автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах наклоном осей вращения камер

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТДЕЛОЧНО-ЗАЧИСТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ В ЦЕНТРОБЕЖНО-ПЛАНЕТАРНЫХ УСТРОЙСТВАХ НАКЛОНОМ ОСЕЙ ВРАЩЕНИЯ КАМЕР

05 03 01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□3171293

Орел 2008

003171293

Работа выполнена на кафедре «Технология и оборудование металлургии и машиностроения» Старооскольского технологического института (филиала) Московского института стали и сплавов (технологический университет) МИСиС (ТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Сергиев Аркадий Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Погонин Анатолий Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Полохин Олег Владимирович

Ведущее предприятие: Оскольский электрометаллургический

комбинат «ОЭМК» (г. Старый Оскол, Белгородская область)

Защита состоится 25 июня 2008 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д212.182.06 при Орловском государственном университете по адресу: 302020, Россия, г. Орел, Наугорское шоссе, 29, главный корпус, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 24 » мая 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Ю.В. Василенко

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

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

Ряд конструктивных разработок направленных на решение проблем процесса ОЗО, связанных с образованием застойных зон при движении массы загрузки в рабочих камерах ЦПУ, не нашли повсеместного распространения из-за сложности в использовании и обслуживании предлагаемых устройств, поэтому изучение влияния наклона осей вращения рабочих камер к оси вращения с целью повышения эффективности центробежно-планетарной обработки является актуальной задачей

Цель работы: повышение эффективности отделочно-зачистнойобработки деталей в центробежно-планетарных устройствах путем наклона осей вращения рабочих камер к оси вращения водила при обеспечении заданного качества поверхностного слоя обрабатываемых деталей Задачи работы:

1 Спроектировать и изготовить экспериментальное ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила принимая дискретные значения угла наклона

2 Установить кинематические закономерности процесса центробежно-планетарной обработки от угла наклона осей вращения рабочих камер, позволяющие обоснованно выбирать конструктивные параметры центробежно-планетарной установки и технологические режимы обработки

3. Разработать математическую модель прогнозирования съема металла и шероховатости поверхности с учетом изменения силового поля внутри рабочих камер центробежно-планетарной установки в зависимости от угла наклона осей вращения рабочих камер

4 Экспериментально оценить адекватность математической модели съема металла и шероховатости поверхности от параметров установленного силового поля, частоты его изменения и угла наклона оси вращения камеры к оси вращения водила

5 Обосновать схему рациональной конструкции ЦПУ и определить экономическую эффективность процесса отделочно-зачистной обработки

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

Методы исследований. Теоретические исследования базировались на фундаментальных положениях соответствующих разделов технологии и оборудования механической и физико-технической обработки, технологии ма-

шиностроения, теоретической механики, дифференциального и интегрального исчисления, математического моделирования, стандартных и специальных программ персонального компьютера Экспериментальные исследования проводились на экспериментальной установке с использованием методов математического планирования экспериментов Научная новизна

1 Выявлены кинематические зависимости нового способа отделочно-зачис-тной обработки в центробежно-планетарных устройствах с наклоном осей рабочих камер к оси вращения водила Установлена возможность создания больших градиентов силового поля в объеме технологической загрузки за счет вращения осей рабочих камер по конусообразной траектории, возможность реализации черновой и чистовой обработки в одном устройстве

2. Получены аналитические зависимости изменений параметров переменного силового поля по сечению рабочей камеры при любых значениях угла наклона оси вращения камер к оси водила, передаточных отношений между частотами вращений камеры и водила, чисел оборотов водила, радиуса рабочей камеры, расстояния между рабочей камерой и осью вращения водила Установлено, что наибольший градиент объемного силового поля обеспечивается, когда отношение тангенциальной к нормальной составляющей силы больше динамического коэффициента трения

3. Экспериментально установлено, что центробежно-планетарная обработка наиболее эффективна при наклоне рабочей камеры 5-10°

Автор защищает следующие основные положения:

1 Результаты теоретических исследований кинематики центробежно-плане-тарного устройства (ЦПУ) и математическую модель съема металла и расчета шероховатости поверхности в ЦПУ от параметров изменения силового поля рабочих камер

2 Результаты экспериментальных исследований влияния режимов центробеж-но-планетарной обработки (ЦПО) в ЦПУ на производительность процесса обработки и параметры шероховатости обработанной поверхности деталей

3 Конструкцию ЦПУ с осями вращения камер описывающими конусообразные траектории относительно оси вращения водила и реализующее в одном устройстве черновой и чистовой режимы отделочно-зачистной обработки

Практическая ценность работы заключается:

1 Разработана конструкция ЦПУ, реализующая черновую и чистовую обработку деталей в одном устройстве, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, обеспечивающая заданное качество поверхностного слоя обрабатываемых деталей при повышении производительности от 2 до 3 раз и интенсивности перемешивания массы загрузки внутри рабочих камер по сравнению с неподвижными параллельными осями вращения камер и водила

2 Разработаны технологические и конструктивные рекомендации обработки свободными абразивными средами в центробежно-планетарном силовом поле и выявлены диапазоны значений технологических факторов

3 Результаты исследований апробированы в ЗАО «СО АТЭ» им А М Мамонова на мелких деталях малой жесткости массой 10-50 гр

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международных научных конференциях СТИ МИСиС, 2003-2007 гг

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе получен патент РФ, на вторую заявку получено решение о выдаче патента на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений Общий объем диссертации 187 страниц, в том числе 68 иллюстраций, 39 таблиц и 42 страницы приложений Список использованных литературных источников содержит 101 наименование

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе дана классификация отделочно-зачистной обработки в абразивных средах Классификация машин для выполнения ОЗО произведена на основе энергии, сообщаемой технологической среде, и содержит 5 основных классов ультразвуковые колебания, движение воздушных струй, вращательные движения, колебательные движения и силовое поле центробежных сил Каждый класс разбит на подклассы по типам машин или устройств, конструктивно реализующих особенности этого класса

Выявлены достоинства и недостатки различных способов ОЗО и устройств их осуществляющих Установлено, что исследование технологических возможностей обработки в объемном переменном поле центробежных сил позволяет расширить технологические возможности ЦПО свободными абразивными средами

Во второй главе описаны план и общая методика проведения экспериментов, конструкция и принцип действия экспериментальной установки, приборы и устройства, регистрирующие параметры процесса За критерий производительности был принят съем металла мг/мин и определялся взвешиванием на аналитических весах второго класса типа ВЛР-5 Шероховатость оценивалась с помощью профилографа — профилометра мод 201 завода «Калибр» Число оборотов водила, устанавливалось в экспериментальной установке с помощью частотного преобразователя 1Х}-1с5-1ШБ Конструкция установки обеспечивала обработку деталей при совпадающих и противоположных направлениях вращений камеры и водила

На рисунке 1 представлены принципиальная схема и внешний вид центро-бежно-планетарной установки Экспериментальная установка представленная на рисунке 1, состоит из двух рабочих камер 1, расположенных по обе стороны от оси вращения водила 2, каждая из рабочих камер посажена на вал 3 и рас-

полагается в подшипниковых узлах 4. Рабочая камера 1 жестко соединена с валом 3, который через синхронную муфту 5 соединен со шкивом 6.

Рисунок 1. Принципиальная схема и внешний вид центробежно-плане-тарной установки.

1 — рабочая камера; 2 — водило; 3 — вал; 4 — подшипниковые узлы; 5 — синхронная муфта; 6, 8 — шкивы; 7 — шпиндельный узел; 9 — вал; 10 — крышка; 11 —ручка-винт; 12, 13 — шкивы; 14 — рама; 15 — виброопоры; 16 — электродвигатель; 17 — натяжное устройство

Соединенный с валом 3 шкив 6, через типовую синхронную муфту 5 самоустанавливается, компенсируя угол наклона рабочей камеры 1 по плоскости подшипникового узла 4, в котором для уменьшения сил трения, возникающих при вращении шкива 6, имеется кольцевая проточка с находящимися в ней шариками. Установка работала с дискретными значениями углов наклона камер 0°, 5°, 10° за счет замены подшипникового узла 4 подшипниковым узлом 4' другого исполнения с углом наклона вала 3 необходимого для проведения опыта. Подшипниковые узлы 4 совместно с рабочими камерами 1 могут перемещаться по пазу водила 2, обеспечивая тем самым, различные соотношения расстояний между осями вращений водила и камер к радиусу камеры. Для передачи вращения водилу 2, используется вал 9, жестко соединенный с водилом 2. С целью передачи вращения рабочим камерам 1, через шкивы 6, использовался шкив 8 расположенный соосно оси вращения водила на шпиндельном узле 7 и закрепленный жестко к неподвижной раме 14. Шкив 8 заменялся при проведении экспериментов на шкив 8' с целью обеспечения соответствующего передаточного отношения и = со /со . Для

1 камеоы водила ' у

передачи крутящего момента на вал 9 через шкивы клиноременнои передачи 12 и 13, использовался электродвигатель 16 типа 4АМХ71В4УЗ закрепленный к раме 14 через натяжное устройство 17. Рама 14 установлена на виброопоры 15, обеспечивающие виброизоляцию установки. Клиноремен-ная передача осуществляемая посредством шкивов 6 и 8 обеспечивала траекторию движения точек камеры по гипоциклоиде. Для осуществления тра-

ст

ектории движения точек камеры по эпициклоиде на место шкивов устанавливались зубчатые колеса 6" и 8" с соответствующим передаточным отношением.

Для обеспечения герметичности рабочих камер 1, использовались прозрачные крышки 10 выполненные из оргстекла с проклеенными по периметру примыкания их к камерам 1 резиновыми кольцами С помощью ручек-винтов И, крышки 10 надежно герметизировали рабочие камеры 1 посредством резьбовых соединений

В третьей главе проведены аналитические исследования кинематики ЦПУ при противоположных и при совпадающих направлениях вращений водила и камер, рассмотрена физическая сущность механизма съема металла абразивными частицами, создана математическая модель металлосъема и определения величины шероховатости поверхности Получены условия и диапазон существования процесса съема металла

Для создания математической модели удаления элементарных частиц металла, характеризующих суммарный съем металла и формообразование поверхностного слоя рассматривалось послойное движение деталей и абразивных гранул в камере ЦПУ, при следующих допущениях 1) рабочая камера принимается жесткой, то есть недеформируемой в процессе обработки, 2) частота вращения камеры принимается постоянной, так как при зубчатом зацеплении кинематическая погрешность не выходит за пределы допустимой, а при клиноременной передаче натяжение ремней достаточно, чтобы обеспечить отсутствие проскальзывания; 3) при рассмотрении сил использован принцип суперпозиции, то есть, рассмотрены силы, действующие в плоскости параллельной дну камеры, которое совершает регулярную прецессию с углом равным наклону оси вращения камеры к оси вращения водила, 4) на движение массы загрузки в вертикальном направлении накладываются перемещения вызванные колебаниями системы от регулярной прецессии передаваемые от дна камеры, а на горизонтальные перемещения оказывают воздействие колебания стенок камеры, которые распространяются в гаубь среды по закону близкому к экспоненциальному, 5) жесткость среды при сжатии подчиняется закону Гука (принцип отвердевания) и обладает нулевым сопротивлением при разрыве, 6) выделенные элементарные участки технологической среды обладают физическими параметрами постоянными в пределах элементарного участка, 7) жидкая фаза влияет на величину динамического коэффициента трения ц и дополнительно служит для ликвидации образования пыли, промывки абразива и обрабатываемых деталей, 8) процесс обработки рассматривается как изотермический, 9) на динамику системы не оказывают влияние переходные процессы, так как она работает в устойчивом дорезонансном режиме, 10) величина относительной радиальной скорости деталей и абразивных гранул пропорциональна градиенту скоростей между слоями технологической среды

При создании математической модели приняты следующие начальные и краевые условия

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

2 Грануляция абразивных частиц должна обеспечивать обработку пазов, выемок и в среднем составлять 0 3-12 мм.

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

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

Закон движения точки М, расположенной на цилиндрической поверхности рабочей камеры (рисунок 2), величины скоростей и ускорений при противоположных направлениях вращений водила и камер с учетом влияния угла наклона оси вращения камер к оси вращения водила р (рисунок 2, б)'

где R, — фактическое расстояние от оси вращения водила до оси вращения камеры R, = R^-h-smß, R,0 — расстояние от оси вращения водила до оси вращения дна камеры, h — высота технологической загрузки.

Аналогично представлен закон движения точки, скоростей и ускорений при совпадающих направлениях вращения водила и камеры

Для расчета и анализа траекторий движений, скоростей и ускорений составлена программа в среде Microsoft Office Excel примеры построений, выполненные с помощью программы, представлены на рисунке 3 при R, = 410 мм, Fr(n) = 0 98

Скорости и ускорения точки принадлежащей периферии рабочей камеры при значениях передаточного числа и = 0,0 5,1,2,2 5 и 3 изменяют величину и направление от V^ = 0, Wmm до Vmai, Wmax, создавая переменное силовое поле, параметры которого изменяются с частотой 0, 0.5, 1, 2, 2 5 и 3 за один оборот водила соответственно

Для получения соотношений тангенциальных и нормальных ускорений (Wt и WJ, определяющих характер движения массы загрузки внутри рабочей камеры, неподвижная система координат ХдОдУо перемещалась на ось вращения камеры х,о,у.

(1)

х0 = V, =RB2jtncos2roit-2jin(u-l)r cos2;m(u-l)t, у0 = V„ =-R„2imsm2imt-2nn(u-l)r sm2im(u-l)t, z0 = V, = 2raiur smß sin27mut

x0 = Wt = -RB(27tn)2sin2mt + r(27m(u-l))2 sin2im(u-l)t, y0 = W„ = -R1(2mi)î cos 2jmt - r(2im(u -1))2 cos2im(u-l)t, z0 = Wz = (2miut)2r sinß cos2miut

(2)

(3)

Полученные выражения позволяют исследовать соотношения для любой точки камеры в зависимости от радиуса г и угла поворота камеры ср, угла наклона оси камеры р и ее расстоянии до оси вращения водила ^

/|ч ^ /|ч

а) б)

Рисунок 2. Схемы расчета кинематики камеры

а) при совпадении направлений вращения водила и камеры,

б) при противоположном направлении вращения водила и камеры

-м/ \

1 / N

\

1J 1= } а 1 о V-

1а)

4

16)

г\

ж

Ж

»V/

1в)

N

/ \ \

- ( ! -

\ \ /

•2 а)

N

/

/

0 41 / у™

Рисунок 3 Кинематика движения камер

1 а, б, в-траектории движений рабочей камеры, годографы скоростей, годографы ускорений при противоположных направлениях вращений камер и водила, и = 3 соответственно.

2 а, б, в-траектории движений рабочей камеры, годографы скоростей, годографы ускорений при совпадающих направлениях вращений камер и водила, и = 1 соответственно

х, = Vt = 2jm(RB0 - h • sinP) cos((p) - (RM - h • sin(5) ■ sin(<p) - 2mir(u -1) (4) x, = Wt =4(2тт)2 +ll(RB0 -h*sin|5)-sin(q>);

• y, = Wn = -(W +i)- (R, „ - h • sinp) ■ cos(<p) - г(2тт(и -1))2 (5) i\ = Wz = (2jtnut)2r ■ sin p ■ cos(<p).

Соотношения между Wr и Wn, определяющие характер движения массы загрузки, определяют границу подвижности рабочей среды внутри рабочей камеры:

WT>Wn-tgm (6)

где (i — динамический угол трения.

Таким образом, граница подвижности рабочей среды зависит от её динамической вязкости.

Проведенные расчеты по формулам 5, позволили установить наличие зон сжатия, где происходит интенсивный съем металла и зон разряжения, где нормальные силы минимальны и преобладают вертикальные силы направленные к дну камеры, в которых происходит осыпание технологической среды, интенсивное перемешивание, и начинает формироваться новая зона сжатия. Процесс изменения силового поля соответствует значению передаточного числа и. Пример формирования зон сжатия и разряжения, выполненный для режима R, = 272 мм, п = 120 об/мин, и = 2,5 при г = 100 и г = 50 мм показан на рисунке 5.

Согласно принятым допущениям, тангенциальная составляющая относительной скорости между слоями при противоположных направлениях вращений камер и водила AVt = 2jrn(rk -rk_,)(u-l).

г„.100мм

Рисунок 5. Схема распределения силового поля рабочей камеры.

Из распределения силового поля рабочей камеры, представленного на рисунке 5, видно, что на периферии камеры (г = 100 мм) в секторе от 120° до 240° наблюдается зона сжатия и преимущественно положительные значения вертикальной составляющей и нормальной составляющей В противоположном секторе от 230° до 140° наблюдается зона разрыхления где '\У2 и принимают отрицательные значения. В центральной зоне (г = 50 мм) зона сжатия сужается до 90-270°, а зона разрыхления расширяется до сектора

280-100°. В обоих случаях максимальные зоны сжатия наблюдаются в секторах 330-30°, а максимальное разрыхление наступает в секторах 210-150°.

В зонах сжатия при выполнении условия (6) происходит наиболее интенсивный съем металла, а в зонах разрыхления происходит «осыпание» среды, интенсивное её перемешивание с последующим формированием нового слоя сжатия. Проведенный анализ свидетельствует о формировании переменного силового поля с большими градиентами по всему объему технологической загрузки, что благоприятно сказывается на интенсивности съема металла.

Угол наклона дна камеры р и наклон стенки камеры, который определят фактическое расстояние от оси вращения водила до оси вращения камеры (Яв = ^„-Ь-втр), увеличивают перемешивание технологической загрузки, увеличивая производительность процесса, обеспечивают стабильность формирования поверхности и уменьшение шероховатости.

При произвольной форме абразивной гранулы, её взаимодействие с поверхностью обрабатываемой детали происходит выступающими абразивными зернами, имеющимися на площадке контакта. Взаимодействие абразивной гранулы и детали схематично представлено на рисунке 6.

Абразивная гранула внедряется в поверхность обрабатываемой детали, под действием нормальной силы Р„, тогда нормальная сила, приходящаяся на единичный акт микрорезания Еп(]) составит:

РП(1) -то/по, (7)

где \¥п — нормальное ускорение гранулы; т0 — масса одной гранулы, п0 — количество единичных актов взаимодействия абразивных зерен с обрабатываемой поверхностью за один контакт площадки абразивной гранулы с деталью.

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

Рп — нормальная составляющая силы прижимающая абразивную гранулу к обрабатываемой детали; Р,—тангенциальная составляющая силы, вызывающая перемещение абразивной гранулы относительно обрабатываемой детали; АУ, - относительная скорость между обрабатываемой деталью и абразивной гранулой.

Силы действующие на элементарную частицу т0 определяются нормальным ускорением, которое в каждой точке камеры различно и описано аналитическими зависимостями (5). Относительные скорости между радиальными слоями, в каждой точке камеры также различны, и определяются зависимостями (4).

Для определения суммарного съема металла объем рабочей камеры разбит на к радиальных слоев. В принятой модели толщина одного слоя состав-

ляет сумму толщины детали и среднего диаметра абразивной гранулы Каждый из радиальных слоев разбит на 1 элементарных секторов с углом при вершине Дер

Просуммировав элементарный съем метала по количеству слоев и секторов получим выражение суммарного съема металла за время обработки I

м=36 10- I ПЪ р 2>лст С, ц £_!2от)2 + 1) (Кв0.н.51ф) со^иМйпМ)^ (2лп(гк-гк_,)(и-1)) т

с, % 18! .-1 1Ж1л°;

где е - количество слоев по высоте камеры

Максимальная глубина внедрения единичного зерна, определяющая шероховатость поверхности, зависит от геометрических параметров зерна, величины нормальной силы, прочности обрабатываемого материала и составляет

((2яп)г +|) (Кво-Ь'51пР) + г(21т(и-1))2 т0 103

Rz

J

[мкм], (9)

где входящие величины имеют следующую размерность t, мин, W, м/с2, ш0, г, п, об/мин, S0, мм2, z — шт/мм2, ав, мПа, р кг/м3, R, и rk, м, у — угол при вершине абразивного зерна, градусов, С, ,С2 — безразмерные коэффициенты, учитывающие конструктивные и технологические особенности режимов обработки RB, n, u, р

В результате построения математической модели получены аналитические зависимости определяющие величину съема металла и шероховатость поверхностного слоя за счет изменений параметров переменного силового поля по сечению рабочей камеры при любых значениях передаточных отношений между камерой и водилом «и», чисел оборотов водила «п», радиусов рабочей камеры «г», углом наклона осей рабочих камер <ф» к оси вращения водила и расстояния между ними «R,» Выбор значений р, n, г, R„, и их сочетаний приводит к изменению параметров силового поля, закономерно изменяющегося с частотой и, что определяет производительность и величину шероховатости поверхности

В четвертой главе проведен полнофакторный эксперимент (ПФЭ) типа 23, определено влияние угла наклона оси вращения камеры к оси вращения водила на съем металла и шероховатость поверхностей в зависимости от основных факторов, а так же проведен поиск эффективных режимов обработки по Парето Основные факторы, интервалы и уровни варьирования приведены в таблице 1 Эксперименты проводились на деталях различных размеров, формы и физико-механических характеристик в широком диапазоне их изменения Время обработки составляло 15 минут

Для обеспечения одинаковых видов движений массы загрузки и одинаковых силовых полей внутри рабочих камер при совпадающих и противоположных направлениях вращений рабочих камер и водила, исследовались одинаковые модифицированные числа Фруда, с соответствующими им расстояниями R = 272 мм, 341 мм, 410 мм при передаточных числах и = со /со =2,5; 2,75; 3 для

противоположных направлений вращений камер и водила, и = со/(Ов= 0 5, 0 75, 1 для совпадающих направлений вращений соответственно

Таблица 1

Факторы, интервалы и уровни варьирования

№ ФАКТОРЫ Интервалы варьирования Уровни

Ш1П 0 мах

1 Х| - число оборотов водила п, об\мин 30 120 150 180

2 х2 - модифицированное число Фруда РКп) 0 075 0 83 0 905 0 98

3 х3 - угол наклона оси вращения камеры к оси вращения водила, Р° 5 0° 5° 10°

Значения функций отклика съема металла М (мг/мин) и шероховатости поверхности Ra (мкм), соответствовали следующим материалам и видам образцов М](12), Ra|() 2) — плоские образцы из стали 20, Ra2, М2 — плоские образцы из алюминия АД1, Ra3, М3 — плоские образцы из меди М4, Ra4, М4 — цилиндрические образцы из стали 20, Ra5, М5 — цилиндрические образцы из меди М4

Эксперименты по определению М|(1), Ra|(]) и М](2), Ra|(2) проводились для оценки воспроизводимости опытов по методике, описанной в главе 2 В качестве примера, ниже представлены уравнения регрессии для плоских образцов из меди М4 для противоположных направлений вращений камер и водила М3=53+28х1+20х2+6хз+9х1х2+3х1хз+2,2х2х3+1х1х2х3,

Raj =1,64+0,31х, +0,41х2-0,24х3, при совпадающих направлениях вращений

камер и водила М3 = 15,4+8х1+8,6х2 + 1,6х3 + 4,Зх1х2 + 0,7х|х3 + 0,8х2х3, Ra,=1,62+0,26х, +0,38х2 -0,24х3

Уравнения регрессии полученные для съема металла и шероховатости поверхностей образцов при совпадающих и противоположных направлениях вращений водила и рабочих камер показали, что факторы числа оборотов водила и модифицированного числа Фруда определяют режим обработки и при увеличении положительно влияют на съем металла, но ухудшают шероховатость поверхности, а фактор наклона оси камеры при р = 10° по сравнению с установленным режимом при р = 0° увеличивал производительность до 36 % и снижал величину шероховатости до 30 %

Поиск эффективных решений по методу Парето показал что, эффективными решениями, для всех исследуемых материалов, являются режимы, полученные при противоположных направлениях вращений рабочих камер и водила, угле наклона оси камеры к оси вращения водила 10° 1) п = 120 об/мин, Fr(n) = 0 83,2) п = 180 об/мин, Fr(n) = 0 83, 3) n = 180 об/мин, Fr(n) = 0.98.

Результат сопоставления экспериментальных и расчетных значений по аналитической и экспериментальной моделям представлен в таблице 2, в которой Э — экспериментальные значения, А — расчеты по аналитической модели; К — расчеты по уравнениям регрессии

Расхождение расчетных и экспериментальных значений не превышает 10 %, что подтвердило адекватность математических моделей, при этом уравнения регрессии более адекватны

Таблица 2

Съем металла, мг/мин Шероховатость Яа, мкм

Рг(п) = 0 83 Рг(п) = 0 98 Рг(п) = 0 83 Рг(п) = 0.98

п = 120 об/мин п = 180 об/мин п = 120 об/мин п = 180 об/мин

р 0° 5° 10° 0° 5° 10° 0° 5° 10° 0° 5° 10°

э 85 - 10 5 67 4 - 84 6 08 - 06 16 - 1 6

А 85 94 102 65 5 72 1 81 2 1 0 0 85 07 1 8 1 6 1 5

К 84 - 104 66 2 - 84 2 0 95 - 06 17 - 1 7

В пятой главе разработана конструкция ЦПУ, реализующая черновую и чистовую обработки в одном устройстве. Разработаны типовые технологические процессы отделочно-зачистной обработки в переменном силовом поле центробежно-планетарных сил для типовых деталей-представителей в зависимости от их размеров, формы и физико-механических характеристик материала на основании использования результатов проведенных экспериментальных и аналитических исследований Для чернового режима рекомендовано использовать режим при противоположных направлениях вращений камер и водила с углом наклона осей камер 10°,Рг(п) = 0 98, Яв = 410 мм, и = ык/юв= 3, п = 180 об/мин, который позволяет получить Яа 1 6 мкм при обработке стали 20, при обработке меди М4 Яа 2 0 мкм, при обработке алюминия АД1 Яа 3 б мкм Для чистового режима рекомендуется использовать режим при противоположных направлениях вращений камер и водила с углом наклона осей камер 10°, Рг(п) = 0 83, Яв = 272 мм, и = ©/со, = 2 5, п = 120 об/мин, позволяющего получить Яа 0 6 мкм при обработке стали 20, ЯаО 8 мкм при обработке меди М4, Яа 1 3 мкм при обработке алюминия АД1

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача повышения эффективности обработки в центробежно-планетарных устройствах путем обеспечения интенсивности перемешивания массы загрузки внутри рабочих камер за счет конусообразных траекторий осей вращений камер относительно оси вращения водила

2 Получены аналитические зависимости изменений параметров переменного силового поля по сечению рабочей камеры при любых значениях передаточных отношений между камерой и водилом «и», чисел оборотов водила «п», радиусов рабочей камеры «г», углов наклона осей рабочих камер к оси вращения водила «р», расстояния между рабочей камерой и осью вращения водила «Я.» Установлено, что выбор значений р, п, г, Я„, и их сочетаний при-

водит к изменению параметров силового поля, закономерно изменяющегося с частотой и, что определяет производительность и величину шероховатости поверхности.

3. Показано, что величина и соотношения нормальных, тангенциальных и вертикальных ускорений являются доминирующими параметрами силового поля, определяющими характер движения массы загрузки и для обеспечения интенсивного режима съема металла по всему объему рабочей камеры необходимо обеспечить интервал соотношений тангенциальных и нормальных максимальных ускорений от 0 50 до 0 60 Установлено, что наибольший градиент объемного силового поля обеспечивается, когда тангенциальная составляющая силы больше произведения нормальной составляющей силы на динамический коэффициент трения, а вертикальная составляющая силы меньше нуля

4. Разработано новое центробежно-планетарное устройство для обработки деталей в центробежно-планетарном объемном переменном силовом поле, изменяющемся по гипоциклоиде, защищенное патентом (заявка № 2006119418) позволяющее реализовать предварительную (черновую) и окончательную (чистовую) обработку в одном устройстве без перезагрузки деталей

5 Установлены рациональные диапазоны технологических параметров наиболее полно раскрывающие технологические возможности способа предварительное шлифование (Яа 3 2-6 3) п = 180 об/мин, угол наклона осей камер 10°, Яв = 410 мм, и = ю/а^ = 3, чистовое шлифование Ид (0 6-3 2) п = 120 об/мин, угол наклона осей камер 10°, Я, = 272 мм, и = сок/сов = 25

6. Проведено сопоставление совпадающих и противоположных направлений вращений рабочих камер и водила при центробежно-планетарной обработке по методу поиска эффективных решений Парето Установлено, что наилучшими режимами для обработки деталей являются режимы, полученные при противоположных направлениях вращений камер и водила обеспечивающие в 3-5 раз большую производительность при равных значениях шероховатости поверхности обрабатываемых деталей

7. Разработаны аналитическая и экспериментальная математические модели Сопоставление экспериментальных и расчетных значений по математическим моделям не превышает 10 %, что подтвердило адекватность математических моделей, при этом уравнения регрессии более адекватны

8 Разработаны типовые технологические процессы отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарной установке с различными углами наклона осей вращения камер к оси вращения водила на примере мелких деталей малой жесткости массой 15-150 гр и проведена их производственная апробация в условиях завода автотракторного электрооборудования ЗАО «СО АТЭ» им А М Мамонова г Старый Оскол. По сравнению с используемой маятниковой вибромашиной время обработки снизилось до 3,5 раз и составило 15 минут, а шероховатость обрабатываемых деталей снизились до 2 раз, и составила для деталей из стали 11а 1 6 мкм, для деталей из цветных сплавов Яа 1 3-1 8 мкм

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1 Сергиев А П, Спицын Д А, Матвеев И О. Кинематика и динамика центробежно-планетарной установки // Вестник машиностроения, 2007, № 10 — С 15-18

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

3 Сергиев А П , Спицын Д А, Тюрина С В. Отделочно-абразивная обработка в центробежно-планетарных установках // Материалы международной научной конференции Образование, наука, производство и управление в XXI веке. — Т. II. — Старый Оскол, 2004 — С. 333-338

4 Сергиев А П, Спицын ДА, И О. Матвеев Кинематика и динамика центробежно-планетарной установки // Материалы международной научной конференции Старый Оскол, 2006 —С. 152-157.

5 Сергиев А П., Спицын Д А, Матвеев И О. Моделирование центробежно-планетарной обработки // Материалы международной научной конференции — Т. И — Старый Оскол, 2007 —С 231-236

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

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

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

9 Сергиев А П , Спицын Д А , и др Патент (по заявке № 2006119418 РФ Кл В24В 31 / 027). Устройство для отделочной обработки / Сергиев А П , Спицын ДА и др. / Опубл 20 12 2007Бюл №35

10 Сергиев А П , Спицын Д А , и др. Решение о выдаче патента на изобретение от 25.01 08 Заявка № 2006132149/02(034952) «Устройство центро-бежно-планетарное для обработки деталей»

Формат 60x84/16 Бумага офсетная Гарнитура Times Уел печ л 0,9 Тираж 70 экз Заказ № 120 от 21 05 08 г

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

Введение

1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследований

1.1. Основные параметры, влияющие на производительность и качество поверхности при отделочно-зачистной обработке

1.2. Классификация машин отделочно-зачистной обработки в абразивных средах г

1.3 Условия осуществления процесса ОЗО при центробежно-планетарной обработке

1.4 Цель и задачи исследования

2. Методика проведения исследований

2.1. План проведения, исследований

2.2. Экспериментальная установка

2.3. Общая методика проведения исследований

2.4. Математическая обработка экспериментальных данных

3. Теоретическое исследование процесса отделочно-зачистной обработки свободными абразивными средами

3.1. Виды движений массы загрузки в рабочих камерах

3.2. Кинематика центробежно-планетарной установки 45 3.3 Физическая сущность механизма съема металла абразивными частицами

3.4. Математическое моделирование металлосъма ЦПУ с вертикальными осями расположения камер и водила

4. Экспериментальное исследование параметров ОЗО в ЦПУ

4.1 Экспериментальное оборудование и характеристики материалов используемых в ходе проведения исследований

4.2 Исследование металлосъема ЦПУ методом полного факторного эксперимента.

4.3 Экспериментальные исследования влияния угла наклона оси вращения камеры к оси вращения водила на съем металла и на формирование шероховатости поверхности

4.4 Оптимизация параметров формирования шероховатости поверхности и съема металла

4.5 Сопоставление исследуемого способа обработки с пространственной маятниковой вибромашиной

5. Рекомендации по разработке ЦПУ и технологических процессов отделочно-зачистной обработки

5.1 Рекомендации по разработке ЦПУ

5.2 Технологические рекомендации и технологические процессы на типовые детали обрабатываемые в ЦПУ.

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

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

К настоящему времени, предлагаемые математические модели кинематики ЦПУ, аналитические математические модели съема металла и получаемой шероховатости поверхности деталей не позволяют осуществить прогнозирование без предварительного экспериментального определения множества коэффициентов.

Ряд конструктивных разработок направленных на решение проблем процесса ОЗО, связанных с образованием застойных зон при движении массы загрузки в рабочих камерах ЦПУ, не нашли повсеместного распространения из-за сложности в использовании и обслуживании предлагаемых устройств, поэтому изучение кинематики и динамики ЦПУ, определение параметров и конструктивных решений интенсивного перемешивания массы загрузки внутри ЦПУ является актуальной задачей.

Целью настоящего исследования является: повышение эффективности отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах путем наклона осей вращения рабочих камер к оси вращения водила при обеспечении заданного качества поверхностного слоя обрабатываемых деталей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Спроектировать и изготовить экспериментальное ЦПУ, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила принимая дискретные значения угла наклона.

2. Установить кинематические закономерности процесса центробежно-планетарной обработки от угла наклона осей вращения рабочих камер, позволяющие обоснованно выбирать конструктивные параметры центробежно-планетарной установки и технологические режимы обработки.

3. Разработать математическую модель прогнозирования съема металла и шероховатости поверхности с учетом изменения силового поля внутри рабочих камер центробежно-планетарной установки в зависимости от угла наклона осей вращения рабочих камер.

4. Экспериментально оценить адекватность математической модели съема металла и шероховатости поверхности от параметров установленного силового поля, частоты его изменения и угла наклона оси вращения камеры к оси вращения водила.

5. Обосновать схему рациональной конструкции ЦПУ и определить экономическую эффективность процесса отделочно-зачистной обработки.

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

-зг

Научная новизна:

1. Выявлены кинематические зависимости нового способа отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарных устройствах с наклоном осей рабочих камер к оси вращения водила. Установлена возможность создания больших градиентов силового поля в объеме технологической загрузки к за счет вращения осей рабочих камер по конусообразной траектории, возможность реализации черновой и чистовой обработки в одном устройстве.

2. Получены аналитические зависимости изменений параметров переменного силового поля по сечению рабочей камеры при любых значениях: угла наклона оси вращения камер к оси водила; передаточных отношений между частотами вращений камеры и водила; чисел оборотов водила; радиуса рабочей камеры; расстояния между рабочей камерой и осью вращения водила. Установлено, что наибольший градиент объемного силового поля обеспечивается, когда отношение тангенциальной к нормальной составляющей силы i больше динамического коэффициента трения.

3. Экспериментально установлено, что центробежно-планетарная обработка наиболее эффективна при наклоне рабочей камеры 5-10°.

Практическая ценность работы заключается:

1. Разработана конструкция ЦПУ, реализующая черновую и чистовую обработку деталей в одном устройстве, оси вращения камер которого описывают конусообразные траектории относительно оси вращения водила, обеспечивающая заданное качество поверхностного слоя обрабатываемых деталей при повышении производительности от 2 до 3 раз и интенсивности перемешивания массы загрузки внутрй рабочих камер по сравнению с неподвижными параллельными осями вращения камер и водила.

2. Разработаны технологические и конструктивные рекомендации обработки свободными абразивными средами в центробежно-планетарном силовом поле и выявлены диапазоны значений технологических факторов.

3. Результаты исследований апробированы в ЗАО "СО АТЭ им. A.M. Мамонова" на мелких деталях малой жесткости массой 10 - 50 гр.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача повышения эффективI ности обработки в центробежно-планетарных устройствах путем обеспечения интенсивности перемешивания массы загрузки внутри рабочих камер за счет конусообразных траекторий осей вращений камер относительно оси вращения водила.

2. Получены аналитические зависимости изменений параметров переменного силового поля по сечению рабочей камеры при любых значениях передаточных отношений между камерой и водилом "и"; чисел оборотов водила "п"; радиусов рабочей камеры "г"; углов наклона осей рабочих камер к оси вращения водила "Р" и расстояния между ними "Кв". Установлено, что вы/ бор значений (3, п, г, Яв, и их сочетаний приводит к изменению параметров силового поля, закономерно изменяющегося с частотой и, что определяет производительность и величину шероховатости поверхности.

3. Показано, что величина и соотношения нормальных, тангенциальных и вертикальных ускорений являются доминирующими параметрами силового поля, определяющими характер движения массы загрузки и для обеспечения интенсивного режима съема металла по всему объему рабочей камеры необходимо обеспечить интервал соотношений тангенциальных и нормальных максимальных ускорений от 0.50 до 0.60. Установлено, что наибольший градиент объемного силового поля обеспечивается, когда произведение танген-циалная составляющая силы больше произведения нормальной составляющей силы на динамический коэффициент трения, а вертикальная составляющая силы меньше нуля.

4. Разработано новое центробежно-планетарное устройство для обработки деталей в центробежно-планетарном объемном переменном силовом поле, изменяющимся по гипоциклоиде, защищенное патентом (заявка № 2006119418) позволяющее реализовать предварительную (черновую) и окончательную (чистовую) обработку в одном устройстве без перезагрузки деталей.

5. Установлены рациональные диапазоны технологических параметров наиболее полно раскрывающие технологические возможности способа: предварительное шлифование (Ra 3.2-6.3): п=180 об/мин, угол наклона осей камер 10°, Rb=410mm, u=cok/cob=3; чистовое шлифование Ra (0.6-3.2): п=120 об/мин, угол наклона осей камер 10°, Ru=272mm, u=cök/cöb= 2,5.

6. Проведено сопоставление совпадающих и противоположных направлений вращений рабочих камер и водила при центробежно-планетарной обработке по методу поиска эффективных решений Парето. Установлено, что наилучшими режимами для обработки деталей являются режимы, полученные при противоположных направлениях вращений камер и водила обеспечивающие в 3-5 раз большую производительность при равных значениях шероховатости поверхности обрабатываемых деталей.

7. Разработаны аналитическая и экспериментальная математические моI дели. Сопоставление экспериментальных и расчетных значений по математическим моделям не превышает 10%, что подтвердило адекватность математических моделей, при этом уравнения регрессии более адекватны.

8. Разработаны типовые технологические процессы отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарной установке с различными углами наклона осей вращения камер к оси вращения водила на примере мелких деталей малой жесткости массой 15-150 гр. и проведена их производственная апробация в условиях завода автотракторного электрооборудования ЗАО "СО АТЭ" им. A.M. Мамонова г. Старый Оскол. По сравнению с используемой маятниковой вибромашиной время обработки снизилось до 3,5 раз и составило 15 минут, а шероховатость обрабатываемых деталей снизились до 2 раз, и составила для деталей из стали Ra 1.6 мкм, для деталей из цветных сплавов Ra 1.3 -1.8 мкм.

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

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

3. Александров А.В. Снижение параметра шероховатости при сохранениеи высокой производительности чистовой виброабразивной обработки в пространственных маятниковых вибромашинах. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. Старый Оскол - 2004.

4. Тюрина С В . Повышение производительности обработки свободными абразивными средами созданием силового поля. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. Орел- 2006.

5. Сячин Е.Т. Повышение производительности и качества отделочно- зачистной обработки деталей приборостроения в планетарных барабанах путем интенсификации воздействия на них гидроабразивной массы Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. Саратов 1987.

6. Каталог фирмы Roto-Finish Limited, England, 1966.-57 с.

7. Каталог фирмы Walter Trowal, 1962, 49 с.

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

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

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

11. Масловский В.В., Дудко П.Д. Полирование металлов и сплавов. М. "Высшая школа" - 1974.

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

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

14. А.с. 1582503 А1 СССР Кл. В24 В 31/104. Способ абразивной обработки деталей и устройство для его осуществления./А.П.Сергиев./.

15. Кононенко В.О. Колебательные системы с ограниченным возбуждением. -М.: Наука, 1964.-273 с.

16. Трощеновский А.П. Экспериментальное исследование однокорпусной вибромашины с вынесенным вибратором: Дисс. канд. техн. наук. Л.: 1965. -178 с.

17. А.с. SU 1509234 А1 Кл. В24 В 31/104. Устройство для центробежно- планетарной абразивной обработки деталей. А.П. Германов, А.П.Сергиев и др. -Опубл. в Б.И. 1989.- №35.

18. А.с. SU 1627382 А1 Кл. В24 В 31/104. Устройство для объемной центробежно-планетарной абразивной обработки деталей. А.Н. Мартынов, В.З. Зверовщиков и др. -Опубл. в Б.И. 1991. №6

19. Зверовщиков А.Е. Разработка объемной обработки деталей в контейнерах с планетарным вращением при переносном вращении водила. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. Саратов 1987.

20. Нестеров А. Повышение эффективности центробежно-планетарной отделочно-упрочняющей обработки деталей. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. Пенза-2003.

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

22. Андреев Е., Перов В.А., Зверевич В.В., Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Недра, 1980 - 415 с.

23. Левинсон Л.Б. Прейгерзон Г.И. Дробление и грохочение полезных ископаемых. - М . ; Л.: Госгортопиздат, 1940. 771 с.

24. Канторович З.Б. Машины химической промышленности. М.: Машиностроение, 1965. 415 с.

25. Ходоров Е.И. Движение материала во вращающихся печах. - М.: .к Промстройиздат, 1957. 64 с.

26. Ходоров Е.И. Печи цементной промышленности. - Л.: Стройиздат 1968. - 456 с. 2 8. Бушу ев Л.П. Экспериментальное исследование и вопросы теории планетарных центробежных мельниц // Научн. доклад, высш. шк. Горное дело 1959. № 2 - с. 220-226.

27. Бушуев Л.П. Об аналогии между движением массива частиц в шаровой и планетарной центробежной мельнице // Изв. АН СССР.

28. Бушуев Л.П. О движении загрузки в планетарной центробежной мельнице // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. - 1961.- №1 с.168.

30. Коротич В.И. Движение сыпучего материала во вращающемся барабане // Сталь-1961. № 8 . с-188 с.

31. Онищенко В. М., Исаев Е.А. Теоретическая модель распределения сыпучего материала во вращающемся барабане. // Изв. вузов. Горный журнал - 1981. № 9. с! 85 - 87.

32. Онищенко В. М., Исаев Е.А. Бунько В.А. Влияние начальных условий на характер движения материала во вращающемся цилиндрическом барабане // Изв. вузов. Горный журнал. 1983. - №4 . с. 83 - 86.

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

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

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

36. Казюта A.M. Интенсификация процесса удаления облоя на деталях из термопластов и резины при цептробежно-планетарной обработке реф. дис. канд. техн.наук. - Воронеж. 1985.-20с.

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

38. Лурье Г.Б. Синоткин А.П. Обработка деталей в установках с планетарным вращением барабанов // Машиностроитель. - 1971. № 4 - с 38.

39. Подвигин Б.С., Розенблат В.В., Механизированная зачистка деталей в центробежно-планетарной установке // Вестник машиностроения. 1980.-№ 4 . - с . 65-66.

40. Грановский Г.И. Грановский В.Г. Резание металлов. М.: Высшая школа 1985.-304 с.

42. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука 1970. 252 с.

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

44. Южаков И.В., Ямпольский Г.Я., Рыбанов Г.Л. Анализ факторов, определяющих интенсивность изнашивания сопряжения гильзы цилиндра - кольцо автомобильных двигателей // Автомобильная промышленность. 1976. №10. 28-31.''

45. Ишлинский А.Ю., Белый В.А. Развитие науки о трении и о износе в СССР // Трение и износ, 1980. № 1. 7-11.

46. Львов П.Н. Абразивный износ и защита от него. М.: ЦБТИ. 1959. 55 с.

47. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1976. 271 с.

48. Икрамов У.А. Расчетные методы оценки абразивного износа. М. Машиностроение, 1987. 288 с.

49. Качалов Н.Н. Основы процессов шлифовки и полировки стекла. М.: Изд- во АН СССР 1946.370 с.

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

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

52. Кащеев В.Н. Абразивное разрушение твердых тел. М.: Наука. 1970. 248 с.

53. Абразивное изнашивание газопромыслового оборудования / В.И. Бирюков, В.Н. Виноградов, М.М. Мартиросян, В.Н. Михайлычев. М.: Недра. 1977. 206 с.

54. Сергиев А.П. Некоторые вопросы теории виброабразивной обработки // Виброабразивная обработка: Материалы семинара. - М., 1966. - 47-62.

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

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

57. Самодумский Ю.М., Трунин В.Б. Электронно-микроскопическое исследование поверхностей, обработанных методом виброабразивного шлифования // Чистовая, отделочно-упрочняющая и формообразующая обработка металлов. — Ростов-на-Дону, 1973. — 22-26.

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

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

60. Крагельский И.В. 'Износ как результат повторной деформации поверхностных слоев. Труды III Всесоюзной конференции по трению в машинах, т.1. Изд. АН СССР, 1960.

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

62. Маслов Е.Н. Основные закономерности высокопроизводительного шлифования // Высокопроизводительное шлифование, М., АН СССР, 1962. - 4-7.

63. Марченко Ю.В. Оптимизация конструктивных и технологических параметров отделочной обработки в свободных абразивных средах на машинах с пространственными маятниковыми колебаниями: Дис. канд. тех. наук- Тула, 2001 г., 187 с.

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

65. Тюрина С В . Мощность, рассеиваемая в свободных абразивных средах // Вибрации в технике и технологиях. 2006, №1 (43). 137-138. г.Винница, Украина.

66. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. - М.: Наука, 1964.-412 с.

67. Земсков В.Д. Динамика переходных режимов инерционных вибраторов с выдвижными дебалансами// Вибрационная техника: Материалы семинара: М Л 963.-вып. 1/8

68. Лесин А.Д. Элементы механики и методика расчета основных параметров вибрационных мельниц. // Научное сообщение ВНИИТНСМ. - 1957. -№25. -С. 3-23.

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

70. Малкин Д. Д. Теория и проектирование вибропитателей и вибротранспортёров. М.: ЦБТИ Мосгорсовнархоза, 1959. -78 с.

71. Сергиев А.П. Объемная вибрационная обработка деталей. М., 1972. - 128 с.

72. А.С. 427840 СССР. Кл. В24в 31/06. Устройство для полирования деталей / B.C. Григорьев, А.Т. Зимин, B.C. Кутяков. - Опубл. в Б.И., 1974, №18.

73. А.С. 634915 СССР. Кл. В24в 31/06. Вибрационная установка / А.П. Субач, Г.А. Крустиньш, Я.А. Алнис. - Опубл. в Б.И., 1978, №44.

74. А.С. 637240 СССР. Кл. В24в 31/06. Способ вибрационной обработки деталей / В.А. Тарасов, Б.Н. Картышев, А.В. Левченко. - Опубл. в Б.И., 1978, №46.

75. А.С 818833 СССР. Кл. В24в 31/06. Виброцентробежная машина для отделки деталей / А.П. Субач, А.Я. Лац и Я.А. Алнис. - Опубл. в Б.И., 1981, №13.

76. А.С. 859125 СССР. Кл. В24в 31/06. Способ вибрационной обработки деталей / А.П. Бабичев, В.Г. Санамян, Г.Д. Коломейцев. - Опубл. в Б.И., 1981, №32.

77. А.С. 903089 СССР. Кл. В24в 31/06. Устройство для вибрационной обработки / О.Н. Хаев, М.Д. Афонин. - Опубл. в Б.И., 1982, №5.

78. А.С. 1454664 СССР. Кл. В24в 31/06. Способ вибрационной обработки / А.А. Берещенко, Л.М. Лубенская и др. - Опубл. в Б.И., 1989, №4.

79. A.C. 2038940 РФ. Кл. В24в 31/06. Способ виброабразивной обработки / Г.В. Литовка. - Опубл. в Б.И., 1995, №19.

80. Патент № 905281, Великобритания, 1962г., кл. 60, 59, 80 (4).

81. Патент№ 2.997.813, США, 29/VIII 1961г.

82. Патент № 2.997.814, США, 29/VIII 1961г.

83. Колосов В.Н. Математическое моделирование процессов в машиностроении, http://elib.ispu.ru.

84. Сергиев А.П., Спицын ДА., И.О. Матвеев Кинематика и динамика центробежно-планетарной установки // Материалы международной научной конференции. Старый Оскол, 2006. с. 152 - 157.

85. Сергиев А.П., Спицын Д.А., Матвеев И.О. Кинематика и динамика центробежно-планетарной установки // Вестник машиностроения, - 2007, №10-С.15-17.

86. Сергиев А.П., Спицын Д.А., Матвеев И.О. Моделирование центробежно- планетарной обработки // Материалы международной научной конференции, т. II Старый Оскол, 2007. с. 231 - 236.

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

88. Сергиев А.П., Спицын Д.А., Матвеев И.О. Математическое моделирование отделочно-зачистной обработки в центробежно-планетарной установке // Материалы международной научной конференции, т. II Старый Оскол, 2007. с. 114-119.

89. Сергиев А.П., Спицын Д.А., и др. Аналитическая модель кинематики технологической загрузки в центробежно-планетарных устройствах // VIII Международная научно-техническая конференция "Вибрационные машины и технологии" г. Курск, 2008.

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

91. Сергиев А.П., Спицын Д.А., и др. Решение о выдаче патента на изобретение от 25.01.08. Заявка №2006132149/02(034952) "Устройство центробежно-планетарное для обработки деталей".

92. Сергиев А.П., Спицын Д.А., и др. Патент №2006119418 РФ Кл. В24В 31 / 027. Устройство для отделочной обработки / Сергиев А.П., Спицын Д.А. и др. / Опубл. 20.12.2007 Бюл. №35.

93. Суслов А.Г. Основы технологии машиностроения. Курс лекций. // Приложение. Справочник. Инженерный журнал №3, 2003. — 2-24.

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

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

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

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

98. Технология машиностроения: В 2 т. Т1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов /В.М. Бурцев, А.С. Васильев, A.M. Дальский и др.; под ред. A.M. Дальского. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998, - 564 с.