автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эффективности и качества чистовой обработки плоских поверхностей методом торцового планетарного шлифования

ПОДБОРНОВ ИГОРЬ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ЧИСТОВОИ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТОДОМ ТОРЦОВОГО ПЛАНЕТАРНОГО ШЛИФОВАНИЯ

4847796

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 МАЙ 2011

Пермь-2011

4847796

Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Свирщёв Валентин Иванович

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

старший научный сотрудник Шендеров Илья Борисович - кандидат технических наук Степанов Юрий Николаевич

- ОАО «СТАР», г. Пермь

» июня 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационно-при Пермском государственном техническом универси-г. Пермь, Комсомольский пр., 29, ауд. 4236.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Пермского государственного технического университета.

Ведущая организация

Защита состоится «17 го совета Д 212.188.06 тете по адресу: 614990,

Автореферат разослан «16 » мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ''

доктор технических наук, профессор ( В. И. Свирщёв

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В условиях рыночной экономики отношения в сфере производства выдвинули на первый план проблемы, связанные с выпуском конкурентоспособной продукции машиностроения. В свою очередь высокий уровень требований к современным конкурентоспособным машинам обусловил ряд задач, решение которых неразрывно связано с разработкой и широким применением новых эффективных технологических процессов и операций, современного высокопроизводительного оборудования и оснащения, обеспечивающих высокое качество и производительность обработки.

В первую очередь это относится к чистовым и отделочным методам обработки, в процессе которых окончательно формируется поверхностный слой деталей, определяющий их эксплуатационные свойства. В соответствии с конструктивными особенностями и техническими требованиями к плоским поверхностям деталей машин, высокопроизводительная финишная обработка их, в отличие от традиционных методов (периферийное и торцовое шлифование обычными и прерывистыми кругами), связана с применением схемы плоского торцового планетарного шлифования (ПТПШ).

Однако, до настоящего времени, отсутствуют исследования по прогнозированию и технологическому обеспечению геометрических и физико-механических показателей качества шлифованной поверхности методом ПТПШ. Не созданы и не исследованы модели процесса ПТПШ, которые бы определяли: формирование шероховатости шлифованной поверхности в зависимости от технологических условий обработки; формирование глубины дефектного поверхностного слоя шлифованной поверхности от условий выполнения операций; методику назначения параметров режима шлифования, обеспечивающих требуемые геометрические и физико-механические показатели качества шлифованной поверхности. Это не позволяет обоснованно управлять процессами ПТПШ с целью обеспечения заданного качества обработки при наивысшей ее производительности, а также изыскать пути интенсификации процессов и расширения их технологических возможностей.

Дальнейшее развитие технологии шлифования, повышение качества и производительности обработки возможно лишь на базе теории, описывающей основные закономерности функциональных характеристик процессов ПТПШ и их связи с формированием свойств поверхностного слоя деталей.

В связи с этим разработка путей повышения эффективности ПТПШ на основе прогнозирования и технологического обеспечения требуемых показателей качества поверхности деталей является актуальной научно-технической проблемой.

Цель работы. Разработка технологического обеспечения требуемых показателей качества поверхности деталей при чистовом ПТПШ.

. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Исследованы кинематика формообразования и геометрические параметры зоны контакта при ПТПШ, разработаны методы их расчета в зависимости от технологических условий шлифования.

2. Исследованы основные контактные явления (силовые, тепловые) при

ПТПШ, изучены основные закономерности этих явлений, получены аналитические выражения для их расчета.

3. Исследованы кинетика формирования шероховатости поверхности и глубина дефектного слоя при ПТПШ, получены аналитические выражения для их прогнозирования в зависимости от технологических условий шлифования.

4. Разработана методика выбора оптимальных параметров режима ПТПШ, обеспечивающих требуемую шероховатость поверхности и глубину дефектного слоя шлифуемых деталей.

5. Исследованы технологические возможности и производственная эффективность процесса ПТПШ.

Научная новизна работы. Совокупность полученных в диссертации научных результатов обеспечивает решение проблемы технологического обеспечения требуемых показателей качества поверхности деталей при ПТПШ. К ним можно отнести:

- Математические модели для описания кинематики формообразования поверхности, геометрических параметров зоны контакта и основных контактных явлений (силовые, тепловые) в зоне резания при ПТПШ, учитывающие стандартизованные параметры характеристики абразивного инструмента, конструктивные параметры планетарной головки и технологические параметры режима шлифования.

- Математические модели для прогнозирования шероховатости поверхности и глубины дефектного слоя при чистовом ПТПШ в зависимости от технологических условий шлифования.

- Способ ПТПШ, позволяющий снизить шероховатость шлифованной поверхности.

- Методика назначения оптимальных параметров режима ПТПШ, обеспечивающих требуемые показатели качества шлифованных поверхностей.

- Методы исследований. Теоретические исследования проводились на базе научных основ технологии машиностроения, теории шлифования, теплофизики процесса резания, теории параметрической оптимизации, теории математического моделирования с широким использованием численно-аналитических методов аппарата математического анализа.

Экспериментальные исследования проводились на основе разработанных автором и стандартных методик в лабораторных и производственных условиях на современном оборудовании с применением методов математической статистики. Исследования проводились на модернизированных станках с использованием современной контрольно-измерительной аппаратуры. При аналитических исследованиях, расчетах, обработке экспериментальных данных использовался персональный компьютер.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

- Разработаны карты качества шлифованной поверхности в зависимости от условий обработки, позволяющие назначать оптимальные параметры режима шлифования, обеспечивающие требуемую шероховатость поверхности и глубину дефектного слоя шлифуемых деталей. Эти параметры режима шлифования являются нормативными руководящими материалами для технолога при

проектировании операций ГГГПШ.

- Предложены типовые технологии ПТПШ, регламентирующие нормативные режимы высокопроизводительной обработки при изготовлении элементов газотурбинных двигателей (ГТД), подпятников погружного электродвигателя и заточке режущего инструмента.

Разработанные на основе проведенных исследований рекомендации и технологическое оснащение внедрены в технологические операции шлифования на ОАО «ПМЗ», ЗАО «Новомет-Пермь» г. Пермь.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях и семинарах, в том числе международных и республиканских (г.г. Волгоград - Волжский - 2009; г. Харьков-2009; г. Киев-2010; г. Ижевск - 2010), ежегодных конференциях ПГТУ (г. Пермь 2006 - 2010).

В полном объеме диссертация заслушана и одобрена на совместном заседании кафедр «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты», «Конструирование машин и сопротивление материалов» Пермского государственного технического университета в 2011 году.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 работы в изданиях по списку ВАК, патенте РФ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложения. Общий объем работы содержит 180 страниц, в том числе 136 машинописного текста, 75 рисунков, 5 таблиц, 128 наименований литературных источников.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы работы, изложена краткая характеристика работы, показана научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приведены сведения об апробации и реализации основных положений диссертации.

Глава 1 посвящена анализу современного состояния проблемы обеспечения качества поверхности при плоском торцовом шлифовании (ГГПП) и формированию задач, решение которых необходимо для достижения поставленной цели работы.

Кинематико-технологический анализ особенностей процессов ПТШ, осуществляемых без применения смазочно-охлаждающих технологических сред, показывает, что они характеризуются высокой теплонапряженностью процесса резания вследствии: большой длины и площади контакта круга с деталью, плохих условий теплоотвода и удаления отходов шлифования. Существенное снижение теплонапряженности и повышение производительности при шлифовании плоских поверхностей обеспечивает применение планетарной схемы ПТШ, которая одновременно реализует следующие перспективные пути совершенствования и интенсификации процесса: кинематическое обеспечение соизмеримости скоростей шлифовального круга и детали; снижение доли тепла, отводимого в деталь; обеспечение прерывистости шлифования; обеспечение

работы кругов в режиме самозатачивания; шлифование со знакопеременными деформациями сдвига в поверхностном слое детали.

Анализ литературы показал, что Ш11111 малоизученно как теоретически, так и экспериментально. Наиболее системные исследования процесса ПТПП1 металлических изделий выполнены Степановым Ю.Н. Им разработаны разнообразные варианты конструкций планетарных шлифовальных головок для установки на универсальных станках, получены аналитические выражения для описания: траектории движения абразивных зерен; длины дуг эпициклоид и скоростей движения абразивных зерен; углов ориентации режущих зерен относительно вектора скорости резания; длины контакта и площади зоны контакта абразивного инструмента с деталью. Разработаны новые технические решения, расширяющие технологические возможности планетарного шлифования за счет: совмещения чернового и чистового шлифования; врезного торцового шлифования с перпендикулярным пересечением единичных срезов зерен инструмента; формирования регулярного макрорельефа на рабочих поверхностях торцовых шлифовальных кругов.

Однако, несмотря на специфические особенности и преимущества процесса ПТПШ в сравнении с традиционными методами шлифования плоских поверхностей, в литературе полностью отсутствуют исследования по прогнозированию и технологическому обеспечению геометрических показателей качества и глубины дефектного слоя шлифованной поверхности методом ПТПШ. Это не позволяет обоснованно управлять качеством поверхностного слоя при реализации этого процесса из-за отсутствия нормативных руководящих материалов по назначению оптимальных параметров режима ПТПШ при проектировании этих операций.

В заключении первой главы на основании анализа состояния проблемы и выбранного направления исследований сформулированы цель работы и задачи исследований.

Глава 2 посвящена теоретическому исследованию кинематики формообразования и геометрических параметров зоны контакта при ПТПШ.

В данной работе исследовалась планетарная схема шлифования реализуемая планетарной головкой, устанавливаемой на шпинделе плоскошлифовального станка ЗГ71, и имеющей четыре шлифовальных круга 3 чашечной фЪрмы, вращающихся вокруг своих осей и оси планетарной головки (рис.1). Передача вращения шлифовальным кругом вокруг своих осей производится от шпинделя станка через корпус головки (водило) при обкате зубчатых колес (сателлитов) 2, закрепленных на одних осях со шлифовальными кругами, вокруг неподвижного зубчатого колеса 1 с наружным зацеплением. Основные конструктивные параметры головки: делительный радиус сателлита а =0,013125 м, делительный радиус неподвижного колеса Ь =0,03875 м. Частота вращения водила со г = 150,72 с"1.

При этом траектории движения единичных зерен, расположенных на торцах шлифовальных кругов, будут представлять эпитрохоиды (рис. 1). Уравнения в параметрической форме эпитрохоид:

хм = (а + b) cos <р-ах = (а + ¿>) sin (p - ax <p),

a a

где a - радиус сателлита; b - радиус неподвижного колеса; ср - угол, определяющий положение центра сателлита при его обкате вокруг неподвижного колеса; a¡ - радиус вычерчивающего круга.

А траектория произвольного зерна М, расположенного на торце шлифовального круга, с учетом перемещения детали в направлении оси X со скоростью Và в параметрической форме описывается выражением (рис. 2)

,, . ,а + Ь . „ . . ,а + Ь о,. Сл

Хи = (а + о) cos ср - rucos{-ср) + 2 ru sin—sin(-<p + —) + —— <p,

a 2 a 2 ar

■ , a + b . n ■ Ф-i , a + b сэ э \

YM = (a + è)sm <p - ru sin(-<p)~ 2ru sin ^cos(-<p +

a la 2

где ru - радиус, на котором расположено зерно M на торце круга; tp¡ - угловая

координата зерна М.

ч

(1)

1 - неподвижное колесо; 2 - сателлит;

3 - вычерчивающий круг. Рис. 2. К 0пРеделен1По координат (Хи, Уи)

Рис. 1. Удлиненные эпитрохоиды произвольного зерна Мна торце круга

Геометрические параметры зоны контакта между инструментом и деталью определяются следующими параметрами (рис. 3): длина зоны контакта -иАВ, ширина зоны контакта - АК, площадь зоны контакта - 8ЛВК.

Длина контакта определяется из выражения

иАВ = ах<ри, (2)

где 01- радиус шлифовального круга; ¡ри - угловая координата и АВ.

Угловая координата ср" определяется из выражения

ср = arceos

(а + b + a, )2 - (а + bf - S2 - 2(а + b)Sd cos tp~a{ 2a¡ л/(а + b)2 +Sà2 +2(а + b)Sà cos ср

?arcsin

Sd smcp

^j(a + b)2 + Sd2 + 2(a + b)Sd cos <p

VA я. ^

1'де Sd = ——; + - соответствует положению круга выше и ниже оси X. сзг 2

Ширина зоны контакта определяется из выражения

AK = a + b + ax + Sd cos (p-^jSd2 cos2 <p-Sd2 +(a + b + al)2 . (3) Площадь зоны контакта абразивного инструмента с деталью SAbk для положения, когда абразивный инструмент находится выше оси X

$АВК = $0,АВ + ^ДОО,8 + ^ДОСе ~ $СВК ~ S&OCK >

где S0iAB - площадь сектора круга радиусом ах, SAOOB - площадь АООхВ; SAOqB - площадь ДОСВ; SCBK - площадь сектора круга радиусом, равным (a + b + ax)\ S&OCK - площадь ДОСК.

Находя входящие в формулу площади из схемы, приведенной на рис. 3, получим

-(а + Ь + я,)2

arcsin

(а + b)smtp + ах sin(ff + a + b + ax

. f Sdsin<p " •q>+arcsin —2——

(4)

~^Sd{a + b+ax) sin

<p—arcsin

f с • \

Sd sin0>

^а+Ь+ах)

Площадь зоны контакта абразивного инструмента с деталью когда абразивный инструмент находится ниже оси X

$авк +Ua + b)axb]n(p[° +\s6{a + b + ax)sm

»- arcsin

a + b + a,

•sin^

—(a + b + arf

- arcsin

<a + b + al

. f(a + fe)sinffl-a, sin(<3u-m)

i - arcsin 1--—--1--¡-l

^ a + b + ax

- ^ Sd [(a + b)sm<p - ax sin(<pu - <p\

(5)

/J

В работе приведены траектории перемещения абразивных зерен, расположенных на торцах шлифовальных кругов, и зависимости АВ = /(<р), АК = /(<р), Блвк = /(<р) рассчитанные по формулам (1}-{5) для принятых конструктивных параметров планетарной головки и шлифовальных кругов при различных скоростях продольной подачи детали.

Полученные аналитические зависимости являются основой для прогнозирования основных контактных явлений при ПТПШ.

Глава 3 посвящена теоретическому исследованию контактных явлений (силовые, тепловые) при ПТПШ. Для описания силовых явлений в зоне шлифования, при моделировании зона контакта круга и детали рассматривается как некоторый осредненный по всем абразивным зернам источник деформационных и тепловых воздействий на поверхностный слой детали с учетом микрохарактеристик рабочей поверхности шлифовального круга. При этом множество абразивных частиц на торце круга разбивается на группы пучком плоскостей, проходящих через ось вращения круга (рис. 3), так чтобы расстояние между ними на периферии круга были равны среднему расстоянию между зернами - 5, определяемому из выражения

5 = К^Ма1уТ> (6)

где Кг - параметр, зависящий от объемного строения стандартного абразивного инструмента и условий правки его рабочей поверхности; с1а - характерный размер абразивного зерна инструмента; у - расстояние от наиболее выступающего зерна на периферии круга вглубь по радиусу круга; и = 1,0—2,5 (для электрокорундовых кругов на керамической связке п = 1,5).

Коэффициент К5, входящий в выражение (6), находится по формуле

- кпксккпр,

где кп -коэффициент пористости абразивного круга; кск - коэффициент структуры абразивного круга; кпр - коэффициент правки рабочей поверхности круга.

Тангенциальная составляющая силы резания Рг, на единичном резце может быть найдена из выражения

Рис. 3. Схема для определения геометрических параметров зоны контакта

' 9 ¿;со5{т1 + у)-5тг1

(7)

где Ну - твердость обрабатываемого материала по Виккерсу; Г - глубина резания; {АКйф ~ фактическая ширина ленточки каждого сечения обобщенного резца с учетом дискретности контакта; е - относительный сдвиг,

е =

; усадка стружки; ц - угол трения скольжения; у - перед-

ний угол единичного резца.

Тангенциальная составляющая силы резания Р2, создаваемая частью обобщенного резца М с учетом количества резцов, участвующих в работе на дуге контакта круга и детали

/=о

Л[о=М. дг

N АК' 0 3 ' где - число контактных резцов, расположенных на дуге контакта; /,■ - тол щина слоя, снимаемого одним контактирующим резцом. Значение /, для ПТПШ определяется из выражения

т_'_^

(8)

У*+Г»р2 +Г*2+2У^Г„ер2 + Уд2-2 Уд{а + Ь + ах)сог

(9)

\2ах{а + Ъ + а^) ' а + Ь

где Ук - скорость периферии шлифовального круга; Упер - скорость перемещения круга относительно детали, Упер =(а + Ь + а1 )аг.

Фактическая ширина ленточки каждого сечения обобщенного резца (Л&)ф с учетом дискретности контакта

к , ,)ф ^

К*1 а;

л+0,5

(10)

где Ке - коэффициент формы вершины абразивного зерна.

При ПТПШ на торце чашечных кругов, на величине подачи 5а вследствие износа формируется коническая рабочая поверхность, и действительная глубина шлифования будет составлять 2. С учетом этого, заменив в формуле (7)

выражение е-т-—— . —г на ш, и подставив в формулу (8) выражения [¿¡сощ + уу-ътг])

Рг, (7), 5{в), /,. (9) и (А,К,)ф (10) получим

АВ

''-""»ГШ

ч»

V.2 + V 2 + 7 2 + 27, к пер д к

К.

а

п + 1,5

К Л й + 0'5 1 о а

V 2 +7 2-27Ла + Ь + а,\) пер д дх .

еМ

'г соб| — ± <р

(И)

—т-- -

2а^\а + Ь + а^) - г '

XI/ £ А.К., 0

где ± - соответствует положениям круга выше и ниже оси Х\ Е(А'0) - целая часть Аг0.

Для исследования тепловых явлений зона контакта круга с деталью схематизировалась следующим образом (рис. 4): площадь криволинейного треугольника АВК заменялась площадью прямоугольника А 'К'К"А ", приняв А"К"=АК. В

этом случае вторая сторона прямоугольника А'А" = АВК~, а полуширина источ-

ника тепла h -

А'А"

АК

С учетом принятых допущений принималась следующая

тепловая модель: по полупространству, теплофизические характеристики кото-

I

poro Л, cv со скоростью V„ в положительном направлении оси Z движется двухмерный источник тепла шириной А'А" и длиной А"К", плотность теплового потока которого q0 равномерно распределена по площадке контакта А'К'К'Л". Требуется найти квазистационарное распределение температуры в поверхностном слое шлифуемой детали из решения дифференциального уравнения

8в_ 8т

гд2в д26 а2в дх2+ду2+ 8z2

2дЛ

" dz '

(12)

при следующих начальных и граничных условиях:

-Л

дд дх

х=0

0íZ<A'A' А'К" А'К"

2

= Яо

дв дх

*=о

A'A"<Z< 0 АК АК

—<у<-

2 2

= 0

где в- температура; г- время; а - коэффициент температуропроводности;

г

У„ - скорость источника; Л - коэффициент теплопроводности; <у0 - плотность теплового потока в зоне резания при шлифовании, поступающая в деталь,

АВК

1+Vál.

===;V¡ = tJVj2 +(a + b + a,fú)r2-2Vó(a + b + al)t¡>r cos|j±<ру

nahVñ

Согласно методу источников тепла решение диффуравнения (12) в установившемся режиме шлифования имеет вид

+ 24-гЧГ„'(г-г')]г

А л ю оо . г

0=2 | dz' dy' *fT хехр'

oJ -í 0cv(4^(r-r'))3/2

4а(т-т')

, (13)

где х ,у ,г - координата точки тела, в которой мгновенно выделилось количество тепла dQ = qйdy'ct'dт'. После интегрирования и преобразования (13) сред-неконтактная температура в в зоне шлифования определяется из выражения

0 = (14)

В работе приведены зависимости^ = /{Уд,1,<р), 6 = /(Уд,1,<р) рассчитанные по формулам (И) и (14) при разных характеристиках шлифовального круга и обрабатываемого материала.

На основании результатов моделирования и описания силовых и тепловых явлений в зоне резания при ПТПШ получены аналитические выражения для их прогнозирования, являющиеся основой для создания матмодели обеспечения требуемых показателей качества поверхностей при шлифовании.

Глава 4 посвящена прогнозированию формирования шероховатости поверхности и глубины дефектного слоя при ПТПШ.

Систематическая составляющая профиля шероховатости Яг при шлифовании (по Суслову А.Г.) может быть определена из выражения

Яг =/г, +й2 +А3 +й4, (15)

где А],/>2,, - составляющие профиля шероховатости, обусловленные соответственно формой вершин абразивных зерен и кинематикой их перемещения, колебанием шлифовального круга, деформациями материала в зоне контакта с инструментом, шероховатостью рабочей части абразивных зерен.

При ПТПШ съем припуска на заданную глубину осуществляется кромками чашечных кругов, которые на величине подачи ^ вследствие износа приобретают форму усеченного конуса. Оставшаяся неразрушенная часть торцев чашечных кругов формирует шероховатость плоской поверхности. Поэтому превалирующее влияние в формировании шероховатости поверхности при планетарном шлифовании будет вносить первая составляющая выражения (15), которая не производит съем материала, а лишь передеформирует поверхностный слой, снижая шероховатость плоской поверхности при продольном перемещении детали.

Для качественной оценки формирования шероховатости поверхности по ширине детали установлено число пересечений траекториями абразивных зерен базовой длины /, представленной в виде окружностей диаметра I, и расположенных на различных участках по ширине детали (рис. 5) Условием пересечения траекториями абразивных зерен базовой длины будет являться

(Хи-Хо)2+(Ги-¥о)2<(^)2, (16)

контактной температуры при ПТПШ

где , У,^ - координаты точек

эпитрахоиды от произвольного зерна на торце чашечного круга, определяемые по формуле (1); Х0, У0 - координаты центра площадки базовой длины диаметром /. Определение числа одноразового пересечения траекториями абразивных зерен базовой длины (/=2,5x10° м) по формуле (16) проводилось при дискрете с1<р угла поворота водила планетарной головки

Рис. 5. Расположение базовой длины относительно шлифовальной головки ПРИ расчете принималось пере-

мещение планетарной головки на величину ее диаметра £>г, при 10 % режущих зерен от всего количества зерен, расположенных на торцах четырех чашечных кругов. Результаты расчета числа пересечений N базовых длин для указанных условий приведены в таблице.

Число пересечений N круга диаметра базовой длины /

"^м/Г^-^--_ 0 Д/2+ (А-/)/2

0,05 15435 20950 5350

0,08 _| 9217 11689 2947

0,17 3489 4580 748

0,25 1822 2513 159

0,33 1093 1557 28

Анализ данных показывает, что по ширине детали число пересечений базовой длины, а соответственно, и формируемая шероховатость непостоянна. Наименьшая шероховатость поверхности получается на расстоянии равном от оси симметрии планетарной головки, а наиболее худшая шероховатость, судя по числу пересечений, будет на расстоянии фг1)/2- Это позволило нам предложить способ ПТПШ сущность которого состоит в следующем: с целью снижения шероховатости шлифуемых поверхностей, предварительно задают смещение оси симметрии шлифуемой детали в направлении скорости продольной подачи относительно оси симметрии планетарной головки, определяемое из выражения: у=Ь^2~(с1н+6^/2 (новизна предложенного решения защищена патентом РФ).

^«В = Ност„тт = й(1---) - ПРИ эллипсоидной форме вершины,

Установлены закономерности уменьшения максимальной высоты остаточных поперечных шероховатостей #ост„тах. вызываемых наличием продольной подачи при шлифовании, для трех идеализированных форм (треугольной, сферической и эллипсоидной) вершины абразивных зерен в виде: 2 п-1

шах ~ Ност птах ~ 22(л-1) ^ ~ ПРИ треугольной форме вершины,

*2тах = Ност„тах =-(« +1)2) - при сферической форме вершины,

^(«-О _32(я-1) 22(я-1)

где А - высота зерна, h = da/(2tgy)■, у- половина угла профиля треугольного зерна; а = Ыа < 1, 2Ъ-=с1а, а = (1а /(2а), а, Ъ - соответственно длина большой и малой полуоси у эллипсоидного зерна; п - число ходов формообразующих сечений круга при шлифовании.

Результаты расчетов по приведенным зависимостям показывают, что для полного удаления исходной шероховатости поверхности необходимо, в зависимости от формы вершины зерна, от 10 до 15 ходов. Это подтверждает результаты ранее выполненных исследований других авторов.

Королевым А. В. и Новоселовым Ю. К. для описания высотного параметра шероховатости Кг в широком диапазоне параметров режима шлифования и характеристик абразивного инструмента при выполнении различных видов чистового и отделочного шлифовании предложено аналитическое выражение в виде

I уДг

Л. = Я-2,948,-2-Е-=-, (17)

Ъ,(Гк+ги)1№

где Н - величина слоя материала, в котором распределена шероховатость поверхности (негостированный параметр); ^ - максимальная глубина микрорезания; Уд - продольная скорость детали; Ук - скорость абразивного резания; Уи -окружная скорость детали; Т]3 - число абразивных зерен на единице площади рабочей поверхности инструмента, г/3 = 1/(1,75^я)2; I - базовая длина при определении шероховатости; Д, - эквивалентный диаметр

Параметры Я и Хф, входящие в формулу (17), определяются из выражений

1,478/^ + --13«-

(ф = 0,739Дг+ 0,546(Д г)2 +-13>66УдАг (19)

V кЛК+К)ЪрэР,

где кс - коэффициент стружкообразования; рэ - радиус закругления вершин абразивных зерен; Дг - съем материала, Дг = - Н.

Применительно к процессу плоского торцового планетарного шлифования параметрами режима шлифования в формуле (17) будут являться: Уд - скорость продольного перемещения детали; Ук - скорость абразивного резания, Ук = 22,71 м/с; Уи - Упер = (а+Ь+а\)сог = 11,59 м/с. Эквивалентный диаметр Д, = ОгОк /(£>г - £>„) = 74,1 мм.

Статистическая обработка расчетных значений Я и найденных по формулах (18-19) в диапазоне изменения глубины микрорезания ги от 0,5 до 10 мкм по способу наименьших квадратов, позволила получить уравнения множественной корреляции для расчета ^ и Я в зависимости от технологических параметров 11Т11Ш в виде

1ф = 19,6Уд + 24,22¿а - 0,3433 (мкм), (20)

Я = 19,47Кд + 24,37с?а -3,67 (мкм). (21)

Подставив (20) и (21) в (17) получим расчетное выражение для определения высотного параметра шероховатости /?г при ПТПШ в виде Л. = (19, А1Уд +24,374, -3,67)10"3 -

Г

•2,948

(19,бКа + 24,22Ла -0,3433)10~3

13/2

--- (мм). (22)

На рис. 6 приведены расчетные значения шероховатости шлифованной поверхности по формуле (22) в зависимости от скорости продольной подачи детали и зернистости инструмента. При прочих равных условиях с увеличением скорости продольной подачи детали шероховатость поверхности увеличивается. Прогнозируемая шероховатость шлифованной поверхности детали по ее ширине может быть определена обратно пропорционально числу пересечений N базовой длины траекториями абразивных зерен, расположенных на торцах шлифовальных кругов, согласно данных, приведенных таблице. Расчетные значения шероховатости по ширине детали в зависимости от скорости продольной подачи при <4=0,25 мм приведены на рис. 7.

Для установления влияния интенсивности теплового потока на глубину структурных превращений в поверхностном слое детали используем понятие тепловой мощности фазовых превращений Рф.пр, под которой понимается количество тепловой энергии, поглощаемой одновременно одним килограммом превращающегося вещества в течение секунды. Причем структурное превращение происходит только в том случае, если часть плотности тепловой мощности, развиваемой на поверхности контакта инструмента и детали и поглощаемой телом, превышает мощность фазового превращения.

Количество тепла 0. в секунду на килограмм превращающегося объема, проходящее через площадку 5 за время г,, определится выражением

6 - еф

р$хтх рхтх

где д = —д0; х - координата, определяющая глубину поверхностного слоя,

х > 0; р- плотность материала; г, =

2 а

Так как размерность величины Q/тiSxp = P есть Дж/кг-с, то она имеет тот же смысл, что и тепловая мощность фазовых превращений, которая связана с временем структурных превращений Тф равенством

в

причем Рй =Рфпртф/т{.

гф.пр. ■

рБхт,

Ф

0,04 0,14 0,24

а« «0,08 мм —40 «4,16 мм —*— йв сО,2б м

Яд, мки 70

V ы м/с

1 - V« 8 0,0в М/с г -

3 - V,-0,25 МЛ:

4 • V, ■ 0,33 и/с

!

ЖЕ.

ш

ш

о,яфгЩ^/г

<Ог 1>/2

Рис. б. Зависимость шероховатости поверхности (Ка) от скорости продольной подачи детали (Уд)

Рис. 7. Прогнозируемая шероховатость поверхности (/¡у по ширине шлифуемой детали. ¿/я=0,25 мм

Для случая, когда в поверхностном слое после шлифования до некоторой

глубины хтмр произошел вторичный отпуск при тепловой мощности превращения - Р^р, максимальная глубина вторично отпущенного слоя определяется

(23)

где Го - время прохождения теплового источника над точкой шлифуемой поверхности, г0 = 2й/К;.

При температуре и скорости теплового процесса, обеспечивающих вторичную закалку поверхностного слоя, при условии, что мощность фазового превращения Р^-м, имеем для максимальной глубины вторично закаленного слоя

(24)

Мощность фазовых превращений может быть вычислена, например, по

экспериментальным результатам моделирования структурных превращений, которые дают линейную зависимость максимальной глубины структурно измененного слоя от интенсивности теплового потока.

В работе приведены зависимости = /(Уд,1,<р), х™ = /(К^г.р) рассчитанные по формулам (23) и (24) при разных характеристиках шлифовального круга и обрабатываемого материала.

Разработанные матмодели для описания шероховатости поверхности и глубины структурно измененного слоя являются основой для назначения управляемых параметров режима шлифования, обеспечивающих требуемые показатели качества шлифованных поверхностей.

В главе 5 представлены результаты экспериментальных исследований технологических возможностей и эффективности процесса ПТПШ, практические рекомендации по использованию результатов исследований в производстве.

Исследования преследовали цель проверки и подтверждения полученных теоретических результатов по прогнозированию силовых и температурных характеристик процесса, шероховатости поверхности и глубины структурно измененного слоя при ПТПШ.

Экспериментальные исследования в лабораторных условиях и на производстве проводились на плоскошлифовальном станке модели ЗГ71.

При проведении экспериментов использовались шлифовальные круги чашечной формы типов 11 50x25x13, 6 50x25x13 следующих характеристик: 24А (16...40)Н (МЗ...С1) (6...7) К5. Исследования проводились на образцах и натурных изделиях из следующих термообработанных (закалка, отпуск) материалов: сталь конструктивная легированная хромом и никелем - 12Х2Н4А; инструментальные стали - Р9М4КЕ и Р18; титановый сплав - ВТЗ-1.

Постановка и результаты исследований оценивались в соответствии с законами теории эксперимента и обрабатывались с использованием методов математической статистики.

Оценка эффективности процесса ПТПШ проводилась по следующим показателям: составляющие силы резания при шлифовании; среднеконтактные температуры в зоне резания при шлифовании; шероховатость шлифованной поверхности; изменение микротвердости по глубине поверхностного слоя после шлифования.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили достоверность полученных расчетных зависимостей с относительной погрешностью: по силам резания 10—15 %, среднеконтактным температурам 15-20 %, шероховатости поверхности 12-15 %, максимальным глубинам вторично закаленного и вторично отпущенного слоя шлифованных поверхностей 8-12 %.

Результаты выполненного исследования определяют возможность технологического управления формированием состояния поверхностного слоя деталей при их изготовлении за счет рационального назначения для каждого конкретного случая параметров режима обработки.

Полученные нами функциональные зависимости для прогнозирования шероховатости поверхности и глубины дефектного слоя формируют два техни-

ческих ограничения на условие шлифования в виде

K<Pt,n„K„K„d.,Vt)*K, (25)

X*m.D„v„Kl,K.,d„p.PïlVt, t)<X-M, (26)

где R*, Х*м - соответственно предельно допустимые шероховатость поверхности и глубина дефектного слоя при выполнении операции шлифовании.

Управляемыми параметрами режима ПТПШ являются Và, t. С учетом этого технические ограничения (25) и (26), зависящие от управляемых параметров режима шлифования, примут вид

Ra(Và)^K, (27)

Хтмр(уд,1)<Х*м. (28)

С использованием приемов практической номографии для технических ограничений (27) и (28) построена и приведена на рис. 8 карта качества поверхности при планетарном шлифовании стали Р18 (HRC62-64) кругами 24А25НСМ27К5. Задавшись ограничениями R'a(R'a < 0,8 мкм) и Х'и(Х'и< < 40 мкм) на оси ординат получаем значение Vào(Vào =0,156 м/с), а на оси абсцисс t0{t0 = 7,3x10"5 м). Эти параметры режима обработки могут являться нормативными руководящими материалами в практической работе технолога при проектировании операций ПТПШ.

Результаты выполненных исследований были использованы при разработке и внедрении технологических операций ПТПШ на ОАО «ПМЗ» при изготовлении элементов ГТД и заточке режущего инструмента, на ЗАО «Новомет-Пермь» при изготовлении подпятников погружного электродвигателя.

Рис. 8. Карта качества поверхности детали при плоском планетарном шлифовании. Шлифовальные круги - 24А25НСМ27К5. Обрабатываемый материал - сталь Р18 Для окончательной машинной обработки торцев соединительных фланцев диффузоров ГТД вместо ручной обработки была разработана специальная планетарная головка для установки на горизонтально-расточном станке модели

262Г. В результате планетарного шлифования торцов фланцев плоскостность торцов обеспечивает прилегание по краске 90 % поверхности без разрыва по окружности. Шероховатость поверхности Яа = 0,63 - 0,68 мкм. Прижоги на шлифованных поверхностях отсутствуют. После обработки методом ГГГПШ подпятников погружных электродвигателей получили: плоскостность обрабатываемой поверхности составила 0,02мм; параллельность торцев 0,02мм; шероховатость поверхности Яа = 0,32 мкм. Стойкостные испытания пластин инструмента, заточенного планетарным методом шлифования, дали повышение его стойкости в 1,8 - 1,9 раза по сравнению со стойкостью инструмента заточенного сплошным кругом ив 1,2 - 1,4 раза по сравнению с вариантом заточки прерывистым кругом. На основании проведенных исследований разработана планетарная головка для установки на заточной станок ЗМ642 и рекомендованы режимы заточки инструмента из быстрорежущих сталей, обеспечивающие бездефектное шлифование.

В приложении приведены карты качества шлифованной поверхности детали при ПТПШ для конкретных пар обрабатываемого материала и характеристики шлифовальных кругов, акты внедрения результатов исследования в производство.

Основные выводы

На основании проведенного комплекса исследований осуществлено теоретическое и практическое решение актуальной, имеющей важное народнохозяйственное значение, научно-технической проблемы обеспечения стабильности качества обработки при ПТПШ деталей на базе разработки теоретических основ и конструктивно-технологических средств их реализации. Основные выводы по работе сводятся к следующему:

1. На базе системного подхода при моделировании кинематики формообразования поверхности, геометрических параметров зоны контакта и основных контактных явлений (силовые, тепловые) в зоне резания при ПТПШ, получены аналитические выражения для их описания, учитывающие стандартизованные параметры характеристики абразивного инструмента и технологические условия выполнения операций шлифования. Полученные основные закономерности являются основой для прогнозирования и управления основными выходными характеристиками качества шлифованной поверхности (шероховатость поверхности, глубина дефектного слоя), а также назначение рациональных технологических условий выполнения операций чистового ПТПШ.

2. Установлено, что превалирующее влияние на формирование шероховатости поверхности при ПТПШ оказывает геометрический фактор, определяемый формой вершин абразивных зерен и кинематикой их перемещения. Показано, что шероховатость поверхности непостоянна по ширине шлифуемой детали, причем наименьшая шероховатость поверхности получается на расстоянии равном £>г/2-(</„ +с?„)/2 от оси симметрии планетарной головки, а наибольшая шероховатость на расстоянии (£>/-1)12. Получены функциональные зависимости для расчета высоты остаточной шероховатости поверхности от числа ходов формообразующих сечений с различной идеализированной формой

вершин абразивных зерен.

3. Предложен способ плоского торцового планетарного шлифования, при котором изделию сообщают перемещение, и обрабатывают несколькими шлифовальными кругами чашечной формы, установленными в планетарной головке, и вращающимися вокруг своих осей и оси планетарной головки, причем, предварительно задают смещение оси симметрии шлифуемого изделия в направлении вектора скорости его перемещения относительно оси симметрии планетарной головки, определяемое из выражения ВГ!2-{<1Н +¿„>/2. Новизна предложенного технического решения защищена патентом РФ.

4. Получены аналитические выражения для расчета высотного параметра шероховатости Яг и глубины структурно измененного слоя шлифованной поверхности при чистовом ПТПШ. Выполнен расчет этих показателей качества поверхности в зависимости от технологических условий шлифования.

5. Выполнено комплексное экспериментальное исследование функциональных (силовых, температурных) и выходных (шероховатость поверхности, глубина дефектного слоя) характеристик процесса ПТПШ. Результаты исследований подтвердили достоверность полученных аналитических расчетных выражений с относительной погрешностью по силам 10 - 15 %, среднеконтакт-ным температурам 15-20 %, шероховатости поверхности 12 - 15 %, максимальной глубине дефектного слоя 8 - 12% и показали временную стабильность выходных характеристик процесса шлифования.

6. Разработаны карты качества шлифованной поверхности в зависимости от условий обработки, позволяющие назначать оптимальные параметры режима шлифования, обеспечивающие требуемую шероховатость поверхности и глубину дефектного слоя шлифуемых деталей. Эти параметры режима шлифования являются нормативными руководящими материалами для технолога при проектировании операций ПТПШ.

7. Разработан научно-технический комплекс, объединяющий теоретические основы и конструктивно-технологические средства обеспечения стабильности качества обработки при ПТПШ, базирующийся на: прогнозировании и управлении шероховатостью поверхности и глубиной дефектного поверхностного слоя; оптимизации параметров режима ПТПШ.

8. Практическая реализация результатов исследований осуществлена внедрением технологических операций ПТПШ на ОАО «Пермский моторный завод» при изготовлении элементов ГТД и заточке режущего инструмента, на ЗАО «Новомет-Пермь» при обработке подпятников погружного электродвигателя с рекомендуемыми параметрами режима шлифования.

-Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Подборнов И.В., Свирщев В.И., Флегентов В.К. Кинематика формообразования плоской поверхности при торцовом планетарном шлифовании // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы, Шлифаб-разив - 2009. с.88-90.

2 Подборнов И.В., Свирщев В.И. Прогнозирование формирования шеро-

ховатости поверхности по ширине шлифуемой детали при плоском торцовом планетарном шлифовании И Труды 15-й международной научно-технической конференции, Харьков: ХНПК «ФЭД», 2009. с.306-309.

3 Подборнов И.В., Свирщев В.И., Флегентов В.К. Геометрические параметры зоны контакта инструмента с деталью при плоском торцовом планетарном шлифовании // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы, Шлифабразив - 2009. с.84-88.

4 Подборнов И.В., Свирщев В.И. Аналитическое описание теплонапря-женности процесса плоского торцового планетарного шлифования // Труды 15-й международной научно-технической конференции, Харьков: ХНПК «ФЭД», 2009. с.309-311.

5 Подборнов И.В., Свирщев В.И. Прогнозирование глубины структурных прекращений материала поверхностного слоя от технологических условий плоского торцового планетарного шлифования // Труды 15-й международной научно-технической конференции, Харьков: ХНПК «ФЭД», 2009. с.304-306.

6 Подборнов И.В., Свирщев В.И. Исследование формирования шероховатости поверхности по ширине шлифуемой детали при плоском планетарном шлифовании // Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении, Киев, 2010. с. 106-111.

7 Подборнов И.В., Свирщев В.И., Зубаирова Л.Х. Оптимизация параметров режима плоского торцового планетарного шлифования. Вестник ПГТУ «Машиностроение, материаловедение»:. №. 3. Том 12. Пермь, 2010. с. 110-114.

8 Свирщев В.И., Подборнов И.В., Флегентов В.К. Прогнозирование формирования шероховатости поверхности при плоском торцовом планетарном шлифовании. Технология машиностроения, №12,2010. с.14-16.

9 Подборнов И.В., Свирщев В.И. Аналитическое описание сил резания при плоском торцовом планетарном шлифовании. СТИН, №4,2011. с.30-32.

10 Подборнов И.В., Свирщев В.И. Прогнозирование формирования остаточной шероховатости поверхности при плоском торцовом планетарном шлифовании. СТИН, №5,2011. с.36-37.

Подписано в печать 04.05.2011. Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №854/2011

Издательство

Пермского государственного технического университета 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к.113 тел. (342) 219-80-33

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ПЛОСКОМ ТОРЦОВОМ ШЛИФОВАНИИ. II

1.1 Кинематико-технологический анализ особенностей процессов плоского торцового шлифования. 11*

1.2 Анализ существующих исследований процессов плоского торцового планетарного шлифования.

1.3 Механизм формирования шероховатости поверхности и глубины дефектного слоя при чистовом шлифовании.

1.4 Выводы, постановка цели и задач исследования.

ГЛАВА 2. КИНЕМАТИКА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЗОНЫ КОНТАКТА ПРИ ПЛОСКОМ ТОРЦОВОМ ПЛАНЕТАРНОМ ШЛИФОВАНИИ'.

2.1 Кинематика формообразования при планетарной схеме шлифования.

2.2 Геометрические параметры зоны контакта инструмента с деталью.

2.2.1 Определение длины контакта абразивного инструмента с обрабатываемой деталью.

2.2.2 Определение ширины зоны контакта абразивного инструмента с деталью.

2.2.3 Определение площади зоны контакта абразивного инструмента с деталью.

2.3 Выводы.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ ПЛОСКОМ ТОРЦОВОМ ПЛАНЕТАРНОМ ШЛИФОВАНИИ.

3.1 Постановка и решение задачи о расчете сил резания на контакте при плоском торцовом планетарном шлифовании'.

3.1.1' Анализ влиянияусловийшлифования на изменение составляющих силы резания.

3.2 Постановка тепловой задачи и описание теплонапряженности' процесса плоского планетарного шлифования.

3.2.1 Тепловой баланс при плоском планетарном шлифовании

3.2.2 Расчет средних'контактных температур при плоском торцовом планетарном шлифовании^.

3.3. Выводы.

ГЛАВА 4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ И ГЛУБИНЫ ДЕФЕКТНОГО СЛОЯ ПРИ ПЛОСКОМ ТОРЦОВОМ ПЛАНЕТАРНОМ ШЛИФОВАНИИ.

4.1 Прогнозирование формирования шероховатости поверхности при плоском планетарном шлифовании.

4.1.1 Особенности формирования шероховатости поверхности при плоском планетарном шлифовании.

4.1.2 Определение числа пересечений траекториями абразивных зерен базовой длины для определения шероховатости.

4.1.3 Описание формирования высоты остаточных шероховатостей поверхности, вызываемых наличием продольной подачи.

4.1.4 Аналитическое описание и расчет высотных параметров шероховатости поверхности при планетарном шлифовании.

4.2 Прогнозирование формирования глубины дефектного слоя при плоском планетарном шлифовании.

4.2.1 Аналитическое описание и расчет глубины структурных превращений материала при плоском планетарном шлифовании.

4.3 Выводы.!.

5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ПЛОСКОГО ТОРЦОВОГО ПЛАНЕТАРНОГО ШЛИФОВАНИЯ.

5.1 Методика проведения экспериментальных исследований. 116*

5.1.1 Оборудование и инструмент.

5.1.2 Исследуемые материалы и образцы.

5.1.3 Исследуемые факторы и условия проведения экспериментов.

5.1.4 Частные методики проведения экспериментов. Т

5.1.4.1 Методика измерения силы резания.

5.1.4.2 Методика измерения температуры в зоне шлифования

5.1.4.3 Методика исследования качества поверхностного слоя образцов после шлифования.

5.1.5 Математическая обработка результатов экспериментальных исследований.

5.2 Технологические возможности процесса плоского торцового планетарного шлифования.

5.2.1 Силовые и температурные характеристики процесса.

5.2.2 Исследование качества шлифованной поверхности.

5.2.2.1 Шероховатость шлифованной поверхности.

5.2.2.2 Глубина дефектного слоя шлифованной поверхности.

5.3 Оптимизация параметров режима плоского планетарного шлифования.

5.4 Технологическая эффективность реализации результатов исследований в производстве.

5.4.1 Применение разработанных зависимостей, методик и рекомендаций для инженерных расчетов и производственных испытаний.

5.4.2 Технологическая эффективность применения процесса плоского торцового планетарного шлифования.

5.5 Выводы.

Развитие современной техники предъявляет постоянно возрастающие требования к надежности и долговечности машин, которые в значительной* степени зависят от качества изготавливаемых деталей. Поэтому важной5 народнохозяйственной задачей является разработка и совершенствование технологических методов изготовления деталей, обеспечивающих высокое качество и производительность обработки. В первую очередь ЭТО ОТНОСИТСЯ' к чистовым и отделочным методам обработки, в* процессе которых окончательно формируется поверхностный слой деталей, определяющий их эксплуатационные свойства. Наиболее распространенным методом окончательной обработки точных и ответственных деталей является шлифование.

Благодаря фундаментальным работам известных ученых А. К. Байка-лова, Н. И. Богомолова, Г. В. Бокучава, Д. Б. Ваксера, Г. И. Грановского, П. Е. Дьяченко, Н. Н. Зорева, Г. М. Ипполитова, Г. Б. Лурье, Е. Н. Маслова,

A. А. Маталина, В. И. Муцянко, А. В. Подзея, С. Г. Редько, А. Н. Резникова, Ф. С. Юнусова, П. И. Ящерицына, С. Малкина, М. Шоу и других созданы научные основы процесса шлифования, изучены вопросы точности и качества поверхности деталей машин, разработаны технологические методы абразивной обработки, которые широко и успешно применяются в различных отраслях машиностроения.

Дальнейшее развитие теоретических основ процессов шлифования с целью повышения их эффективности дано в работах отечественных и зарубежных ученых Д. Г. Евсеева, А. В. Королева, С. Н. Корчака, Т. Н. Лоладзе, Б. И. Никулкина, Ю. К. Новоселова, В. И. Островского, С. А. Попова, Э. В. Рыжова, Г. И. Саютина, А. Н. Сальникова, А. Г. Суслова,

B. К. Старкова, С. С. Силина, В. А. Сипайлова, Л. Н. Филимонова, В. А. Хрулькова, Л. В. Худобина, В. А. Шальнова, В. Д. Эльянова, А. В. Якимова, С. Мацуи, К. Оно, К. Сато, Н. Цува и других. Этими работами и опытом предприятий убедительно показаны широкие возможности процессов шлифования по обеспечению высокого качества деталей машин при производительной обработке.

Однако, множество факторов, одновременно влияющих на процесс резания и изменяющихся во времени, делают процесс шлифования нестабильным. Обеспечение стабилизации выходных параметров процесса шлифования (производительности, точности и качества обработки) является одной из важных задач. В полной мере это относится к процессу обработки шлифованием плоских поверхностей. •

Как показывает производственная практика, при плоском торцовом, шлифовании вероятность образования шлифовочных дефектов наибольшая. Одним из факторов, сдерживающих повышение производительности плоского торцового шлифования, особенно на операциях без применения смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), является высокая теплона-пряженность процесса, вызывающая образование на шлифованных поверхностях прижогов, микротрещин, а в поверхностном слое детали — структурных превращений и значительных растягивающих остаточных напряжений. Для авиационных двигателей и редукторов эксплуатация таких ответственных деталей как лопатки турбины и компрессора, зубчатых колес и других, имеющих шлифовочные дефекты, недопустима, так как наличие шлифовочных дефектов может быть причиной усталостных разрушений деталей.

Существенное снижение теплонапряженности при шлифовании плоских поверхностей' обеспечивает применение схемы плоского торцового планетарного шлифования. Исследования технологических возможностей процесса плоского торцового планетарного шлифования, выполненные Степановым Ю. Н., в сравнении с торцовым шлифованием сплошными и прерывистыми кругами позволили установить: снижение активной мощности, затрачиваемой на шлифование в 2 — 3 раза по сравнению со сплошным и в 1,5 - 1,7 раза по сравнению с прерывистым шлифованием; снижение средне-контактной температуры в зоне резания в 2,5 — 4 раза по сравнению со сплошным ив 1,8 — 2,3 раза по сравнению с прерывистым шлифованием; повышение производительности обработки в 3 - 4 раза по сравнению с обычным плоским торцовым шлифованием; временную стабильность выходных показателей процесса шлифования.

Однако, до настоящего времени, отсутствуют исследования по прогнозированию и технологическому обеспечению геометрических и физико-механических показателей качества шлифованной поверхности методом плоского планетарного шлифования. Это не позволяет осознанно управлять процессами плоского планетарного шлифования! с целью обеспечения заданного качества обработки при наивысшей ее производительности, а также изыскать пути интенсификации процессов и расширения их технологических возможностей.

Дальнейшее развитие технологии шлифования, повышение качества и производительности обработки возможно лишь на базе теории, описывающей основные закономерности функциональных характеристик процессов плоского планетарного шлифования и их связи с формированием свойств поверхностного слоя деталей. Отмеченное выше явилось предпосылкой для постановки этой работы, основная цель которой - развитие теории процесса плоского планетарного шлифования, прогнозирование и технологическое обеспечение заданных параметров качества и производительности обработки.

На основании теоретических и экспериментальных исследований кинематики формообразования и геометрических параметров зоны контакта, основных контактных явлений в зоне резания при плоском планетарном торцовом шлифовании созданы математические модели для прогнозирования шероховатости поверхности и глубины дефектного слоя, являющиеся основой для технологического обеспечения заданных параметров качества шлифовальной поверхности. На базе этих моделей разработана методика назначения оптимальных параметров режима плоского торцового планетарного шлифования, реализованная в картах качества шлифованной поверхности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- Разработаны математические модели для описания кинематики формообразования поверхности, геометрических параметров зоны контакта и основных контактных явлений (силовые, тепловые) в зоне резания при плоском торцовом планетарном шлифовании, учитывающие стандартизированные параметры характеристики абразивного инструмента и технологические параметры режима шлифования.

- Разработаны математические модели для прогнозирования^ шероховатости поверхности и глубины дефектного слоя при плоском планетарном? чистовом шлифовании в зависимости от технологических условий шлифования.

- Предложен способ шлифования, позволяющий снизить шероховатость шлифованной поверхности и повысить производительность обработки. Новизна предложенного технического решения защищена патентом Российской Федерации.

- Разработана методика назначения оптимальных параметров режима плоского торцового планетарного шлифования.

Практическая ценность работы, заключается в следующем:

- Разработаны карты качества шлифованной поверхности в зависимости от условий обработки, позволяющие назначать оптимальные параметры режима шлифования, обеспечивающие требуемую шероховатость поверхности и глубину дефектного слоя шлифуемых деталей. Эти параметры режима шлифования являются нормативными руководящими материалами для технолога при проектировании операций плоского планетарного шлифования.

- Предложены типовые технологии плоского торцового планетарного шлифования, регламентирующие нормативные режимы высокопроизводительной обработки при изготовлении элементов газотурбинных двигателей (ГТД) и заточке режущего инструмента.

Исследования, результаты которых изложены в диссертации, проводились в рамках научно-исследовательских работ.

Основные положения диссертации докладывались в 2005 - 2010 г. г. на международных, республиканских, межвузовских конференциях и семинарах. Основное содержание работы опубликовано в 11 статьях и патенте Российской Федерации.

5.5 Выводы

1. Исследованы функциональные (силовые, температурные) и выходные (шероховатость поверхности, глубина дефектного слоя) характеристики процесса плоского торцового планетарного шлифования. Результаты исследований подтвердили достоверность полученных аналитических реасчетных выражений с относительной погрешностью по силам - 10 - 15 %, среднекон-тактным температурам - 15 - 20 %, шероховатости поверхности - 12 - 15 %, максимальной глубине дефектного слоя - 8 - 12%.

2. Результаты экспериментальных исследований показали стабильность выходных характеристик процесса шлифования во времени, что свидетельствует о сохранении режущих свойств инструмента за счет самозатачивания и самоочищения от стружки.

3. Разработаны карты качества шлифованной поверхности в зависимости от условий обработки, позволяющие назначать оптимальные параметры режима шлифования, обеспечивающие требуемые шероховатость поверхности и глубину дефектного слоя шлифуемых деталей. Эти параметры режима шлифования являются нормативными руководящими материалами для технолога при проектировании операций плоского планетарного шлифования.

4. Показана технологическая эффективность реализации результатов исследований при плоском шлифовании элементов ГТД и заточке режущего инструмента. Внедрены в производство процессы плоского планетарного шлифования торцев соединительных фланцев диффузоров на горизонтально-расточном станке 262Г и заточке фрез для фрезерования торцев хвостовика лопаток на заточном станке ЗМ642. Разработаны рекомендации по параметрам режима шлифования при выполнении этих операций, обеспечивающие требования технических условий чертежей по точности и шероховатости шлифуемых поверхностей, повышение производительности обработки и стойкости инструмента, снижение шероховатости поверхности.

152

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенного комплекса исследований осуществлено теоретическое и практическое решение актуальной, имеющей важное народнохозяйственное значение, научно-технической проблемы обеспечения стабильности качества обработки при плоском торцовом планетарном шлифовании деталей на базе разработки теоретических основ и конструктивно-технологических средств их реализации. Основные выводы по работе сводятся к следующему:

1. На базе системного подхода при моделировании кинематики формообразования поверхности, геометрических параметров зоны контакта и основных контактных явлений (силовые, тепловые) в зоне резания при плоском торцовом планетарном шлифовании, получены аналитические выражения для их описания, учитывающие стандартизованные параметры характеристики абразивного инструмента и технологические условия выполнения операций шлифования. Полученные основные закономерности являются основой для прогнозирования и управления основными выходными характеристиками качества шлифованной поверхности (шероховатость поверхности, глубина дефектного слоя), а также назначение рациональных технологических условий выполнения операций чистового плоского планетарного шлифования.

2. Установлено, что превалирующее влияние на формирование шероховатости поверхности при плоском планетарном шлифовании оказывает геометрический фактор, определяемый формой вершин абразивных зерен и кинематикой их перемещения. Показано, что шероховатость поверхности непостоянна по ширине шлифуемой детали, причем наименьшая шероховатость поверхности получается на расстоянии равном £>г/2-(с/„ +£/в)/2 от оси симметрии планетарной головки, а наиболее худшая шероховатость, судя по числу пересечений, будет на расстоянии (£>г-/)/2. Получены функциональные зависимости для расчета высоты остаточной шероховатости поверхности от числа ходов формообразующих сечений с различной идеализированной формой вершин абразивных зерен.

3. Предложен способ плоского торцового планетарного шлифования, при котором изделию сообщают перемещение, и обрабатывают несколькими шлифовальными кругами чашечной формы, установленными в планетарной головке, и вращающимися вокруг своих осей и оси планетарной головки, причем, предварительно задают смещение оси симметрии шлифуемого изделия в направлении вектора скорости его перемещения относительно оси симметрии планетарной головки, определяемое из выражения 0/2 — (с1н + с!в) /2. Новизна предложенного технического решения защищена патентом РФ.

4. Получены аналитические выражения для расчета высотного-параметра шероховатости Я= и глубины структурно измененного слоя шлифованной поверхности при плоском планетарном чистовом шлифовании. Выполнен расчет этих показателей качества поверхности в зависимости от технологических условий шлифования.

5. Выполнено комплексное экспериментальное исследование функциональных (силовых, температурных) и выходных (шероховатость поверхности, глубина дефектного слоя) характеристик процесса плоского торцового планетарного шлифования. Результаты исследований подтвердили достоверность полученных аналитических расчетных выражений с относительной погрешностью по силам 10 - 15 %, среднеконтактным температурам 15 — 20 %, шероховатости поверхности 12 — 15 %, максимальной глубине дефектного слоя 8 - 12% и показали временную стабильность выходных характеристик процесса шлифования.

6. Разработаны карты качества шлифованной поверхности в зависимости от условий обработки, позволяющие назначать оптимальные параметры режима шлифования, обеспечивающие требуемую шероховатость поверхности и глубину дефектного слоя шлифуемых деталей. Эти параметры режима шлифования являются нормативными руководящими материалами для технолога при проектировании операций плоского планетарного шлифования.

7. Разработан научно-технический комплекс, объединяющий теоретические основы и конструктивно-технологические средства обеспечения стабильности качества обработки при плоском торцовом планетарном шлифовании, базирующиеся на: прогнозировании и управлении шероховатостью поверхности и глубиной дефектного поверхностного слоя; оптимизации параметров режима плоского планетарного шлифования.

8. Практическая реализация результатов исследований осуществлена внедрением технологических операций плоского торцового планетарного шлифования на ОАО «Пермский моторный завод» при изготовлении элементов ГТД и заточке режущего инструмента, на ЗАО «Новомет-Пермь» при обработке подпятников погружного электродвигателя с рекомендуемыми параметрами режима шлифования.

1. Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник / Под ред. А. Н. Резникова. М.: Машиностроение, 1977. — 390 с.

2. Аврутин Ю. Д. Формирование шероховатости поверхности деталей при шлифовании периферией круга // Станки и инструмент. 1979. — №7.-С. 21-26.

3. Альтшуллер Л. В., Сперанский,М. П. Структурные превращения в поверхностных слоях закаленной стали под влиянием шлифования // Вестник машиностроения. — 1940. — № 1.

4. А. С. №200461 СССР. М. Кл. В24с17/00. Прерывистые абразивные круги / Якимов А. В., Сипайлов В. А., Потемкин В. Н. и др. №1061065/25-8. Заявл. 14.03.66. Опубл. 30.05.67, Бюл. №16.

5. А. С. №884972 СССР. М. Кл. В24Ь7/00. Способ плоского шлифования / Свирщев В. И. №2858128/25-08. Заявл. 26.12.79. Опубл. 30.11.81. Бюл. №44.

6. А. С. №1117194 СССР. М. Кл. В24Ы/00. Способ шлифования* детали / Свирщев В. И., Степанов Ю. Н. №3615773/25-08. Заявл. 08.07.83. Опубл. 07.10.84. Бюл. №37.

7. А. С. №375163 СССР. М. Кл. В24Ь7/18. Планетарная шлифовальная головка / Варданян К. С., Чикнаян Г. К. №1656257/29-33. Заявл. 27.04.71. Опубл. 1973. Бюл. №15.

8. А. С. №421475 СССР. М. Кл. В24Ь7/22. Планетарная головка к станку для шлифования камня / Русаков К. И., Палигин В. Я. №1787887/2933. Заявл. 24.05.72. Опубл. 30.03.74. Бюл. №12.

9. А. С. №323258 СССР. М. Кл. В24Ь9/08. Планетарная плоскополировальная головка / Прохоренко М. С., Скоробогатов Е. П. №1426961/29-33. Заявл. 06.04.70. Опубл. 10.12.71. Бюл. №1.

10. А. С. № 889389 СССР. М. Кл. В24Ь7/00. Способ плоского шлифования. / Свирщев В. И. №2824961/25-08. Заявл. 04.10.79. Опубл. 15.12.81.1. Бюл. №46.

11. А. С. №810450 СССР. М. Кл.3 В24Ь7/22. Планетарная .шлифовальная головка / Белослудцев И. М., Степанов Ю. Н., Васев Ю. П. №2730509/2508. Заявл. 01.03.81. Опубл. 07.03.81. Бюл. №9.

12. Белослудцев И. М. Конденсаторная сварка микротермопар, применяемых для измерения температуры в зоне шлифования / Повышение прочности, и эксплуатационной надежности деталей: сб. науч. тр. — Пермь: ППИ. 1968.-С. 158-161.

13. Бессер М. Р., Басков Л. В. Глубина и характер изменения структуры закаленной легированной стали при шлифовании // Вестник машиностроения. 1963. - №2.

14. Блох Л. С. Практическая номография. М.: Высшая школа, 1971.328,с.

15. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов/Пер. с нем.; Под ред. Г. Гроше, В. Цигле-ра. М.: Наука, 1980. - 975 с.

16. Вечер Р. И: Исследование круглого прерывистого шлифования закаленных сталей: дис. . канд. техн. наук. — Пермь, 1970. 216 с.

17. Ган Р. С. О механике процесса шлифования по методу врезания // КиТМ. 1966: -№ 1.

18. Гликман Л. А., Сапфирова Т. К., Степанов В. А. Возникновение остаточных напряжений при шлифовании высокохромистой нержавеющей стали // ЖТФ. 1949. Том 19. Вып. 4.

19. ГОСТ 8.011-72. Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений. Госстандарт СССР.

20. Грабченко А. И., Красильников Е. В. Исследование субмикрогео-метрии абразивных зерен // Резание и инструмент. Выпуск 1. —Харьков: Вища школа, 1970. С. 30 - 34.

21. Грановский Г. Н. Обработка результатов-экспериментальных исследований резания металлов. — М.: Машиностроение, 1982. 112 с.

22. Грозин Б. Д. Повышение эксплуатационной надежности деталей машин. М., К.: Машгиз, 1960.

23. Демкин Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970.-288 с.

24. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч.-6-е изд. Л.: Машиностроение. Ч. 1., 1982. - 543 с.

25. Дьячков М. С. Шлифуемость быстрорежущих сталей повышенной-производительности: дисс. на соискание учен. степ. канд. техн. наук. -Пермь, 1964. 240 с.

26. Евсеев Д. Г., Сальников А. Н. Физические основы процесса шлифования. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1978. - 129 с.

27. Евсеев Д. Г. Кинетика структурных превращений в поверхностных слоях при абразивной обработке. // Прогрессивная технология машиностроения: науч. тр. СПИ, вып. 45. Саратов, 1970.

28. Евсеев Д. Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975. - 126 с.

29. Ермаков Ю. М., Степанов Ю. С. Современные тенденции развития абразивной обработки. ВНИИТЭМР. Вып. 3, М., 1991. 52 с.

30. Ермаков Ю: М. Перспективы эффективного применения абразивной обработки: Обзор / Науч.-исслед. ин-т информ. по машиностроению. С-2. Инструментальная и абразивно-алмазная промышленноть. — М.: НИИ-маш, 1981.-56 с.

31. Ипполитов Г, М. Абразивно-алмазная обработка. М.: Машиностроение, 1969. - 336 с.

32. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964.-487 с.

33. Капустин M. M. Разработка технологических процессов обработки деталей на станках с помощью ЭВМ. М.: Машиностроение, 1976. - 286с.

34. Кацев П. Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М., Машиностроение, 1974. - 231 с.

35. Кидин И. Н. Физические основы электротермической обработки металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1969. — 268 с.

36. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 831 с.

37. Королев А. В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975. 202 с.

38. Королев А. В., Новоселов Ю. К. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки. Часть 2. Взаимодействие инструмента и заготовки при абразивной обработке. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1989. - 160 с.

39. Костецкий Б. И. Шлифование закаленной стали. — К.: Гостехиздат,1947.

40. Костецкий Б. И. Структура и свойства поверхности при шлифовании стали. Тр. семинара по качеству поверхности. Сб. №5. — М.: Изд-во АН СССР, 1962.

41. Кузнецов В. А. Особенности процесса стружкообразования при резании предварительно деформированного слоя // Резание и инструмент: респ. межвуз. сб. Харьков, 1986. Вып. 36. — С. 74-77.

42. Кузнецов А. М., Ржевский И. В. Выбор режимов работы инструмента с большим числом режущих элементов // Автомобильная промышленность. 1998. - №10. - С. 29-30.

43. Ланда В. А. Структурные превращения, возникающие при шлифовании инструментальных сталей //Физические методы исследования контроля структуры инструментальных сталей: сб. тр. Семинара по качеству поверхности. №5. -М.: Изд-во АН СССР, 1962.

44. Лурье Г. Б. Шлифование металлов. — М.: Машиностроение, 1969.- 175 с.

45. Маслов Е. Н. Теория шлифования материалов. М.: Машиностроение, 1974. - 320 с.

46. Маталин А. А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов. — М., Л.: Машиностроение, 1970. 315 с.

47. Маталин А. А. Качество поверхности и эксплуатационные свойства машин. М.,Л.: Машгиз, 1956. - 252 с.

48. Миндлин Я. Б. Заточка; доводка и полирование прецизионного режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1975. — 40 с.

49. Михайлов А. А. Об образовании шлифовочных трещин // Вестник машиностроения. 1968. - №9.

50. Мишнаевский Л. Л. Износ шлифовальных кругов. К.: Наукова думка, 1982. - 192 с.

51. Митрофанов Е. П., Гульков Ю. А., Куликов Д. Д. Автоматизация технологической подготовки производства. М.: Машиностроение, 1974. — 360 с.

52. Меламед В. И., Котомин М. И., Курносов А. Д. Измерение сил резания, износа шлифовального круга и съема материала в процессе шлифования // Измерительная техника. 1965. - №6.

53. Методы борьбы с прижогами при шлифовании зубчатых колес. Руководящие технические материалы 333-05. -М.: НИАТ, 1966. 72 с.

54. Муцянко В. И. Абразивная заточка и доводка режущих инструментов. -Л.: Машиностроение, 1967. 158 с.

55. Муцянко В. И. Зависимость показателей процесса шлифования от режимов обработки // Абразивы и алмазы. М.: НИИМАШ, 1966. вып. 2.

56. Новоселов Ю. К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке. Саратов: Из-во Сарат. ун-та, 1979. — 232 с.

57. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов / Под ред. H. Н. Резников. М.: Машиностроение, 1972. - 200 с.

58. Опитц Г. Современная техника производства. — М.: Машиностроение, 1975.-279 с.

59. Островский В. И. Теоретические основы процесса шлифования. — Л.: Изд-во Ленинград, ун-та, 1981. — 144 с.

60. Паршаков А. Н., Напарьин Ю. А., Потемкин В. И., Ярмонов Н. А. Аналитические методы исследования тепловых явлений при шлифовании. Уч. пособие. — Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 1977. — 72 с.

61. Паньков Л. А., Костин Н. В. Обработка инструментами из шлифовальной шкурки. Л.: Машиностроение, 1988. 235 с.

62. Патент США. №3874123. Кл. 51/120, В24Ь7/00, В24Ъ9/00 от 1975 г.

63. Патент ГДР. № 111314. М. Кл. В24Ь45/00. Заявл. 08.07.74. Опубл. 12.02.75.

64. Патент США. № 4018012. Кл. 51/281Р, В24Ы/00, опубл. 1978 г.

65. Патент на изобретение №2309035, РФ В24В1/00 Способ шлифования поверхности, Свирщев В.И., Степанов Ю.Н., Вольнов Д.Н., Крохин А.Н. №2005126368/02. Заявл. 19.08.2005г. Опубликовано 27.10.2007г., Бюлл. №30.

66. Патент на изобретение №2240913, РФ МПК7 В24В5/18Д/0, Свирщев В. И., Флегентов В. К., Макаров В. Ф., Подборнов И. В. Способ бесцентрового шлифования, №2003108147. Заявл. 24.03.2003г. Опубликовано 27.11.2004г., Бюлл. №33.

67. Пискунов Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисление. — М.: Наука, 1972.-456 с.

68. Подборнов И.В., Свирщев В.И., Флегентов В.К. Кинематика формообразования плоской поверхности при торцовом планетарном шлифовании // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы, Шлифабразив 2009. с.88-90.

69. Подборнов И.В., Свирщев В.И. Прогнозирование формирования шероховатости поверхности по ширине шлифуемой детали при плоском торцовом планетарном шлифовании // Труды 15-й международной научно-технической конференции, Харьков: ХНПК «ФЭД», 2009. с.306-309.

70. Подборнов И.В., Свирщев В.И., Флегентов В.К. Геометрические параметры зоны контакта инструмента с деталью при плоском торцовом планетарном шлифовании // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы, Шлифабразив — 2009. с.84-88.

71. Подборнов И.В., Свирщев В.И. Аналитическое описание теплона-пряженности процесса плоского торцового планетарного шлифования // Труды 15-й международной научно-технической конференции, Харьков: ХНПК «ФЭД», 2009. с.309-311.

72. Подборнов И.В., Свирщев В.И. Исследование формирования шероховатости поверхности по ширине шлифуемой детали при плоском планетарном шлифовании // Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении, Киев, 2010. с. 106—111.

73. Подборнов И.В., Свирщев В.И., Зубаирова Л.Х. Оптимизация параметров режима плоского торцового планетарного шлифования. Вестник ПГТУ «Машиностроение, материаловедение»:. №. 3. Том 12. Пермь, 2010. с. 110-114.

74. Подборнов И.В., Свирщев В.И. Аналитическое описание сил резания при плоском торцовом планетарном шлифовании. СТИН, №4, 2011. с.ЗО-32.

75. Подборнов И.В., Свирщев В.И. Прогнозирование формирования остаточной шероховатости поверхности при плоском торцовом планетарном шлифовании. СТИН, №5, 2011. с.36-37.

76. Попов С. А., Малевский Н. П., Терещенко Л. М. Алмазно-абразивная обработка металлов и твердых сплавов. — М.: Машиностроение, 1977.-261 с.

77. Попов С. А., Ананьян Р. В. Шлифование высокопористыми кругами. М:: Машиностроение, 1980. - 79 с .

78. Резников А. Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах. — М.: Машиностроение, 1990. 228 с.

79. Резников А. Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. — М.: Машиностроение, 1981. — 279 с.

80. Редько С. Г., Спришевский А. И:, Евсеев Д. Г. К вопросу о механизме формирования свойств ^поверхностного слоя деталей при шлифовании. Тр. ВНИИППа; 1966. № 1.

81. Редько С. Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1962.

82. Решение о выдаче патента РФ по заявке на изобретение: Способ плоского торцового планетарного шлифования / Свирщев В. И., Подборнов И.В., Флегентов В.К. МПК В24В 7/00, по заявке № 2009145256/02(064530)' от 07.12.2009:

83. Режимы резания металлов. Справочник. / Под ред. Ю. Б! Барановского. М.: Машиностроение,.!972'. - 407 с.

84. Розенберг А. М., Еремин А. Н. Элементы теории резания металлов. М.: Машгиз, 1966. - 423 с.

85. Романов В. Ф., Авакян В. В. Технология алмазной правки шлифовальных кругов. М.: Машиностроение, 1980. — 118 с.

86. Руководство к универсальному динамометру УДМ конструкции« ВНИИ. М., 1964.-21 с.

87. Рыжов Э. В., Суслов=А. Г., Федоров В. П. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. М.: Машиностроение, 1979. -176 с.

88. Сагарда А. А., Чеповецкий И. X., Мишнаевский Л. Л. Алмазно-абразивная обработка деталей машин. Киев: Техника, 1974.

89. Савелов А. А. Плоские кривые: Систематика, свойства, применения: справ, пособие. М.: ФИЗМАТГИЗ, 1960. - 293 с.

90. Сальников А. Н. Трение шероховатых поверхностей в экстремальных условиях. Саратов: Сарат. ун-т, 1987. - 136 с.

91. Сато К. Выражения для расчета силы резания при шлифовании // Сэймицу кикай. 1951., т. 17, - №3. - 92 с.

92. Свирщев В. И. Исследование образования волнистости на рабочей поверхности сплошного и прерывистого шлифовального круга. // Управление качеством в механосборочном производстве. — Пермь: ППИ, 1977. С. 47-48.

93. Свирщев В. И. К вопросу износа рабочей поверхности шлифовального круга // Совершенствование процессов абразивно-алмазной и упрочняющей обработки в машиностроении. — Пермь: ППИ, 1992. С. 144-149.

94. Свирщев В.И., Подборнов И.В., Флегентов В.К. Прогнозирование формирования шероховатости поверхности при плоском торцовом планетарном шлифовании. Технология машиностроения, №12, 2010. с.14-16.

95. Силин С. С. Расчет температурных полей при действии движущихся источников тепла // Инженерно-физический журнал. 1963. - т. VI. -№12.-С. 763-766.

96. Сипайлов В. А. Тепловые процессы при шлифовании и управлениекачеством поверхности. -М.: Машиностроение, 1978. 167 с.

97. Сипайлова Н. Ф. Исследование процесса заточки и доводки режущего инструмента из вольфрамомолибденовых сталей: автореф. дис. канд. техн. наук. Пермь, 1974. - 26 с.

98. Семко М. Ф. и др. Эльборовое шлифование быстрорежущих сталей. Харьков: Вища школа, 1974. - 136 с.

99. Сипайлов В*. А.,.Якимов А. В. Прерывистое шлифование эффективный метод повышения качества поверхностного-слоя деталей* машин и инструментов. - Л.:.ЛДНТП, 1971. - 17 с.

100. Степанов Ю. Н. Разработка и исследование процесса плоского торцового планетарного шлифования: дис . канд. техн. наук: 05.02.08 — Пермь, 2000. 254 с.

101. Степанов Ю. Н. Влияние метода заточки на стойкость инструмента из быстрорежущих сталей // Совершенствование процессов абразивно-алмазной, и упрочняющей технологии, в машиностроении: межвуз. сб. науч. тр. Пермь: ППИ, 1981. - с. 82-85.

102. Степанов Ю. Н. Памятка для шлифовщиков и технологов. Руководящие материалы. Пермь, 1975. - 16 с.

103. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1985. -656 с.

104. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х. т. Т.2 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — 4-е изд. М.: Машиностроение, 1986. -496 с.

105. Сулима, А. М., Евстигнеев М. И. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей'из жаропрочных и титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1974.-256 с.

106. Суслов А. Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. — М.: Машиностроение, 1987. — 208 с.

107. Технологические остаточные напряжения / Под ред. А. В i Подзея.- М.: Машиностроение, 1973. 216 с.

108. Филимонов JI. Н., Приймак Ю. П., Муцянко В. И., Киселева Г. А. О геометрической структуре шероховатости шлифованной поверхности // Труды ВНИИМаш.-М., 1970.-№12.-С. 14-18.

109. Флид М. Д. Рациональное применение шлифовальных кругов при обработке инструментальных материалов. Обзор. М.: НИИМАШ, 1974. — 46 с.

110. Хрульков В. А. Шлифование жаропрочных сплавов. М.: Машиностроение, 1964. -190 с.

111. Хрульков В. А., Лобанов А. В., Полетаев В. А., Волков Д. И. Оптимальные условия подачи СОЖ при шлифовании высокопористыми кругами // Станки и инструменты. 1985-№.9. - С. 28-29.

112. Шальнов В. А. Шлифование и полирование высокопрочных материалов. М.: Машиностроение, 1972. — 272 с.

113. Шведков Е. Л. Элементарная математическая статистика в экспериментальных задачах материаловедения. Киев: Наукова думка, 1975. — 110 с.

114. Эльянов В. Д: Эксплуатационные возможности шлифовальных кругов. -М.: НИИМаш, 1976. 56 с.

115. Юнусов Ф. С., Фельдман Ю. Я. Шлифование крупногабаритных деталей маятниковыми головками. -М.: Машиностроение, 1981. 120 с.

116. Якимов А. В. Оптимизация процесса шлифования. М.: Машиностроение, 1975. -160 с.

117. Якимов А. В., Смирнов Л. П., Бояршинов Ю. А. и др. Качество изготовления зубчатых колес. -М.: Машиностроение, 1979. — 191 с.

118. Якимов А. В. Абразивно-алмазная обработка фасонных поверхностей. М.: Машиностроение, 1984. - 312 с.

119. Ящерицин П.И., Зайцев А. Г. Повышение качества шлифованных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента. Мн.: Наука и техника, 1972. — 480 с.

120. Ящерицын П. И., Цокур А. К., Еременко М. JL Тепловые явления при шлифовании и свойства обработанных поверхностей. Минск: Наука и техника, 1973. — 182 с.

121. Ящерицин П. И., Жалнерович Е. А. Шлифование металлов. — Минск: Беларусь, 1970. — 356 с.

122. Modyficacja kinematyki szlifowania plaszczyzn / Marzcinian Mieczyslaw / Mechanik, 1990. 63. -№11-12. - C. 339-400.

123. Salje E. Erkenntnisse über den Ablauft des Schleifprozesses Technische Mitteilungen 69. Jahrgang, 1976. Heft 718. S. 331-338.