латунь диабаз 3x3 30 6,43 1,61

6 ЛС59-1 песок кварцевый 1,5x1,5 40 3,28 1,15

Шероховатость поверхности существенно снижается при использовании более мелких абразивных материалов, однако и съем металла также уменьшается, что приводит к потребности большего времени обработки. Так при обработке с абразивными гранулами из диабаза размерами 3x3мм можно достичь шероховатости поверхности стальных деталей Яа 2,55мкм и латунных Яа 1,61мкм, однако требуемое время обработки составляет 40 и 30 минут соответственно. При обработке в кварцевом песке с размерами гранул 1,5x1,5мм

можно получить шероховатость стальных деталей Ла 1,82мкм, а латунных Ла 1,15мкм с временем обработки 60 и 40 минут соответственно.

Проведенный сравнительный анализ показал, что производительность исследуемого способа обработки на 42,5% превышает производительность маятниковой вибромашины, при одинаковой шероховатости поверхности.

В четвертой главе представлены рекомендации по разработке оборудования и рекомендуемые технологические процессы на типовые детали обрабатываемые в ЦПУ. Технологические процессы разрабатывались для типовых деталей-представителей в зависимости от их размеров, формы и физико-механических характеристик материала на основании использования результатов проведенных экспериментальных и аналитических исследований.

Даны обобщенные рекомендации по выбору технологических сред и режимов обработки.

Разработаны две схемы устройств, реализующих центробежно-планетарную обработку. Машину, позволяющую производить последовательно черновую и чистовую обработки за один цикл обработки деталей за счет изменения расстояния между осью вращения камеры и осью вращения водила с изменением передаточного числа, рекомендуется использовать на предприятиях с крупносерийным или среднесерийным выпуском продукции. Вторую установку рекомендуется использовать при мелкосерийном и единичном производстве, так как она более простая и условия производства не требуют максимальной интенсивности процесса и расчетов оптимальных технологических режимов обработки для каждого вида деталей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача оптимизации процесса отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах за счет повышения производительности, при заданном уровне параметров точности и состояния поверхностного слоя.

2. Спроектировано и изготовлено экспериментальное ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, позволяющее изменять конструктивные и технологические параметры в широком диапазоне.

3. Установлены кинематические закономерности процесса центробежно-планетарной обработки в зависимости от передаточного отношения между вращением рабочих камер и водилом; радиуса и частоты вращения водила; угла наклона осей вращения рабочих камер к оси вращения водила. Оптимальными режимами являются: радиус водила 250мм, передаточное отношение между вращением рабочей камеры и водила 2,8; радиус водила 180мм (меньшие габаритные размеры установки), передаточное отношение 2,6. Для достижения максимальной интенсивности процесса обработки необходимо применять частоту вращения электродвигателя 950об/мин, для достижения меньшего параметра шероховатости Яа необходимо снижать величину частоты вращения.

4. Разработана математическая модель процесса съема металла и формирования шероховатости поверхности в зависимости от конструктивных и технологических параметров обработки. Адекватность математической модели подтверждена экспериментальными исследованиями. Сопоставление результатов теоретической и экспериментальной моделей показало, что расхождение металлосъема не превышает 9%, а параметра шероховатости поверхности Ra не превышает 7%.

5. Проведенный поиск эффективных решений по методу Парето показал что, в исследуемых интервалах и уровнях варьирования факторами, эффективными решениями для обработки деталей являются режимы, для обработки образцов из стали СтЗ до шероховатости Ra 6,3 - передаточное отношение между вращением рабочих камер и водила и=3, радиус водила R=250mm и частота вращения электродвигателя п=850об/мин, до шероховатости Ra 5,0 - и=3,

180мм, п=900об/мин, до шероховатости Ra 3,2 - и=2, R=110мм, п=800об/мин. Для обработки образцов из латуни ЛС59-1 до шероховатости Ra 5,0 - передаточное отношение между вращением рабочих камер и водила м=3, радиус водила R=250mi и частота вращения электродвигателя п=950об/мин, до шероховатости Ra 3,2 - и=2, R =250мм, п=900об/мин, до шероховатости Ra 2,5 -u=2,R=l 10мм, п=950об/мин.

6. Разработаны две схемы устройств, реализующих центробежно-планетарную обработку. Машину, позволяющую производить последовательно черновую и чистовую обработки за один цикл обработки деталей за счет изменения расстояния между осью вращения камеры и осью вращения водила с изменением передаточного числа (патент №2356720 РФ Кл. В24В 31/104), рекомендуется использовать на предприятиях с крупносерийным или среднесерийным выпуском продукции. Вторую установку (патент №2333825 РФ Кл. В24В 31/104) рекомендуется использовать при мелкосерийном и единичном производстве, так как она более простая и условия производства не требуют максимальной интенсивности процесса и расчетов оптимальных технологических режимов обработки для каждого вида деталей. Регулируемыми параметрами являются частота вращения водила и время обработки.

7. Разработаны типовые технологические процессы отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарной установке с использованием различных режимов обработки, на примере мелких деталей-представителей малой жесткости массой 5-50г завода автотракторного электрооборудования ЗАО «СО АТЭ им. A.M. Мамонова». Показано, что исследуемый способ обработки на 42,5% превышает производительность маятниковой вибромашины, при одинаковой шероховатости поверхности.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: Статьи, опубликованные в изданиях, определенных ВАК РФ: 1. Сергиев, А. П. Кинематика и динамика центробежно-планетарной установки / А.П. Сергиев, И.О. Матвеев, Д.А. Спицын // Вестник машиностроения. -2007.-№10.-С. 13-15.

2. Сергиев, А.П. Моделирование центробежно-планетарной обработки и оптимизация технологических параметров процесса / А.П. Сергиев, И.О.Матвеев, Д.А. Спицын // Вестник машиностроения. - 2007. - №12. -С. 48-52.

Патенты на изобретение:

1. Пат. 2333825 Российская Федерация, МПК В 24 В 31/104. Устройство центробежно-планетарное для обработки деталей / Сергиев А.П., Матвеев И.О., Сергиев С.С., Спицын Д.А. - №2006132149/02; заявл. 06.09.2006; опубл. 20.09.2008, Бюл. № 26. - 6с.

2. Пат. 2356720 Российская Федерация, МПК В 24 В 31/104. Устройство для отделочной обработки / Сергиев А.П., Матвеев И.О., Сергиев С.С., Спицын Д.А. - №2006119418/02; опубл. 27.05.2009 Бюл. 15. - 8с.

Статьи, материалы конференций:

1. Сергиев, А.П. Кинематика и динамика центробежно-планетарной установки/ Сергиев А.П., Матвеев И.О., Спицын Д.А. II Образование, наука, производство и управление: Сборник трудов Международной научно-практической конференции: В 4-х т. - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2006. - Т.4. - С. 484-488.

2. Сергиев, А.П. Математическое моделирование центробежно-планетарной установки / Сергиев А.П., Матвеев И.О., Спицын Д.А. // Молодые ученые -науке и производству: Сборник трудов региональной научно-практической конференции: В 4-х т. - Старый Оскол, 17-18 апреля 2007 г. - Т.4. - С. 144-154.

3. Сергиев, А.П. Математическое моделирование отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарной установке / Сергиев А.П., Матвеев И.О., Спицын Д.А. Н Материалы Международной научной конференции. - Т. II. - Старый Оскол, 2007. - С. 114-119.

4. Сергиев, А.П. Математическое моделирование съема металла и формирования шероховатости поверхности при центробежно-планетарной обработке / Сергиев А.П., Матвеев И.О., Спицын Д.А. // Роль вузовской науки в обеспечении качества подготовки специалистов, г. Губкин, 2008.

5. Сергиев, А.П. Аналитическая модель кинематики технологической загрузки в центробежно-планетарных устройствах / Сергиев А.П., Матвеев И.О., Спицын Д.А. // VIII Международная научно-техническая конференция «Вибрационные машины и технологии» г. Курск, 2008. - С. 140-145.

Матвеев Игорь Олегович

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОТДЕЛОЧНО-ЗАЧИСТНОЙ ОБРАБОТКИ В ЦЕНТРОБЕЖНО-ПЛАНЕТАРНЫХ УСТРОЙСТВАХ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность: 05.02.08 - Технология машиностроения

Подписано в печать 27.10.09 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 215 Отпечатано в типографии ООО «Тонкие наукоёмкие технологии» 309500, г. Старый Оскол, Белгородской обл., м-н Макаренко, д. 40, тел./факс (4725) 42-35-29,42-35-39

Введение

Глава 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследований

1.1. Технологические возможности отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарных установках

1.2. Обзор технологических процессов обработки заготовок в центробежно-планетарных установках

1.3. Цель и задачи исследования 29 План проведения исследований

Глава 2. Теоретическое исследование операции отделочно-зачистной обработки свободными абразивными средами

2.1. Физическая сущность механизма съема металла абразивными частицами

2.2. Разработка математической модели съема металла с поверхности обрабатываемых деталей абразивными гранулами

2.3. Кинематика центробежно-планетарной схемы обработки

2.4. Построение и анализ полной модели съема металла и формирования шероховатости поверхности при центробежно-планетарной обработке

Выводы по главе

Глава 3. Экспериментальное исследование параметров отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарных установках

3.1. Общая методика проведения исследований

3.2. Методика математической обработки экспериментальных данных

3.3. Экспериментальное оборудование и определение факторов и границ протекания процесса

3.4. Экспериментальные исследования влияния формы камеры на интенсивность процесса съема металла при центробежнопланетарной обработке

3.5. Оптимизация процесса съема металла и формирования шероховатости поверхности при центробежно-планетарной обработке методом полного факторного эксперимента

3.6. Сопоставление результатов исследований по теоретической и экспериментальной моделям. Определение оптимальных режимов обработки

3.7. Сопоставление исследуемого способа обработки с обработкой в пространственной маятниковой вибромашине

Выводы по главе

Глава 4. Рекомендации по разработке центробежно-планетарных установок и технологических процессов отделочно-зачистной обработки

4.1. Технологические рекомендации и технологические процессы на типовые детали

4.2. Рекомендации по разработке центробежно-планетарных установок

Выводы по главе

Темпы развития технологии и оборудования в новом тысячелетии ставят насущные задачи поиска новых методов отделочно-зачистной обработки, обладающих высокой производительностью и широкими технологическими возможностями.

Одним из наиболее перспективных направлений является отделочно-зачистная обработка (030) деталей в центробежно-планетарных установках (ЦПУ), отличающаяся высокой интенсивностью процесса за счет использования центробежных сил многократно превышающих силу тяжести, с закономерно изменяющимися параметрами силового поля.

Современное «рыночное» мироустройство требует от промышленности высокой гибкости технологических процессов в связи с большой номенклатурой изготавливаемых деталей и частой их сменой, поэтому новые машины, для обработки деталей должны быть легко переналаживаемыми и охватывать широкий диапазон деталей. В связи с этим все большее применение находят процессы, не требующие изготовления специальных инструментов и приспособлений, для осуществления которых используются универсальные машины, позволяющие широко регулировать технологические параметры процесса.

К настоящему времени, предлагаемые математические модели съема металла и достигаемой шероховатости поверхности деталей при обработке в центробежно-планетарных установках, не позволяют осуществить прогнозирование без предварительного экспериментального определения множества коэффициентов.

Исходя из этого можно сделать вывод, что актуальной является задача создания установки реализующей центробежно-планетарное движение с вертикальным расположением оси вращения водила и наклоном осей вращения рабочих камер с широким диапазоном изменения технологических параметров обработки. А также создание полной математической модели процесса, описывающей все технологические параметры обработки.

Целью настоящего исследования является: оптимизация операции отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах за счет повышения производительности, при заданном уровне параметров точности и состоянии поверхностного слоя.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Установить кинематические закономерности процесса центробежно-планетарной обработки в зависимости от передаточного отношения между вращением рабочих камер и водилом; радиуса и частоты вращения водила; угла наклона осей вращения рабочих камер к оси вращения водила.

2. Разработать математическую модель процесса съема металла и формирования шероховатости поверхности в зависимости от конструктивных и технологических параметров обработки.

3. Спроектировать и изготовить экспериментальное ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, позволяющее изменять конструктивные и технологические параметры в широком диапазоне.

4. Экспериментально оценить адекватность математической модели съема металла и шероховатости поверхности от изменения параметров обработки.

5. Обосновать схему рациональной конструкции ЦПУ и определить оптимальные режимы процесса отделочно-зачистной обработки в зависимости от заданных параметров точности и состояния поверхностного слоя.

6. Разработать типовые технологические процессы на детали-представители, применительно к изделиям ЗАО «СО АТЭ им. A.M. Мамонова».

Научная новизна:

1. Разработана математическая модель процесса съема металла и формирования шероховатости поверхности, при обработке в центробежно-планетарных установках, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, в зависимости от конструктивных и технологических параметров обработки и механических свойств обрабатываемых заготовок. Математическая модель не требует проведения дополнительных экспериментальных исследований для определения съема металла и параметра шероховатости поверхности Ra.

2. Получены оптимальные режимы центробежно-планетарной обработки различных материалов и групп заготовок для достижения заданной точности и параметра шероховатости поверхности деталей Ra.

3. Установлено, что цилиндрическая форма камеры с тороидальным днищем является оптимальной для центробежно-планетарной обработки. Обработку тонкостенных деталей рекомендуется осуществлять в камерах со сферическим днищем.

Практическая ценность работы заключается:

1. Разработана конструкция ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, обеспечивающая заданное качество поверхностного слоя обрабатываемых деталей при повышении производительности на 42,5% по сравнению с маятниковой вибромашиной.

2. Разработаны технологические и конструктивные режимы обработки свободными абразивными средами в центробежно-планетарной установке для получения требуемой шероховатости поверхности обрабатываемых деталей.

3. Результаты исследований апробированы в ЗАО «СО АТЭ им. A.M. Мамонова» на мелких деталях малой жесткости массой 3 - 30 гр.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача оптимизации процесса отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах за счет повышения производительности, при заданном уровне параметров точности и состояния поверхностного слоя.

2. Спроектировано и изготовлено экспериментальное ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, позволяющее изменять конструктивные и технологические параметры в широком диапазоне.

3. Установлены кинематические закономерности процесса центробежно-планетарной обработки в зависимости от передаточного отношения между вращением рабочих камер и водилом; радиуса и частоты вращения водила; угла наклона осей вращения рабочих камер к оси вращения водила. Оптимальными режимами являются: радиус водила 250мм, передаточное отношение между вращением рабочей камеры и водила 2,8; радиус водила 180мм (меньшие габаритные размеры установки), передаточное отношение 2,6. Для достижения максимальной интенсивности процесса обработки необходимо применять частоту вращения электродвигателя 950об/мин, для достижения меньшего параметра шероховатости Ra необходимо снижать величину частоты вращения.

4. Разработана математическая модель процесса съема металла и формирования шероховатости поверхности в зависимости от конструктивных и технологических параметров обработки. Адекватность математической модели подтверждена экспериментальными исследованиями. Сопоставление результатов теоретической и экспериментальной моделей показало, что расхождение металлосъема не превышает 9%, а параметра шероховатости поверхности Ra не превышает 7%.

5. Проведенный поиск эффективных решений по методу Парето показал что, в исследуемых интервалах и уровнях варьирования факторами, эффективными решениями для обработки заготовок являются режимы, для обработки образцов из стали СтЗ до шероховатости Ra 6,3 - передаточное отношение между вращением рабочих камер и водила и=3, радиус водила R=250mm и частота вращения электродвигателя п=850об/мин, до шероховатости Ra 5,0 - и=3, R-180мм, п~900об/мин, до шероховатости Ra 3,2 - и—2, R=110мм, п=800об/мин. Для обработки образцов из латуни JIC59-1 до шероховатости Ra 5,0 - передаточное отношение между вращением рабочих камер и водила и=3, радиус водила R=250mm и частота вращения электродвигателя п=950об/мин, до шероховатости Ra 3,2 - и=2, R=250mm, п=900об/мин, до шероховатости Ra 2,5 - и=2, R=110мм, п=950об/мин.

6. Разработаны две схемы устройств, реализующих центробежно-планетарную обработку. Машину, позволяющую производить последовательно черновую и чистовую обработки за один цикл обработки заготовок за счет изменения расстояния между осью вращения камеры и осью вращения водила с изменением передаточного числа (патент №2356720 РФ Кл. В24В 31/104), рекомендуется использовать на предприятиях с крупносерийным или среднесерийным выпуском продукции. Вторую установку (патент №2333825 РФ Кл. В24В 31/104) рекомендуется использовать при мелкосерийном и единичном производстве, так как она более простая и условия производства не требуют максимальной интенсивности процесса и расчетов оптимальных технологических режимов обработки для каждого вида заготовок. Регулируемыми параметрами являются частота вращения водила и время обработки.

7. Разработаны типовые технологические процессы отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарной установке с использованием различных режимов обработки, на примере мелких деталей-представителей малой жесткости массой 5-50г завода автотракторного электрооборудования ЗАО «СО АТЭ им. A.M. Мамонова». Показано, что исследуемый способ обработки на 42,5% превышает производительность маятниковой вибромашины, при одинаковой шероховатости поверхности.

143

1. А.с. 11362607 СССР, МКИ4 В24В 31/067. Устройство для вибрационной обработки / А.П. Германов, Е.А. Германова, А.П. Сергиев (СССР). №4138723/40-08; заявл. 31.07.86; опубл. 30.12.87, Бюл. №48. 3 с.

2. А.с. 1508488 СССР, МКИ4 В24В 31/067. Устройство для вибрационной обработки / А.П. Сергиев, О.В. Гусев (СССР); заявитель и патентообладатель Мариупольский металлургический институт. №3992713/31-08; заявл. 23.12.85.-2 с.

3. А.с. 1509234 СССР МКИ4 В24 В 31/104. Устройство для центробежно-планетарной абразивной обработки деталей / А.П. Германов, А.П.Сергиев, Ю.И. Кутанов, В.В. Милях. (СССР) №4319927/40-08; за-явл. 21.10.87; опубл. 23.09.89, Бюл. №35. - 3 с.

4. А.с. 1582503 СССР, МКИ5 В24В 31/104. Способ абразивной обработки деталей и устройство для его осуществления / А.П. Сергиев (СССР); заявитель и патентообладатель Мариупольский металлургический институт. №4421500/31-08; заявл. 07.05.88. 3 с.

5. А.с. 1652044 СССР МКИ В24 В 31/104. Центробежно-поанетарная установка для абразивной обработки деталей. Е.С. Первушин, В.А. Дьячков, М.Ф. Кузьмин и Х.М. Муртазин (СССР) Опубл. в Б.И. 1991. -№20.

6. А.с. 1706137 СССР, МКИ5 В24В 31/067. Устройство для вибрационной обработки / А.П. Сергиев, О.В. Гусев (СССР); заявитель и патентообладатель Мариупольский металлургический институт. №4369323/08; заявл. 28.01.88.-4 с.

7. А.с. 338341 СССР МКИ В23р 1/00, В08Ь 3/10. Ультразвуковая установка для отделочной обработки деталей / JI.M. Седлов, Г.В. Крючков, В.А. Шмаков, А.П. Сергиев, Ф.К. Абсалямов. (СССР) №1610614/25-8; заявл. 11.01.71; опубл. 15.05.72, Бюл. №16. -2 с.

8. А.с. 452481 СССР МКИ В24 В 31/08. Устройство для центробежной отделки изделий / В.М. Кузаконь, В.А. Анпилогов, А.П. Сергиев. (СССР) -№1808605/25-8; заявл. 11.07.72; опубл. 05.12.74, Бюл. №45.-2 с.

9. А.с. 541655 СССР, МКИ2 В24В 31/08. Способ обработки изделий / А.П. Мартынов, В.З. Зверовщиков и В.М. Романов (СССР); заявитель и патентообладатель Пензенский политехнический институт. №2150962/08; заявл. 01.07.75; опубл. 05.01.77, Бюл. №1.-3 с.

10. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Адлер Ю.П., Маркова Ю.В., Грановский Ю.В. М.: Наука, 1926. -280 с.

11. Бабичев, А. П. Вибрационная обработка деталей. / Бабичев А. П. М. Машиностроение, 1974г. - 136 с.

12. Бабичев, А.П. Состояние и перспективы развития вибрационной техники в машиностроении / Бабичев А.П. // Механизация и автоматизация производства. 1990. - №5. - С. 5-6.

13. Бабичев, А.П. Структура рабочего цикла при виброабразивной обработке / Бабичев А.П., Самодумский Ю.М., Гришунин В.В. // Вестник машиностроения. 1976. - №4. - С. 40-46.

14. Берещенко, А.А. Исследование роли поверхностно-активных веществ при виброабразивной обработке металла в кислых электролитах / Берещенко А.А. // Виброабразивная обработка деталей. Ворошилов-градск. машиностр. ин-т, 1978, 189 с.

15. Билик, LIJ.M. Абразивно-жидкостная обработка металлов / Билик Ш.М.; М: «Машгиз», 1960. 194 с.

16. Бирюков, В.И. Абразивное изнашивание газопромыслового оборудования / В.И. Бирюков, В.Н. Виноградов, М.М. Мартиросян, В.Н. Михайлы-чев. М.: Недра. 1977. - 206 с.

17. Богомолов, Н.И. О сущности явлений в зоне единичного абразивного зерна при шлифовании металлов / Богомолов Н.И. // Тез. докл. всесоюзн. научно-техн. конф.-М. 1985. С. 32-33.

18. Богомолов, Н.И. Основные процессы при взаимодействии абразива и металла / Богомолов Н.И. // Докт. дисс. Киев, 1967. 481 с.

19. Воронцов В.Н. Особенности процесса полирования поверхностей / Воронцов В.Н., Батищев В.Е.

20. Грановский, Г.И. Резание металлов / Грановский Г.И. Грановский В.Г.; М.: Высшая школа 1985. 304 с.

21. Давиденков, Н.Н. Некоторые проблемы механики материалов / Давиден-ков Н.Н.; Лениздат, 1943.

22. Еременко, А.Ю. Оптимизация конструктивных и технологических параметров струйной жидкостно-абразивной обработки в машинах с горизонтальной осью вращения камеры : дис. . канд. техн. наук : 05.02.08 / Еременко Алексей Юрьевич. Белгород, 2007. - 195 с.

23. Зверовщиков, А.Е. Разработка технологии объемной обработки деталей в контейнерах с планетарным вращением при переносном движении водила: Автореф. дисс. . канд. техн. наук : 05.02.08 / Зверовщиков Александр Евгеньевич; Саратов, 1992. — 19 с.

24. Зверовщиков, В.З. Исследование процесса полирования внутренних поверхностей деталей свободным абразивом, уплотненным центробежно-планетарным способом: Автореф. дисс. . канд. техн. наук : 05.02.08 / Зверовщиков Владимир Зиновьевич; Минск, 1978. — 21 с.

25. Икрамов, У.А. Износ основных деталей дорожных машин Икрамов У.А., Ташпулатов М.А., Играшев А.Н., Мухамеджанов Б.М. /Под ред. У.А. Икрамова / Ташкент: Фан. 1976. 134 с.

26. Икрамов, У.А. Расчётные методы оценки абразивного износа. / Икрамов У.А. М.: Машиностроение, 1987. - 288 с.

27. Ишлинский, А.Ю. Развитие науки о трении износе в СССР / Ишлин-ский А.Ю., Белый В.А. // трение и износ, 1980. №1. С. 7-11.

28. Казюта, A.M. Интенсификация процесса удаления облоя на деталях из термопластов и резины при центробежно-планетарной обработке. Автореф. дисс. . канд. техн. наук : 05.03.01, 05.02.08 / Казюта Александр Михайлович; Ростов-на-Дону, 1988. 17 с.

29. Кармадонов, А.Ф. Изучение процесса абразивного износа на прозрачных образцах / Кармадонов А.Ф., Пелипенко И.А. // Вестник машиностроения. 1965. №7.-С. 46.

30. Качалов, И.И. Основы процессов шлифовки и полировки стекла / Качалов Н.Н.; М.: Изд-во АН СССР 1946. 370 с.

31. Кащеев, В.Н. Абразивное разрушение твёрдых тел / Кащеев В.Н. М.: Наука. 1970.-248 с.

32. Ким Бен Ги. Относительное движение мелющих тел в барабане планетарной мельницы при водопадном режиме ее работы // Изв. вузов. Горный журнал. 1975. №9. - с. 81-86.

33. Копосов, В.Н. Математическое моделирование процессов в машиностроении Электронный ресурс. / Копосов В.Н. Режим доступа: http://elib.ispu.ru

34. Копылов, Ю.Р. Влияние динамического разрыхления рабочей среды на процесс виброударного упрочнения / Копылов Ю.Р. // Известия вузов. Машиностроение. 1986. - № 1. - С. 148-152.

35. Королев, А.В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке / Королев А.В. Саратов: Сарат. гос. ун-т, 1975. - 189 с.

36. Кошель, В.П. Оборудование для отделки мелких деталей / Кошель В.П., Фетисов М.А. // Вестник машиностроения, 1975. - № 9. - С. 65-66.

37. Крагельский, И.В. Износ как результат повторной деформации поверхностных слоев / Крагельский И.В. // Труды III Всесоюзной конференции по трению в машинах. Т. I. Изд. АН СССР, 1960.

38. Крагельский, И.В. Расчётные зависимости и методы экспериментального определения износа при трении / Крагельский И.В., Добычин М.Н. М.: Машиностроение, 1968. - 52 с.

39. Крагельский, И.В. Трение и износ / Крагельский И.В. М., Машиностроение, 1968. - 480 с.

40. Кремень, З.И. Качество поверхности при обработке деталей потоком абразивных зерен / Кремень З.И., Масарский M.JT., Гузель В.З. // Станки и инструмент. 1979 - № 6. - С. 25-26.

41. Левенгарц, B.JT. О влиянии формы поперечного сечения рабочей камеры на эффективность процесса вибрационной обработки деталей / Левенгарц B.JI. // Тезисы всесоюзной конференции по вибрационной технике, -Тбилиси, 1981. С. 197.

42. Лоренц, В.Ф. Износ деталей сельскохозяйственных машин / Лоренц В.Ф.- М.: Машгиз, 1948.-98с.

43. Львов, П.Н. Абразивный износ и защита от него. / Львов П.Н. — М.: ЦБТИ. 1959.-55с.

44. Маслов, Е.Н. Основные закономерности высокопроизводительного шлифования / Маслов Е.Н. // Высокопроизводительное шлифование. — М.: АН СССР, 1962.-С. 4-7

45. Маслов, Е.Н. Основы теории шлифования металлов / Маслов Е.Н. М., Машгиз, 1951,- 179 с.

46. Мджоян, К.А. Абразивно-планетарная обработка твердосплавных пластин / Мджоян К.А. // Станки и инструменты. 1974. №7. - С. 24.

47. Мджоян, К.А. Определение чисел оборотов при абразивно-планетарной обработке / Мджоян К.А., Артевигатян Э.А., Ерицян А.А., Айрикди Р.Л. // Промышленность Армении. 1979. №2. - с. 46-47.

48. Мджоян, К.А. Уравнение траектории движения рабочей смеси при абразивно-планетарной обработке / Мджоян К.А. // Изв. АН Арм. ССР Сер. Техн. 1979. №2. - с. 23-26.

49. Мицык, В.Я. Интенсификация обработки деталей в вибрирующих резервуарах встречно движущимися потоками рабочей среды. Автореферат на соискание учёной степени кандидата технических наук. / Мицык В .Я. Москва, 1988.-32 с.

50. Нестеров, С.А. Повышение эффективности центробежно-планетарной отделочно-упрочняющей обработки деталей: дис. . канд. техн. наук : 05.02.08 / Нестеров Сергей Александрович. — Пенза, 2003. 272 с.

51. Пат. 2225287 Российская Федерация, МПК7 В 24 В 31/06. Способ вибрационной обработки / Ружников Д. А.; №2002102145/02; заявл. 23.01.2002; опубл. 10.03.2004, Бюл. № 7. -4с.

52. Пат. 2333825 Российская Федерация, МПК В 24 В 31/104. Устройство центробежно-планетарное для обработки деталей / Сергиев А.П,, Матвеев И.О., Сергиев С.С. Спицын Д.А. №2006132149/02; заявл. 06.09.2006; опубл. 20.09.2008, Бюл. № 26. - 6с.

53. Пат. 2356720 Российская Федерация, МПК В 24 В 31/104. Устройство для отделочной обработки / Сергиев А.П., Матвеев И.О., Сергиев С.С., Спицын Д.А.-№2006119418/02; опубл. 27.05.2009 Бюл. 15.-8с.

54. Подвигин, Б. С. Механизированная зачистка деталей в центробежно-планетарной установке / Подвигин Б.С., Розенблат В.В. // Вестник машиностроения. — 198. — №4. с. 65-66.

55. Ребиндер, П.А. Влияние поверхностно-активной среды на процессы деформации металлов / Ребиндер П.А., Дихгман В.И., Карпенко Г.В. М., 1954.-С. 83-100.

56. Сергиев, А.П. Кинематика и динамика центробежно-планетарной установки / А.П. Сергиев, И.О. Матвеев, Д.А. Спицын // Вестник машиностроения. 2007. - №10. - С. 13-15.

57. Сергиев, А.П. Моделирование центробежно-планетарной обработки и оптимизация технологических параметров процесса / А.П. Сергиев,

58. И.О. Матвеев, Д.А. Спицын // Вестник машиностроения. 2007. - №12. - С.48-52.

59. Сергиев, А.П. Некоторые вопросы виброаброзивной обработки / Сергиев А.П. // Виброаброзивная обработка: Материалы семинара. М., 1966. -С. 47-62.

60. Сергиев, А.П. Объемная вибрационная обработка деталей. М.: Изд-во, 1972.- 128 с.

61. Сергиев, А.П. Особенности отделочной обработки в свободных абразивных средах методом пространственных маятниковых колебаний / Сергиев А.П., Марченко Ю.В., Александров А.В. // Вестник машиностроения, -2001. №1 -С. 51-52.

62. Сергиев, А.П. Отделочная обработка в абразивных средах / Сергиев А.П., Антипенко Е.И. Старый Оскол, научное издание, 1997. - 220 с.

63. Сергиев, А.П. Применение виброобработки для снятия заусенцев и притупления острых кромок тонколистовых деталей. / Сергиев А.П., Орлов А.Ф. // «Производственно-технический бюллетень». 1964, №6. - С. 41-42.

64. Сергиев, А.П. Разработка и внедрение прогрессивных методов финишной обработки деталей и изделий на предприятиях отрасли. Руководитель Сергиев А.П. Тема ТТУ-656-68. Ижевск, 1969, - 133 с.

65. Сергиев, А.П. Теоретические основы отделочно-зачистной обработки в свободных абразивных средах / Сергиев А.П., Антипенко Е.И. Мариуполь: Приазовский государственный технический университет, 1997. — 111с.

66. Снятие заусенцев с прецизионных деталей приборного и часового производства при воздействии ультразвука / Чернов А.П., Агранат Б.А., Башкиров В.И. и др. // Ультразвук в машиностроении. М., 1966. -Вып.1. - С. 189-192.

67. Стщын, Д.А. Повышение эффективности отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах наклоном осей вращения камер: дис. . канд. техн. наук : 05.03.01 / Спицын Денис Александрович. Орел, 2008. - 186 с.

68. Тамаркин, М.А. Теоретические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами. / Тамаркин М.А., Азарова А.И.; Вестник машиностроения, 2002, №6.

69. Тамаркин, М.А. Оптимизация процессов обработки деталей свободными абразивами. / Тамаркин М.А. Азарова А.И.; Вестник ДГТУ, 2001, Т.1 №1(7).

70. Тамаркин, М.А. Технологические основы разработки САПР ТП обработки деталей свободными абразивами / Тамаркин М.А. // Вопросы вибрационной технологии: межвуз. сб. науч. статей. — Ростов н/Д: издательский центр ДГТУ, 1996. С. 68-73.

71. Тененбаум, М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. / Тененба-ум М.М. М.: Машиностроение, 1976. - 271 с.

72. Технология машиностроения: учебник для студ. Высш. Учеб. Заведений / JT.B. Лебедев, В.У. Мкакацанян, А.А. Погонин и др.. М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 528с. ISBN

73. Тюрина, С.В. Отделочно-зачистная обработка абразивными средами в силовом реверсивном поле: дис. . канд. техн. наук : 05.02.08 / Тюрина Светлана Валентинова. Орел, 2006. - 162 с.

74. Тюрина, С.В. Силы взаимодействия деталей и абразивных частиц / Тюрина С.В. // Материалы научной конференции «Молодые ученые производству» - Старый Оскол, 2005. С.32-36.

75. Усанкин, Н.Г. Исследование процесса обработки заготовок и деталей приборов в планетарной центробежной установке: Автореф. дисс. . канд. техн. паук : 05.259 / Усанкин Николай Гаврилович; Москва, 1973. — 23 с.

76. Хрущёв, М.М. Абразивное изнашивание / Хрущёв М.М., Бабичев М.А. -М.: Наука 1970.-252с.

77. Шаинсий, М.Е. Вибрационное шлифование и полирование деталей / Шаин-сий М.Е., Карташев И.Н., Найс И.Л. //Вестник машиностроения, 1965, - №9. - С.64-68.

78. Шаинский, М.Е. Влияние технологических факторов на эффективность виброшлифования в химических активных растворах / Шаинский М.Е., Кислица Г.С., Берещенко А.А. // Виброабразивная . обработка деталей. Во-рошиловградск. машиностр. ин-т. 1978, - С. 180.

79. Шапошников, Н.А. Механические испытания металлов / Шапошников Н.А.; М.-Л. Машгиз, 1954.

80. Южаков, И.В. Анализ факторов, определяющих интенсивность изнашивания сопряжения гильзы цилиндра кольцо автомобильных двигателей

81. Южаков И.В., Ямпольский Г.Я., Рыбанов Г.Л. // Автомобильная промышленность. 1976. №10. С. 28-31.

82. ХОО.Ящерицын, П.И. Финишная обработка деталей уплотненным потоком свободного абразива / Ящерицын П.И., Мартынов А.Н., Гридин А.Д. // Минск: Наука и техника, 1979. 224 с.

83. Matsunaga М, Hagiuda J. Vibratory Finishing-Fundamental Re search (Insatiate of Industrial science, University of Tokyo) «Metal Finishing», 1965, vol. 63 №9-10.

84. Roto-Finish Limited, каталог продукции England, 1966. 57 с.

85. Walter Trowal, каталог продукции 1962, 49 с.