автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Оптимизация технологических и конструктивных параметров струйной жидкостно-абразивной обработки в машинах с горизонтальной осью вращения камеры

На правах рукописи

I

ЕРЁМЕНКО АЛЕКСЕИЮРЬЕВИЧ

ООЗ162628

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ

ПАРАМЕТРОВ СТРУЙНОЙ ЖИДКОСТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ВМАШИНАХСГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ КАМЕРЫ

Специальность 05 02 08 Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 ОПТ 2007

Белгород - 2007

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения» Старооскольского технологического института (филиала) федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Государственный технологический университет «Московский институт стали и сплавов»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Сергиев А П

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор М Н Бобков кандидат технических наук А И Коренев

Ведущая организация Воронежский институт высоких технологий

Защита состоится «9 »ноября 2007 г в 0 часов на заседании диссертационного совета К 212 014 02 в БГТУ им В Г Шухова (308012, г Белгород, ул Костюкова, 46, БГТУ, ауд 242)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГТУ им В Г Шухова

Автореферат диссертации разослан « £» октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета /—^з1 /

кандидат технических наук, доцент А А Стативко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие точной механики, электроники, прецизионного оборудования и нанотехнологий предопределило рост интереса к процессам обработки деталей в среде свободного абразива ввиду их универсальности, высокой производительности, малой трудоемкости и экологической безопасности процесса по сравнению с другими видами обработки

Развитие технологии и оборудования ставит задачи по поиску новых методов отделочно-зачистной обработки, обладающих высокой производительностью, широкими технологическими возможностями, легко поддающихся механизации и авгомаггизации

Одним из наиболее перспективных направлений в развитии этой области машиностроения является разработка технологии и оборудования, реализующих принцип максимизации воздействия на поток незакрепленных свободно движущихся деталей силового поля абразивно-жидкостной среды

Исследование технологических возможностей оборудования, реализующего этот принцип, и отработка в соответствии с этими исследованиями технологических рекомендаций по его оптимизации, является производственно необходимой и актуальной задачей

Целью данной работы является разработка высокопроизводительного оборудования для предварительной и тонкой струйной жидкостно-абразивной обработки (СЖАО) деталей и определение оптимальных значений технологических параметров процесса обработки

Научная новизна работы

1 Установлены зависимости между технологическими параметрами и интенсивностью процесса отделочно-зачистной струйной обработки мелких незакрепленных деталей в силовом поле жидкостно-абразивной среды (СП ЖАС) машины с горизонтальной осью вращения

2 Установлено влияние кинематической вязкости и сил поверхностного натяжения жидкости на процесс формирования ЖАС с использованием мелких гранул и микрошлифпорошков, предложены оптимальные значения параметров ЖАС

3 Выявлен квазигранулярный характер воздействия на поверхность обрабатываемой детали ЖАС, сформированной на основе микрошлифпорошков

4 Разработаны и предложены математические модели, описывающие

—кинематические характеристики движения технологической загрузки в рабочей камере установки,

— протекание процесса отделочно-зачистной обработки деталей гранулированным абразивом,

— протекание процесса формирования профиля поверхности при финишной обработке микрошлифпорошками в составе ЖАС

5 В результате исследований разработана конструкция установки роторной струйной жидкостно-абразивной обработки с горизонтальной осью вращения камеры, методика расчета конструктивных и технологических параметров установки, методика определения оптимальных параметров работы

Практическая ценность работы заключается в разработке методики расчета и определения оптимальных технологических и конструктивных параметров работы установки струйной жидкостно-абразивной обработки с горизонтальной осью вращения

камеры По результатам работы спроектирована и изготовлена новая конструкция установки, внедрение которой повышает производительность и качество обработки

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научных конференциях международной конференции ПРОТЭК-2003 «Производство, технология, экология» МГТУ, «Станкин», сентябрь 2003г, научно-практической отраслевой конференции «Системы автоматизированного управления производствами предприятиями и организациями горно-металлургического комплекса», Старооскольский технологический институт, сентябрь 2003г, международной научной конференции "Образование, наука, производство и управление в XXI веке", Старооскольский технологический институт, Октябрь 2004г, "Регерейми поушк1 уес!у Г 1есЬшс1-2005" РгаЬа, ЬвЬрас! 2005 г, международной научно-практической конференции «Наука та шновацп», Днепропетровск, октябрь 2005г, научно-технической конференции ОАО «ОЭМК», Старый Оскол,. октябрь 2005г

Публикации. По результатам работы опубликовано 8 статей, в том числе две в журналах, рекомендованных ВАК для публикации диссертационных исследований Сергиев А П Исследование характеристик технологической загрузки при жидкостно-абразивной обработке деталей /Сергиев А П Еременко А Ю //Вестник Белгородского университета потребительской кооперации Фундаментальные и прикладные исследования № 4 (13) 2005 г-С 78-81, Сергиев АП Восстановление поверхности втулок цапф гидродинамических опор прокатных валков в жидюостно-абразивной среде /Сергиев А П Еременко А Ю //Вестник Белгородского университета потребительской кооперации Фундаментальные и прикладные исследования №4(13)2005 г-С 76-77 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, содержащего основные результаты и выводы, списка литературы и приложений Общий объем диссертации 195 страниц, в том числе 37 иллюстраций, 7 таблиц и 32 страницы приложений Список использованных источников содержит 74 наименования

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение Обоснована актуальность темы диссертации, указана научная новизна, практическая значимость и изложены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе представлен аналитический обзор современного оборудования, применяемого для отделочно-зачистной обработки (ОЗО) деталей Установлено, что при всем разнообразии существующих способов обработки мелких деталей массой до 20 грамм, наибольший интерес представляют способы струйной жидкостно-абразивной обработки В ходе сравнительного анализа работы существующих конструкций машин обработки был определен путь повышения интенсивности обработки, обусловленный увеличением градиента скоростей между абразивными частицами и поверхностью обрабатываемых деталей В основу работы положены работы А П Сергиева, Ю С Степанова, А Е Проволоцкого, посвященные исследованиям в области жидкостно-абразивной обработки

Во второй главе представлен порядок и методики проведения работ, целью которых является оптимизация конструктивных и технологических параметров установки и процесса, определеныприборы и устройства технологического и метрологического

обеспечения процесса в экспериментальной части исследований Для решения задачи по интенсификации процесса для применения обработки была предложена новая конструкция машины струйной жидкостно-абразивной обработки деталей с горизонтальной осью вращения камеры, представленная на рисунке 1

Рис 1 Принципиальная схема рабочей камеры с горизонтальной осью вращения потока 1 - рабочая камера, 2 - воздушные сопла, 3 - коллектор-распределитель сжатого воздуха, 4 - технологическая загрузка, 5 - окно выпуска воздуха

Увеличение градиента скоростей между абразивными частицами и обрабатываемыми деталями обеспечивается встречным движением потока деталей и абразивных частиц, эжекгированных в струю энергоносителя, подаваемого через сопла Сопла рабочей камеры по функциональному назначению разбиты на следующие зоны А активная зона обработки деталей, Б зона стабилизации и разгона потока деталей, (расход энергоносителя в соплах которой выбираем таким, чтобы избежать проникновения рабочей жидкости внутрь сопел и не оказывать заметного воздействия на установившийся поток движения деталей), В зона ускорения деталей, в которой потоку технологической загрузки придается дополнительное ускорение подаваемым через сопла энергоносителем, Г зона холостого хода, в которой прекращается подача воздуха к соплам

Рабочая камера экспериментальной установки выполнена в виде цилиндрического барабана 1 с радиально расположенными соплами 2, имеющими регулируемый угол атаки Подача энергоносителя в сопла осуществляется шллекторно-распределитепьным устройством 3 Технологическая загрузка 4, состоящая из жидкостно-абразивной среды и обрабатываемых деталей, равномерно перемешивается за счет вращения рабочей камеры Использованный энергоноситель удаляется из рабочей камеры через окно 5 В качестве абразивного инструмента были использованы диабазовые гранулы с размерами (условными диаметрами с!^) 1, 7, 13 мм и микропорошки в широком диапазоне варьирования зернистости В ходе изучения состояния технологической загрузки, выявлено следующее

Г

рекомендуемый состав ЖАС

— при обработке гранулами

а) отношение объема технологической загрузки к объему камеры 0,3-0,4,

б) соотношение деталей к наполнителю -31,

в) жидкость в объеме составляет 25-30% жидкостно-абразивной составляющей загрузки и представляет собой 3-5% содовый раствор с добавлением в него 5г/литр хозяйственного мыла (или других поверхностно-активных веществ- ПАВ),

д) с целью снижения влияния свойств поверхностного натяжения и снижения величины гарнисажного слоя жидкостную составляющую перед загрузкой в камеру необходимо нагреть до температуры 80° (нагрев до более высоких температур нецелесообразен, так как использование жидкости с высокой температурой эффективность процесса существенно не повышает, но в то же время является опасным производственным фактором),

— при обработке микропорошками

а) отношение объема технологической загрузки к объему рабочей камеры 0,4-0,5,

б) соотношение деталей к наполнителю, находится в зависимости от габаритов и жесткости деталей в пределах 3 1-51,

в) количество абразивного наполнителя составляет 50- 60% при микропорошках М5-М10 и 40-50% при микропорошках 10-50 Кинематическая вязкость жидкости находится в зависимости от размера зерна абразивного микропорошка и определяется из соотношения

V = 1,7975а-0 4

у

Конструктивные параметры рабочей камеры диаметром £> и технологические параметры процесса

— число сопел в камере, п шт,

п = (рБ

где длина струи и - диаметр струи, в сечении х определяем по формулам ¿х = 2,66(1/(0,1-0,0173), ¿х = 3,44(0,14Ь/с1о + 0,29)(1о

где <1а диаметр сопла, мм

— ширина однорядной камеры принята Нк = йх, двухрядной -Я =1,87 в. ^

п-рядной

Н =(0,134+0,866п)

Качественно интенсивность процесса обработки можно описать следующим образом

_ КЩь' I - — 8к\к2,

где I— интенсивность обработки, 1=/(М) — функция от металлосъема М, удаление объема металла за единицу времени, Еа— кинетическая энергия частицы, которая определяется массой частицы т, и скорости у^ которая, в свою очередь, является функцией от давления энергоносителя в пневмосисгеме Р, диаметра сопла (1, и параметров сопла =_ДРД), ¡-степень влияния кинетической энергии на интенсивность обработки, Ед кинетическая энергия детали, которая находится в зависимости от скорости (частоты) вращения камеры п, диаметра камеры £>, массы детали т, скорости и массового расхода энергоносителя в зоне ускорения камеры, g степень влияния фактора на интенсивность,

Ъ крупность абразивных частиц мм, со степенью /, определяющей влияние гранулометрического состава жидкостно-абразивной составляющей на величину удаляемого металла, Ь - величина, характеризующая состояние жидкостной составляющей технологической загрузки со степенью влияния на интенсивность процесса обработки а, являющейся функцией от количества жидкой фазы, ее вязкости и плотности, .У-хомплексная величина характеризующая параметры сопла, диаметр и, отношение длины конфузора I к диаметру сопла ]=1/с1, и, как следствие, угол раскрытия сопла а, угол наклона оси сопла к радиусу камеры тек траектории движения потока технологической загрузки (угол атаки) а,, к1 коэффициент, учитывающий режущие свойства материала, к2 коэффициент, характеризующий обрабатываемость материала, зависящий от материала детали, твердости обрабатываемой поверхности и т д

Преобразовав физические параметры рассматриваемой формулы в технологические, и приняв следующие ограничения

- математическое описание разрабатывается индивидуально для деталей заданного материала и твердости поверхности, чем исключается составляющая формулы к2,

- при обработке в пределах эксперимента используется абразивная составляющая с постоянными свойствами, что исключает составляющую к], получаем

М =-

ъиУ

где с1у — диаметр дроссельной втулки в зоне ускорения, регулирующей расход энергоносителя, мм, к — количество жидкой составляющей, характеризующий разрежение технологической загрузки, V — отношение объема камеры к объему технологической загрузки, г? — частота вращения камеры, д, м>, 5, г, х, с, и, г, у, р-степенные значения влияния факторов на функцию отклика

Одновременно, изучение влияния указанных факторов на качество поверхности (шероховатость) показало, что факторы, повышающие интенсивность процесса обработки снижают качество поверхности, т е

Таким образом, оптимизация процесса обработки осуществляется путем определения области оптимальных технологических параметров, обеспечивающих максимальную интенсивность удаления металла с целью формирования профиля при заданном значении шероховатости поверхности

В случае, когда величина шероховатости не детерминирована, например при отделочно-зачистной обработке связанной с фасетированием, удалением пригаров, окалины и тд, а так же подготовкой поверхности под гальваническую обработку интенсивность удаления металла является единственным критерием оптимизации

В третьей главе описаны экспериментальные исследования, проведенные с целью определения степени влияния на интенсивность процесса и качество поверхности деталей конструктивных кинематических и технологических параметров процесса с последующим определением условий оптимального существования процесса

6 2 5 с в 9 Ю J 4

1 - камера, 2 - смотровое окно, 3 - трубопровод отвода воздуха, 4 - сопла, 5 - коллектора певмораспредедитсль, 6, 7, 8. 9 - элементы опоры. 10 - звёздочка цепной передачи привода камеры

Рис. 3 Экспериментальная установка роторной струйной гидроабразивной

обработки деталей н камере с горизонтальной осью вращения

Исследования проводились на специально созданной экспериментальной установке струйной жидкост!ю-абразивной обработки деталей с горизонтальной осыо вращения камеры, представленной па рисунках 2 и 3.

Изучение факторов, влияющих на технологический процесс, позволило разделить процесс экспериментальных исследований наследующие два этапа;

1 Исследование факторов, влияющих на характер движения потока технологической загрузки, и определение оптимальных значений существования процесса, которые показали, что оптимальным режимом движения деталей является водопадный режим движения не менее 70% технологической загрузки с углом отрыва от поверхности рабочей камеры близким к 45° при фиксированной зоне падения потока с максимальной плотностью и минимальным его рассеиванием, который и был принят в качестве обобщенного параметра оптимизации

2 Исследование факторов, влияющих на процесс удаления металла и формирование поверхности, осуществляющийся при оптимальных кинематических характеристиках вращения камеры

Факторы, уровни и интервалы варьирования при исследовании кинематических характеристик представлены в таблице 1

Таблица 1

Факторы Уровни факторов Интервал варьирования

-1,68 -1 0 1 1,68

X! - частота вращения рабочей камеры, п, об/мин 43 50 60 70 77 10

Х2- отношение объема технологической загрузки к объему рабочей камеры, V ОД 0,2 0,3 0,4 0,5 0,1

Хз — крупность абразивных гранул Ь, мм 0,4 1 7 3 9 6,0

После вычисления коэффициентов, проверки адекватности и оценки значимости коэффициентов получено уравнение линейной регрессии следующего вида У=0,27-0,1Х1-0,04Х2+0,04Хр2+0,04Х1Х3+0,02Х2Х3 Анализ факторов варьирования показал, что наибольшее влияние на протекание процесса оказывает частота вращения камеры, а объем технологической загрузки вносит корректировку в течение процесса На протекание процесса также оказывает влияние взаимодействие этих факторов

Наличие экстремума потребовало проведения полного факторного эксперимента вида 23 центрального композиционного рототабельного плана (ЦРКП), доя чего была проведена дополнительная серия экспериментов в центре и на звездных лучах композиционного плана, что позволило получить квадратичное уравнение регрессии следующего вида У=1,21-0,11ХГ0106Х2+0,06Х1Х2-0,48Х/-0,34Х:!2-0,27Х/ Построенное на рисунке 4 распределение точек наглядно отображает область оптимальных значений кинематических характеристик работы установки

Варьирование диаметра рабочей камеры И позволило установить ее оптимальные значения в зависимости от массы обрабатываемых деталей (т, Г) для обработки нежестких (тонких плоских или длинных) деталей

£> = 17 т+42,

нж

для предварительной обработки стали

ГУ" = 11,1 т+191,

ст

для предварительной обработки латуни

ЕУ^ = 7 т+150

об общ. шкала ж ел атэл ь нос пи У

40

50

60

70

80

п. 0б\мин

Рис. 4 Область оптимальных значений кинематических характеристик рабочей

камеры

При чистовой обработке стали и латуни значение диаметра камеры принято с понижающим коэффициентом к =0,§

Технологический процесс обработки деталей в камере может быть разделен на два следующих этапа:

1. Отделом но-зачисти а я обработка, характеризующаяся интенсивным удалением металла в начальный период, обусловленный удалением с поверхности детали окалины, заусенцев, облоев, скругление острых кромок (фасетироваиие) и т.д.

2. Финишная обработка (ФО)- обработка со значительно меньшей интенсивностью, заключающаяся в удалении металла с поверхности и формировании её профиля.

Каждый из этапов отличается не только своиме конечным результатом, но и продолжительностью, видом используемого абразивного материала, технологическими параметрами процесса и т.д.

I. Исследование процесса 030 деталей, его математическое описание и оптимизация.

Продолжительность при 030 принимаем равной 20 минутам, считая ее достаточной для оценки процесса. В качестве абразивного наполнителя принимаем диабазовые гранулы с диапазоном крупности 1-13 мм.

Факторы, интервалы и уровни варьирования приведены в таблице 2,

Таблица 2

Факторы Уровни факторов Интервал варьирования

-1 0 +1

XI - отношение длины сопла к диаметру, Ш 1 5 10 5

х2 - диаметр сопла, <1, мм 1,0 2,0 3,0 1,0

х3 - угол атаки(угол между осью сопла и нормалью к поверхности камеры), град -30° 0° +30° 30°

Х4 - размер абразивных гранул, Ь, мм 1,0 7,0 13,0 6,0

Х5 — давление на срезе сопла рабочей зоны, Р, мПа 1,0 2,0 3,0 1,0

Хб - диаметр дроссельной втулки в соплах зоны ускорения 2,0 4,0 6,0 2,0

Математическое описание процесса после проверки адекватности и проверки значимости факторов примет вид

У=306,4+103,9Х2+229,8Х4+124,8Х+87, ЗХ/+96,4Х/5 Из уравнения регрессии видно, что максимальное воздействие на процесс оказывают размер абразивных гранул, давление энергоносителя и диаметр сопла

Диаметр дроссельной втулки не является значимым фактором, однако указывает на то, что его увеличение повышает значение металлосъема Увеличение отношения длины диффузора к диаметру сопла незначительно снижает интенсивность процесса и так же не является значимым фактором В рамках эксперимента изменение угла атаки не оказало существенного влияния на процесс, что можно объяснить большим поперечным сечением потока технологической загрузки по сравнению с параметрами факела струи Наибольшее совместное воздействие оказывают факторы диаметр сопла, размер гранул, давление энергоносителя

Для проведения работ по оптимизации значение коэффициентов было приведено к натуральному виду

М=-20,1+0,52<127,4Ь+7,81Р+9,69(1,+15,73Л+18,44РЬ Размер абразивного материала (гранул 6, мм), необходимых дня получения заданной шероховатости поверхности (Иа.мкм) в диапазоне 1,6-6,3 мкм, может быть определен следующим образом

Ъ <=Ъ '=50Яа76

ст лс

Ь 2 =16, 7 Яа 26

ст '

Ьт2 ~1,48Ла2+16,82Яа-26,7 ъ2=-0,28 Ка!+8,94Ка-17,33 ъ"г~0,34 Ка2+7,08Ка-17,21

яс

На рисунке 5 представлена зависимость интенсивности металлосъема от двух параметров - давления и размера гранул абразива, являющихся определяющими как в процессе удаления металла, так и в процессе формирования поверхности обрабатываемых деталей Протекание процесса определяется поверхностью,

стремящейся к возрастанию по мере повышения давления энергоносителя, и размера абразивных гранул На поверхности распределены значения шероховатости, соответствующие условиям обработки в камере

Рис 5 Зависимость интенсивности металлосъема (М, мг) и качества поверхности обработанных деталей (На, мкм) от давления энергоносителя в пневмосистеме для различных размеров абразивных гранул (6, мм)

Поверхность на рисунке 5 была трансформирована в номограмму, представленную на рисунке 6, которая наряду с математическим описанием процесса позволяет проводить работы по поиску оптимальной зоны обработки

2 Исследование процесса финишной обработки поверхности деталей Оптимизация процесса финишной обработки заключается в получении заданной шероховатости за минимальный период времени, следовательно, первым этапом исследований можно считать получение зависимости шероховатости поверхности от крупности абразивного материала, давления, характеристик исследуемого материала Зависимости между качеством поверхности и размером абразивного микропорошка Ь при изменении давления в пневмосистеме до значения 0,3 мегапаскаль

Ъ= 256,76 Яа -12,946 Ь =182,66 Ла-11,933

° иПаипа,

Рис 6 Номограмма зависимости интенсивности металлосъема (М, мг) и качества

поверхности обработанных деталей (На, мкм) от давления энергоносителя в пневмосистеме для различных значений зернистости абразивных гранул (Ь, мм)

Ь2 = 115,911а-8,8733 Ь =79,345 Яа-5,5642 Факторы, уровни варьирования и интервалы представлены в таблице 3

Таблица 3

Факторы Уровни факторов Интервал варьирования

-1 0 +1

X! - давление на срезе сопла рабочей зоны, Р, мПа 1 1,5 2 0,5

Х2 — диаметр сопла, с1, мм 1 1,5 2 0,5

Х3 - зернистость микропорошка, Ь, мкм 8 24 40 16

Х4 — диаметр дроссельной втулки, с!ь мм 4 6 8 2

В качестве функции отклика исследовались производительность процесса по съему металла в единицу времени У,— М. мг/ч и величина шероховатости образцов У,= К.а, мкм

Линейные уравнения регрессии после вычисления коэффициентов, проверки адекватности и оценки значимости примут вид

для металлосъема

7=29,8+11,7Х,+10,1Х2+21,9Х3+8,7ХрС3+8,7ХрС, для шероховатости

У=0,306+0,103Х,+0,08Х2+0,127 Х3 Как видно из уравнений, факторы, оказывающие максимальное воздействие при формировании значения кинетической энергии абразивных частиц, можно разделить на две группы наибольшее значение на процесс металлосъёма оказывают зернистость микропорошка и давление энергоносителя, в меньшей степени - диаметр сопла Увеличение шероховатости и снижение качества поверхности так же находится в зависимости от зернистости микропорошка и давления энергоносителя

Уравнения регрессии для инструментальной быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73 с твердостью НЯС 61

Уршз= 7,31+2.77Х,+2,74Х2+5,42Х3+2,35ХгК3+1,96Х1Х3 для образцов из латуни ЛС 59-1 ГОСТ 15527-70

уж =39,4+15,9Х1+13,5Х2+29, ЗХ3+11,6Х2Х3+12,Хр(3 для образцов из алюминия Д16, ГОСТ 4784-74

ул1 = 15,2+6,15Х+5,83Х2+11,46Х3+5,21Х/3+4,84Х1Х3 для образцов из меди МЗ ГОСТ 859-2001

уСи = 34,94+14,32Х1+11,99Х2+24,81Х3+9,26X^+9,83Х,Х3 После замены кодированных факторов натуральными уравнения примут вид Мст4 =3,65-2,69Р-5,74с1-1,88Ь+0,99(1,+1,08с1Ь+1,08РЬ МршГ0,45-0,ЗЗР-1,58с1-0,47Ъ+0,27^+0,295Л+0,245РЪ

Мж=5,05-4,19Р-7,72(1-2,59Ь+1,38(1+0,15йЪ+0,15РЪ МаГ3,97-2,21Р-3,99<1-1168Ъ+0,55(1^651,56йЪ+604,69РЪ Мс=-3,43-0,86Р-3,78(1-2028,5Ь+1,35(1)+1157№+1228,9РЪ На рисунке 7 представлена зависимость интенсивности металлосъема в процессе ФО микрошлифпорошками от двух факторов, определяющих процесс формирования поверхности деталей и интенсивность удаления металла - давления и размера используемого шлифпорошка Экстремум в области, соответствующей давлению 2 мПа позволяет определить данную область как оптимальную

Указанный экстремум позволяет прогнозировать возрастание интенсивности металлосъема и снижение качества поверхности при заданном давлении с возрастанием размера абразивного микропорошка

Снижение интенсивности удаления металла с поверхности детали при возрастании давления в пневмосети до 3 мПа, позволяет предположить снижение стабильности процесса движения деталей в водопадном режиме

Поверхность, полученная на рисунке 7 для проведения работ по оптимизации процесса, была трансформирована в номограмму (рис 8)

В четвертой главе представлен алгоритм проектирования конструктивных параметров установки и технологических параметров процесса струйной жидкостно-абразивной обработки в камере с горизонтальной осью вращения На основании предложенного алгоритма проведены работы по проектированию конструктивных параметров установки и технологического процесса обработки типовых деталей электротехнической промышленности массой 1-3 грамма. При проектировании получены

Рис 7 Зависимость интенсивности металлосъема (М, мг) и качества поверхности обработанных деталей (Да, мкм) от давления энергоносителя в пневмосистеме для различных значений зернистости микрошлифпорошка (Ь, мм)

Р мПс!(та)

Рис 8 Номограмма зависимости металлосъема (А/, мг) и качества поверхности обработанных деталей (Яа, мкм) от давления энергоносителя (Мпа) для различных значений крупности микрошлифпорошка (Ъ, мм)

оптимальные значения отделочно-зачистной обработки деталей, полученных холодной листовой штамповкой, а также конструктивные параметры и оптимальные значения технологического процесса фасетирования кварцевых пластин (пъезоэлементов) частотных фильтров электротехнического оборудования

Повышение производительности при монтаже установки составит 12%, срок окупаемости установки составит 0,84 года Работы по проектированию конструктивных параметров процесса позволили изучить возможность встраивания предлагаемой установки в состав автоматической поточной линии Изучение характера воздействия силового поля жидкостно-абразивной среды на поверхность деталей позволило спроектировать устройство обработки цилиндрических деталей, в частности, устройство обработки втулок-цапф подшипников жидкостного трения валковых опор прокатных станов

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Спроектирована высокопроизводительная установка струйной жидкостно-абразивной обработки деталей в камере с горизонтальной осью вращения

2 Установлена зависимость влияния кинематической вязкости и сил поверхностного натяжения жидкости на процесс формирования жидкостно-абразивной среды, состоящей из мелких гранул и микрошлифпорошков, предложены оптимальные значения параметров жидкостно-абразивной среды, в частности, кинематической вязкости используемой жидкости и разработаны рекомендации по снижению величины гарнисажного слоя технологической загрузки в камере путем варьирования температуры технологической загрузки и использования поверхностно активных веществ, снижающих силы поверхностного натяжения жидкости

3 Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден квазигранулярный характер воздействия на поверхность обрабатываемой детали абразивно-жидкостной фазы, сформированной на основе микрошлифпорошков

4 Экспериментальным и графо-аналитическим методом определены оптимальные значения кинематических характеристик, зависящих в значительной степени от частоты вращения и полноты заполнения камеры установки, и в меньшей степени - от размеров абразивного материала Получена математическая модель, адекватно описывающая зависимость стабильности водопадного движения технологической загрузки от частоты вращения камеры, полноты ее заполнения и крупности используемого абразивного материала

5 На основании плана полного факторного эксперимента построены математические модели для следующих материалов сталь 45, сталь Р6М5, алюминиевый сплав Д-16, латунь ЛС 59-1, медь М 3, устанавливающие взаимосвязь производительности с основными конструктивно-технологическими параметрами процесса крупностью абразивных гранул, давлением энергоносителя, параметрами сопел, расходом энергоносителя в соплах зоны ускорения

6 Проведенный анализ математических моделей позволил дать оценку степени влияния исследуемых факторов на величину удаления металла для различных обрабатываемых материалов образцов Установлено, что основное влияние на увеличение производительности процесса оказывают увеличение давления

энергоносителя и зернистости абразивного наполнителя, значительно меньше влияют увеличение расхода энергоносителя в зоне ускорения и отношение длинны конфузора к диаметру сопла На основании экспериментальных исследований построены номограммы, описывающие зависимость между основными технологическими параметрами зернистостью абразива и давлением в пневмосистеме энергоносителя и качественными характеристиками процесса - интенсивностью удаления металла и качеством полученной поверхности деталей

- отделочно-зачистную обработку деталей с шероховатостью в диапазоне

Яа 1,5 мкм Ла 2 мкм рекомендуется проводить в среде абразивных гранул зернистостью 1 -7 мм при рабочем давлении энергоносителя в пневмосистеме 0,05-0,2 мПа с продолжительностью 15-20 минут, конкретизируя выбор параметров в соответствии с номограммой,

- отделочно-зачистную обработку деталей с шероховатостью в диапазоне

11а 2 мкм Иа 4 мкм рекомендуется проводить в среде абразивных гранул зернистостью 7-13 мм при рабочем давлении энергоносителя в пневмосистеме 0,15-0,3 мПа с продолжительностью 10-20 минут, конкретизируя выбор параметров в соответствии с номограммой,

- отделочно-зачистную и финишную обработку деталей до Яа 0,1-0,7мкм следует производить микрошлифпорошками М8-40 при рабочем давлении энергоносителя 0,05-0,2 мПа, конкретизируя выбор параметров в соответствии с номограммой

7 По результатам исследований предложен алгоритм проектирования установок, реализующих принцип чистовой и тонкой жидкостно-абразивной обработки

8 Основные положения диссертационной работы включены в учебный процесс СТИ МИСиС, использованы для совершенствования и модернизации технологических процессов ОЗММ, ОАО «Пьезо», ОАО ОЭМК

ООТОВНЬШПУБЛИКАЦИИПОТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Статьи, опубликованные в изданиях, определенных ВАК РФ:

1 Сергиев А П Исследование характеристик технологической загрузки при жидкостно-абразивной обработке деталей / Сергиев А П Еременко А Ю //Вестник белгородского университета потребительской кооперации Фундаментальные и прикладные исследования №4(13) 2005 г - С 78-81

2 Сергиев А П Восстановление поверхности втулок цапф гидродинамических опор прокатных валков в жидкостно-абразивной среде / Сергиев А П Еременко А Ю //Вестник белгородского университета потребительской кооперации Фундаментальные и прикладные исследования № 4 (13) 2005 г - С 76-77

Статьи, материалы конференций

3 Сергиев А П Гидроротационная струйно-абразивная обработка мелких деталей/ Сергиев А П Еременко А Ю // Материалы международной конференции ПРОТЭЬС-2003 «Производство, технология, экология» МГТУ «Станкин» сентябрь 2003г -С 291-297

4 Сергиев А П Исследование интенсивности обработки деталей методом гидроротационной струйно-абразивной установки в камере с горизонтальной осью

вращения / Сергиев А П Еременко А Ю // Matenaly II mezinarodm vedecko-prakticka conference "Perspektivni novinki vedy f technici-2005" Praha, listopad 2005 r - С 58-63

5 Сергиев А П Гидроротационная струйно-абразивная обработка мелких деталей в рабочей камере с горизонтальной осью вращения Известия орловского государственного технического университета Машиностроение, приборостроение / Сергиев А П Еременко А Ю //№1,2004-С 22-25

6 Сергиев А П Гидроротационная струйно-абразивная обработка деталей в составе автоматической поточной линии Материалы научно-практической отраслевой конференции «Системы автоматизированного управления производствами предприятиями и организациями горнометаллургического комплекса» / Сергиев А П Еременко А Ю //Старооскольский технологический институт, сентябрь 2003 г -С 254-260

7 Сергиев А П Расчет траектории движения технологической загрузки в ходе роторной гидроабразивной обработки деталей Материалы международной конференции «Образование, наука, производство и управление в XXI веке» / Сергиев А П Еременко А Ю //Старооскольский технологический институт Октябрь 2004 г -С 326-328

8 Сергиев А П Изучение характера работы установки гидроротационной струйно-абразивной обработки деталей в камере с горизонтальной осью вращения Материалы международной научно-практической конференции «Наука та шновацн» / Сергиев А П Еременко А Ю // Днепропетровск, октябрь 2005 г - С 90-94

9 Еременко А Ю Состояние технологической загрузки при жидкостно-абразивной обработке деталей Материалы научно-технической конференции ОАО «ОЭМК» / Еременко А Ю КлышниковВИ / Старый Оскол 2005г - С 148-151

Ерёменко Алексей Юрьевич

ОТГГИМИЗАЦИЯТЕХНОЛОГИЧЕСКИХШОТНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТРУЙНОЙ ЖИДКОСТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ВМАШИНАХСГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ КАМЕРЫ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05 02 08 Технология машиностроения

Формат 60x84/16 Бумага офсетная Гарнитура Times Уел печ л 1,16 Тираж 100 экз Заказ № 255 от 02 10 2007 г

Отпечатано в типографии ООО «Тонкие Наукоемкие Технологии» 309530, г Старый Оскол, Белгородская обл , м-н Макаренко, д 40 тел/факс (4725) 42-35-29, 42-35-39

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Основные направления финишной обработки деталей и тенденции. их развития.

1.2. Струйные методы абразивной обработки.

1.3 Общие требования к конструкциям машин при обработке свободными абразивами.

1.5 Основные направления и задачи исследования.

ГЛАВА 2.

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СТРУЙНОЙ ЖИДКОСТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ В КАМЕРЕ С ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ.

2.1 Принципиальная схема работы установки жидкостно-абразивной обработки в камере с горизонтальной осью вращения.

2.2 Планирование работ по оптимизация технологического процесса.

2.2.2 Выбор управляемых переменных.

2.2.3 Определение ограничений для управляемых переменных.

2.2.4 Выбор числового критерия оптимизации.

2.2.5 Формулировка математической задачи оптимизации и информационное обеспечение математической модели.

2.3 Характер движения технологической загрузки.

2.3.1 Критическая частота вращения камеры.

2.3.2 Уравнение движения потока технологической загрузки.

Определение координат зон ускорения и активной обработки.

2.4 Влияние конструктивных параметров соплового узла и энергетических параметров системы на протекание процесса обработки.

2.5 Влияние состава абразивно-жидкостной среды на технологические параметры процесса.

2.6 Теория взаимодействия деталей с обрабатывающей средой.

2.7 Моделирование жидкостно-абразивного силового поля.

2.8 Моделирование процесса обработки деталей.

2.9 Рекомендации по проектированию экспериментальной установки.

2.10 Выводы.

ГЛАВА 3.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ.

3.1 Моделирование процесса жидкостно-абразивной обработки деталей на стенде и уточнение диапазона изменения основных параметров процесса.

3.2 Выбор параметров экспериментальной установки.

3.3 Проведение экспериментов и обработка результатов. Построение математической модели процесса.

3.4 Метрологическое обеспечение эксперимента.

3.5 Обработка результатов экспериментов.

3.6 Исследование характеристик работы экспериментальной установки.

3.7 Оптимизация кинематических характеристик рабочей камеры.

3.8 Исследование процесса обработки деталей.

3.9 Исследование процесса предварительной отделочно-зачистной обработки деталей и его математическое описание.'.

3.10 Исследование процесса финишной обработки. поверхности деталей.

3.11 Выводы.

ГЛАВА 4.

РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОТДЕЛОЧНО-ЗАЧИСТНОЙ И ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ТЕХНИКО

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА.

4.1 Общие рекомендации и алгоритм разработки. технологического процесса.

4.2 Основные этапы проектирования. установки и технологического процесса.

4.3 Применение результатов исследований в промышленности.

4.4 Технико-экономические параметры процесса.

4.5 Использование установки роторной гидроабразивной обработки деталей в составе автоматической поточной линии.

4.6 Использование принципа максимизации градиента скоростей и высокой плотности поля в синтезе новых методов обработки.

4.7 Выводы.

Развитие точной механики, электроники, прецизионного оборудования и нанотехнологий предопределило рост интереса к процессам обработки деталей в среде свободного абразива ввиду их универсальности, высокой производительности, малой трудоёмкости и экологической безопасности, по сравнению с другими видами обработки.

Необходимость совершенствования технологий и оборудования ставит ставят перед исследователямизадачи по поиску новых методов отделочно-зачистной обработки, обладающих высокой производительностью, широкими технологическими возможностями, легко поддающихся механизации и автоматизации.

Одним из наиболее перспективных направлений в этой области машиностроения является разработка технологии и оборудования, реализующих принцип максимизации воздействия на поток незакреплённых свободно движущихся деталей силового поля абразивно-жидкостной среды.

Исследование технологических возможностей оборудования, реализующего этот принцип, и отработка в соответствии с этими исследованиями технологических рекомендаций по его оптимизации, является своевременной и актуальной задачей.

Целью данной работы является разработка технологии и высокопроизводительного оборудования для предварительной и тонкой струйной абразивно-жидкостной обработки деталей в камере с горизонтальной осью вращения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать влияние конструктивных и технологических параметров установки роторной струйной гидроабразивной обработки на процесс формирования поверхности обрабатываемых деталей и производительность.

2. Создать адекватные математические модели, описывающие процессы удаления металла и формирования шероховатости поверхности.

3. Найти оптимальные конструктивные параметры установки и технологические параметры процесса абразивно-жидкостной струйной обработки деталей.

4. Разработать рекомендации по проектированию установок реализующих принцип чистовой и тонкой жидкостно-абразивной обработки. Теоретические исследования были осуществлены на базе фундаментальных положений соответствующих разделов технологии машиностроения, теории механизмов и машин, дифференциального и интегрального исчисления, теории вероятностей и математической статистики, математического моделирования, стандартных и специальных программ персонального компьютера.

Экспериментальные исследования проводились на специализированной экспериментальной установке, позволяющей варьировать конструктивные и технологические параметры с целью установления их влияния на производительность процесса и характер формирования поверхностного слоя.

Обработка полученных результатов экспериментов и аналитические исследования выполнялись на персональном компьютере.

Научная новизна

1. Установлены зависимости между технологическими параметрами и интенсивностью процесса отделочно-зачистной струйной обработки мелких незакрепленных деталей в силовом поле абразивно-жидкостной среды машины с горизонтальной осью вращения.

2. Установлено влияние кинематической вязкости и сил поверхностного натяжения жидкости на процесс формирования жидкостно-абразивной среды с использованием мелких гранул и микрошлифпорошков, предложены оптимальные значения параметров жидкостно-абразивной среды. Предложены рекомендации по снижению величины гарнисажного слоя технологической загрузки в камере.

3. Выявлен квазигранулярный характер воздействия на поверхность обрабатываемой детали абразивно-жидкостной фазы сформированной на основе микрошлифпорошков.

4. Разработан и предложен ряд математических моделей, описывающих протекание процесса отделочно-зачистной чистовой и тонкой обработки деталей гранулированным абразивом и микрошлифпорошками в составе жидкостно-абразивной среды в струйной камере с горизонтальной осью вращения.

5. В результате исследований разработана конструкция установки роторной струйной абразивно-жидкостной обработки с горизонтальной осью вращения камеры, методика расчёта конструктивных и технологических параметров установки, методика определения оптимальных параметров работы.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Проведённые исследования и разработанные на их основе математические модели процесса обработки позволяют осуществлять конструирование технологических установок подобного типа, проектирование технологических параметров и оптимизацию процесса обработки деталей в силовом поле жидкостно-абразивной среды.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Спроектирована высокопроизводительная установка струйной жидкостно-абразивной обработки деталей с горизонтальной осью вращения камеры.

2. Установлена зависимость влияния кинематической вязкости и сил поверхностного натяжения жидкости на процесс формирования жидкостно-абразивной среды, состоящей из мелких гранул и микрошлифпорошков, предложены оптимальные значения параметров жидкостно-абразивной среды в частности кинематической вязкости используемой жидкости и разработаны рекомендации по снижению величины гарнисажного слоя технологической загрузки в камере путём варьирования температуры технологической загрузки и использования поверхностно активных веществ, снижающих силы поверхностного натяжения жидкости.

3. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден квазигранулярный характер воздействия на поверхность обрабатываемой детали жидкостно-абразивной фазы, сформированной на основе микрошлифпорошков. —

4. Экспериментальным и графоаналитическим методом определены оптимальные значения кинематических характеристик, зависящих, в значительной степени от частоты вращения и полноты заполнения камеры установки, и в меньшей степени, от размеров абразивного материала. Получена математическая модель, адекватно описывающая зависимость стабильности водопадного движения технологической загрузки от частоты вращения камеры, полноты её заполнения и крупности используемого абразивного материала.

5. На основании плана полного факторного эксперимента построены математические модели для материалов -сталь 45, сталь Р6М5 термоупрочненная, алюминиевый сплав Д-16, латунь ЛС 59-1, медь М 3, устанавливающие взаимосвязь производительности с основными конструктивно-технологическими параметрами процесса: крупностью абразивных гранул, давлением энергоносителя, параметрами сопел, расходом энергоносителя в соплах зоны ускорения.

6. Проведенный анализ математических моделей позволил дать оценку степени влияния исследуемых факторов на величину удаления металла для различных обрабатываемых материалов образцов. Установлено, что основное влияние на увеличение производительности процесса оказывают увеличение давление энергоносителя и зернистости абразивного наполнителя, значительно меньше влияет увеличение расхода энергоносителя в зоне ускорения, отношение длинны конфузора к диаметру сопла. На основании экспериментальных исследований построены номограммы, описывающие зависимость между основными технологическими параметрами -зернистостью абразива и давлением в пневмосистеме энергоносителя и качественными характеристиками процесса - интенсивностью удаления металла и качеством полученной поверхности деталей:

- отделочно-зачистную обработку деталей с шероховатостью в диапазоне Яа 1,5 мкм - Яа 2 мкм. рекомендуется проводить в среде абразивных гранул зернистостью 1-7 мм при рабочем давлении энергоносителя в пневмосистеме 0,05-0,2 мПа с продолжительностью 15-20 минут, конкретизируя выбор параметров в соответствии с номограммой;

- отделочно-зачистную обработку деталей с шероховатостью в диапазоне Яа 2 мкм - Яа 4 мкм. рекомендуется проводить в среде абразивных гранул зернистостью 7-13 мм при рабочем давлении энергоносителя в пневмосистеме 0,15-0,3 мПа с продолжительностью 10-20 минут, конкретизируя выбор параметров в соответствии с номограммой;

- отделочно-зачистную и финишную обработку деталей до Яа 0,1-0,7мкм следует производить микрошлифпорошками М8-40 при рабочем давлении энергоносителя 0,05-0,2 мПа, конкретизируя выбор параметров в соответствии с номограммой.

7. По результатам исследований предложен алгоритм проектирования установок, реализующих принцип чистовой и тонкой жидкостно-абразивной обработки.

1. Мороз И.И. Электрохимическая обработка металла/ Мороз И.И. // М. Машиностроение, 1961.-208 с.

2. Мороз И.И. Электрохимическая размерная обработка деталей сложной формы / Мороз И.И. ИМ. Машиностроение, 1969. 24 с.

3. Лурье Г.Б., Синотин А.П. Шлифование деталей в барабанах с планетарным вращением/ Лурье Г.Б., Синотин А.П. // Вестник машиностроения. -1974.-№8. -с. 38-40.

4. Сергиев А.П. Объёмная вибрационная обработка деталей/ Сергиев А.П. //М. Изд-во ТНТ, 1972.- 128с.

5. Букатов A.C. Перспективы развития центробежно-планетарной обработки/ Букатов A.C. // Механизация и автоматизация производства.- 1990,-№5.-С. 17-19.

6. Сергиев А.П. Устройство для центробежно-планетарной абразивной обработки деталей A.c. 1509234 СССР кл. В24В 31 /104. / Сергиев А.П. и др. // Опубл. в Б.И. 1989.-№35.

7. Сергиев А.П. Устройство для центробежной отделки изделия A.c. Кл. В24В 31/08. / А.П. Сергиев и др. // Опубл.ВБ.И., 1975.-№45.

8. Ромашев Б.В. Исследование обработки поверхностей деталей инерционно-абразивным методом: отчёт /Владимирский политех, институт. Руководитель работы Б.В. Ромашев //№ ГР 74014861 Владимир, 1976, с. 6-30.

9. Серга Г.В. Отделочно-зачистная обработка деталей в винтовых роторах /Серга Г.В., Куцериб Д.С. // Механизация и автоматизация производства 1990.-№5-с. 10-13.

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

11. Копылов Ю.Р. Виброустановка для обработки наружных и внутренних поверхностей деталей А. с. 865634 СССР. МКИЗ В24в 31/06. /Ю.Р. Копылов и др. // Опубл. в Б.И., 1981, №35.

12. Копылов Ю.Р. Оптимизация процесса виброударного упрочнения / Копылов Ю.Р. //Известия вузов. Машиностроение,-1989,-№ 11.-С. 157-160.

13. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей/ Бабичев А.П. //М.: Машиностроение, 1974.- 136с.

14. Сергиев А.П. Загрузочное устройство A.c. 513837 СССР. Кл. В24в 31/06. / А.П. Сергиев и др. //Опубл. В Б.И.,1976,№18

15. Сергиев А.П. Загрузочное устройство A.c. 537001 СССР. Кл. В24В 31/06. /А.П. Сергиев и др. Опубл. В Б.И.,1976,№44.

16. Молчанов С.А. Абразивные материалы и инструменты. Отраслевойкаталог ВНИИАШ/ С.А.Молчанов Н.И.Григорьева // М ВНИИТЭМР, 1990 -320с

17. Проволоцкий А.Е. Струйно-абразивная обработка деталей машин. -Киев: Техника, 1989.-279 с

18. Кремень З.И. Качество поверхности при обработке деталей потоком абразивных зёрен / Кремень З.И., Масарский M.JL, Гузель В.З. // Станки и инструмент.-1979-№ 6. с. 25-26.

19. Кремень З.И. Турбоабразивная обработка деталей- новый способ финишной обработки/ Кремень З.И., Масарский M.JI. //Вестник машиностроения. -1977. № 8. - С. 68-70.

20. Барон Б.М. Технология абразивной обработки в магнитном поле / Барон Б.М. //Л.: МоМИ. 1975.-128 с.

21. Сакулевич Ф.Ю. Магнито-абразивная обработка точных деталей/ Сакулевич Ф.Ю. // Минск: Высшая школа, 1977.-287 е.

22. Агранат Б.А. Ультразвуковая технология / Агранат Б.А. // М. Наука, 1974,- 154 с.

23. Богачёв И.Н. Повышение кавитационно-эрозийной стойкости деталей машин / Богачёв И.Н., Минц Р.И. // М.: Машиностроение, 1964. -144 с.

24. Кнэпп Р. Кавитация/ Кнэпп Р., Дейли Дж., Хеммит Ф. // М.:Мир, 1974,-216с.

25. Шмаков В.А. Качество поверхности мелких деталей после ультразвуковой абразивной объёмной обработки / Шмаков В.А., Камалов B.C., Шмакова З.Л. // Вестник машиностроения. -1976. №4.-с. 37-39.

26. Сергиев А.П. Ультразвуковая установка для отделочной обработки деталей A.c. 338341 СССР, Кл. В23р 1/00. / Сергиев и др.// Опубл. в Б.И. 1972, № 16."

27. Чернов А.П.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.-е. 189-192.-/ЦНИИПИ/.

28. Малкин Д.Д. Новые вибрационные обрабатывающие и загрузочные устройства / Малкин Д.Д. // Часы и часовые механизмы. М, 1964, - № 6( 147). -с. 20-30.

29. Зверовщиков A.B. Устройство для камерной абразивной обработки деталей. A.c.2218261Ru CI 7В24В31/00 Зверовщиков A.B., Мартынов А.Н., Зверовщиков В.З., Нестеров С.А. /Опубл . бюл.№34/ 10.12.03г.

30. Сергиев А.П. О выборе технологических параметров струйно-гидроротационной обработки / Сергиев А.П. и др. // Станки и инструмент. -1985.-№4.-с.36.

31. Сергиев А.П., Струйно-абразивная обработка деталей во вращающемся потоке/ Сергиев А.П., Андилахай A.A. //Станки и инструмент,-1981, №11.- с. 18-20.

32. Сергиев А. П. Отделочная обработка в абразивных средах./ А. П. Сергиев, Е. И. Антипенко// ТНТ Ст. Оскол 1997 г. -. 218 с.

33. Сергиев А.П. Гидроабразивная установка 2ГР для отделочной обработки мелких деталей / Сергиев А.П., Андилахай A.A. // Оптимизация159процесса резания труднообрабатываемых материалов лезвийным инструментом. Киев, 1978, - С. 8-9.

34. Сергиев А. П. Отделочная установка для абразивной обработки деталей А. с. 656815 СССР. Кл. В24в 31 /08. / А. П. Сергиев и др. Опубл. в Б.И. 1979. -№ 14.

35. Сергиев А.П. Снятие заусенцев с мелких листовых штампованных деталей пневмогидроротационным методом / Сергиев А.П., Андилахай A.A. // Виброабразивная обработка деталей. Ворошиловград, 1978, с. 156. -/Ворошиловград, машиностр. ин-т/.

36. Сергиев А.П. Сравнительные технологические испытания вибромашин с прямоугольными и спиралевидными контейнерами / Сергиев А.П., Анпилогов В.А., Чёрная Н.И. // ВОТ. Сер. КУХХ. 1972. -Вып. 29. -с. 43А5.

37. Андилахай А.А.Устройство для поверхностной обработки деталей. A.c. 375199 СССР 4 В 24 В 31\02 1971/ А.А.Андилахай А.П.Сергиев.,// опубл. В Бюл № 29.07.08.86

38. Сергиев.А.П. Гидроротационная струйно-абразивная обработка мелких деталей в рабочей камере с горизонтальной осью вращения. /Известия Орлвского государственного технического университета.//Машиностроение приборостроение.//№1 2004г. с. 22-25

39. Целиков А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов/ А.И.Целиков П. И. Полухин //М. Металлургия 1986 г. -Т.1 348с

40. Лесин В.В Основы методов оптимизации/ В.В Лесин Ю.П. Лисовец// М Изд-во МАИ 1998.-344с.

41. Блохин В.Г. Современный эксперимент:подготовка, проведение, анализ результатов./ В.Г.Блохин, О.П. Глудкин, А.И. Гуров, М.А.Ханин// М. Радио и связь. 1997г. 232с.

42. Ливинсон Л.Б. Машины для обогащения полезных ископаемых, их теория, расчет и проектирование. / Ливинсон Л.Б. //Москва-Ленинград Госмашметаллургиздат 1933 г. 375 с.

43. Андреев С.Е Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. / С.Е Андреев и др. //М «НЕДРА» 1980г. -415 с.

44. Меркер Э.Э. Проблемы дожигания оксида углерода и утилизации пыли в конвертере. / Меркер Э.Э. // М. Металлургия. 1996г.- 192 с.

45. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. / Абрамович Г.Н., Гиршкович Т.А. и др. //Издательство 2-е; М. Наука, 1984 -717 стр.

46. Аверин С.И. Механика жидкости и газа./ Аверин С.И., Минаев

47. A.Н., Швыдкой B.C., Ярошенко Ю.Г. // М., Металлургия, 1987, -304 с.

48. Тулин H.A. Развитие бескоксовой металлургии./ Н.А.Тулин,

49. B.С.Кудрявцев и др. // М. Металлургия 1987 г.- 329 с.

50. Келина И.М. Обогащение руд / И.М.Келина //М.Недра, 1979 г,221с.

51. Ерёменко А.Ю. Состояние технологической загрузки при жидкостно-абразивной обработке деталей/ Ерёменко А.Ю. Клышников В.Н. // Научно-техническая конференция ОАО «ОЭМК» октябрь 2006г. -с. 148-151

52. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. / Л.Г. Одинцов // Справочник, М, Машиностроение 1987,328с.

53. Сергиев А.П.Деформационное упрочнение поверхностного слоя металла в зоне контакта со свободным абразивным зерном / А.П.Сергиев А.В.Макаров C.B. Тюрина // Известия ОрёлГТУ Машиностроение Приборостроение №2 2004г.

54. Трилисский В.О. Моделирование съёма металла при отделочно-зачистной обработке гранулированным абразивом / В.О.Трилисский О.И.Чирков В.А.Скрябин // Машиностроитель №1 2002г. -с.56-58

55. Степанов Ю.С. Численная модель микрогеометрии и расчёта объёма абразивного зерна на основе модульной геометрической модели. / Ю.С.Степанов Г.В. Барсуков Е.А. Белкин Р.Н. Воронин // Известия ОрёлГТУ Машиностроенгие Приборостроение №2 2004г. -с. 41-42

56. Учебный курс гидравлики. Фирма «Рексрот ГмбХ», 1992г. -с. 426

57. Налимов В.В. Теория эксперимента./ Налимов В.В. // М. Наука, 1971.-е. 207.

58. Мышкис А. Д. Элементы теории математических моделей. / Мышкис А. Д. // М.: Изд-во «Физико-математическая литература», А. О. «Наука», 1994.- 191 с.

59. Цимбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов/ В.П.Цимбал// M. М. 1986 г. -240с.

60. Фынкс Р. Математическое моделирование в химической технологии / Р. Фынкс // М. Химия 1971г. -512с.

61. Общемашиностроительные нормативы времени на гальванические покрытия и механическую подготовку поверхностей до и после покрытия. /Москва, Экономика. 1988г. -240с.

62. Christofel L.D. Annal. di Mat.,/ Christofel L.D. // Milano, 1877v.8ptll,193

63. Voigt W., Die fundamentalen physikalischen Eigenschaften dez kristallen / Voigt W. // Leipzig, 1898.

64. Becker G. Arch. Elektr. Ubertrag./Becker G.//1958. Bd 12; H.l.

65. Глюкман Л.И. Производство пьезоэлектрических кварцевых резонаторов. / Глюкман Л.И. // Энергия, 1964г. -245с.

66. Смагин А.Г. Пьезоэлектричество кварца и кварцевые резонаторы. / А.Г. Смагин, М.И.Ярославский //М., Энергия, 1970г. 488с.

67. То дер И. А. Гидравлические опоры прокатных валков./ Тодер И. А. // М., Металлургия, 1968,398 с.

68. Flussigkeitsgleitlager für die walzen der walzwerke. Betriebsanleitung. UdSSR. Moskau. / Подшипники жидкостного трения для валков прокатных станов. Инструкция по эксплуатации на немецком языке. // М. Внешторгиздат.-46 с.

69. Расчёт ширины рабочей камеры при п-рядах сопел.

70. Н2 -АВ+В01+01С, где АВ-01С=:К, АВ+01С=2К,=Рво, ~4ор1-о2в2 ~{%)2тогда Нп, при п рядов сопел1. Я„ =£>+(«-\).г?-ф2

71. Исследование кинематических характеристик работы установки. 1. Обработка результатов экспериментов исследования кинематических характеристик рабочей камеры.

72. Расчет коэффициентов при независимых факторах варьирования ведём по формулам:

73. В0=А\К 2А2(к+2(ОУ)-2А,СЕ(у).вкоаду)1. Ва=(С2\ЫЩ)

74. ВН=А\М { С2 (к+2)А.-К. (у )+С2( 1 -^)Е(й)-2?1С(0 У)} где:к- количество факторов к=3;

75. Ы- число номеров опытов, определяющих в соответствии с матрицей планирования, условие проведения эксперимента; п число параллельных опытов для каждого условия (номера опыта) проведения эксперимента; то- число опытовш0=6 ш0=^к).

76. Исследование кинематических характеристик работы установки. Построение уравнениялинейной регрессии.1. Матриц;1. Ф ито рного жат рим>нта.

77. Исследование кинематических характеристик работы установки. Уравнение нелинейнойрегрессии.

78. Матрица полного факторного эксперимента вида 2ЛЗЦКРП

79. Ьгь адов t f,l 41B1 ll.ftíh -2t>:-2 Т>РТшш111 -0.J41. ЯВИ -0.21щШШ,

80. Урд.иение регрессии St^ff ужi У- | -ftT?¡Jf. |-0.0«|Х.~ |0.00|Х; I Ш\Х-.Хг | (Ш|У Х:| 0д).?УгХ; [ -0.48|г '2 | |-ft?7x [ | ,

81. Математическая обработка результатов экспериментов отделочно-зачистной обработки.

82. Математическая обработка результатов экспериментов отелочно-зачистной обработки.

83. Проверка адекватности модели и значимости факторов.хО х1 х7 хЗ х4 х5 хб х17 Х13 Х14 Х15 х16 х?3 Х74 х75 х76 х34 х35 X3R х45 х46 x56 Y

84. ВО в1 В2 ВЗ В4 В5 В6 В12 В13 В14 В15 В16 В23 В24 В25 В26 В34 В35 В36 В45 В46 B56 309 91 7.41 -0.63 5.91 -0.01 13.06 7.10 1,99 -0.13 -0.23 -0.68 -0.54 -0.01 -9.91 4.96 0.42 0.20 0.04 0.01 Q.01 5.48 0.76 OM .52 1 r.e

85. Уравнение регрессии Ур= 18.438 'ХС+ 15.72» 'Х5+ 9.6875 'Х4+ 7.812 5 'ХЗ+ -27.396 •Х2+ 0.52083 'Х1 + -20.104

86. Зави- Расчетное Свобод-

87. Математическая обработка результатов экспериментов финишной обработки деталей.

88. Математическая обработка результатов экспериментов прифинишной обработке образцов. Сталь 45 ГОСТ 1050-88 без термообработки