автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности глубокого сверления маломерных отверстий путем использования энергии УЗ-поля

На правах рукописи

ТАБЕЕВ МИХАИЛ ВИКТОРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ МАЛОМЕРНЫХ ОТВЕРСТИЙ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ УЗ-ПОЛЯ

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ульяновск - 2005

Работа выполнена на кафедре "Технология машиностроения" Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Б.С. Киселев

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор БЛ. Штриков

кандидат технических наук, доцент В.И. Жиганов

Ведущая организация - ОАО "Димитровградский автоагрегатный завод"

Защита диссертации состоится 2 ноября 2005 г. в 14:00 на заседании диссертационного совета К 212.277.01 в первом корпусе Ульяновского государственного технического университета по адресу: г. Ульяновск, ул. Энгельса, 3 (почтовый адрес: 432027, ГСП, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32).

(г. Димитровград)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УлГТУ.

Автореферат разослан

»

сентября 2005 г.

Ученый секретарь

кандидат технических наук, профессор

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Глубокое сверление маломерных отверстий (I > 10Д £> до 8 - 10 мм) остается одним из "узких" мест в технологических процессах изготовления ответственных деталей машин (коленчатые валы, крепежные детали летательных аппаратов, детали аппаратуры впрыска топлива, систем охлаждения, смазки и др.) вследствие интенсивного затупления и низкой стойкости спиральных сверл, а также большой вероятности их поломок, часто приводящих к необходимости электроэрозионного извлечения отломившейся части инструмента из заготовки, либо к браку почти готового изделия. Наиболее перспективными путями совершенствования технологии глубокого сверления маломерных отверстий является рациональное применение смазочно-охлаждаю-щих жидкостей (СОЖ), в том числе подача их непосредственно в контактную зону обработки и, прежде всего, к наиболее теплонагруженным ее участкам, а также использование энергии ультразвукового (УЗ) поля для реализации эффекта снижения трения, кавитационного и звукокапиллярного эффектов, обеспечивающих глубокое проникновение жидкости в капилляры, трещины и стесненные зоны контакта под действием ультразвуковых колебаний (УЗК).

Применение энергии УЗ-поля при обработке маломерных отверстий приводит к существенному снижению теплосиловой напряженности процесса глубокого сверления, повышению периода стойкости и точности обработки, снижению крутящего момента и составляющих силы резания, увеличению проникающей способности СОЖ.

Тема диссертации, направленной на повышение технологической эффективности операций глубокого сверления путем использования энергии УЗ-поля, отвечает запросам производства, что обусловливает ее актуальность.

Работа выполнена в рамках НИР госбюджетной программы Министерства образования и науки РФ по проекту 201.09.01.003 "Новые ультразвуковые ресурсосберегающие технологии механической обработки заготовок из труднообрабатываемых материалов в машино- и приборостроении"

Автор защищает: 1. Результаты теоретико-экспериментальных исследований проникающей способности СОЖ при глубоком сверлении маломерных отверстий с использованием УЗК и, в частности, результаты теоретической оценки проникающей способности СОЖ, новую методику экспериментальной оценки проникающей способности при глубоком сверлении маломерных отверстий, новые устройства и способы использования энергии УЗ-поля при сверлении, результаты экспериментальных исследований проникающей способности СОЖ.

2. Результаты теоретико-экспериментальных исследований теплосиловой напряженности процесса глубокого сверления маломерных отверстий и, в част-

1*14 I

верстий с использованием энергии УЗ-поля, результаты экспериментальных исследований сил резания и контактных температур при сверлении с УЗК.

3. Результаты теоретико-экспериментальных исследований производительности и точности глубокого сверления маломерных отверстий с использованием энергии модулированных УЗК и, в частности, математическую модель увода сверла при обработке с наложением УЗК, результаты экспериментальных исследований увода сверла и разбивки отверстий, а также стойкости сверл при наложении УЗК.

4. Результаты опытно-промышленных испытаний новых способов и устройств на операции сверления смазочных отверстий в коленчатых валах на ОАО "Волжские моторы" (г. Ульяновск).

Цель работы. Повышение эффективности глубокого сверления маломерных отверстий спиральными сверлами путем использования новых методов применения энергии УЗ - поля.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи:

1. Разработана математическая модель проникновения СОЖ в зону обработки маломерных отверстий под действием УЗК.

2. Дано математическое описание и разработана методика расчета температурных полей в инструменте и заготовке численными методами при глубоком сверлении маломерных отверстий с учетом влияния СОЖ и УЗК, накладываемых на СОЖ и сверло.

3. Экспериментально оценена возможность усиления проникающей способности СОЖ и снижения теплосиловой напряженности сверления под действием УЗК, накладываемых на инструмент и СОЖ.

4. Разработана математическая модель и экспериментально исследованы причины увода сверла и разбивки маломерных отверстий при глубоком сверлении спиральными сверлами и предложены методы их устранения на основе рационального использования энергии УЗ-поля.

5. Разработаны новые способы и устройства для сверления глубоких маломерных отверстий с использованием энергии УЗ -поля, выявлены их технологические возможности и экономическая эффективность.

Научная новизна. Разработаны и экспериментально проверены математическая модель, методика и способ оценки проникающей способности СОЖ при глубоком сверлении с применением УЗК.

Получена теоретически и экспериментально проверена математическая модель теплового взаимодействия инструмента и заготовки при глубоком сверлении спиральными сверлами с учетом влияния УЗК, накладываемых на сверло и СОЖ.

Разработана математическая модель увода спирального сверла при сверлении маломерных глубоких отверстий с использованием УЗК.

Практическая ценность и реализация работы. Разработанные методика и программное обеспечение дают возможность моделировать тепловое состояние контактирующих объектов при глубоком сверлении спиральными сверлами маломерных отверстий с учетом их реальной формы, элементов режима резания, влияния СОЖ и УЗК, накладываемых на инструмент и СОЖ.

Предложены новые способы и устройства для использования УЗК при глубоком сверлении маломерных отверстий, защищенные семью патентами РФ.

Как показали опытно-промышленные испытания, проведенные на операции сверления смазочных отверстий в коленчатых валах 7305-4116 в условиях действующего производства ОАО "Волжские моторы", новая техника применения УЗК способствует повышению периода стойкости на 23 % при существенном уменьшении вероятности поломок сверл, расчетный годовой экономический эффект составил 94790 руб. на одну операцию.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на научно-технических конференциях (НТК) Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ) в 2001 - 2004 г.г.; на Всероссийской НТК "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники", Москва - Звенигород, 2002 г.; международных НТК "Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве", Харьков, 2002 г.; "Высокие технологии в машиностроении", Самара, 2002 г.; "Машиностроение и техносфера XXI века", Севастополь, 2003, 2004 г.г.; международном форуме по тепломассообмену ММФ - 2004, Минск, 2004 г.; на научно-технических семинарах кафедр "Технология машиностроения" и "Металлорежущие станки и инструменты" УлГТУ, 2003, 2004, 2005 г.г.; на заседании научно-технического совета машиностроительного факультета УлГТУ в 2005 г.

По теме диссертации опубликовано 12 работ, получено 7 патентов на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (133 наименования) и приложений (36 страниц), включает 221 страницу машинописного текста, 68 рисунков и 16 таблиц.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, её практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе показано, что известные способы повышения эффективности операций глубокого сверления путем рационального применения СОЖ не обеспечивают требуемую эффективность сверления маломерных отверстий спиральными сверлами или требуют серьезного изменения конструкции станков.

Перспективным направлением повышения эффективности глубокого свер-

ления является использование энергии УЗ-поля. К благоприятным последствиям наложения УЗК на процесс резания относятся: уменьшение затрат на трение; повышение точности обработки; уменьшение контактных температур и силы резания; усиление проникающего действия СОЖ; повышение износостойкости режущего инструмента и его периода стойкости.

Показана целесообразность проведения исследований с целью разработки мероприятий, обеспечивающих повышение технологической эффективности, и расширения сферы рационального применения энергии УЗ-поля на операции глубокого сверления маломерных отверстий без дорогостоящей модернизации металлорежущего оборудования.

В выводах сформулированы цель и задачи работы, приведенные выше.

Во второй главе представлены результаты теоретико-экспериментальных исследований проникающей способности СОЖ при глубоком сверлении маломерных отверстий с наложением УЗК.

Согласно современным представлениям, СОЖ проникает в зону контакта через сеть капилляров (микроканалов), образующихся между заготовкой и инструментом. Процесс проникновения СОЖ в капилляр можно свести к следующим этапам: вход СОЖ в жидкой фазе в капилляр под действием внешнего давления с учетом сил вязкого трения; взрывное испарение СОЖ в устье капилляра; заполнение капилляра парами СОЖ; адсорбция частиц газообразной СОЖ на стенках капилляра.

Результаты расчетов основных характеристик процесса проникновения СОЖ в единичный капилляр показывают, что с использованием УЗК при глубоком сверлении увеличивается число циклов заполнения капилляра и глубина проникновения в него СОЖ за время его существования. Это означает, что применение ультразвука увеличивает количество СОЖ, проникающей в зону резания, и способствует более эффективному ее использованию.

Наложение УЗК на СОЖ, находящуюся в пространстве между поверхностями режущего инструмента и заготовки, вызывает возникновение кавитации. Последняя является причиной увеличения скорости движения и глубины проникновения СОЖ по капиллярным каналам из-за возникновения звукокапил-лярного эффекта. Все это приводит к увеличению проникающей способности и расхода СОЖ через сеть капилляров к контактным зонам.

Как правило, в известных исследованиях использовали УЗК традиционно синусоидальной или прямоугольной формы, задаваемой серийно выпускаемыми ультразвуковыми генераторами серий УЗУ и УЗГ.

СОЖ, подаваемая в зону обработки электронасосом, неизбежно насыщается воздухом. Это позволяет предположить, что в озвучиваемой жидкости существуют пузырьки радиусом до 1мм. Поэтому, если амплитуда звукового давления незначительно превышает порог кавитации, не все газовые пузырьки способны кавитировать. Пузырьки, размер которых больше резонансного, под дей-

ствием звуковой волны совершают колебательные движения не захлопываясь. При заданных характеристиках УЗ- сигнала способны кавитировать пузырьки, размеры которых удовлетворяют условию:

Romn< R < Roman. С)

где Romm - определяется амплитудой звукового давления, a Romœ - частотой колебаний.

Чтобы обеспечить кавитацию пузырьков, имеющих различные начальные радиусы R0, следует расширить как спектр частот колебаний насадка, так и диапазон амплитуд звукового давления. Это можно реализовать на практике, путем применения модулированных ультразвуковых колебаний.

Экспериментальные исследования проникающей способности СОЖ в зону глубокого сверления (£) = 4 мм, L = 50 мм) провели на оригинальной установке с наложением на инструмент и СОЖ синусоидальных и модулированных по частоте и амплитуде УЗК. Для этого в плоской заготовке 2 из стали 40Х и прозрачных накладках 3 из оргстекла (рис. 1), перпендикулярно оси обрабатываемого отверстия были просверлены отверстия (капилляры) малого (= 0,5 мм) диаметра. Прозрачные накладки 3 с двух сторон были приклеены к заготовке.

При сверлении глубокого отверстия спиральным сверлом из стали Р18 диаметром 4 мм в момент перерезания поперечных отверстий СОЖ, проникшая на глубину расположения этих отверстий, начинает их заполнять. По длине заполненного жидкостью отверстия в прозрачных накладках можно оценить расход и давление (с использованием образцовых микроманометров) СОЖ, поступившей в зону резания на данной глубине. В качестве СОЖ использовали 3 %-ный водный раствор концентрата Синхо-2м, который подавали к зоне резания с расходом 4 дм3/мин или через штатное сопло поливом (база для сравнения), или через новые, предложенные автором устройства.

В первом устройстве (патент РФ № 2203782) колебания (в том числе модулированные по амплитуде и частоте) возбуждали непосредственно в насадке (волноводе) для направления жидкостного потока. При этом, для того чтобы УЗК, наиболее полно передавались СОЖ вблизи зоны резания, конструкция обеспечивает максимум колебаний на торце насадка - волновода 1 (рис. 2). Этот новый способ подачи СОЖ универсален и не требует каких - либо существенных изменений технологической оснастки. Однако, при такой конструкции устройства подачи СОЖ энергия акустического поля возбуждает непосред-

периментальной оценки проникающей способности при глубоком сверлении: 1 - режущий инструмент, 2 - заготовка, 3 - прозрачные пластины с отверстиями

ственно в зоне контакта инструмента с заготовкой УЗК сравнительно небольшой мощности и амплитуды и обеспечивает малую технологическую эффективность.

Во втором устройстве (патенты РФ № 2188113, 2203793, 2203790), в отличие от известных конструкций, для наложения колебаний вдоль оси сверла предложено накладывать УЗК на вращающийся инструмент в радиальном направлении через направляющую втулку - волновод (рис. 3). При этом УЗК возбуждаются непосредст-УЗК на струю СОЖ перед зоной об- венно в зазоре между сверлом и заготовкой, работки: 1-волновод; 2-пьезопре- а СОж, подаваемая к зоне резания поли-

образователи; 3 - штуцер; 4- про- активируется по всем контактным зо-

кладка; 5 - отражающая накладка

нам вследствие УЗ-вибрации вращающегося сверла. Наложение УЗК на сверло существенно снижает затраты на трение в контактных зонах при резании.

Рис. 3. Устройство для наложения УЗК на сверло в радиальном направлении: 1 волновод; 2 - сопло для подачи СОЖ; 3 -заготовка; 4 - сверло; 5 - отражающая накладка; 6 - пьезопреобразователи; 7 -кондукторная втулка

Другим вариантом использования энергии акустического поля (патенты РФ № 2203781, 2203782, 2203792) является одновременное наложение УЗК в радиально - осевом направлении на инструмент и на СОЖ перед зоной обработки (рис. 4). Для этого волновод, расположенный под острым углом к инструменту, имеет центральное отверстие для подачи СОЖ, сообщающееся с отверстием в кондукторной втулке. В результате УЗК возбуждаются в СОЖ перед зоной резания при прохождении жидкости по каналу в волноводе и непосредственно в зоне резания от УЗ-вибраций, накладываемых на вращающееся сверло.

Как и ожидалось, УЗК и особенно их модуляция оказались весьма эффективными средствами увеличения проникающей способности СОЖ. Результаты исследований процесса глубокого сверления с УЗК синусоидальной формы (без модуляции) при постоянных элементах режима обработки и расходе СОЖ, подаваемой помпой ПА-22, свидетельствуют об увеличении проникающей способности жидкости в среднем на 24 % вне зависимости от глубины сверления и

Рис. 2. Устройство для наложения

сож

Рис 4. Устройство для наложения УЗК на СОЖ и сверло в радиально-осевом направлении: 1 - волновод; 2 - сверло; 3 - пьезопреобразователи; 4 - штуцер; 5 -прокладка; 6 - отражающая шайба; 7 -стакан; 8 - заготовка; 9 - кондукторная втулка

отношения !/£>. Амплитудная и частотная модуляция увеличивает проникающую способность еще на 9 - 15 %. Построены регрессионные модели для оценки расхода СОЖ через зону резания с применением различных УЗ-устройств.

Третья глава посвящена моделированию тепловых процессов при глубоком сверлении маломерных отверстий спиральными сверлами с учетом применения СОЖ и УЗК, накладываемых на инструмент и СОЖ.

Тепловую напряжённость процесса глубокого сверления моделировали на основе совместного решения дифференциальных уравнений теплопро-

водности для заготовки и сверла с общим граничным условием в зоне контактного взаимодействия. Система дифференциальных уравнений теплопроводности сверла и заготовки в цилиндрической системе координат {гс, <рс, хс}, вращающейся вместе со сверлом с угловой скоростью ©с (для сверла), и в неподвижной цилиндрической системе координат {г„ ф3, х,} (для заготовки) (рис. 5) имеет следующий вид : /

дТ

от or.

дТ_ 'дг

дТ 1

- + -Т

дТ

д_ дг,

. дТ

гс дг,

+ h±JT

К

дТ' д

дфс, + дхс

дт4

дх3

' дТ^ С "лГ

(2)

дТ дх,

д

Зфс

+L.JL

r3 Br, rf дф,

где р„ и рз, си и с„ Хс и - соответственно плотность (кг/м3), удельная теплоемкость (Дж/(кг К)) и теплопроводность (Вт/(м-К)) материалов инструмента и заготовки; Т- температура, К; т - время, с.

Начальные условия однозначности определяют температуру контактирующих объектов в начальный момент времени (т = 0), равную температуре окружающей среды

T=Tf. (3)

Физические условия однозначности определяют теплофизические свойства контактирующих объектов и задаются в виде:

К = Ш; рс = Рс(Т); Сс = сс(Т); = ^ = Ъ(Т); р3 = рст = р,(Т); с3 = сст = с,(Г). (4)

О О),

Граничные условия В зоне контакта

' дт

дпс)„г-0

+ л.

дп,

п, =0

= Явыд-<1ст-Яж> Ти=Т3, (5)

Рис. 5. Схема к расчету теплового состояния системы «инструмент - заготовка» в процессе глубокого сверления маломерных отверстий: 1 - сверло; 2 -заготовка

где щ, п3 - нормаль к поверхности соответственно инструмента и заготовки на анализируемом участке; чшд- поверхностная плотность теплового потока в зоне контакта, Вт/м2;<7от, щж- поверхностная плотность теплового потока, отводимого из зоны контакта соответственно вместе со стружкой и СОЖ, Вт/м2; Тс, Т3 - местные контактные температуры инструмента и заготовки соответственно, К.

с3тс„Т

9ж =

сжСж{Т-Т,)

при Т <Т/,

Спж^пж (Т-Т,) + сжСж(Т, - 7))

(6)

, при7'>Г1,

где тс„ - масса материала, удаляемого с заготовки за единицу времени, кг/с;

, сжОж(Т -ТА

^ - фактическая площадь контакта, м ; йж, =-1--массовый

г

расход СОЖ и ее пара через зону резания, кг/с; г - удельная теплота парообразования СОЖ, Дж/кг; Т3 - температура насыщения СОЖ, К.

Для участков контакта режущих поверхностей инструмента с поверхно-

стями заготовки и стружки

с>ЧвЫд =

дРУ

Чвыд- др >

где Р2 - касательная составляющая силы резания, Н; V- скорость резания м/с .

(7)

Для поверхностей инструмента и заготовки, омываемых СОЖ:

-К

дТ\ п* 1

дТ

дп-

„ж

(8)

из «0

где ц* - поверхностная плотность теплового потока, поглощаемого СОЖ,

Вт/м2.

Для свободных поверхностей, не омываемых СОЖ:

-К}-

дТ

дТ

= а3(Г-7>),

(9)

пи о V "з Л1=0

где а„ и сц - местные коэффициенты теплоотдачи соответственно к поверхностям инструмента и заготовки, Вт/(м2-К); Т, - температура потока охладителя

(воздуха или СОЖ), К.

Местные коэффициенты теплоотдачи определяли из уравнений подобия по методике А.В. Болгарского, Г.А. Мухачева, В.К. Щукина.

Совместное решение уравнений теплопроводности производили численным методом с помощью специально написанной программы.

Для проверки адекватности математической модели провели экспериментальное измерение силы резания с помощью многократно перерезаемой полуискусственной термопары. Результаты экспериментов (рис. 6) отличаются от расчетных не более чем на ± 15 %, что говорит об адекватности модели.

Рис. 6. Зависимость контактной температуры Гот вида УЗК, накладываемых на сверло, и отношения глубины I к диаметру й отверстия: 1, ♦ - сверление без УЗК; 2, ■ наложение УЗК синусоидальной формы; 3, * - ампли-тудно-модулированные УЗК; 4, • -частотно-модулированные УЗК; точки

- эксперимент; линии - расчет О 1 2 3 4 3 6 7 8 9 10 И 12 13

Ш-►

Для численного расчета контактных температур необходимо располагать значениями составляющих силы резания, для чего было проведено их экспериментальное определение и многофакторное регрессионное моделирование.

Установлено, что наибольшее влияние УЗК оказывают на крутящий момент, воздействие же их на осевую силу менее ощутимо. Относительно малое влияние УЗК на осевую силу объясняется тем, что возникающие в инструменте и СОЖ колебания снижают силу трения, оказывающую наибольшее влияние на крутящий момент.

Максимальное снижение осевой силы и крутящего момента достигается при наложении УЗК на сверло и СОЖ в радиально-осевом направлении, причем наложение частотно-модулированных колебаний оказалось более эффективным. При использовании данного способа М^ и Рх по сравнению с подачей СОЖ поливом снижаются соответственно на 45 и 20 % при сверлении заготовок из стали 40Х и на 21 и 6,5 % при обработке заготовок из стали 12Х18Н10Т.

В результате выполненных многофакторных экспериментов были получены регрессионные зависимости, позволяющие определить зависимость составляющих силы резания от элементов режима обработки и расхода СОЖ.

С целью обоснования выбора значений угла наклона волновода & (см. рис. 4) к оси сверла провели экспериментальные исследования по оценке осевой составляющей силы резания и крутящего момента. Сверлили отверстия в заготовках из стали 40Х. Эксперименты показали что наибольшую эффективность

сверления обеспечивает наложение УЗК перпендикулярно режущей кромке сверла (рис. 7) т.е. под углом 31° к его оси (при угле сверла 2<р = 118

Рис. 7. Зависимость крутящего момента Мкр - (а) и осевой составляющей силы Рх - (б) от угла наложения колебаний относительно оси сверла и формы применения УЗК: О - обработка без УЗК; ■ - с УЗК синусоидальной формы; И -УЗК с амплитудной модуляцией; ЙЗ - УЗК с амплитудно-частотной модуляцией

В четвертой главе приведены теоретико-экспериментальные исследования стойкости сверл и точности глубоких маломерных отверстий.

По данным Д. Кумабэ, увод ^ и изгиб оси сверла к можно определить по формулам:

у р,

3 Ру

2

,(Ю)

где Е - модуль упругости материала сверла, Па; 3-момент инерции эквивалентного сечения сверла, м4; ¿с» - вылет сверла, м; к = У).

Однако в зависимостях (10), фактически не учитывается влияние реальных отклонений режущих кромок сверла от правильной геометрической формы (прежде всего, несимметричность и биение режущих кромок), что может привести к сущест-

Рис. 8. Схема прогиба ин- венным ошибкам при расчетах угла к и отклонения

струмента при сверлении у

под действием составляю- При глубоком сверлении I » Д следователь-щих сил резания: Ру'и Р/~ но> и сам инструмент при его полном вылете из па-проекции составляющих трона имеет малую жесткость. Это может привести силы резания на плоскость к потере его устойчивости уже в самом начале сверления, когда сила Рх еще невелика, но достаточна для того, чтобы вызвать смещение вершины сверла относительно координатных осей (рис. 8). Сила Рх из-за несимметричности и

биения режущих кромок сверла приложена к инструменту с некоторым дополнительным эксцентриситетом /.

Таким образом, в процессе сверления инструмент подвергается сложным изгибающим нагрузкам относительно оси X (крутящий момент Мх), оси У (изгибающий момент Му = Р1-Рг+(Рх+Р!а+Р20со5юсх)-Ря1), оси 2 (изгибающий момент Мг=РуРу+{Рх+Руа + Руйсо%®(л)-Рун). Схема прогиба

инструмента при сверлении представлена на рис. 8.

При расчете прогиба сверла под действием возникающей из-за несимметричности режущих кромок силы Ру использовали подход, предложенный С.А. Васиным, для расчета силы Рх. В результате получили следующую зависимость:

Ру - SbSA,

qf_c_ Sba

К,

40

'g®*

-SbSzRcesw<s>Ci

К,

sin<pce

IgV*

Кв j

llz 3

св.

1—

(11)

r Sh jw<p„ Rce

1-

+ abh3Rcectg4>J\-

ro

где Sb - действительный предел прочности материала сверла при растяжении, МПа; Sz - подача сверла на одно режущее лезвие, мм/об; z - число режущих лезвий (для стандартного сверла - z = 2); Кф - удельная сила стружкообразова-ния на максимальном радиусе главной режущей кромки, Н; г0 - длина поперечной режущей кромки на сверле, м; Rce - радиус сверла, м; ту - средние касательные напряжения в условной плоскости сдвига, МПа; сок - угол наклона винтовой канавки сверла, рад; <рсв - угол в плане, рад; - условный предел прочности при растяжении, МПа; h3 - фаска износа по задней поверхности, м; /- ширина ленточки сверла, м; q «(0,7-0,8)Sb - касательное напряжение на передней поверхности, МПа; с - полная длина контакта стружки с инструментом, м; а - толщина срезаемого слоя, м.

Величину изгибающей сверло силы из-за несимметричности его главных режущих кромок определяли по силе Ру для каждой из кромок в отдельности (соответственно Pyi и Ру2), подставляя в формулу (11) значения радиуса (длины) этих кромок r0i и гп2. Разность сил Pyi и Ру2 дает значение изгибающей силы Ру. Используя такой подход можно определить / - эксцентриситет приложения силы Рх (рис. 8). Для этого находили силы Рх! и Рх2 на каждой из главных режущих кромок, преобразуя зависимость С.А. Васина и исключив из нее число режущих кромок z:

ъЛЪ-Р*)

2 К**)' (П)

После вычисления сил резания (по зависимостям С.А. Васина и выражению (11)) рассчитали величины изгиба и увода сверла по формулам (10).

Для оценки влияния ультразвука при глубоком сверлении на увод отверстий и изгиб инструмента в зависимостях для определения сил резания учитывали уменьшившийся коэффициент трения, который определяли расчетным путем по зависимостям В.Ю. Веромана. Подставив в формулы для определения крутящего момента новые значения коэффициентов трения, определяли степень уменьшения его величины:

- при радиальном и радиально-осевом наложении УЗК

дм кр = ~~—

^ 2 И#1 фс

- при осевом наложении УЗК

5(«ФС

-2(ЯС

V;

0,63ц,

1--агссоз

я

1с

V-

^Ут/ус?

+1

:К(к2)

; (13)

,(14)

где Ц| -коэффициент трения в обычных условиях (без УЗК); Ус - скорость скольжения на поверхности контакта, м/с; Ут - амплитуда колебаний скорости волновода, м/с; - полный эллиптический интеграл;

к2я _1_

Результаты расчетов показывают, что наложение УЗК на осевой режущий инструмент малого диаметра приводит к значительному уменьшению увода сверла F от оси вращения (см. табл.).

Расчетные значения параметров точности процесса глубокого сверления отверстий

Вид УЗК Параметры точности процесса глубокого сверления

мм к, град

Без ультразвука 0,25 0,92

УЗК постоянной частоты и амплитуды 0,18 0,65

Амплитудно- модулированные УЗК 0,15 0,51

Амплитудно-частотно-модулированные УЗК 0,13 0,48

Как показали результаты экспериментов, наибольшее уменьшение силы Рх и крутящего момента Мгр наблюдается на глубине сверления свыше 5П при наложении частотно- и амплитудно-модулированных УЗК в радиально-осевом направлении на сверло с одновременной подачей СОЖ через волновод и кондукторную втулку к зоне резания, что способствует уменьшению увода сверла и разбивки отверстий (оценивали прямым измерением на часовом проекторе типа ЧП после сверления отверстий диаметром 4 мм в пакетах заготовок из сталей 40Х и 12Х18Н10Т).

Таким образом, экспериментально подтверждено, что воздействие модулированных УЗК на вращающееся маломерное спиральное сверло позволяет уменьшить его увод на 25 - 42 % и существенно снизить вероятность поломки даже при Ь/Б > 10.

Исследования технологической эффективности новой УЗ-техники для глубокого сверления показали, что наибольший период стойкости инструмента обеспечивает наложение УЗК одновременно на СОЖ и сверло в радиально-осе-вом направлении (рис. 9). При этом наибольшую эффективность (по сравнению с подачей СОЖ поливом) обеспечивают УЗ-устройства для наложения частотно-модулированных колебаний: период стойкости сверл увеличился в 1,8 (40Х) и 1,6 (12Х18Н10Т) раза; затем по технологической эффективности следует устройство для наложения амплитудно-модулированных колебаний (увеличение периода стойкости соответственно в 1,75 и 1,6 раза). Наименее эффективно устройство для наложения УЗК синусоидальной формы постоянной частоты и амплитуды (период стойкости тс увеличился в 1,25 - 1,3 раза).

Тс

а)

30 мин 20 15 10 5 0

1 2 3 4 5 6 7 6 9 10 11

Тс

б)

—

1 2 3 4 5 6 7 в 9 10 11

Рис 9. Влияние способа подачи СОЖ и формы УЗК на период стойкости сверла: а 40Х, б - 12Х18Н10Т; 1 - 4 использование устройства для наложения УЗК на СОЖ перед зоной резания: соответственно без УЗК (база для сравнения), с УЗК синусоидальной формы, с амплитудной модуляцией, с частотной модуляцией; 5 - 7 - устройство для наложения УЗК на сверло в радиальном направлении соответственно без модуляции, с амплитудной модуляцией, с частотной модуляцией; 8 - 11 - устройство для наложения УЗК на сверло и СОЖ в радиально-осевом направлении соответственно без УЗК, с УЗК без модуляции, с амплитудной модуляцией, с частотной модуляцией.

В итоге установлено, что наибольшую эффективность глубокого сверления обеспечивает частотно-модулированные УЗК, а наилучшим способом использования энергии УЗ-поля является одновременное наложение колебаний на СОЖ и на сверло в радиально-осевом направлении.

В пятой главе приведены результаты опытно-промышленных испытаний новых устройств для наложения УЗК на операции сверления смазочных отверстий в коленчатых валах 7305-4116 из высокопрочного чугуна ВЧ50 в условиях действующего производства цеха № 4 ОАО "Волжские моторы". По этим данным выполнен расчет экономического эффекта от их внедрения.

Опытно-промышленные испытания показали, что применение новой технологии глубокого сверления отверстий (£> = 7 мм, Ь = 90 мм) с наложением на сверло и СОЖ амплитудно-частотно-модулированных УЗК в радиально-осевом направлении позволяет повысить период стойкости сверла на 23 % и значительно уменьшить число поломок инструмента.

Приложения включают результаты многофакторных исследований и регрессионные зависимости для расчета проникающей способности СОЖ, величин Мцр и Рх при глубоком сверлении с применением новой УЗ-техники, а также метрологическую оценку результатов экспериментальных исследований, примеры расчета основных параметров УЗ-техники и акты опытно-промышленных испытаний.

3. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экспериментально доказано, что использование энергии модулированного УЗ-поля для возбуждения вибраций контактирующих объектов (сверло, СОЖ, заготовка, стружка) в процессе глубокого сверления приводит к существенному повышению проникающей способности смазочно-охлаждающей жидкости. Выявлена зависимость проникающей способности СОЖ от формы УЗ сигнала и элементов режима резания при наложении ультразвуковых колебаний на спиральное сверло и СОЖ.

2. Разработана математическая модель теплового взаимодействия заготовки и инструмента, адекватно учитывающая особенности выполнения операции с наложением УЗК на СОЖ и сверло. Реализована оригинальная методика численного расчета теплового состояния системы вращающегося инструмента и неподвижной заготовки. Сопоставление результатов расчета температуры в зоне контакта с экспериментальными данными свидетельствуют о достоверности предлагаемой методики: расчетные и экспериментальные значения контактных температур отличаются не более чем на ± 15 %. Это подтверждает и адекватность предложенных математических моделей и методики численного расчета теплового состояния инструмента и заготовки при глубоком сверлении маломерных отверстий реальному процессу.

3. На основе теории устойчивости разработана математическая модель работы спирального сверла при глубоком сверлении маломерных отверстий, позволяющая прогнозировать возможные величины увода оси сверла от оси вращения шпинделя. Выявлены основные причины увода сверла и разбивки отверстия и предложены пути их уменьшения. Расчетным путем установлено и экспериментально подтверждено, что использование энергии модулированного УЗ-поля при глубоком сверлении позволяет уменьшить увод сверла до 40 % и резко сократить вероятность его поломки.

4. Экспериментальным путем подтверждено, что использование энергии модулированного УЗ-поля для наложения колебаний ультразвуковой частоты

на сверло и СОЖ позволяет до 1,9 раза уменьшить осевую составляющую силы резания и до 3 раз уменьшить крутящий момент при глубоком сверлении маломерных отверстий, что создает предпосылки для интенсификации режима резания, повышения производительности и увеличения периода стойкости режущего инструмента.

5. Предложены четыре новых способа использования энергии УЗ-поля при глубоком сверлении, защищенные патентами РФ на изобретения.

6. Разработаны на уровне изобретений устройство для наложения УЗК на СОЖ перед зоной обработки и два устройства для наложения УЗК на сверло в радиальном и радиально-осевом направлении.

7. Проведены опытно-промышленные испытания новой ультразвуковой техники в условиях действующего производства ОАО "Волжские моторы" (г. Ульяновск) на операции глубокого сверления смазочных отверстий в коленчатых валах. Установлено, что использование разработок в промышленности позволяет увеличить период стойкости спиральных сверл минимум на 23 % и резко уменьшить вероятность их поломок.

8. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения новых разработок на четырех станках действующего производства ОАО "Волжские моторы" составляет 94790 рублей.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Киселев, Е.С. Сверление малоразмерных глубоких отверстий с наложением модулированных ультразвуковых колебаний / Е.С. Киселев, М. В. Табеев // Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве: сборник трудов 4-й международной научно-техн. конф. - Харьков: Харьковск. госуд. политех. ун-т. - 2001. - С. 83-86.

2. Киселев, Е.С. Глубокое сверление маломерных отверстий с наложением УЗК / Е.С. Киселев, М. В. Табеев // Материалы международной научно-технической конференции "Высокие технологии в машиностроении". - Самара: СГТУ, 2002. - С. 184-186.

3. Киселев, Е.С. Модель теплосилового взаимодействия заготовки и инструмента при глубоком сверлении с применением СОЖ и наложением ультразвука / Е.С. Киселев, В,Н. Ковальногов, М. В. Табеев // Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Международный сборник научных трудов. - Донецк: ДНТУ, 2003. - Вып. 25. - С. 172-178.

4. Киселев, Е.С. Моделирование и численное исследование теплосилового взаимодействия заготовки и инструмента при глубоком сверлении с применением СОЖ и наложением ультразвука / Е.С. Киселев, В.Н. Ковальногов, М. В. Табеев // Труды V Минского международного форума по тепломассообмену ММФ - 2004. - Минск, НТМО им A.B. Лыкова, 2004. - 9 с.

5. Киселев, Е.С. Использование ультразвука для усиления проникающей способности СОЖ при глубоком сверлении маломерных отверстий/ Е.С. Киселев, В.Н. Ковальногов, М. В. Табеев // Вестник Ульян, госуд. технич. унив. Вып. 2.-2004.-С. 33-35.

6. Киселев, Е.С. Эффективность глубокого сверления маломерных отверстий с использованием УЗ-поля / Е.С. Киселев, М.В. Табеев // Вестник Ульян, госуд. техн. унив. Вып. 3. - 2004. - С. 32-34.

7. Пат. 2188113 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ подачи смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке отверстий малого диаметра / Киселёв Е.С., Унянин А.Н., Табеев М.В. ; - № 2001102153/02; Заявл. 23.01.01. Опубл. 27.08.02. Бюл. № 24.

8. Пат. 2203781 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ обработки отверстий осевым инструментом с наложением ультразвуковых колебаний/ Киселёв Е.С., Табеев М.В. ; - № 20021000935/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.5.03. Бюл. № 13

9. Пат. 2203782 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ обработки отверстий осевым инструментом с наложением ультразвуковых колебаний / Киселёв Е.С., Табеев. М.В. ; - № 20021000936/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.5.03. Бюл. № 13

Ю.Пат. 2203790 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ подачи смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке отверстий / Киселёв Е.С., Табеев. М.В.; -№ 2002100933/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.05.03. Бюл. № 13.

11.Пат. 2203791 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Устройство для подачи смазочно-охлаждающих жидкостей/ Киселёв Е.С., Табеев. М.В., Дере-вянко В.И.; - № 2002100937/02. Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.05.03. Бюл. № 13.

12.Пат. 2203792 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Устройство для подачи смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке отверстий малого диаметра / Киселёв Е.С., Табеев. М.В. ; - № 2002100938/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.05.03. Бюл. № 13.

13.Пат. 2203793 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ подачи смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке отверстий / Киселёв Е.С., Табеев. М.В.; - № 2002100941/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.05.03. Бюл. № 13.

Автореферат ТАБББВ М.В.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ МАЛОМЕРНЫХ ОТВЕРСТИЙ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ УЗ - ПОЛЯ

Подписано в печать 20.09.2005. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Усл. п.л. 1,25. Уч.-изд.л. 1,125. Тираж 100 экз. Заказ 9/3 Типография УлГТУ. 432027, Ульяновск, ул. Сев. Венед, 32.

7560

РЫБ Русский фонд

2006-4 18141

л

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ МАЛОМЕРНЫХ ОТВЕРСТИЙ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Особенности силового и теплового взаимодействия контактирующих объектов при глубоком сверлении спиральными сверлами.

1.2. Пути и средства снижения теплосиловой напряженности процесса глубокого сверления отверстий спиральными сверлами за счет СОЖ.

1.3. Возможности снижения теплосиловой напряженности процесса глубокого сверления маломерных отверстий использованием УЭК.

1.4. Выводы. Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОНИКНОВЕНИЯ СОЖ В ЗОНУ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ МАЛОМЕРНЫХ ОТВЕРСТИЙ СПИРАЛЬНЫМИ СВЕРЛАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ МОДУЛИРОВАННЫХ УЗК.

2.1. Физические основы использования УЗК для повышения проникающей способности СОЖ при глубоком сверлении маломерных отверстий вращающимся осевым инструментом.

2.1.1.Физические основы использования УЗК для повышения технологической эффективности СОЖ.

2.1.2.Влияние условий наложения и параметров ультразвукового поля на проникающую способность СОЖ.

2.2. Методика экспериментальной оценки проникающей способности СОЖ при глубоком сверлении маломерных отверстий.

2.3. Экспериментальные исследования проникающей способности СОЖ при глубоком сверлении маломерных отверстий.

2.4. Выводы

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ГЛУБОКОМ СВЕРЛЕНИИ.

3.1. Математическая модель теплового взаимодействия объектов, контактирующих в процессе глубокого сверления маломерных отверстий.

3.2. Численное решение задачи теплообмена при глубоком сверлении спиральными сверлами.

3.3. Методика экспериментального исследования теплосиловой напряженности глубокого сверления маломерных отверстий.

3.4. Экспериментальные исследования теплосиловой напряженности глубокого сверления.

3.4.1.Экспериментальные исследования силовой напряженности глубокого сверления.

3.4.2. Экспериментальные исследования контактных температур при глубоком сверлении отверстий.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ТОЧНОСТИ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ МАЛОМЕРНЫХ ОТВЕРСТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ МОДУЛИРОВАННЫХ УЗК.

4.1. Математическая модель увода сверла при глубоком сверлении.

4.2. Методика исследования технологической эффективности и точности глубокого сверления маломерных отверстий.

4.3. Экспериментальные исследование технологической эффективности и точности обработки при глубоком сверлении маломерных отверстий.

4.3.1. Экспериментальные исследования точности обработки при глубоком сверлении.

4.3.2. Исследование технологической эффективности обработки и стойкости сверла.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ УЗ - ТЕХНИКИ ПРИ ГЛУБОКОМ СВЕРЛЕНИИ МАЛОМЕРНЫХ ОТВЕРСТИЙ.

5.1. Методика опытно-промышленных испытаний УЗ-техники в условиях действующего производства.

5.1.1. Условия испытаний.

5.1.2. Периодичность и условия контроля.

5.1.3. Порядок проведения испытаний.

5.2. Результаты опытно-промышленной апробации и ее анализ.

5.3. Расчет экономической эффективности от внедрения результатов исследований.

5.3.1. Источники экономической эффективности.

5.3.2. Методика расчета экономической эффективности.

5.3.3. Расчет экономического эффекта от внедрения новой технологии глубокого сверления с использованием энергии УЗ-поля на операции сверления смазочных отверстий в коленчатом вале 7305-4116.

5.4.Вывод ы.

Глубокое сверление маломерных отверстий (L > 10D, D до 8 -10 мм) остается одним из "узких" мест в технологических процессах изготовления ответственных деталей машин (коленчатых валов, крепежных деталей летательных аппаратов, деталей аппаратуры впрыска топлива, систем охлаждения, смазки и др.) вследствие интенсивного затупления и низкой стойкости сверла, а также большой вероятности его поломок, часто приводящих к необходимости электроэрозионного извлечения отломившейся части сверла из заготовки, либо к браку почти готового изделия. Известно (см., например, [133]), что наиболее теплонагруженным участкам зоны обработки, как правило, соответствуют участки работы режущего инструмента с наиболее интенсивным износом, затуплением и потерей работоспособности. Поэтому перспективными путями совершенствования технологии глубокого сверления маломерных отверстий является рациональное применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), включающее подачу их непосредственно в контактную зону обработки и, прежде всего, к наиболее теплонагруженным ее участкам, а также использование энергии ультразвукового (УЗ) поля для реализации эффекта снижения трения и увеличения пластичности обрабатываемого материала, кавитационного и звукокапилярного эффектов, обеспечивающих глубокое проникновение жидкости в капилляры, трещины и стесненные зоны контакта под действием ультразвуковых колебаний (УЗК).

Перечисленные вопросы, на наш взгляд, недостаточно исследованы. Практически не существует рекомендаций по рациональному применению УЗК при глубоком сверлении. Известны научные публикации А.И. Маркова [59, 60, 61], В.Н. Подураева [85-89], М.С. Нерубая [71], Д. Кумабэ [55] и некоторых других исследователей по наложению УЗК на инструмент и заготовку. Однако методы наложения УЗК на инструмент или заготовку, рассмотренные в этих работах, хотя и дают большой эффект, но, как правило, требуют специального оборудования или существенного изменения конструкции станка. Более перспективными являются такие методы (и соответствующая техника), при которых УЗК накладывают на СОЖ или на элементы приспособлений (например, на кондукторные втулки, люнеты), от которых зависит виброустойчивость работы режущего инструмента, и для реализации которых не требуется коренная модернизация станка и дорогостоящей специальной технологической оснастки. При этом эффективность известных методов использования энергии УЗ поля [74] должна быть резко увеличена.

В результате выполненных теоретико-экспериментальных исследований разработана и экспериментально проверена теп-лофизическая модель процесса глубокого сверления отверстий спиральными сверлами с применением ультразвуковых колебаний. Теоретически оценена и экспериментально определена проникающая способность СОЖ при глубоком сверлении. Выполнены теоретико-экспериментальные исследования теплосиловой напряженности и точности процесса сверления. Все это позволило предложить новую высокоэффективную экономичную УЗ-технику интенсификации процесса глубокого сверления на основе использования энергии модулированных УЗ-волн. Установлено, что применение новой техники наложения ультразвуковых колебаний приводит к существенному снижению теплосиловой напряженности процесса глубокого сверления, повышению периода стойкости и точности обработки, снижению крутящего момента и составляющих сил резания, увеличению проникающей способности СОЖ. На основе выполненных исследований предложены новые способы сверления с наложением УЗК, модулированных по частоте и амплитуде, на осевой инструмент в радиальном и радиально-осевом направлениях путем передачи энергии УЗ-поля на направляющую (кондукторную) втулку, спроектированы и испытаны устройства для их реализации на лабораторных стендах и сверлильных станках.

Основные результаты научных исследований апробированы путем опытно-промышленных испытаний новой ультразвуковой техники на операции сверления смазочных отверстий в коленчатом вале 7305-4116 двигателя УМЗ-450 в условиях основного производства ОАО "Волжские моторы. Полученные данные согласуются с результатами лабораторных испытаний.

Автор выражает искреннюю благодарность коллективу кафедры "Технология машиностроения" Ульяновского государственного технического университета за огромную помощь и поддержку в работе. и

5.4. Выводы

Из вышесказанного можно сделать следующие выводы:

1) Новый способ наложения УЗК (патенты № 2203781, 2103782, 2203792) на режущий инструмент в радиальном и радиаль-но-осевом направлении показал свою эффективность и применимость к массовому типу производства деталей типа "коленчатый вал".

2) Экономический эффект достигает своего значения больше для тех операций, где мал (по абсолютной величине) период стойкости режущего инструмента, применяются дорогостоящее оборудование и режущий инструмент.

3) Наибольшая экономическая эффективность достигается при использовании нового устройства для наложения УЗК на сверло и СОЖ в радиально-осевом направлении и применении амплитудно-частотно модулированных УЗК.

4) Способ наложения УЗК на сверло в радиально-осевом направлении позволяет в среднем на 23 % увеличить период стойкости сверла и практически исключить его поломки.

5) Оснащение четырех станков для сверления смазочных отверстий в коленчатом вале 7305-4116 новой УЗ -техникой позволяет получить высокий ожидаемый суммарный экономический эффект в размере 94790 рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе впервые выполнен комплекс теоретико-экспериментальных исследований процесса проникновения СОЖ в контактные зоны, разработаны новые теоретические положения о тепловом и силовом взаимодействии системы контактирующих объектов при глубоком сверлении маломерных отверстий спиральными сверлами с учетом действия СОЖ. В результате исследований и опытно-конструкторских работ получены следующие научные выводы и практические результаты:

1. Теоретически и экспериментально доказано, что использование энергии модулированного УЗ-поля для воздействия на контактирующие объекты (инструмент, СОЖ, заготовка, стружка) в процессе глубокого сверления приводит к существенному повышению проникающей способности СОЖ. Выявлена зависимость проникающей способности СОЖ от формы УЗ-сигнала и элементов режима резания при наложении ультразвуковых колебаний на спиральное сверло и СОЖ.

2. Разработана математическая модель теплового взаимодействия заготовки и инструмента, адекватно учитывающая особенности выполнения операции, наложения УЗК на СОЖ и сверло. Реализована в практических целях оригинальная методика численного расчета теплового состояния системы вращающегося инструмента и неподвижной заготовки. Для апробации этой методики проведены численные расчеты теплового состояния контактирующих при глубоком сверлении объектов (сверло, заготовка, стружка, СОЖ). Сопоставление результатов расчета температуры в зоне контакта с экспериментальными данными по замерам температур свидетельствуют о достоверности результатов расчета по предлагаемой методике: результаты расчетов и экспериментальные значения контактных температур отличаются не более чем на ± 15 %. Это подтверждает адекватность выбранных математических моделей, методики численного расчета теплового состояния инструмента и заготовки при глубоком сверлении маломерных отверстий реальному процессу.

3. На основе теории устойчивости разработана математическая модель работы спирального сверла при глубоком сверлении маломерных отверстий, позволяющая прогнозировать возможные величины увода оси инструмента от оси вращения шпинделя. Выявлены основные причины увода сверла и разбивки отверстия, предложены пути их уменьшения. Расчетным путем установлено и экспериментально подтверждено, что использование энергии модулированного УЗ-поля при глубоком сверлении позволяет уменьшить увод инструмента до 40 % и резко сократить вероятность поломки сверла.

4. Экспериментальным путем подтверждено, что использование энергии модулированного УЗ-поля для наложения колебаний ультразвуковой частоты на сверло и СОЖ позволяет до 1,9 раза уменьшить осевую составляющую силы резания и до 3 раз уменьшить крутящий момент при глубоком сверлении маломерных отверстий. Все это создает предпосылки для интенсификации элементов режима резания и повышения производительности, а также увеличения периода стойкости режущего инструмента.

5. Предложены четыре новых способа использования энергии УЗ-поля при глубоком сверлении, защищенные патентами РФ на изобретение.

6. Разработано устройство для наложения УЗК на СОЖ перед зоной обработки и два новых устройства для наложения УЗК на сверло в радиальном и радиально-осевом направлении. На данные разработки оформлены патенты РФ на изобретения.

7. Установлена высокая технологическая эффективность новых устройств для наложения УЗК на сверло и СОЖ с применением амплитудно- и частотно-модулированных колебаний. Доказано, что их применение при глубоком сверлении маломерных отверстий по сравнению с традиционной технологией позволяет:

- повысить период стойкости режущего инструмента в 1,6 - 1,8 раза;

- уменьшить увод оси сверла и разбивку отверстий до 40 %;

- существенно уменьшить значения осевой составляющей силы резания, крутящего момента и контактной температуры в зоне резания.

8. Сформулированы рекомендации по выбору параметров УЗ-поля и выявлена взаимосвязь технологической эффективности новых устройств от изменении элементов режима резания.

9. Проведены опытно-промышленные испытания новой ультразвуковой техники в условиях действующего производства ОАО "Волжские моторы" (г. Ульяновск) на операции глубокого сверления смазочных отверстий в коленчатом вале 7305 — 4116 автомобильного двигателя УМЗ - 450 (см. акт опытно-промышленных испытаний в приложении 5). Испытаниями установлено, что использование результатов выполненных исследований в промышленности позволяет увеличить период стойкости инструмента минимум на 23,5 % и резко уменьшить вероятность поломок спиральных сверл.

10. Ожидаемый экономический эффект от внедрения новых разработок на четырех станках действующего производства ОАО "Волжские моторы" составляет 94787,8 рублей в год.

1. Абрамов, О. В. Опыт применения ультразвука в процессах обработки металлов резанием.: учеб. пособие М.: Машиностроение, 1980.-48 с.

2. Агрант, Б.А. Ультразвуковая технология -М.: Металлургия, 1974. 498 с.

3. Анохин, B.C. Исследование процесса резания металлов при ультразвуковых колебаниях инструмента / Новые технологические процессы и специальные материалы тяжелого машиностроения / ЦИИТАМ, 1963. - С. 87 - 89.

4. Ахметшин, Н.И. Вибрационное резание металлов М.: Машиностроение, 1987. - 80 с.

5. Ачкинадзе, Ш.Д. Промышленное применение ультразвука в машиностроении и приборостроении -JI: ЛДНТП, 1958. 128 с.

6. Балакшин, Б.С. Основы технологии машиностроения / М.: Машиностроение, 1969. - 358с.

7. Башков, В.М. Испытания РИ на стойкость / В.М.Башков, П.Г. Карцев. М.: Машиностроение, 1985. -130с.

8. Бронин, Ф.А. Расчет давлений, возникающих в жидкости при захлопывании кавитационной полости // Ультразвук в машиностроении. М.: ЦНИИПИ, - 1969. - Вып. 2. - С. 9-14.

9. Булыжев, Е.М. Методические указания по статистической обработке экспериментальных данных при исследовании технологических процессов в курсовом и дипломном проектировании для студентов специальности 0501 / — Ульяновск.: УлПИ, 1983.-45 с.

10. Булыжев, Е.М. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / Е.М. Булыжев, И.Л. Худобин, В.В. Демидов. Ульяновск: УлПИ, 1983. -62 с.

11. Васин, С.А. Резание материалов: термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: учеб. для техн. вузов / С.А. Васин, А.С. Верещака, B.C. Кушнер. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.-448 с.

12. Вероман, В.Ю. Крепление колебательных систем в головках ультразвуковых станков // Станки и инструмент. — 1960. — № 2. -С 24-26.

13. Вероман, В.Ю. Метод измерения амплитуды и исследования формы колебаний ультразвуковых инструментов // Ультразвуковая техника. 1964. - № 4. - С. 20 -24.

14. Волосатое, В.А. Ультразвуковая обработка М.; Машиностроение, 1973. - 272с.

15. Вопрос применения смазочно-охлаждающих жидкостей при резании металлов. Сборник статей/ Под ред. М.И. Клушина. -Иваново: ИвГУ, 1965. 180с.

16. Воронин, А.А. Влияние ультразвуковых колебаний на процесс резания жаропрочных сплавов/ А.А. Воронин, А.И. Марков// Станки и инструмент. 1960. - №11. - С. 15-17.

17. Воротникова, М.И. Расчет пульсаций газовых пузырьков в несжимаемой жидкости под действием периодически меняющегося давления / М.И. Воротникова, Р. И. Солоухин. // Акустический журнал. 1964. - №10. - С. 10 - 34.

18. Гершгал, Д.А. Ультразвуковая технологическая аппаратура / Д.А. Гершгал, В.М. Фридман 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1976. -520с.

19. Глузман, A.JI. Исследование эффективности магнитной и ультразвуковой активации СОЖ при алмазно-эльборовом шлифовании деталей из сталей и специальных сплавов: Дисс. канд. техн. наук./Ульян. политехи, ин-т. Ульяновск, 1976. - 229 с.

20. Годлевский, В.А. Введение в анализ экспериментальных данных./ -Иваново: ИГУ, 1993.-176с.

21. Годлевский, В.А. Повышение эффективности и качества обработки материалов резанием путем управления смазочным дейсви-ем СОТС. Дисс. докт. техн. наук./ -Иваново, 1995. -556с.

22. Годунов, С.К. Разностные схемы (введение в теорию)./ С.К. Годунов, B.C. Рябенький. М.: Наука, 1977. -440с.

23. Гордон, М.Б. Трение смазка и износ инструмента при резании металлов.: учеб. пособие. Чебоксары: Чуваш.ун-т., 1978.-126с.

24. Григорьева, В.М. Влияние шума ультразвуковых установок на организм работающих // Ультразвуковая техника. -1963. -№ 2. — С 31-36.

25. Дрожалова, В.И., Китайгородский Ю.И. Исследование воздействия ультра звуковых колебаний на капиллярный подъём./ В.И. Дрожалова, Ю.И. Китайгородский // В кн.: Новое в ультразвуковой технике и технологии. М: ЦП НТО Машпром. -1974. - С. 21 - 23.

26. Зарембо, JI. Н. Введение в нелинейную акустику./JI. Н. Зарембо,В.А. Красильников. М.: Наука, 1966, - 519с.

27. Захаров, В.И. Механическая обработка резанием с дополнительным наложением ультразвука/ В.И. Захаров, И.И. Криворучко и др. // Вестник машиностроения. -1961. -№ 7. С. 62 - 65.

28. Звездкин, А.С. Измерение амплитуды колебаний ультразвуковых системах стержневого типа./ А.С. Звездкин, А.Д. Яковлев, И.П. Чиняков // Ультразвуковая техника. Труды НИИМАШ. -1967. Вып. 6. -С. 11.

29. Зорев, Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов. — М.: Машгиз, 1956. -254с.

30. Зорев, Н.Н. Обработка резанием тугоплавких сплавов (на основе молибдена)./ Н.Н. Зорев, З.М. Фетисова. М.: Машиностроение, 1966,-227с.

31. Исаев, А.И. Влияние ультразвуковых колебаний на стойкость инструмента при резании металлов/ А.И. Исаев, B.C. Анохин // Вестник машиностроения. — 1962. — № 8. С. 52-58.

32. Исаев, А.И. Применение ультразвуковых колебаний инструмента при резании металлов/ А.И. Исаев, B.C. Анохин // Вестник машиностроения. 1961. - № 5. - С. 56- 61.

33. Исаев, А.И. Развертывание отверстий с помощью ультразвуковых колебаний инструмента/ А.И. Исаев, B.C. Анохин // Станки и инструмент. -1962. -№ 6. С. 42-44.

34. Исаев, А.И. Методика расчёта температур при шлифовании/ А.И. Исаев, С.С. Силин // Вестник машиностроения. 1957 -№ 5. - С. 61-67.

35. Казанцев, В.Ф. Зависимость производительности ультразвуковой обработки от режима резания/В.Ф. Казанцев // Станки и инструмент. 1963. - №3. - С. 47-50.

36. Казанцев, В.Ф. Пути повышения производительности и точности ультразвуковой обработки/ В.Ф. Казанцев, Б.Х. Мечетнер// Станки и инструмент. 1966. - № 4. -С. 18.

37. Киселёв, Е.С. Теплофизика правки шлифовальных кругов с применением СОЖ. -Ульяновск: УлГТУ, 2001. -170с.

38. Киселёв, Е.С. Повышение эффективности правки кругов и шлифования заготовок путём рационального применения смазочно-ох-лаждающих жидкостей: Дис. докт. техн. наук / Ульян, гос. техн. ун-т. -Ульяновск, 1997. -500 с.

39. Киселев, Е.С. Теплофизический анализ концентрированных операций шлифования./ Е.С. Киселёв, В.Н. Ковальногов. Ульяновск: УлГТУ, 2002. 140 с.

40. Киселёв, Е.С. Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии УЗ-поля. — Ульяновск: УлГТУ, 2003.-186 с.

41. Киселев, Е.С. Эффективность ультразвуковых устройств для подачи СОЖ при шлифовании заготовок и правке абразивных кругов./ Е.С. Киселев, А.Н. Унянин// Станки и инструмент. — №2, 1995.-С. 24.

42. Климушкина, М.В. Интенсификация резьбонарезания воздействием ультразвука на СОЖ: Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук./НГТУ. —Нижний Новгород, 1999.-18с.

43. Ковальногов, Н.Н. Численный расчёт теплового состояния системы вращающегося и неподвижного тел при их механическом контакте/ Н.Н. Ковальногов, .Е.С. Киселев/ Заводская лаборатория (диагностика материалов).-1996. № 11.-С. 53-57.

44. Кондратов, А.С. Зависимость стойкости резцов от интенсивности вибраций./А.С. Кондратов,Б .П. Бармин// Станки и инструмент. -1964. -№ 6. С. 34-37.

45. Коновалов, Е.Г. Влияние высокочастотных вибраций на процесс проникновения СОЖ в зону резания при механической обра-ботке/Е.Г. Коновалов, И.М. Германович// Весщ АН БССР. -1963. —№ 3. -С. 135-138.

46. Коновалов, Е.Г. Ультразвуковой капиллярный эффект/ Е.Г. Коновалов, И.М. Германович// ДАН БССР. 1962. т. 10, Вып. 6. -С. 652-654.

47. Коновалов, Е.Г. Экспериментальное исследование движения жидкости в цилиндрических каналах в ультразвуковом поле./ Е.Г. Коновалов,В.В. Юткин, В.М. Кужелев// Весщ АН БССР. 1971. -№4,-С. 121-124.

48. Коновалов, Е.Г. Влияние формы входного конца капилляра на высоту подъема жидкости./ Е.Г. Коновалов,В.В. Юткин, В.М. Кужелев// ДАН БССР. 1972. - т. 4, вып. 16. - С. 458-460.

49. Коновалов, И.М. Исследование процесса вибрационного сверления глубоких отверстий большого диаметра в нержавеющих и жаропрочных сталях: Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук./ТПИ Томск, 1970. -22 с.

50. Кривоухов, В.А. Обрабатываемость резанием жаропрочных и титановых сплавов./ В.А. Кривоухов, С.В. Егоров,А.И. Марков и др. М.: Машгиз, 1961.-125с.

51. Кумабэ, Д. Вибрационное резание / Перевод с яп. С. JI. Масленникова// Под ред. И.И. Портнова, В.И. Белова. М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

52. Лакирев, С.Г. Обработка отверстий: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. —208 с.

53. Латышев, В.Н. Повышение эффективности СОЖ./В.Н. Латышев М.: Машиностроение, 1985, -64 с.

54. Макаров, А.Д. Оптимизация процессов резания./ А.Д. Макаров М.: Машиностроение, 1976. -128с.

55. Марков, А.И. Ультразвуковая обработка материалов./ А.И. Марков. М.: Машиностроение, 1980. -237 с.

56. Марков, А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. -М.: Машиностроение, 1968. —365 с.

57. Марков, А.И. Ультразвуковое алмазное сверление и фрезерование хрупких неметаллических материалов.: учеб. пособие/А.И. Марков., И.Д. Устинов. -М: Машиностроение, 1979. 38с.

58. Мартынов, В.Д. Определение оптимальных колебаний при нарезании резьбы/ В.Д. Мартынов, В.Л. Заковоротный// Ультразвуковая техника. 1966.вып. 6. - НИИМАШ. - С. 25.

59. Маталин, А.А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов. — Л.: Машиностроение, 1970. — 320 с.

60. Машиностроительные материалы: краткий справочник /В.М. Рас-китов, B.C. Чувиков и др. М.: Машиностроение, 1980. - 511с.

61. Меркулов, Л.Г. Теория и расчет составных концентраторов / Л.Г. Меркулов, А.В. Харитонов// Акустический журнал. -1959. -№2.-С. 135- 138.

62. Метелкин, В.В. Ультразвуковая обработка глубоких отверстий/ В.В. Метелкин// Машиностроитель. -1960. -№8. С. 45-46.

63. Метелкин, И.В. Механическая обработка различных материалов с помощью ультразвуковых колебаний/ И.В. Метелкин, В.В. Метелкин и др.// Станки и инструмент. -1956. -№ 2. С. 12-14.

64. Михайлюк, Э.А. Исследование стружкообразования, сил и температуры при нарезании резьбы в титановых сплавах с наложением ультразвуковых колебаний./ Э.А. Михайлюк// Труды Ку-АИ. Куйбышев: КуАИ. -1966. - С. 45-47.

65. Мухачёв, Г.А. Термодинамика и теплопередача./ Г. А.Муха-чёв, В.К. Щукин. -М.: Высшая школа, 1991. 480с.

66. Неймарк, Б.Е. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике. М. - Л.: Энергия, 1967. — 224с.

67. Нерубай, М.С. Резание жаропрочных и титановых сплавов с помощью ультразвука./М.С. Нерубай. -Куйбышев: Куйбышевское книжное изд-во, 1963. -120 с.

68. Основы научных исследований: учеб. для техн. вузов/ В.И. Крутов, И.М. Грушко, В.В. Попов и др./ Под ред. В.И. Крутова, В.В. Попова. М.: Высш. школа, 1989. - 400с.

69. Охлаждение и смазка распыленными жидкостями при резании металлов./Под. ред. М.И. Клушина. -Горький: Волго-вятское изд., 1966. -117 с.

70. Пат. 2027579 Российская федерация, МПК7 В23 Q 11/10. Способ подачи СОЖ / Сорокин В.М., Перепелкин B.C. ; № 97126547/01; Заявл. 14.07.97. Опубл. 10.01.00. Бюл. № 6.

71. Пат. 2146601 Российская федерация, МПК7 В24 В 55/02. Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости / Киселёв Е.С., Унянин А.Н., Нечаев ДГ., Ковальногов В.Н.; — №98117012/02; Заявл. 11.09.98. Опубл. 20.03.00. Бюл. № 8.

72. Пат. 2188113 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ подачи смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке отверстий малого диаметра / Киселёв Е.С., Унянин А.Н., Табеев М.В. ; -№ 2001102153/02; Заявл. 23.01.01. Опубл. 27.08.02. Бюл. № 24.

73. Пат. 2203790 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ подачи смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке отверстий / Киселёв Е.С., Табеев. М.В. ; №> 2002100933/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.05.03. Бюл. № 13.

74. Пат. 2203793 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ подачи смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке отверстий / Киселёв Е.С., Табеев. М.В. ; № 2002100941/02; За-явл. 08.01.02. Опубл. 10.05.03. Бюл. № 13.

75. Пат. 2203781 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ обработки отверстий осевым инструментом с наложением ультразвуковых колебаний/ Киселёв Е.С., Табеев М.В. ; -№20021000935/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.5.03. Бюл. № 13.

76. Пат. 2203782 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Способ обработки отверстий осевым инструментом с наложением ультразвуковых колебаний / Киселёв Е.С., Табеев. М.В. ;20021000936/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.5.03. Бюл. № 13.

77. Пат. 2203791 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Устройство для подачи смазочно-охлаждающих жидкостей/ Киселёв Е.С., Табеев. М.В., Деревянко В.И. ; № 2002100937/02. Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.05.03. Бюл. № 13.

78. Пат. 2203792 Российская федерация, МПК7 B23Q 11/10. Устройство для подачи смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке отверстий малого диаметра / Киселёв Е.С., Табеев. М.В. ;2002100938/02; Заявл. 08.01.02. Опубл. 10.05.03. Бюл. № 13.

79. Пашацкий, Н. В. Исследование нагрева режущей части метчиков/ Н.В. Пашацкий, Б.В. Родионов, Е.В. Герушевич и др.// СТИН. -2000. —№ 1. -С. 32 34.

80. Петруха, П.Г. Ультразвуковое сверление глубоких отверстий/ П.Г. Петруха, А.И. Марков, И.Д. Устинов// Вестник машиностроения. 1970. - № 10. -С. 54-57.

81. Подураев, В.Н. Обработка резанием жаропрочных и нержавеющих материалов: учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1965. -518 с.

82. Подураев, В.Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970. -350 с.

83. Подураев, В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. -М.: Машиностроение, 1974. —590 с.

84. Подураев, В.Н. Улучшение охлаждающих свойств СОЖ при возбуждении ультразвуковых колебаний/ В.Н. Подураев,А.А. Суворов, Г.С. Овсепян// Станки и инструмент. 1975. - №6. -С. 31-32.

85. Подураев, В.Н. Исследования температуры на задней грани инструмента при прерывистом резании/.В.Н. Подураев, В.М. Яро-славцев// Известия вузов. -М: Машиностроение, 1969. - № 2. -С. 54-58.

86. Прогрессивная технология металлообработки: Опыт ленинградских предприятий/ Сост. В.А. Волосатов. —JL: Лениздат, 1985. -207с.

87. Режимы резания металлов: Справочник / Под ред. Ю.В. Барановского. М.: Машиностроение, 1972.-408 с.

88. Режимы резания металлов: Справочник/ Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. М.: НИИТавтопром, 1995. -456с.

89. Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочник. М.: Машиностроение. 1976, —325с.

90. Резание труднообрабатваемых материалов/ Под ред. П.Г. Пет-рухи. М.: Машиностроение, 1972. -175с.

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

92. Резников, А.Н. Тепловые процессы в технологических системах: Учебник для вузов/ А.Н. Резников, Л.А. Резников. М.: Машиностроение, 1990.—288с.

93. Резников, Н.И. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов/ Н.И. Резников, Е.В. Бурмистров. И.Г. Жарков и др. — М.: Машиностроение, 1972. -200с.

94. Розенберг, Л.Д. Ультразвуковое резание/ Л.Д. Розенберг и др. — М: Машиностроение, 1962. -364с.

95. Розенберг, Л.Д., Казанцев В.Ф. Исследование механизма ультразвукового резания при помощи высокоскоростной съемки // Станки и инструмент. -1959. —№ 5. С. 34-36.

96. Розенберг, Л.Д. Ультразвуковое резание/ Л.Д. Розенберг, В.Ф. Казанцев,JI.O. Макаров и др. М.: Изд-во АН ССР, 1962. -254с.

97. Сатель, С.А. Вибрационное сверление отверстий в нержавеющих сталях/С.А Сатель,В.Н. Подураев, А.Г. Туктанов, А.А. Суворов// Вестник машиностроения. — 1961. — № 12. — С. 25

98. Сиротюк, М.Г. О поведении кавитационных пузырьков при больших интенсивностях ультразвука.// Акустический журнал. — 1969.-№ 7.-С. 499.

99. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник/ Под. ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. М.: Машиностроение, 1986. -352с.

100. Спиридонов, А.А. Планирование экспериментов при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. -184с.

101. Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов и др./ Под общ. ред. И.А. Ординарцева. —JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние. 1987. -846 с.

102. Справочник по производственному контролю в машиностроении/ Под ред. А.К. Кутая. Л.: Машиностроение, Ленингр. Отделение. -1974.-676с.

103. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т./ Под. ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. - 5-е изд., перераб и доп. - М.: Машиностроение, 2001. -612 с.

104. Талантов, Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента. М.: Машиностроение, 1992. — 240с.

105. Теория и техника тепло физического эксперимента /Ю.А. Гор-тышов, Ф.Н, Дресвянников, Н.С. Идиатуллин и др./ Под ред. В.К. Щукина. М.: Энергоатомиздат, 1993. -448 с.

106. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах.: учебник для вузов. / Под ред. П.И. Ящерицы-на, М.Л. Еременко, Е.С. Фельдштейна. — Минск: Вышэйшая школа, 1990.-512 с.

107. Теория тепломассообмена /С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов и др./ Под ред. А.И. Леонтьева. М.: Высшая школа, 1979. -495с.

108. Тепло— и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник /Под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1983.-512с.

109. Теплофизика механической обработки: учеб. пособие/ А.В. Якимов, П.Т. Слободяник, А.В. Усов. Одесса: Лыбидь, 1991, -240с.

110. Термодинамика и теплопередача/ А.В. Болгарский, Г.А. Муха-чев, В.К. Щукин. М.: Высшая школа, 1975. -495с.

111. Ультразвук. Маленькая энциклопедия/ Под ред. И.П. Голями-ной. М.: Советская энциклопедия, 1979. -428 с.

112. Ультразвуковая технология/ Под. ред. Агранта Б.А. -М: Металлургия, 1974. 498с.

113. Ультразвуковое резание/ Л.Д. Розенберг, В.Ф. Казанцев, Л.О. Макаров и др. М.: Изд-во АН ССР, 1970. - 193с.

114. У нянин, А.Н. Повышение эффективности совмещённого шлифования путём рационального применения технологических жидкостей: Дис. канд. техн. наук./ Ульян, политехи, ин-т. Ульяновск, 1986.-194 с.

115. Физические основы ультразвуковой технологии. Физика и техника мощного ультразвука/ Под. ред. Л.Д. Розенберга. М.: Наука, 1970.-680с.

116. Френкель, Я. И. Собрание избранных трудов. Т. 3. Кинетическая теория жидкостей. М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1959. - 460с.

117. Хорбенко, И.Г. Ультразвук в машиностроении. Изд. 2-е пере-раб. и доп. М.: Машиностроение, 1974. -280с.

118. Худобин Л. В. Магистратура и магистерская диссертация по технологии машиностроения. -Ульяновск: УлГТУ, 2001. -89с.

119. Худобин, Л.В. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке/ Л.В. Худобин, Е.Г. Бердичевский. — М.: Машиностроение, 1977. -190с.

120. Худобин, Л.В. Курсовые и дипломные проекты с развитой научно-исследовательской частью: Учебное пособие/Л.В. Худобин, В.Ф. Гурьянихин,В.Р. Берзин. Ульяновск: УлГТУ, 1998. -84 с.

121. Худобин, Л.В. Исследование механизма и эффективности термической, ультразвуковой и световой активации смазочно-охлаждающих жидкостей/Л.В. Худобин,В. И. Котельникова// Вопросы обработки металлов резанием. Иваново: ИвГУ. —1975. -С. 11— 16.

122. Чередниченко, Г.И. Физико-химические и теплофизические свойства смазочных материалов/ Г.И. Чередниченко, Г.Б. Фройш-тетер, П. М. Ступак. -Л.: Химия, 1986. -224 с.

123. Чернецов, В.И. Титан и его сплавы/В.И. Чернецов. Л.: Машиностроение, 1965.-45с.

124. Ши Дяньмо. Численные методы в задачах теплообмена/ Пер. с англ. М.: Мир, 1988. -544с.

125. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя. / Пер. с англ.- М.: Наука, 1974.-712 с.

126. Шпаров, Ю.А. Расчет длины метчиков для ультразвукового нарезания резьб./ Ю. А. Шпаров, В.Ю. Вероман,В.А. Волосатов// Электрохимические и электрофизические методы обработки. -М.: НИИМАШ. -1977. -№4. -С 123-134.

127. Экономическая эффективность новой техники и технологиив машиностроении. / Г.М. Великанов, В.А. Березин, Э.Г. Васильева и др./ Под общ. ред. К.М. Великанова. Л.: Машиностроение, ленингр. отд-ние, 1981. -256 с.

128. Юдковский, П.А. Исследование тепловых явлений, износа и стойкости инструмента при сверлении: Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -Куйбышев, 1965. 18с.