автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Оценка обрабатываемости материалов в процессах шлифования

На правах рукописи

Дьяконов Александр Анатольевич

ОЦЕНКА ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССАХ ШЛИФОВАНИЯ

Специальность 05.03.01 — «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 2006

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения» ЮжноУральского государственного университета (ЮУрГУ).

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор А.А. Кошин.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

профессор

В.И. Курдюков,

кандидат технических наук,

профессор

В.Г. Юрьев.

Ведущее предприятие — ОАО «Уральский НИИ абразивов

и шлифования», г. Челябинск.

Защита диссертации состоится «ноября 2006 г. в 12:00, на заседании диссертационного совета Д212.298.06 в ауд. 201 главного корпуса Южно-Уральского государственного университета по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина 76.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮУрГУ.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим высылать по указанному адресу.

Автореферат разослан «/£» октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

И.А. Щуров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Понятие обрабатываемости, рассматриваемое как способность материала поддаваться резанию, широко распространено в науке и практике машиностроения. Это понятие положено в основу и при разработке общемашиностроительных нормативов режимов резания (ОМН), где на базовый материал даются все режимно-инструменальные рекомендации, а на остальные вводятся поправочные коэффициенты (по обрабатываемости). Необходимость учета этого показателя следует из того, что обрабатываемость находит свое отражение в различной производительности обработки деталей, изготовленных из различных марок сталей и сплавов.

Теоретическое направление исследования обрабатываемости материалов шлифованием заложено в работах С,Н. Корчака. Им на базе выявленной физической природы обрабатываемости металлов в процессах шлифования сформулированы основы их классификации и выделены 4 группы обрабатываемости промышленных сталей и сплавов.

Теория обрабатываемости С.Н. Корчака рассматривает круглое наружное шлифование. Именно для этого вида шлифования и сформированы группы обрабатываемости материалов, положенные в основу существующих ОМН.

Однако из основных положений этой теории следует, что вследствие различных геометрических параметров зоны обработки, температуры, интенсивности сопротивления материала деформации и силы резания материалы в разных видах шлифования могут обладать различной обрабатываемостью. Данное положение принято в качестве рабочей гипотезы исследования.

Стоит отметить, что теория, предложенная С.Н. Корчаком, базируется на одномерной детерминированной теплофизической модели процесса шлифования. В ней, как и во всех существующих теплофизических моделях шлифования не учтена характерная особенность процесса — стохастич-ность. Отсутствует так же и критерий систематизации материалов — коэффициент обрабатываемости между группами в ОМН колеблется в пределах 20...50%.

В связи с этим, задача оценки действительной обрабатываемости материалов в основных видах шлифования, которая в свою очередь предопределяет производительность процесса, является актуальной.

Цель. Повышение производительности обработки в основных видах шлифования (круглое наружное с радиальной подачей, внутреннее, плоское периферией круга) на основе дифференцированного учета обрабатываемости материалов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. Разработка стохастической теплофизической модели процесса шлифования,

2. Разработка силовой модели процесса шлифования, учитывающей переменность температуры в зоне контакта и интенсивность сопротивления материала деформации.

3. Определение температурно-скоростных прочностных характеристик сопротивляемости резанию различных марок сталей в условиях шлифования^

4. Разработка метода расчетной оценки обрабатываемости материалов шлифованием и методики их систематизации.

Научная новизна

1. Разработана имитационная теплофизическая модель процесса шлифования, впервые учитывающая стохастический характер температурного поля заготовки.

2. Разработана имитационная стохастическая модель радиальной силы резания при шлифовании, впервые учитывающая неоднородность температурного поля и переменность интенсивности сопротивления деформации материала в зоне контакта.

3. Показано, что обрабатываемость материалов существенно зависит от вида шлифования.

4. Разработан метод расчетной оценки обрабатываемости материалов в процессах шлифования.

5. Предложен формализованный подход к систематике материалов по обрабатываемости.

Практическая ценность

1. Рассчитаны коэффициенты обрабатываемости материалов в основных видах шлифования (круглое наружное, внутреннее, плоское периферией круга).

2. Разработана дифференцированная карта групп обрабатываемости для основных видов шлифования.

3. Для учета индивидуальной обрабатываемости материалов в основных видах шлифования предложен системный паспорт материала.

4. Создан стенд и методика определения прочностных характеристик материалов в температурно-скоростных условиях шлифования.

Внедрение результатов работы

I. Разработан РТМ «Проектирование операций шлифования», содержащий методики выбора характеристики шлифовального круга, назначения режимов резания и норм основного времени на основе дифференцированной карты групп обрабатываемости материалов в основных видах шлифования.

2, Для «Общемашиностроительных нормативов режимов резания для шлифовальных работ» разработаны карты групп обрабатываемости материалов при круглом центровом, внутреннем и плоском шлифовании периферией круга,

3. Разработан справочник «Температурно-скоростные прочностные характеристики материалов».

Перечисленные документы внедрены на ряде машиностроительных заводов и предприятий уральского региона.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-технических конференциях в ЮУрГУ (2004, 2005, 2006 гг.), международных конференциях и семинарах (г. Волжск — 2004 г., г. Белгород — 2004 г., г. Аша — 2005 г.). Результаты работы прошли промышленную апробацию.

Публикации по теме. По теме работы опубликовано 12 печатных работ в виде научных статей (в том числе из них 2 по списку ВАК), докладов на всероссийских и международных конференциях.

Структура и объем работы, Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (158 наименований) и пяти приложений. Работа изложена на 253 страницах машинописного текста, включает 92 рисунка и 38 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования и дается аннотация диссертации.

В первой главе на базе работ Г.В. Бокучавы, Н.И. Вольского, JI.A. Глей-зера, В.И. Клочко, С.Н. Корчака, A.A. Кошина, Г.Б. Лурье, E.H. Маслова, A.A. Маталина, С.Г. Редько, А.Н. Резникова, П.И. Ящерицына и др. анализируются исследования, посвященные обрабатываемости материалов и факторы, определяющие этот показатель процесса шлифования. Рассмотрены существующие экспериментальные и расчетные критерии и подходы к оценке обрабатываемости материалов шлифованием. Показано, что концептуально новый подход к оценке обрабатываемости, как комплекса технологических факторов, предложен С.Н. Корчаком. Им выделены три обобщенных технологических фактора (интенсивность сопротивления материала деформации; температура заготовки к моменту подхода очередного зерна — температура самоподогрева; значение радиальной силы резания), определяющих обрабатываемость и предложена расчетная модель относительной обрабатываемости материалов шлифованием.

Анализ обобщенных факторов на предмет их взаимосвязи с видом шлифования позволил сделать следующие выводы:

— температура самоподогрева зависит от количества зерен, одновременно находящихся в зоне контакта, и характера расположения зерен на поверхности круга, т.к. эти параметры зависят от вида шлифования» то оценку обрабатываемости необходимо проводить для каждого вида отдельно;

— существующие методы теоретического анализа не позволяют точно описать изменение прочностных свойств обрабатываемого материала при значительном увеличении скорости деформации и температуры. Поэтому единственным методом является экспериментальное исследование с последующим построением эмпирических зависимостей.

— основным методом, позволяющим получить прочностные характеристики материалов, соответствующие скорости деформации и температуре при шлифовании, является прямое определение интенсивности сопротивления материалов с помощью инерционного динамометра маятникового типа;

— в известных теплофизических и силовых моделях не отражен случайный характер расположения абразивных зерен на рабочей поверхности шлифовального круга (ШК), определяющий главную особенность процесса шлифования — стохастический характер взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью заготовки. Наряду с этим, в настоящее время известно большое количество экспериментально-аналитических зависимостей (А.К. Байкалов, A.B. Королев, В.И. Курдюков, Ю.К. Новоселов и др.), позволяющих математически описать практически любой параметр строения рабочей поверхности ШК.

На основании этих выводов сформулирована рабочая гипотеза, цель и задачи исследования, представленные выше.

Вторая глава посвящена разработке имитационной стохастической те-плофизической модели процесса шлифования.

Существующие теплофизические модели, применяемые для оценки температуры самоподогрева, построены на теории быстродвижущихся источников и учитывают регулярную схему расположения тепловых источников — абразивных зерен на рабочей поверхности ШК. Например, модель, предложенная С.Н. Корчаком, описывает одномерное температурное поле единичного сечения заготовки (рис. 1) от регулярной (по времени) последовательности тепловых источников. Модель, созданная В.И. Клочко является двумерной, но работает только для трех типовых регулярных схем расположения зерен. Теория быстрого движения и регулярность тепловых источников позволяют перейти от координаты времени к координате по дуге контакта и сформировать температурное поле заготовки в зоне контакта.

Учет стохастического характера процесса шлифования значительно усложняет теплофизическую модель, т.к. вследствие случайного расположения зерен единичное сечение описывает только собственное температурное поле. Обращение координаты в этом случае недопустимо, т.к. после выхода

данного сечения из зоны контакта в нее вступают новые случайно расположенные зерна.

Для учета случайного характера расположения зерен заготовка разбивается на заданное количество сечений, в каждом из которых производится расчет соответствующего ему температурного поля (см. рис. 1). В результате, когда первое сечение достигает конца зоны контакта, а в п-м сечении только начинается формирование температурного поля (см. рис. 1), по конечным значениям температурных полей в каждом сечении, находящемся в зоне контакта, стало возможным сформировать температурное поле в зоне контакта в данный момент времени.

По предложенной расчетной схеме из решения второй краевой задачи для уравнения теплопроводности в полупространстве, используя теорию быстродвижущихся источников и специальные функции, нами получена зависимость (1) для расчета температурного поля заготовки в зоне шлифования от любой совокупности случайно расположенных абразивных зерен. Данная зависимость так же учитывает нелинейность процесса шлифования (обратная связь интенсивности сопротивления обрабатываемого материала деформации и температуры самоподогрева).

Огк

Шлифовальный круг

Абразивные зерна

Разбивка на множество сечений

Рис. 1: Расчетная схема

где

Х^Л а~ау Ща-ау)

Ал/ ?с I j

-^/а-ау-1 П(а-ау-1) ЩМу-Ту)],

П(5М)= егГы +

Г , 2(1-у-У*)2

(1)

хЕ1

___д(1+У + Уц)'

-I - 1 . У Е1

л/Щ

X, % — теплопроводность и температуропроводность материала; t — рассматриваемый момент времени; я(су) — интенсивность теплового источника; а — безразмерный критерий; Н(х) — функция Хевисайда; erf(x) — интеграл вероятности; (о, у, Уц и — безразмерные критерии (у — текущая координата по ширине круга, у„ — расстояние между источниками по ширине круга, 5jj — координаты тепловых источников — абразивных зерен по ширине круга); Ei(x) — интегральная показательная функция.

Рассмотренная выше последовательность формирования температурного поля заготовки в действительности является только этапом его становления, т.к. через некоторое время впереди идущие сечения покинут зону контакта, а в ее начало вступят новые. В результате в зоне контакта сформируется переменное по времени температурное поле, отражающее стохастический характер его формирования.

Анализ стохастичности формирования температурного поля произведен методом Монте-Карло — по заданным исходным данным формируется п-ое количество реализаций рабочей поверхности ШК, для каждой из которых производится расчет температурных полей в заданные моменты времени.

При формировании модели рабочей поверхности шлифовального круга на основании анализа работ А.К. Байкалова, A.B. Королева, В.И. Курдюко-ва, Ю.К. Новоселова, С.А. Попова и др., а так же проведенных нами ранее исследований, приняты следующие положения:

— расположение зерен на поверхности ШК соответствует закону равномерного распределения;

— изменение размеров зерен соответствует закону нормального распределения.

В качестве модели, отражающей концентрацию сечений режущих зерен Z на глубине поверхностного слоя h, принята зависимость (2), предложенная В.М. Исаковым.

„ _ 6W,h

^Г (2)

где W, — процентное содержание зерен; d3 — диаметр абразивного зерна.

Проведенный численный анализ на базе компьютерной реализации стохастической теплофизической модели позволил выявить ряд особенностей формирования температурного поля в зоне шлифования:

— температурное поле обладает двумя критериальными участками (рис. 2): разгонный участок, характеризуется резким ростом температуры (независимо от вида шлифования составляет порядка 1 мм длины дуги контакта); стабилизационный участок соответствует асимптотической зависимости, относительно времени контакта;

— в результате стохастического характера формирования температурного поля, в зоне стабилизационного участка формируется квазистационарное температурное поле, относительно которого в разные моменты времени происходит пульсация температур.

1600

'Ч

2,0 3,0

Длина контакта, мм

Рис. 2. Температурное поле заготовки

Для исследования обрабатываемости материалов шлифованием наибольший интерес представляет такая характеристика температурного поля, как температура самоподогрева, предопределяющая интенсивность сопротивления материала деформации. Расчет температур самоподогрева произведен по зависимости (1). Это температуры в точках входа зерен перед началом их работы. Температуры самоподогрева представлены в виде отдельных точек (рис. 3), т.к. физически поле температур самоподогрева не существует, а является виртуальной поверхностью.

1600

Ч

1,0 2,0 3.0 Длина контакта, мм

Рис. 3. Температуры самоподогрева заготовки в зоне шлифования

В силу стохастичности температур самоподогрева для их оценки использованы два центральных момента: математическое ожидание — М(11) и размах — Я(и).

Сравнение математического ожидания температур самоподогрева при круглом, внутреннем и плоском шлифовании периферией круга показало

значительное влияние вида шлифования на их значения. Так, например, при плоском шлифовании периферией круга (обрабатываемый материал — сталь 45) происходит увеличение температуры от 41 до 65 %> относительно круглого наружного, а при внутреннем наблюдается снижение температуры до 17%.

Полученные результаты проверены по сопрягаемости с классическими моделями и экспериментально. Сопоставление результатов показало, что погрешность между расчетными и экспериментальными данными не превышает 5 %.

Сформированная имитационная теплофизическая стохастическая модель шлифования позволила перейти к расчетному определению радиальной силы резания с учетом нелинейности процесса.

Третья глава посвящена разработке имитационной стохастической силовой модели процесса шлифования.

По зависимости С.Н. Корчака (3) радиальная сила резания от единичного абразивного зерна связана с интенсивностью сопротивления материала деформации (а;), которая в свою очередь определяется температурой самоподогрева.

где р — угол действия; Р| — угол сдвига; а — толщина срезаемого слоя, приходящаяся на единичное зерно; тх— площадь площадки затупления зерна.

В алгоритме теплофизической модели предусмотрен блок запоминая интенсивности сопротивления обрабатываемого материала деформации перед действием каждого зерна. В результате чего, по полученному значению о; и зависимости (3) стало возможным определить радиальную силу резания, создаваемую от каждого зерна, находящегося в зоне контакта (рис. 4), суммирование значений которых в каждый момент времени позволило определить суммарное значение радиальной силы (4). Для ее численного определения алгоритм имитационной теплофизической модели дополнен соответствующим блоком.

Р

л/З^ЗипВ ,0,5

(3)

п

(4)

1=1

Стохастичность радиальной силы анализируется аналогично теплофизической модели методом Монте-Карло.

Рис. 4. Расчетная схема определения радиальной силы резания в зоне контакта при шлифовании

Такой подход позволил впервые при расчете радиальной силы резания произвести учет неоднородности температурного поля и переменность интенсивности сопротивления материала деформации в зоне шлифования.

В результате впервые расчетным путем удалось определить значение радиальной силы резания при шлифовании с учетом стохастического пульсирующего характера ее формирования. На рис. 5 показан результат расчета радиальной силы резания полученный на основании 10 редукций. Здесь, так же как и для температурных полей, оценка ведется по двум центральным моментам.

о 5 Ш 15 20

Время, Е-3 с

Рис. 5. Пульсирующий, стохастический характер радиальной силы резания при шлифовании

Стохастическая постановка задачи требует проверки существенности различия дисперсий между редукциями. Для этого производится проверка

однородности дисперсий (критерий Бартлетта) и рассчитывается объединенная дисперсия процесса.

В результате установлено, что в зависимости от вида шлифования уровень математического ожидания радиальной силы резания для разных материалов может изменяться от 9 до 313 %. Однозначна и тенденция изменения процентного соотношения уровня радиальной силы резания между материалами в зависимости от вида шлифования.

Для проверки адекватности разработанной силовой модели проведены экспериментальные исследования при круглом, внутреннем и плоском видах шлифования, заключающиеся в шлифовании различных материалов и регистрации радиальной силы резания. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показало, что погрешность в среднем не превышает 6 %.

Для реализации как первой задачи, так и второй необходимы данные по температурно-скоростным прочностным характеристикам материалов. В настоящее время эти характеристики известны лишь для 20 марок сталей и сплавов (исследования С.Н. Корчака и В.И. Клочко). Однако для широкого анализа исследуемого процесса необходимы данные и для других материалов, которые отсутствуют в справочной литературе.

Четвертая глава посвящена созданию стенда и метода определения прочностных характеристик материалов в температурно-скоростных условиях шлифования.

Процесс микрорезания абразивным зерном относится к быстропроте-кающим, т.к. его время составляет порядка 3 миллисекунд. В быстропроте-кающих процессах используют не мгновенную силу, а какую-либо интегральную характеристику, например работу, и по ней определяют «среднюю» величину сопротивляемости материала деформированию. Такой подход использовался при определении ударной вязкости в работах Ф.Ф. Вит-мана, H.H. Давиденкова, В.Д. Кузнецова и при исследовании процесса шлифования в работах В.И. Клочко и A.A. Кошина Проведенные в данной работе исследования основаны на этих положениях.

В качестве математической модели принята зависимость (5), связывающая среднюю интенсивность сопротивления материала деформации в условиях шлифования — Oj и удельную работу резания — Ао, предложенная В.И. Клочко.

а. Ао

— / \ «

1

1,041 cos ß - _ mz к ■ 0,29ц-

(5)

у

sin a

где ц — коэффициент трения.

Удельная работа деформирования единицы объема металла — энергетическая характеристика процесса, определяемая как частное от деления

энергии резания единичным абразивным зерном на объем риски, образовавшейся от действия абразивного зерна.

Для определения удельной работы резания, принимая за основу идеи В.И. Клочко и A.A. Кошиным, создан стенд, одним из элементов которого является инерционный динамометр, позволяющий измерять работу резания единичным зерном. Для определения объема риски, образовавшейся на исследуемом образце от действия абразивного зерна, предложен метод его микроскопического измерения и последующего компьютерного 3D моделирования.

В результате исследований, проведенных на стенде, получены темпера-турно-скоростные прочностные характеристики 42 наиболее распространенных марок конструкционных, инструментальных сталей и титановых сплавов в диапазоне скоростей шлифования 35-80 м/с и температур 20-1000 Пример таких зависимостей для трех марок сталей в указанном диапазоне

Температура, "С

Рис. 6. Температурно-скоростные прочностные характеристики материала

Как видно, влияние высоких скоростей и температур изменяет сопротивляемость материала деформированию от 50 до 400 % относительно стандартной характеристики — ав.

На основании этих данных впервые разработан справочник «Температурно-скоростные прочностные характеристики материалов».

Пятая глава посвящена расчетной оценке обрабатываемости материалов в основных видах шлифования.

Одним из важнейших вопросов при исследовании обрабатываемости материалов является критерий ее оценки. Предложенный С.Н, Корчаком критерий — расчетная средняя толщина среза единичным зерном является

довольно абстрактным, т.к. его нельзя сравнивать с реальной толщиной среза от единичного зерна'.

Для выявления критерия расчетной оценки обрабатываемости проведен анализ ОМН, построенных на передовом опыте крупнейших промышленных предприятий. В результате установлено, что в качестве критерия может выступать радиальная сила резания. Это обосновано тем, что в реальном производстве эмпирическим подбором режимов резания, обеспечивающих заданную точность и качество обработки, в итоге выходят на постоянную величину радиальной нагрузки, то есть принцип управления процессом по радиальной силе реально работает на практике.

Для принятого критерия разработан метод расчетной оценки обрабатываемости материалов в процессах шлифования. На основе реализации имитационной теплофизической и силовой модели процесса шлифования определяется среднее значение (математическое ожидание) радиальной силы резания для режимов резания, соответствующих базовому материалу — сталь 45. Далее, по полученному значению радиальной силы определяется коэффициент обрабатываемости как отношение расчетной радиальной силы резания для рассматриваемого материала к базовому значению.

Проведенные расчеты на базе предложенной методики подтвердили рабочую гипотезу — действительно обрабатываемость в разных видах шлифования у целого ряда марок сталей существенно различается. Из исследуемых материалов почти треть имеют разную обрабатываемость. В зависимости от вида шлифования коэффициент обрабатываемости колеблется от 10 до 257 %.

Для проверки адекватности предложенного метода расчетной оценки обрабатываемости материалов проведены экспериментальные исследования. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показало, что между ними существует достаточно высокая корреляция (погрешность не превышает 10 %).

Для применения полученных данных в ОМН, по аналогии с заложенной в них методикой, необходимо их систематизировать по группам обрабатываемости и ввести соответствующие коэффициенты. Для реализации этого предложен формализованный подход к систематике материалов по обрабатываемости, основанный на применении равноточных рядов (рис. 7). На диапазон значений радиальной силы накладывается равноточный ряд его значений и соответствующий ряд коэффициентов, который и определяет принадлежность материала к той или иной группе обрабатываемости. Под

' Корчак, С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей / С.Н. Корчак. — М.: Машиностроение, 1974. — 280 с.

равноточным здесь понимается ряд, у которого каждый член отличается от предыдущего на одну и ту же заданную величину, которая и будет характеризовать точность работы с этим рядом.

На основании проведенной систематизации создана дифференцированная по основным видам шлифования карта групп обрабатываемости материалов, содержащая для круглого наружного шлифования 9 групп обрабатываемости, 10 групп для внутреннего и 7 групп для плоского шлифования периферией круга (таблица). Для примера стрелками показан переход материалов из одной группы в другую при круглом центровом и внутреннем шлифовании (см. таблицу).

В современных условиях проектирование как технологии, так и процессов обработки весьма часто ведется с привлечением компьютерных средств. Исходя из этого, предложено еще одно перспективное решение — системный паспорт материалов в котором наряду с другими характеристиками материала указан его индивидуальный коэффициент обрабатываемости в основных видах шлифования и температурно-скоростная прочностная характеристика.

я

в с в в в

с е в в в

а-. >.

е- и о. и е- & Ья

— VI

Коэффициент обрабатываемости (равноточный 30% ряд)

I 0,34| 0,24 | 0,16 | 0,11

ОТ

1,0

I «л I

0,5

Рис. 7. Схема формирования групп обрабатываемости

Результаты работы внедрены на ряде машиностроительных предприятий,

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Показано, что в результате разного уровня температур самоподогрева, а, следовательно, разных значений интенсивности сопротивления материалов деформации и радиальной силы резания обрабатываемость материалов существенно зависит от вида шлифования.

Группы обрабатываемости материалов при разных видах шлифования (30 % ряд)

| Вид шлифования

Группа Круглое наружное Внутреннее Плоское периферией круга

Марка материала к Марка материала к Марка материала к

1 45,40ХНгЗОгЛ£)Х145Г, 40ХГ, ----------- 1 45,20,20Х, 45Г, 40ХГ, ЗОХМА, 20Г, ^ 14ХГСН, 38Х1УМ0Х 1 14ХГСН, 38ХМ, 20ХГНР, 38Х2МЮА, 45,20,20Х, 45Г, 40ХГ, ЗОХМА, 20Г 1

2 п II пОмНИ 0ШГ40ХН 1,3 05кп, 08кп, 40ХН 1,3

3 40ХТ14ХГСН, 38ХМ-— 38ХС, 40ХФ, 20ХНМ, А40, 15ХМ, 20ХГНР, 5ХНМ, ШХ15,38Х2МЮА 0,7 40ХФ, 38ХС, 20ХНМ, А40,15ХМ, 5ХНМ, ШХ15._ОТ-3 0,7 40Х, А40,40ХФ, 20ХНМ, 15ХМ, 5ХНМ, ШХ15,38ХС, 17ХГСНА, ОТ-3,40Х1М1Ф 0,7

4 OT-3rJ ,À1 L'IIA* НХШ2, 60 СГ2, 08Х18Т, 110Х18>-ШД У8А, ВТ 15,20X13, 40Х1М1Ф, 12Х18Н10Т-ВД, 15X25--__ 0,5 17ХГСНА, 14Х17Н2, 08Х18Т,110Х18-ШД, ВТ15,20X13, 40ХШТЧК42418Н10Т-ВД, 20ХГНР, 38Х2МЮА 0,5 14Х17Н2,08Х18Т, 110X18-ШД У8А, ВТ15,20X13, 40Х1М1Ф, 12Х18НЮТ-ВД 15X25 0,5

5 Р6М5, ХН75МБТЮ-ВД"*" "озТ ^Р6М5, ХН75МБТЮ-ВД, 15X25, ХН8^МТЮБ 0,34 Р6М5, ХН75МБТЮ-ВД, ХН80ВМТЮБ 0,34

6 Р6М5К5-Ш, Р6М5ФЗ-МП, Р10К10М4ФЗ, Р6М5ФЗ^ ХН80ВМТЮБ-И"И-^ т ^6М5ТЙ11ГР6М5ФЗ-МП, РЮКЮМ4ФЗ, Р6М5ФЗ 0,24 Р6М5К5-Ш, Р6М5ФЗ-МП, Р10К10М4ФЗ, Р6М5ФЗ 0,24

7 11М5Ф, 11М5Ф-111, 11М7Х2Ф-Ш, S412 0,11 11М5Ф, 11М5Ф-Ш, 11М7Х2Ф-Ш, 8412 0,08 11М5Ф, 11М5Ф-Ш, 11М7Х2Ф-Ш, Э412 0,16

Сч

Примечание, Выделенные материалы меняют коэффициент обрабатываемости в зависимости от вида шлифования

2. Разработанная впервые имитационная стохастическая теплофизиче-ская модель процесса шлифования отражает импульсный вероятностный характер температурного поля заготовки в зоне контакта,

3. В результате анализа полученных данных установлено, что уровень температур самоподогрева, определяющих интенсивность сопротивления обрабатываемого материала деформации, составляет для:

— круглого наружного шлифования от 380 до 590 °С;

— внутреннего — от 210 до 470 °С;

— плоского периферией шлифовального круга от 400 до 900 °С.

4. Радиальная сила резания имеет пульсирующий стохастический характер и характеризуется следующими физическими особенностями:

— уровень суммарной радиальной силы резания зависит не только от количества одновременно находящихся в зоне контакта абразивных зерен, но и от их расположения;

— за счет переменного количества одновременно работающих в зоне контакта абразивных зерен радиальная сила резания имеет пульсирующий характер,

5. Установлено, что в зависимости от вида шлифования уровень радиальной силы резания для разных материалов изменяется от 9 до 313 %.

В качестве практического результата можно отметить следующее:

— на базе предложенного расчетного метода оценки обрабатываемости сформировано для круглого наружного шлифования 9 групп обрабатываемости, для внутреннего 10 групп и 7 групп для плоского шлифования периферией круга;

— на базе созданного стенда и предложенной методики определения температурно-скоростных прочностных характеристик материалов в условиях шлифования разработан справочник этих характеристик для 42 наиболее распространенных конструкционных, инструментальных сталей и титановых сплавов.

СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дьяконов, A.A. Производительность процесса шлифования стальных деталей при разных схемах обработки / A.A. Дьяконов // Образование, наука, производство: сб. тезисов докладов II международного форума. — Белгород: Изд-во БГТУ им, В.Г, Шухова, 2004, — С.89.

2, Кошин, A.A. Влияние взаимодействия абразивных зерен и обрабатываемого материала на показатели процесса шлифования / A.A. Кошин, Д.В. Ардашев, A.A. Дьяконов И Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб. статей международной научно-технической конференции. — Волжский: ВолгГАСА, 2004. — С. 169-173.

3. Кошин, A.A. Влияние схемы обработки и режимов резания на микрогеометрию зоны шлифования / A.A. Кошин, A.A. Дьяконов // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — С.62-68.

4. Дьяконов, A.A. Функциональная зависимость износа абразивных кругов разной характеристики от времени и режимов обработки / A.A. Дьяконов // Прогрессивные технологии в машиностроении: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — С.187-193.

5. Кошин, A.A. Пульсирующий характер сил резания при шлифовании / A.A. Кошин, Д.В. Ардашев, A.A. Дьяконов // Прогрессивные технологии в машиностроении: сб. науч. тр, — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — С. 196-203.

6. Кошин, A.A. Исследование обрабатываемости полимерно-композитных покрытий при шлифовании / A.A. Кошин, В.А. Пашнев,

A.A. Дьяконов // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — С.73-78.

7. Дьяконов, A.A. Расчетная оценка обрабатываемости сталей при разных схемах шлифования с учетом износа абразивного инструмента / A.A. Дьяконов Н Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области: сб. рефератов научно-исследовательских работ. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. — С.200.

8. Буторлн, Г.И, Стенд для исследования взаимодействия абразивного и обрабатываемого материала методом микрорезания / Г.И. Буторин,

B.М; Исаков, A.A. Дьяконов // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. — С.123-130.

9. Дьяконов, A.A. Исследование температурно-прочностных характеристик новых марок быстрорежущих сталей / A.A. Дьяконов, Д.В, Вострок-нутов // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. —С.143-148.

10. Кошин, A.A. Алгоритмизация расчетного прогнозирования обрабатываемости при разных схемах шлифования с учетом износа абразивного инструмента I A.A. Кошин, АЛ. Дьяконов // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. — С. 157-163.

11. Дьяконов, A.A. Расчетная оценка обрабатываемости материалов в процессах шлифования / А.А.Дьяконов // Обработка металлов (Технология, оборудование, инструменты). — 2006. — №3. — С.8-Ю.

12. Дьяконов, АА. Математическая модель температурного поля детали в зоне шлифования / A.A. Дьяконов // Известия вузов. Машиностроение. — 2006. — №10. — С.63-65.

Дьяконов Александр Анатольевич

ОЦЕНКА ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССАХ ШЛИФОВАНИЯ

Специальность 05.03.01 — «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Издательство Южно-Уральского государственного университета

Подписано в печать 12Л0.2006. Формат 60*84 1/16. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 328/50.

Отпечатано в типографии Издательства ЮУрГУ. 454080, Челябинск,

пр. им. В.И. Ленина, 76.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПОНЯТИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ, ПОДХОДЫ К ЕЕ ОЦЕНКЕ

1.1 Обрабатываемость в процессах обработки металлов резанием

1.1.1 Лезвийная обработка.

1.1.2 Абразивная обработка.

1.2 Влияние температурно-скоростного фактора на сопротивляемость материалов разрушению.

1.3 Современное состояние теории шлифования

1.3.1 Теплофизические модели процесса шлифования.

1.3.2 Силовые зависимости процесса шлифования.

1.4 Выводы, рабочая гипотеза, цель и задачи исследования.

2 СТОХАСТИЧЕСКАЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ

2.1 Формирование вероятностной модели рабочей поверхности шлифовального круга.

2.2 Формирование математической модели температурного поля заготовки в зоне шлифования

2.2.1 Расчетная схема.

2.2.2 Формирование пространственной модели температурного поля заготовки от отдельного источника тепла — абразивного зерна.

2.2.3 Формирование модели температурного поля сечения заготовки от множества тепловых источников.

2.2.4 Учет стохастичности температурного поля заготовки при шлифовании.

2.3 Работоспособность имитационной стохастической теплофизической модели процесса шлифования.

2.3.1 Сопрягаемость имитационной модели с классическими решениями. ^

2.3.2 Экспериментальная оценка работоспособности имитационной модели температурного поля заготовки

2.3.2.1 Методика проведения эксперимента.

2.3.2.2 Сопоставление экспериментальных и расчетных данных.

2.4 Влияние вида шлифования на температурное поле обрабатываемого материала

2.4.1 Исходные данные.

2.4.2 Особенности температурного поля в разных видах шлифования. ^

2.4.3 Влияние вида шлифования на температуру самоподогрева заготовки.

2.4.4 Статистическая обработка температур самоподогрева.

2.4.5 Влияние вида шлифования на эпюру средней температуры самоподогрева.

2.5 Чувствительность температуры самоподогрева заготовки к изменению условий шлифования.

2.5.1 Влияние геометрических параметров шлифовального круга и заготовки.

2.5.2 Влияние характеристики шлифовального круга.

2.5.3 Влияние скорости резания.

2.6 Выводы.

3 СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАДИАЛЬНОЙ СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

3.1 Определение радиальной силы резания от воздействия режущих зерен шлифовального круга.

3.2 Анализ стохастичности радиальной силы резания.

3.3 Компьютерная реализация стохастической силовой модели процесса шлифования.

3.4 Работоспособность математической модели радиальной силы резания.

3.5 Анализ влияния вида шлифования на радиальную силу резания

3.5.1 Исходные данные.

3.5.2 Влияние вида шлифования на радиальную силу резания.

3.6 Выводы.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ.

4.1 Разработка метода измерения сопротивляемости материалов резанию в условиях шлифования.

4.2 Стенд для определения работы резания единичным абразивным зерном.

4.3 Экспериментальное определение температурно-скоростных прочностных характеристик сталей для условий шлифования.

Понятие обрабатываемости, рассматриваемое как способность материала поддаваться резанию, широко распространено в науке и практике машиностроения. Это понятие положено в основу и при разработке общемашиностроительных нормативов режимов резания (ОМН), где на базовый материал даются все режимно-инструменальные рекомендации, а на остальные вводятся поправочные коэффициенты (по обрабатываемости). Необходимость учета этого показателя следует из того, что обрабатываемость находит свое отражение в различной производительности обработки деталей, изготовленных из различных марок сталей и сплавов.

Теоретическое направление исследования обрабатываемости материалов шлифованием заложено в работах С.Н. Корчака. Им на базе выявленной физической природы обрабатываемости металлов в процессах шлифования сформулированы основы их классификации и выделены 4 группы обрабатываемости промышленных сталей и сплавов.

Теория обрабатываемости С.Н. Корчака рассматривает круглое наружное шлифование. Именно для этого вида шлифования и сформированы группы обрабатываемости материалов, положенные в основу существующих ОМН.

Однако из основных положений этой теории следует, что вследствие различных геометрических параметров зоны обработки, температуры, интенсивности сопротивления материала деформации и силы резания материалы в разных видах шлифования могут обладать различной обрабатываемостью. Данное положение принято в качестве рабочей гипотезы исследования.

Стоит отметить, что теория, предложенная С.Н. Корчаком, базируется на одномерной детерминированной теплофизической модели процесса шлифования. В ней, как и во всех существующих теплофизических моделях шлифования не учтена характерная особенность процесса — стохастичность.

Отсутствует так же и критерий систематизации материалов — коэффициент обрабатываемости между группами в ОМН колеблется в пределах 20.50 %.

В связи с этим, задача оценки действительной обрабатываемости материалов в основных видах шлифования, которая в свою очередь предопределяет производительность процесса, является актуальной.

В настоящей работе решена задача расчетного определения обрабатываемости материалов в разных видах шлифования на основе имитационного моделирования.

В первой главе диссертации приведен обзор существующих подходов к оценке обрабатываемости и рассмотрены показатели обрабатываемости. Сформулирована рабочая гипотеза, цель и задачи работы.

Во второй главе разработана стохастическая теплофизическая модель процесса шлифования, учитывающая вероятностное строение рабочей поверхности шлифовального круга и боковые оттоки тепла за счет прерывистости режущей кромки по ширине круга. Для неявной численной схемы решения тепловой задачи создан компьютерный алгоритм, который реализован в виде специального программного модуля. Выполнено исследование влияния вида шлифования на температурное поле заготовки в зоне контакта и его частную характеристику, определяющую температуру срезаемых слоев детали — температуру самоподогрева. Рассмотрено влияние изменения технологических условий на среднюю температуру самоподогрева по длине контакта.

В третьей главе разработана стохастическая модель радиальной силы резания при шлифовании, учитывающая переменность температуры и интенсивности сопротивления материала деформированию в зоне контакта. В итоге разработан компьютерный модуль, являющийся программной надстройкой над теплофизическим модулем. Выполнено исследование влияния вида шлифования и изменения технологических условий на уровень радиальной силы резания.

В четвертой главе приведен расчет конструкции стенда для определения температурно-скоростных прочностных характеристик материалов в условиях шлифования. На базе созданного стенда разработан метод определения средней интенсивности сопротивления материала деформации. Приведены экспериментальные зависимости влияние температурно-скоростного фактора на сопротивляемость резанию материалов в условиях шлифования.

Пятая глава диссертации посвящена расчетной оценке обрабатываемости материалов в процессах шлифованием. Приведены примеры внедрения полученных результатов исследования.

Диссертация выполнена в рамкам НИР кафедры «Технология машино-* строения» Южно-Уральского государственного университета.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В работе представлены результаты теоретических и практических исследований обрабатываемости материалов при круглом центровом, внутреннем и плоском шлифовании периферией круга. В результате проведенных исследований получены новые научные и практические результаты и выводы.

1. Показано, что в результате разного уровня температур самоподогрева, а, следовательно, разных значений интенсивности сопротивления материалов деформации и радиальной силы резания обрабатываемость материалов существенно зависит от вида шлифования.

2. Разработанная впервые имитационная стохастическая теплофизиче-ская модель процесса шлифования отражает импульсный вероятностный характер температурного поля заготовки в зоне контакта.

3. В результате анализа полученных данных установлено, что уровень температур самоподогрева, определяющих интенсивность сопротивления обрабатываемого материала деформации, составляет для:

• круглого наружного шлифования от 380 до 590°С;

• внутреннего — от 210 до 470 °С;

• плоского шлифования периферией шлифовального круга от 400 до 900°С.

4. Радиальная сила резания имеет пульсирующий, стохастический характер и характеризуется следующими физическими особенностями:

• уровень суммарной радиальной силы резания зависит не только от количества одновременно находящихся в зоне контакта абразивных зерен, но и от их расположения;

• за счет переменного количества одновременно работающих в зоне контакта абразивных зерен радиальная сила резания имеет пульсирующий характер.

5. Установлено, что в зависимости от вида шлифования уровень радиальной силы резания для разных материалов изменяется от 9 до 313%.

В качестве практического результата молено отметить следующее:

• на базе предложенного расчетного метода оценки обрабатываемости сформировано для круглого наружного шлифования 9 групп обрабатываемости, для внутреннего 10 групп и 7 групп для плоского шлифования периферией круга;

• на базе созданного стенда и предложенной методики определения температурно-скоростных прочностных характеристик материалов в условиях шлифования разработан справочник этих характеристик для 42 наиболее распространенных конструкционных, инструментальных сталей и титановых сплавов.

1. Абразивная и алмазная обработка. Справочник. — М.: Машиностроение, 1976. — 360 с.

2. Агапова, Н.В. Режимно инструментальное оснащение операции шлифования с использованием автоматизированной системы проектирования: дис. . канд. техн. наук / Н.В. Агапова. — Челябинск, 2005. — 184 с.

3. Ардашев, Д.В. Оценка работоспособности шлифовального круга по комплексу эксплуатационных показателей: дис. . канд. техн. наук / Д.В. Ардашев. — Челябинск, — 2005. — 196 с.

4. Байкалов, А.К. Введение в теорию шлифования материалов / А.К. Байкалов. — Киев: Наукова думка, 1978. — 207 с.

5. Балакшин, Б.С. Основы технологии машиностроения / Б.С. Балак-шин. — М.: Машиностроение, 1969. — 358 с.

6. Беляев, В.И. Высокоскоростная деформация металлов / В.И. Беляев. — Минск: Наука и техника, 1976. — 222 с.

7. Беляев, В.И. Некоторые вопросы методики динамического растяжения металлов / В.И. Беляев. — Минск: Высшая школа, 1969. — С.54-56.

8. Беспрозванный, И.М. Основы теории резания металлов / И.М. Бес-прозванный. — М.: Машгиз, 1948. — 391 с.

9. Беспрозванный, И.М. Физические основы учения о резании металлов / И.М. Беспрозванный. — М.: Оборонгиз, 1941. — 220 с.

10. Бокучава, Г.В. Температура резания при шлифовании / Г.В. Бокуча-ва// Вестник машиностроения. — 1963. — №3. — С. 11-14.

11. Болынев, JI.H. Таблицы математической статистики / JI.H. Большее, Н.В. Смирнов. — М.: Наука, 1983. — 416 с.

12. Бриге, А.А. Резание металлов / А.А. Бриге. — СПБ, 1896.

13. Буторин, Г.И. Стенд для исследования взаимодействия абразивного и обрабатываемого материала методом микрорезания / Г.И. Буторин,

14. B.М. Исаков, А.А. Дьяконов // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. — С.123-130.

15. Витман, Ф.Ф. О влияние скорости деформирования на хлоднолом-кость стали / Ф.Ф. Витман // Журн. техн. физики. — 1952. — Т.9, вып. 2. —1. C. 1070.

16. Витман, Ф.Ф. Перспективы высокоскоростного исследования материалов / Ф.Ф. Витман, Н.А. Златин, Б.С. Иоффе // Журн. техн. физики. — 1949. — Т.29, вып. 3. — С.300-302.

17. Витман, Ф.Ф. Влияние скорости деформирования на сопротивляе2 3 1мость металлов при скоростях удара 10-10 с" / Ф.Ф. Витман, В.А. Степанов // Некоторые проблемы прочности твердого тела. — JL: Изд-во АН СССР, 1959. — С.207-221.

18. Волков, С.Д. Статистическая теория прочности / С.Д. Волков. — Свердловск: Машгиз, 1960. — 175 с.

19. Вольский, Н.И. Обрабатываемость материалов шлифованием / Н.И. Вольский. — М.: Машгиз, 1950. — 72 с.

20. Геренштейн, А.В. Полиэкспоненциальная регрессия в моделях износа абразивного инструмента / А.В. Геренштейн, А.А. Кошин, А.А. Дьяконов // Прогрессивные технологии в машиностроении: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — С. 193-196.

21. Глаговский, Б.А. Точность тензометрического метода измерения усилий резания при шлифовании / Б.А. Глаговский, JI.A. Резник // Труды ВНИИАШ: сб. науч. тр. — JI: Машиностроение, 1971. — С.54-64.

22. Глаголев, А.А. Геометрические методы анализа агрегатов под микроскопом / А.А.Глаголев. — М.: Госгеолиздат, 1941. — 311 с.

23. Глейзер, JI.A. О сущности процесса круглого шлифования / JI.A. Глейзер // Вопросы точности в технологии машиностроения: сб. науч. тр. — М.: Машгиз, 1959. — С.98-113.

24. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В.Е. Гмурман. — М.: Высшая школа, 1977. — 479 с.

25. Губкин, С.И. Пластическая деформация металлов / С.И. Губкин. — М.: Металлургиздат, 1960. — Т.1. — 376 с.

26. Губкин, С.И. Теория обработки металлов давлением / С.И. Губкин. — М.: Металлургиздат, 1947. — 215 с.

27. Давиденков, Н.Н. Динамическое испытание металлов / Н.Н. Дави-денков. — М.: ОНТИ, 1936. — 395 с.

28. Давиденков, Н.Н. Некоторые проблемы механики материалов / Н.Н. Давиденков. — Д.: Лениздат, 1953. — 152 с.

29. Давиденков Н.Н. Проблема удара в металловедении / Н.Н. Давиденков. — М.: Изд-во АН СССР, 1938. — 116 с.

30. Дыхнов, А.Е. Планирование эксперимента / А.Е. Дыхнов, А.В. Ге-ренштейн, А.А. Кошин. — Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1976. — 90 с.

31. Дьяконов, А.А. Расчетная оценка обрабатываемости материалов в процессах шлифования / А.А. Дьяконов // Обработка металлов (Технология, оборудование, инструменты). — 2006. — №3. — С. 8-10.

32. Дьяконов, А.А. Исследование износа режущего профиля шлифовальных кругов: Магистерская диссертация / А.А. Дьяконов. — Челябинск, 2005. — 122 с.

33. Дьяконов, А.А. Исследование температурно-прочностных характеристик новых марок быстрорежущих сталей / А.А. Дьяконов, Д.В. Вострок-нутов // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУр-ГУ, 2005. — С.143-148.

34. Дьяченко, ГТ.Е. Шлифовальный круг и его режущая способность / П.Е. Дьяченко. — М.: Изд-во оборонной промышленности, 1939. — 185 с.

35. Евсеев, Д.Г. Физические основы процесса шлифования / Д.Г. Евсеев. — Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1978. — 136 с.

36. Евсеев, Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д.Г. Евсеев. — Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1975. — 127 с.

37. Евсеев, Д.Г. Физические основы процесса шлифования / Д.Г. Евсеев, А.Н.Сальников. — Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1978. — 128 с.

38. Журков, С.Н. Физика прочности и пластичности / С.Н. Журков. — Л.: Наука, 1986.—152 с.

39. Зворыкин, К.А. Работа и усилия, необходимые для отделения металлической стружки / К.А. Зворыкин // Технический сборник и вестник промышленности, 1893.

40. Златин, Н.А. Определение прочности ПММА при одноосном растяжении длительностью 10° с / Н.А. Златин, Г.С. Пугачев, Э.Н. Беллендир // Журн. техн. физики. — 1984. — Т.54, вып. 4. — С.797-802.

41. Зорев, Н.Н. Вопросы механики процессов резания металлов / Н.Н. Зорев. — М.: Машгиз, 1956. — 366 с.

42. Зорев, Н.Н. Развитие науки о резании металлов / Н.Н. Зорев. — М.: Машиностроение, 1972. — 414 с.

43. Зорев Н.Н. Расчет проекций силы резания / Н.Н. Зорев. — М.: Машгиз, 1958, — 56 с.

44. Иденблом, В.Л. Типы дефектов решетки. Теория дислокаций / В.Л. Иденблом. — Тбилиси: Изд-во АН ТССР, 1966. — Т. 1. — 256 с.

45. Иоффе, А.Ф. Физика кристаллов / А.Ф. Иоффе. — Л., — 1929.

46. Исаев, А.И. Исследование сил и температуры при шлифовании /А.И. Исаев, С.С. Силин // Исследование процессов высокопроизводительной обработки металлов резанием: сб. науч. тр. — М.: Изд-во оборонной промышленности, 1959. — С. 5-13.

47. Исаков, Д.В. Проектирование производительных шлифовальных операций на основе расчетного определения эксплуатационных свойств шлифовальных кругов: дис. . канд. техн. наук / Д.В. Исаков. — Челябинск, — 1984, — 205 с.

48. Караулов, Е.В. Стереофотограмметрический метод исследования износа круга в процессе шлифования / Е.В. Караулов, Н.И. Голишников, Т.В. Корягин // Абразивы и алмазы. — 1967. — №2. — С. 16-21.

49. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. — М.: Наука, 1964, — 488 с.

50. Клочко, В.И. Измерение температур зоны резания с помощью инфракрасного излучения / В.И. Клочко // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1976. — С. 28-30.

51. Клочко, В.И. Метод измерения энергетических высокоскоростных процессов резания / В.И. Клочко // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1976. — С.26-28.

52. Клочко, В.И. Эффективность высокоскоростного шлифования разных сталей и сплавов с учетом точности и качества обработки: дне. . канд. техн. наук / В.И. Клочко. — Челябинск, — 1984. — 207 с.

53. Конторова, Т.А. Статическая теория хрупкой прочности реальных кристаллов / Т.А. Конторова, Я.И. Френкель // Журн. техн. физики. — 1960.

54. Т. 11, вып. 2. — С. 173-181.

55. Корн, Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн. — М.: Наука, 1978, — 832 с.

56. Королев, А.В. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки / А.В. Королев, Ю.К. Новоселов. — Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1987. — 160 с.

57. Королюк, B.C. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / B.C. Королюк, Н.И. Портенко, А.В. Скороход. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. — 640 с.

58. Корчак, С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей / С.Н. Корчак. — М.: Машиностроение, 1974. — 280 с.

59. Корчак, С.Н. Теория обрабатываемости сталей и сплавов при абразивной обработке / С.Н. Корчак // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». —1994. — №4. — С. 82-90.

60. Корчак, С.Н. Расчет нестационарного температурного поля поверхностных слоев детали в зоне шлифования / С.Н. Корчак, А.А. Кошин // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1973. — С. 11-16.

61. Корчак, С.Н. Пакет прикладных программ Норма / С.Н. Корчак, А.А Кошин, О.С Фадюшин: Свидетельство №301 ОФАП САПР-Т и АСУТП.1. М, 1990.

62. Кошин, А.А. Функциональная зависимость износа абразивных кругов разной характеристики от времени и режимов обработки / А.А. Кошин,

63. А.А. Дьяконов // Прогрессивные технологии в машиностроении: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — С. 187-193.

64. Кошин, А.А. Теория точности и оптимизация многоинструментной токарной обработки: дис. . докт. техн. наук / А.А. Кошин. — Челябинск, 1997, —290 с.

65. Кошин, А.А. Исследование функциональных связей между предельными режимами и тепловыми критериями процессов алмазно-абразивной обработки: дис. . канд. техн. наук / А.А. Кошин. —Челябинск, 1974. — 187 с.

66. Кошин, А.А. Влияние времени шлифования на эксплуатационные показатели шлифовального круга / А.А. Кошин, Д.В. Ардашев // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — С. 56-61.

67. Кошин, А.А. Пульсирующий характер сил резания при шлифовании / А.А. Кошин, Д.В. Ардашев, А.А. Дьяконов // Прогрессивные технологии в машиностроении: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. — С.196-203.

68. Кошин, А.А. Комплексный анализ износа режущего слоя шлифовального круга / А.А. Кошин, А.А. Дьяконов // Абразивное производство: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. — С. 218-222.

69. Области применимости различных расчетных схем в теплофизике шлифования / А.А. Кошин, С.А. Фадюшин, Т.Я. Лончинская, Л.В. Пушкарева // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обрабатки: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1976. — С. 32-35.

70. Крагельский, И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский. — М.: Машиностроение, 1968. — 480 с.

71. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Кра-I гельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. — М.: Машиностроение, 1977. —526 с.

72. Кривоухов, В.А. Обрабатываемость резанием жаропрочных и титановых сплавов / В.А. Кривоухов. — М.: Машгиз, 1961. — 244 с.

73. Кривоухов, В.А. Резание металлов / В.А. Кривоухов. — М.: Машгиз, 1954, —368 с.

74. Кузин, Ф.А. Диссертация: Методика написания. Правила оформления. Порядок защиты. Практическое пособие для докторантов, аспирантов и магистрантов / Ф.А. Кузин. — М.: «Ось-89», 2000. — 320 с. — ISBN 5-86894384.8.

75. Кузнецов, В.Д. Физика резания и трения металлов. Избранные труды / В.Д. Кузнецов. — М.: Наука, 1977. — 340 с.

76. Кузнецов, В.Д. Физика твердого тела / В.Д. Кузнецов. — Томск: Изд-во «Красное знамя, 1944. — Т.З. — 542 с.

77. Курдюков В.И. Научные основы проектирования, изготовления и эксплуатации абразивного инструмента: дис. . докт. техн. наук / В.И. Курдюков. — Курган, — 2000. — 496 с.

78. Курдюков, В.И. Научные основы проектирования абразивного инструмента / В.И. Курдюков. — Курган: Изд-во КГУ, 2005. — 160 с. — ISBN 586328-638-5.

79. Лоладзе, Т.Н. Износ режущего инструмента / Т.Н. Лоладзе. — М.: Машгиз, 1958, — 356 с.

80. Лоладзе, Т.Н. Износ алмазов и алмазных кругов / Т.Н. Лоладзе, Г.В.

81. Бокучава. — М.: Машиностроение, 1967. — 112 с.

82. Лоладзе, Т.Н. Износ алмазов и алмазных кругов / Т.Н. Лоладзе, Г.В. Бокучава. — М.: Машиностроение, 1967. — 112 с.

83. Лурье, Г.Б. Шлифование металлов / Г.Б. Лурье. М.: Машиностроение, 1969. — 172 с.

84. Макаров, А.Д. Оптимизация процессов резания / А.Д. Макаров. — М.: Машиностроение, 1976. — 278 с.

85. Макаров, А.Д. Физические и технологические основы оптимального резания металлов / А.Д. Макаров // сб. науч. тр. УАИ. — Вып. 8. — Уфа, 1968, —С. 47-51.

86. Малевский, Н.П. Управление силовым полем технологической системы на этапе разработки технологического процесса / Н.П. Малевский, Л.М. Терещенко // Станки и инструмент. — 1963. — №4. — С. 3-7.

87. Маслов, Е.Н. Влияние температурно-скоростного фактора на процесс тонкого резания металлов / Е.Н. Маслов // Вестник машиностроения. — М.: Машгиз, 1951. — С. 37-38.

88. Маслов, Е.Н. Теория шлифования материалов / Е.Н. Маслов. — М.: Машиностроение, 1974. — 320 с.

89. Маталин, А.А. Качество поверхности и эксплуатационные свойства шлифовальных кругов / А.А. Маталин. — М.: Машгиз, 1958. — 204 с.

90. Машиностроение. Терминология: Справочное пособие. — Вып. 2. — М.: Издательство стандартов, 1989. — 432 с.

91. Мурдасов, А.В. Влияние скорости и диаметра круга на его эксплуатационные свойства при обдирочном шлифовании / А.А. Мурдасов // Абразивы и алмазы. — №2. — 1966. — С.12-13.

92. Мурдасов, А.В. Повышение эффективности абразивной зачистки проката за счет увеличения скорости силового шлифования / А.В. Мурдасов // Абразивы: сб. науч. тр. — М.: НИИМАШ, 1978. — С. 14-15.

93. Надаи, А. Пластичность и разрушение твердых тел / А. Надаи. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1954. — Т.1. — 648 с.

94. Новиков, И.Н. Дефекты кристаллической решетки металлов / И.Н. Новиков. — М.: Металлургия, 1975. — 280 с.

95. Новоселов, Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке / Ю.К. Новоселов. — Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1979. — 232 с.

96. Общемашиностроительные нормативы режимов резания на работы, выполняемые на металлорежущих станках. Часть 3. Протяжные, шлифовальные и доводочные станки. — М.: НИИ труда, 1978. — С.105-360.

97. Одинг, И.А. Основы прочности металлов паровых котлов, турбин и турбогенераторов / И.А. Одинг. — М.: Госэнергоиздат, 1949. — 560 с.

98. Островский, В.И. Теоретические основы процесса шлифования /В.И. Островский. — Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1981. — 144 с.

99. Павлов, В.А. Основы проектирования и расчета гироскопических приборов / В.А. Павлов. — М.: Машиностроение, 1967. — 402 с.

100. Переверзев, П.П. Моделирование силового управления точностью обработки при круглом врезном шлифовании / П.П. Переверзев // Механика итехнология машиностроения: сб. науч. тр. — Свердловск: Изд-во УО АН СССР, 1990, —С. 96.

101. Полосаткин, Г.Д. Определение работы, затрачиваемой на пластическую деформацию при сверхскоростном резании металлов / Г.Д. Полосаткин, А.Н. Хлудова // Физика. — 1968. — №6. — С. 81-83.

102. Полухин, П.И. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов / П.И. Полухин, Г.Я. Гун, A.M. Галкин. — М.: Металлургия, 1983. — 352 с.

103. Попов, С.А. Анализ схем стружкообразования в связи с геометрией рабочей поверхности шлифовального круга / С.А. Попов // Основные вопросы высокопроизводительного шлифования. — М.: Машгиз, 1960. — С.30-58.

104. Регель, В.Р. Кинетическая природа прочности твердых тел / В.Р. Регель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. — М.: Наука, 1974. — 493 с.

105. Редько, С.Г. Количество абразивных зерен шлифовального круга, участвующих в резании / С.Г. Редько // Станки и инструмент. — 1960. — №12. —С. 19-22.

106. Редько, С.Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов / С.Г. Редько. — Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1962. — 232 с.

107. Редько, С.Г. К вопросу о расчете усилий резания при шлифовании металлов / С.Г. Редько, В.М. Варчев // Известия ВУЗ. —1969. — С. 134-138.

108. Редько, С.Г. Расположение абразивных зерен на рабочей поверхности шлифовального круга / С.Г. Редько, А.В. Королев // Станки и инструмент. — 1970. — №5. — С.40-41.

109. Режимы резания металлов. Справочник. Изд. 3-е, переработанное и дополненное / Под ред. Ю.В. Барановского. — М.: Машиностроение, 1972. — 407 с.

110. Резников, А.Н. Теплофизика резания / А.Н. Резников. — М.: Машиностроение, 1969. — 288 с.

111. Рид, В.Т. Дислокация в кристаллах / В.Т. Рид. — М.: Металлургиз-дат, 1957,—279 с.

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

113. Рыкалин, Н.Н. Расчет и моделирование температурного поля в изделии при шлифовании и фрезеровании / Н.Н. Рыкалин // Вестник машиностроения. —1963. — №1 — С. 74-77.

114. Рыкалин, Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке / Н.Н. Рыкалин. — М.: Машгиз, 1951. — 296 с.

115. Салтыков, С.А. Введение в стереометрическую металлографию / С.А. Салтыков. — Ереван: Изд-во АН АССР, 1950. — 120 с.

116. Седов, Л.И. Механика сплошной среды / Л.И. Седов. — М.: Наука, 1970 — 1970, —Т.1-Т.2.

117. Сипайлов, В.А. Расчет температур при шлифовании / В.А. Сипай-лов, А.В. Якимов // Вестник машиностроения. — 1966. — №8. — С.40-45.

118. Смирнов-Аляев, Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию / Г.А. Смирнов-Аляев. — Л.: Машиностроение, 1978. — 368 с.

119. Совкин, В.Ф. Исследование температурного поля при шлифовании, основанное на применении источника, соответствующего форме детали /В.Ф. Совкин // Ученые записки: сб. науч. тр. — Куйбышев: Приволжское книжное изд-во, 1965. — С.26-32.

120. Совкин, В.Ф. Шлифование легированных и жаропрочных сталей / В.Ф. Совкин, Е.В. Быков // Расчет температур и тепловых потоков: сб. науч. тр. — Куйбышев: Приволжское книжное изд-во, 1965. — С.63-66.

121. Соколов, Л.Д. Сопротивление металлов пластической деформации / Л.Д. Соколов. — М.: Металлургиздат, 1963. — 284 с.

122. Справочник металлиста: Справочник: В 5 т. / Под ред. С.А. Чер-навского, В.Ф. Рещикова. — 2-е изд., испр. — М: Машиностроение, 1976. — Т.2: Конструкционные стали / С.А. Чернавский, В.Ф. Кухзин, В.Ф. Рещиков. — 368 с.

123. Справочник металлиста: Справочник: В 5 т. / Под ред. С.А. Чер-навского, В.Ф. Рещикова. — 2-е изд., испр. — М: Машиностроение, 1976. — Т.З: Инструментальные стали / С.А. Чернавский, В.Ф. Кухзин. — 291 с.

124. Степанов, В.А. Диаграмма сжатия пластичных материалов при временах порядка 10° с / В.А. Степенов // Высокоскоростная деформация. — М.: Наука, 1971. — С. 23-25.

125. Старков, В.К. Дислокационные представления о резании металлов / В.К. Старков. — М.: Машиностроение, 1979. — 160 с.

126. Ташлицкий, Н.И. Влияние механических свойств и теплопроводности стали на температуру резания и обрабатываемость / Н.И. Ташлицкий. — М.: Машгиз, 1952. — 88 с.

127. Ташлицкий, Н.И. О влиянии теплопроводности стали на температуру резания и обрабатываемость / Н.И. Ташлицкий // Новые исследования в области резания металлов. — М.: ЦНИИТМАШ, 1948. — С. 129-146.

128. Температурно-скоростные прочностные характеристики материалов: справочник. РТМ. — Челябинск: УралНИИАШ, 2006. — 45 с.

129. Тиме, И.А. Сопротивление металлов и дерева резанию / И.А. Тиме. — СПБ, 1870.

130. Усачев, Я. Г. Явления происходящие при резании металлов / Я.Г.Усачев // Известия Петроградского политехнического института, 1915. — С. 86-95.

131. Фадюшин, О.С. Разработка расчетной методики назначения характеристики шлифовального круга по тепловому ограничению для автоматизированного проектирования операции шлифования: дис. . канд. техн. наук / О.С. Фадюшин. — Челябинск, 1996. — 200 с.

132. Фельдштейн, Э.И. Обрабатываемость сталей в связи с условиями термической обработки и микроструктуры / Э.И. Фельдштейн. — М.: Машгиз, 1953. —256 с.

133. Филимонов, JI.H. Стойкость шлифовальных кругов / JI.H. Филимонов. — Л.: Машиностроение, 1973. — 136 с.

134. Филинов, С.А. Справочник термиста / С.А. Филинов, И.В. Фир-гер. — Л.: Машиностроение, 1964. — 244 с.

135. Франк, Ф.К. Дислокация в кристаллах / Ф.К. Франк, В.Т. Рид. — М.: Металлургиздат, 1957. —249 с.

136. Френкель, Я.М. Собрание избранных трудов / Я.М. Френкель. — М.: Издательство АН СССР, — 1959. — Т. 1. — 470 с.

137. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов / Я.Б. Фридман. — М.: Машиностроение, 1974. —4.1. —470 с.

138. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов / Я.Б. Фридман. — М.: Машиностроение, 1974. — 4.2. — 360 с.

139. Худобин, Л.В. Пути совершенствования технологии шлифования / Л.В. Худобин. — Саратов: Приволжское книжное издательство, 1969. — 213 с.

140. Худобин, Л.В. Смазочно-охлаждающие средства, применяемые при шлифовании / Л.В. Худобин. — М.: Машиностроение, 1971. — 214 с.

141. Шамин, В.Ю. Физико-химические процессы в зоне шлифования /В.Ю. Шамин // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обрабат-ки: сб. науч. тр. —Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1974. — С. 19-21.

142. Шатунов, М.П. Тепловые зависимости и методика расчета температур при шлифовании / М.П. Шатунов, В.Ф. Совкин // Вопросы нестационарного переноса тепла в массы. —1965. — С.50-54.

143. Основы выбора частотных характеристик динамометра при тензо-метрировании сил резания единичным зерном / П.И. Ящерицын, В.А. Акано-вич, А.А. Кошин, Г.В. Пустовойт // Известия АН БССР. — 1975. — №3. — С. 65-69.

144. Особенности тензометрирования сил резания единичным зерном /П.И. Ящерицын, В.А. Аканович, А.А. Кошин, Г.В. Пустовойт // Известия АН БССР. — 1975. — №1. — С.56-60.

145. Ящерицын, П.И. Шлифование металлов / П.И. Ящерицын, Е.А. Жалнерович. — Минск: Беларусь, 1970. — 463 с.

146. Ящерицын, П.И. Повышение качества шлифованных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента / П.И. Ящерицын, А.Г. Зайцев. — Минск: Наука и техника, 1972. — 480 с.

147. Ящерицын, П.И. Тепловые явления при шлифовании и свойства обрабатываемых поверхностей / П.И. Ящерицын, А.К. Цокур, М.Л. Еременко. — Минск: Наука и техника, 1973. — 115 с.

148. Bechtold , J. Tr. A.I.M.E. /J. Bechtold . —1958, T.206. — 142 p.

149. Marshall, M. The Shear-Angle Relationship in Metal cutting / M. Marshall, M. Shaw, N. Cook. — Transactions of ASME, 1953. — 288 p.

150. Metsui, S. Statistical approach to grinding mechanism on a few experiments / S. Metsui, K. Syoji // Technol. Repts Tokoku Univ. — 1975. — №2. — p. 353-359.

151. Opitz, H. Daten verarbeitung sanlagen. Technischer Verlag / H. Opitz, W. Simon. — Grossman, Stuttgart, 1964 — 368 z.158. www.matmodels.ru