автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эффективности процесса гидроабразивной резки листовых деталей путем оптимизации режимов обработки и параметров струи рабочей жидкости

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ И ПАРАМЕТРОВ СТРУИ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 7 ЯНВ 20;3

Саратов 2012

005047907

005047907

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Решетников Михаил Константинович

Официальные оппоненты:

Бекренев Николай Валерьевич доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», заведующий кафедрой «Техническая механика и детали машин»

Горбунов Владимир Владимирович кандидат технических наук, ООО «НПП Подшипник - СТОМА», начальник отдела автоматизации

Ведущая организация:

ОАО «Научно-исследовательский технологический институт «НИТИ-Тесар» (г. Саратов)

Защита состоится «13» февраля 2013 г. в «15°°» часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.02 в ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, корп. 1, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Автореферат разослан «26» декабря 2012 г.

Ученый секретарь J

диссертационного совета —■—.— A.A. Игнатьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние три десятилетия сложность современной машиностроительной продукции выросла в среднем в 6 раз. Из общего числа типоразмеров деталей, изготовляемых в механообрабатывающем производстве, наибольшая часть (более 2/3 общей номенклатуры) приходится на листовые, а также фигурные, профильные и другие детали сложной формы. Листовые детали сложной контурной формы имеют значительное число наименований (более 50 % номенклатуры) и составляют 20-30 % от общей стоимости механообработки.

В мировой практике накоплен значительный опыт обработки материалов по сложному контуру с использованием" механических методов, энергии ультразвука, плазмы, лазера, гидроабразивной струи и др. Для обработки заготовок из листа толщиной до 6 мм наиболее предпочтительна лазерная резка как более производительная и менее энергоемкая.

При вырезке деталей из листов толщиной более 6 мм предпочтение отдают гидроабразивной резке. В этом случае стоимость резки одного погонного метра металла гидроабразивной струей как основного конкурента лазеру не превышает стоимость при лазерной резке, а при резке больших толщин является более производительной и экономичной.

Целесообразность применения резки материалов гидроабразивной струей определяется следующими преимуществами: возможностью вырезки листовых деталей по любому контуру без оплавления кромок и коробления листов; высокой производительностью, точностью до 0,025-0,1 мм и шероховатостью поверхности реза Ra до 0,25-0,5 мкм.

Значительный вклад в разработку основ процесса гидроабразивной резки материалов внесли известные отечественные и зарубежные ученые: P.A. Тихомиров, E.H. Петухов, Ю.С. Степанов, М.А. Бурнашев, А.П. Черепенько, И.И. Шапиро, A.A. Семерчан, И.В. Петко, B.C. Гуенко, Ю.А. Пономарев, В.Н. Подураев, A. Momber, М. Hashish, R. Kovacevic, и др.

Часто достижение необходимой производительности находится в противоречии с требуемым качеством. В большинстве случаев рекомендации по выбору режимов обработки определены только для случая резки по прямой линии, а при обработке сложного контура детали зачастую только методом пробных проходов можно определить, где и насколько необходимо изменить рекомендуемую скорость резания для достижения заданного качества и производительности. В этой связи актуальным направлением в области машиностроительного производства является поиск путей повышения эффективности резки материалов гидроабразивной струей, заключающейся в повышении производительности с сохранением заданных параметров качества путем оптимизации режимов и разработкой новых способов и устройств формирования гидроабразивной струи.

Цель работы заключается в повышении эффективности процесса гидроабразивной обработки листовых деталей путем оптимизации режимов обработки и параметров струи рабочей жидкости.

Методика исследований. Теоретические исследования базируются на основе методов технологии машиностроения и основных положениях гидродинамики, динамики многофазных сред, численного анализа и математических методов. Для получения количественной оценки влияния технологических факторов гидроабразивной резки на исследуемые показатели применялось моделирование на основе многофакторного эксперимента. Опыты производились на установке гидроабразивной резки с ЧПУ фирмы «РТУ, Бро1. в г.о.» с использованием современных средств измерения. Обработка результатов исследований проводилась с использованием компьютерных программ.

Научная новизна:

- получена математическая модель, раскрывающая механизм формирования гетерогенной гидроабразивной струи, учитывающая взаимодействие фонового потока и частиц абразива, действующие между ними гидродинамические силы, поверхностные напряжения, их скорость, концентрацию, массу и плотность, зная которые, можно прогнозировать оптимальные условия процесса обработки;

- получены аналитические зависимости для определения глубины внедрения абразивной частицы и съема металла при гидроабразивной резке, которые учитывают физико-механические свойства обрабатываемого материала, размеры абразивных частиц, расстояния до обрабатываемой детали, параметры гидроабразивной струи;

- получены экспериментальные аналитические зависимости влияния основных технологических факторов, подачи режущей головки, расхода абразива, твердости материала на результаты обработки: шероховатость

обработанной поверхности , твердость обработанной поверхности Т, отклонение от овальности Лов, конусность реза Лкон и съём металла q. Определены оптимальные условия осуществления процесса гидроабразивной резки листовых деталей;

- предложен и теоретически обоснован способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, позволяющий концентрировать абразивные частицы на оси струи, повышая её режущие свойства. Получены аналитические зависимости конечной скорости на оси закрученной гидроабразивной струи и её диаметра, зависящие от начальной скорости струи, расстояния до обрабатываемой поверхности, конструктивных параметров сопла, расхода частиц.

Практическая ценность:

- разработаны технологические рекомендации выбора оптимальных режимов резания. Подача режущей головки составила 5= 200 мм/мин, расход абразива Q= 325 г/мин, при этом шероховатость поверхности составит 11а=2,1 мкм, конусность реза 0,2 мм, отклонение от овальности 0,15 мм при вырезке отверстия, съем металла ц=29,15 г/мин. В результате производительность процесса резания увеличилась на 12%;

- результаты исследований внедрены на ОАО «Саратовский агрегатный завод». Экономический эффект от внедрения результатов исследования составил 197700 руб.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на 9 конференциях различного уровня:

- 6 Международных научно-практических конференциях: «Современные технологии в машиностроении XIII», (Пенза, 2009); «Молодые ученые за инновации: создавая будущее» (Саратов, 2011); «Технологическое обеспечение качества машин и приборов» (Пенза, 2011); «Математические методы в технике и технологиях», (Саратов, 2011); «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2011» (Одесса, 2011); «Теоретические и прикладные проблемы науки и образования в 21 веке» (Тамбов, 2012).

- 3 Всероссийских научно-практических конференциях: «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» (Саратов, 2009); «Проблемы геометрического компьютерного моделирования в подготовке конструкторов для инновационного производства» (Саратов, 2010); «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» (Саратов, 2010);

- ежегодных научно-практических конференциях молодых ученых машиностроительного факультета «Проблемы современного машино- и приборостроения» (Саратов, 2010-2012).

Публикации. По теме работы опубликовано 15 печатных работ, из них 3 - в журналах из перечня ВАК РФ, 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 127 наименований и 11 приложений. Работа содержит 159 страниц, в том числе 142 страницы основного текста, 56 рисунков, 28 таблиц.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Системный анализ методов резки материалов и обоснование процесса гидроабразивной резки, как наиболее перспективного для раскроя материалов, в том числе для обработки отверстий.

2. Математическая модель механизма формирования гетерогенной гидроабразивной струи.

3. Аналитические зависимости для определения глубины внедрения абразивной частицы и съема металла при гидроабразивной резке.

4. Экспериментальные аналитические зависимости показателей качества деталей после гидроабразивной резки и съема металла от основных технологических факторов. Оптимальные режимы резания процесса гидроабразивной резки листовых деталей.

5. Новый способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, и его теоретическое обоснование. Аналитические зависимости конечной скорости на оси закрученной гидроабразивной струи и её диаметре.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, изложены ее научная новизна и практическая значимость, поставлены цели и задачи исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено современное состояние проблемы раскроя материалов методами лазерной, плазменной, кислородной и гидроабразивной резки.

Применяемые для раскроя традиционные методы весьма трудоемки, требуют больших площадей, малопроизводительны, не обеспечивают необходимое качество поверхности.

Кроме этого, все шире применяемые в машиностроении материалы, обладающие специальными физико-механическими и химическими свойствами (высокой удельной прочностью, жаропрочностью, коррозионной стойкостью и другими свойствами), обусловливают трудность их обработки резанием традиционными методами и интенсивное изнашивание инструмента.

Каждая технология резки имеет свои преимущества, недостатки и оптимальную область применения.

Для раскроя листовых деталей достаточно широко применяется метод гидроабразивной резки. Основными отличительными признаками технологии являются отсутствие теплового и механического воздействия на обрабатываемые изделия и малая доля потерь металла.

Значительный вклад в разработку основ процесса гидроабразивной резки материалов внесли известные отечественные и зарубежные ученые: P.A. Тихомиров, В.Ф. Бабанин, Ю.С. Степанов, М.А. Бурнашев, А.П. Черепенько, E.H. Петухов, В.Д. Шапиро, Г.В. Барсуков, A.A. Семерчан, И.З. Зайченко, И.В. Петко, B.C. Гуенко, В.А. Слабодянюк, В.А. Потапов, Ю.А. Пономарев, О.И. Скирденко, В.Н. Подураев, В.А. Новиков, А.Ф. Саленко, A. Momber, M. Hashish, R. Kovacevic, H. Louis, J. Wiedemeier, E. Geskin, R. Mohan, Y. Zhang, D. Arola, M. Ramulu, J. Chao, J. Zeng и др.

По сравнению с технологиями термической обработки (кислородной, плазменной, лазерной и др.) гидроабразивная резка позволяет:

- повысить точность вырезки деталей до 0,01-0.04 мм, что сократит объем сборочно-сварных работ или позволит их полностью исключить;

- повысить качество кромок вырезанных деталей (шероховатость Ra 0,25-0,5 мкм), что исключает необходимость их зачистки или механической обработки перед сборкой конструкции;

- исключить рихтовку заготовок после резки, так как отсутствуют высокие температуры в зоне резания;

- резать термочувствительные материалы (пожаро- и взрывоопасные, ламинированные, композитные и др.);

- исключить вредные выбросы в окружающую среду и световое излучение, что существенно снижает затраты на обеспечение экологической чистоты процессов и соблюдение требований охраны труда.

В то же время современное машиностроительное производство характеризуется постоянным ростом требований к уровню затрат и трудоемкости изготовления выпускаемой продукции. Поэтому, чтобы быть конкурентоспособными, необходимо учитывать факторы, влияющие на точность и качество резки.

Результаты изучения влияния свойств абразива на механизм формирования микрогеометрии поверхности реза и достигаемой производительности представлены в трудах P.A. Тихомирова, А.П. Черепенько, В.Д. Шапиро, Г.В. Барсукова, B.C. Потапова, В.Н. Подураева, В.А. Саленко, Петко, A.A. Тихонова, В.А. Слабодянюка, Ю.В. Клапцова, Ю.С. Степанова, М. Agus, Н. Wadell, S. Bahadur и R. Badruddin, J. Vasek, A. Laurinat, M. Hashish. Однако все имеющиеся расчетные зависимости для определения толщины реза, силы резания, скорости съема металла имеют в своем составе в качестве переменных факторов только параметры абразивного зерна.

Таким образом, несмотря на большое количество работ по моделированию процесса гидроабразивной резки, в настоящее время отсутствуют общие подходы к ее исследованию. Отсутствует математическая модель гетерогенной (двухкомпонентной) струи, состоящей из жидкости и частиц абразива, параметры которой необходимо знать, т.к. она является основным режущим инструментом. Созданные к настоящему времени научные разработки, технологии и оборудование гидроабразивной резки направлены в основном на обеспечение самого процесса разделения материала, а не на обеспечение качества поверхности изделия. В большинстве случаев рекомендации по выбору режимов определены только для случая обработки по прямой линии, а при обработке криволинейного контура детали зачастую только методом пробных проходов можно определить, где и насколько необходимо изменить рекомендуемую скорость резания для достижения заданного качества и производительности.

На основе вышеизложенной цели работы сформулированы задачи исследований:

1. Провести анализ методов резки материалов. Обосновать выбор способа гидроабразивной резки. Провести анализ особенностей динамики процесса воздействия абразивной струи на обрабатываемую поверхность и установить факторы, наиболее влияющие на процесс резки.

2. Разработать математическую модель, раскрывающую механизм формирования гетерогенной гидроабразивной струи, являющейся основным фактором процесса гидроабразивной резки, учитывающую взаимодействие фонового потока и частиц абразива, действующих между ними гидродинамических сил, поверхностные напряжения, их скорость, концентрацию, массу и плотность.

3. Получить аналитические зависимости для определения глубины внедрения абразивной частицы и съема металла при гидроабразивной резке, учитывающие физико-механические свойства обрабатываемого материала, размеры абразивных частиц, расстояние до обрабатываемой поверхности, параметры гидроабразивной струи.

4. Выполнить экспериментальные исследования влияния основных технологических факторов гидроабразивной резки на производительность обработки и показатели качества обработанной поверхности. Определить оптимальные режимы процесса гидроабразивной резки листовых деталей.

5. Разработать практические рекомендации полученных результатов оптимизации гидроабразивной резки и внедрить их в производство.

6. Предложить и теоретически обосновать новый способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, позволяющий концентрировать абразивные частицы на оси струи, повышая её режущие свойства. Получить аналитические зависимости диаметра и конечной скорости на оси закрученной гидроабразивной струи, зависящие от начальной скорости струи, расстояния до обрабатываемой поверхности, шага канавки, радиуса сопла и расхода частиц.

Во второй главе проведено моделирование гетерогенной струи рабочей жидкости и предложен механизм микрорезания при гидроабразивной резке. В основу легли работы по гидродинамике таких ученых, как С. А. Чаплыгин, Г.Н. Абрамович, Л.Г. Лойцянский, М.Е. Дейч, Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков и др.

Наибольшее влияние на процесс обработки и формирование поверхности обрабатываемой детали оказывают параметры гидроабразивной струи, её скорость и диаметр. В ранее проводившихся исследованиях по описанию процесса гидроабразивной резки струя рабочей жидкости рассматривалась как двухфазная или однофазная среда, что не позволяло точно отразить её сущность. Предложено гидроабразивную струю рассматривать как гетерогенную (двухкомпонентную) среду, состоящую из фонового потока (жидкости) и частиц абразива, это позволит наиболее полно отразить процесс её формирования.

При математическом моделировании движения гетерогенных смесей были приняты 2 допущения:

1. Размеры включений или неоднородностей в смеси во много раз больше молекулярно-кинетических параметров (расстояний между молекулами, размеров кристаллической решетки, средних длин свободного пробега молекул).

2. Размеры указанных неоднородностей во много раз меньше расстояний, на которых осредненные или макроскопические параметры смеси меняются существенно. Таким образом, размеры неоднородностей много меньше длин рассматриваемых в смесях волн.

В процессе движения такой среды в результате взаимодействия фонового потока и частиц абразива, обусловленных различными скоростями, предопределяется появление гидродинамических сил, например сил сопротивления. Следовательно, в уравнениях сохранения необходимо учитывать указанные взаимодействия фонового потока и движущихся твердых частиц.

Уравнение постоянства масс для фонового потока и частиц абразива можно представить в следующем виде:

±.^1 + 1.^1 + 1.^ = 0; <р\ с1х ¡7[ Лс ^ ¿х

О)

д>2 Лх 02 Лх ^ Лс где ц - скорость движения фонового потока; и, — скорость движения частиц

абразива; (Р\, Фг - концентрация первой и второй компоненты взвесенесущего потока; Р - площадь живого сечения потока.

Приравняв изменение количества движения к импульсу всех сил и учитывая произвольность в выборе объема, получаем для фонового потока:

Р\Ф\ —Г~ + -ь>0 = сНуф.П. + р1<р.Я1 + р.(р.В\\ (2)

ат

¡7, - скорость движения всего потока, /Л - сила гидродинамического взаимодействия между компонентами фонового потока, Я, - тензор поверхностных напряжений действующих на фоновый поток. Аналогично для частиц абразива

р2ф2 -^- + х(и2 - из) = сНуф2П22 +р2(р2К.21 +р2ф2Вг. (3)

ат

Сложим (2) и (3), чтобы получить уравнение количества движения для всей среды в целом:

р\(рх--Ь р2(р,-+ х(и2 - ОI) = аыП + рВ. (4)

¿/г * с1т

В уравнении (4) учтено/ что рх(рхЯ\2 + р2ср2Я2\ =0 и приняты

обозначения: ф,Пи+ф2П22 = П; р^(р{В\ + р2<р2В2 = рВ при В\=В2=В\ П - тензор поверхностных напряжений, действующих в гетерогенной среде,

и Рг - плотность фонового потока и частиц абразива. Уравнение количества движения для всей среды в целом можно записать в виде

Ы&РМУ) + (3(и2р2<ргУ) = сНх,п+1} (5)

Ус/т Ус! г

где V - выделенный объем в потоке (рис. 1). Поскольку для среды в целом

а(рУ).

(1т

: 0, вынесем в левой части уравнения (5) из-под знака производной

pV . Принимая во внимание также равенства ф,У = V,; ф2У = V,, х, = и

рУ

х

х2 — ——, окончательно получаем рУ

- = -ёгас1П +В, (6)

с/т р

dV

/у

\ К/

\ ¿У

/ ' / V i//

. / / / ^-¿»-Ъг у V/

У /•/ / / V

где V = xxVi+x2Vi\ p = pxj + px2 = pfä + рг(рг, В - вектор массовой силы, отнесенной к единице массы, действующей на фоновый поток.

На основе полученных уравнений можно вывести расчетные зависимости, определяющие

основные параметры

гидроабразивной струи, её скорость и диаметр, зная которые, можно прогнозировать оптимальные

условия процесса обработки, что позволит повысить его

эффективность.

Для того чтобы прогнозировать влияние параметров гидроабразивной струи на шероховатость поверхности и съем материала, необходимо вывести зависимость единичного воздействия абразивной частицы с обрабатываемым материалом. Количество единичных актов взаимодействия абразива с поверхностью детали зависит от концентрации абразива, скорости струи, диаметра сопла.

В исследованиях A.A. Тихонова получена зависимость для определения глубины внедрения частицы абразива в материал:

Рис. 1. Гетерогенный поток

^г-м

2кт vmRs\nß

Рг

\1зkdca, '

(7)

где Я - средний радиус частицы абразива, ит - скорость на оси струи, ¡3 -угол между соплом и обрабатываемой поверхностью, с - коэффициент,

оценивающий несущую способность контактной поверхности, - предел текучести материала детали, к., - коэффициент, учитывающий влияние формы абразивной частицы на фактическую площадь контакта.

В работе получена формула для скорости на оси струи:

=ц

p2FA2+D2+(C2+E2)

(8)

Учитывая, что угол между соплом и обрабатываемой поверхностью при гидроабразивной резке /3=90° и подставляя выражение (8) в выражение (7), определим глубину внедрения частицы абразива в материал при гидроабразивной резке:

hm„ =k°„4d

Pl

(9)

РКса, ' ЛР'а2+02+(С2+Е2)'

где Ц) - начальная скорость струи; с1 - средний диаметр частицы абразива; кт -коэффициент, учитывающий влияние соседних частиц при обработке.

Фактически Итт будет являться максимальной высотой профиля Лтах обработанной поверхности, что позволяет прогнозировать максимальную 10

шероховатость обрабатываемой поверхности. Уравнение (9) показывает, что на увеличение значения глубины внедрения частицы абразива в обрабатываемый металл наибольшее влияние окажут диаметр абразивной частицы, её плотность, начальные скорость и импульс струи, а при увеличении предела текучести материала детали, плотности жидкости, площади живого сечения потока, концентрации частиц абразива это значение уменьшится.

Зависимость для определения съема металла за один удар абразивной частицы при этом запишется в виде

где кс - коэффициент стружкообразования; рд - плотность материала детали.

Анализируя выражение (10), видим, что на увеличение съема металла за одни удар абразивной частицы оказывают влияние плотность частицы абразива, её диаметр, начальные скорость и импульс струи, плотность материала детали, а увеличение значений предела текучести материала, плотности жидкости, площади живого сечения соответственно снизят съем металла. На основании полученных зависимостей можно выявить влияние скорости струи и концентрации частиц абразива на формирование шероховатости поверхности реза и съема металла, что позволит выявить тенденции их влияния на эффективность и качество обработки для целенаправленного поиска оптимальных значений.

В третьей главе представлена методика проведения экспериментальных исследований. Описаны объекты и средства исследований, методика измерений и обработки экспериментальных данных, а также приведено обоснование методика полного факторного эксперимента 23 для определения эмпирических зависимостей параметра шероховатости, отклонений формы реза, твердости и съема металла от технологических факторов процесса.

Проведена серия экспериментальных исследований по полному факторному плану 2 (табл. 1). Объектом исследований являлись листовые заготовки из стали 30ХГСА и Ст20 с толщиной листа 1г =16 мм, обрабатывалось отверстие 0=50 мм, с требованиями к шероховатости Яа=2.5 мкм, отклонением от овальности 0.2 мм, конусностью реза 0.2 мм.

Исследования проводились на установке гидроабразивной резки ЧПУ (СЫС) с осями Х-У, тип \VJxxyyB-nZ-D фирмы «РТУ, 5ро1. в г.о.» на ОАО «Саратовский агрегатный завод».

Так как основными технологическими факторами процесса гидроабразивной резки являются: подача режущей головки, физико-химические свойства обрабатываемого изделия, внутренний диаметр сопла, давление, скорость потока и расход абразивных частиц, для проведения эксперимента за варьируемые параметры были приняты расход абразива, твердость материала и подача режущей головки.

Таблица

Уровни варьирования факторов

Уровни Факторы процесса в единицах измерения

расход абразива Q, г/мин твёрдость материала заготовки Т, НВ Подача S , мм/мин

Верхний 600 170 280

Нижний 30 95 3

Основной 315 132,5 141,5

Интервал варьирования 285 37,5 138,5

Набор средств исследования подбирался на основе максимального соответствия поставленным целям и задачам.

Шероховатость обработанной поверхности по параметру Ra измерялась на профилометре «SURTRONIK-3».

Отклонение формы определяли кругломером КД мод. 290 и индикатором часового типа ИЧ-50 фирмы ООО «КРИН».

Твердость определяли на твердомере модель НВ-3000В.

Измерение съема металла определяли, взвешивая частицы металла, снятого при обработке, и отделенного от частиц абразива, на весах фирмы CAS MW120.

Для обработки экспериментальных данных использовалась программа, позволяющая комплексно оценивать исследуемые параметры.

Достоверность результатов аналитических исследований оценивалась по среднему абсолютному отклонению расчетных значений от опытных данных. Оценка значимости связи между указанными параметрами производилась после соответствующих преобразований по критерию Фишера.

Четвертая глава посвящена анализу результатов экспериментальных исследований влияния технологических факторов обработки на отклонение от овальности, конусность реза, шероховатость поверхности, съём металла и поиску их оптимальных значений.

В результате обработки данных получены следующие аналитические экспериментальные зависимости:

--Rt = 4.6152°864 7"°418 S1"454

&os =0.122 Q"

AKO„=0A15Q°mT

-0.004 с 0.001

Тд = 6A61Q Т q = 0.2290"2,4 Г

,0.03^-0,02 с<1В

0.243 с-0.313

(П)

где

R„

шероховатость обработанной поверхности; Дов - отклонение от овальности; Тд -твёрдость обработанной поверхности; ц - съём металла, Дш„ - конусность реза; Т — твёрдость материала заготовки; Q - расход абразива, определяемый концентрацией в потоке и скоростью струи; в - подача.

Рис. 2. Рез поверхности, материал Сталь 30ХГСА. S = 280 мм/мин, Q=600 г/мин

Анализ полученных зависимостей показал, что значение шероховатости обработанной поверхности увеличивается по мере возрастания скорости обработки, точнее подачи режущей головки. Увеличивается угол конуса реза, в нижней части сечения материала появляется борозда (рис. 2).

Ra, MKN

/ 1

í''

5нн/нш

Рис. 3. Влняние подачи 5режущей головки на шероховатость Яа обработанной поверхности:

-при максимальном уровне факторов

0=600 г/мин, Г=170 НВ; --- при минимальном уровне факторов (>30 г/мин, Г=95 НВ

в. ¡/як

Рис. 4. Влияние количества абразива <3 на съем металла ц:

-при максимальном уровне факторов

5=280 мм/мин, 7М70 НВ; — при минимальном уровне факторов 5=3 мм/мин, Т= 95 НВ

С целью более наглядного представления закономерности влияния режимов обработки на микро- и макрогеометрические параметры обрабатываемой поверхности построены графические зависимости при минимальных и максимальных значениях факторов.

На рис. 3, 4 представлены графические зависимости, отражающие влияние подачи 51 режущей головки на шероховатость Ка и количества абразива С) на съем металла q. Как видно из рисунка, с увеличением подачи 5 режущей головки, шероховатость увеличивается.

Это связано с тем, что при увеличении подачи 5 режущей головки ухудшаются условия резания, происходит отклонение (занос) водно-абразивной струи от прямолинейности, снижаются режущие свойства инструмента связанные с быстрым выводом струи из зоны обработки.

Чем больше подача, тем меньше время контакта и взаимодействия режущей струи с обрабатываемой поверхностью, а значит и больше высота образующейся шероховатости поверхности обработки.

Увеличение времени контакта режущей струи с поверхностью заготовки в единицу времени, т.е. уменьшение подачи, способствует повышению производительности съема металла.

Рис. 5. Рез поверхности, материал Сталь 30ХГСА. S = 200 мм/мин, Q=325 г/мин

аоих-аок&а

При этт процесс

обрабатываемой снижаются

интенсифицируется формообразования поверхности, и погрешности

Рис. 6. Графическая интерпретация математических экспериментальных зависимостей

геометрической формы заготовки.

Полученные экспериментальные зависимости не противоречат теоретическим исследованиям.

Наиболее универсальным

методом оптимизации условий обработки деталей является

симплексный метод решения задач линейного программирования (рис. 6). Решая полученные системы уравнений с учетом технологических ограничений, установлены оптимальные режимы резания для получения шероховатости 11а=2.1 мкм: подача режущей головки 5= 200 мм/мин, количество абразива Q= 325 г/мин, при этом конусность реза составит 0,2 мм, а отклонение от овальности 0,15 мм, что соответствует токарной и фрезерной обработке, съем металла ц=29,15 г/мин. В результате производительность процесса увеличивается на 12%. Рез поверхности при оптимальных режимах показан на рис. 5.

В пятой главе даны практические рекомендации по промышленному использованию полученных результатов оптимизации процесса гидроабразивной резки и оценка экономической эффективности их внедрения в производство. Предложен новый способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, с его теоретическим обоснованием.

Технико-экономический эффект достигается за счет оптимизации режимов резания, что позволяет повысить производительность процесса гидроабразивной резки листовых деталей и исключить операцию фрезерования.

Предложенный технологический процесс с операцией гидроабразивной резки и полученными оптимальными режимами для обработки отверстий в листовых деталях внедрен в производство на ОАО «Саратовский агрегатный завод» и обеспечивает получение экономического эффекта в сумме 197700 рублей, что подтверждено актом о внедрении.

С целью увеличения режущей способности и повышения производительности гидроабразивной резки, предложено закручивать гидроабразивную струю путем нарезания в смесительной трубке спиралеобразной канавки с шагом А (рис. 7).

Основными факторами, влияющими на интенсивность закрутки струи со будут: скорость потока на оси и„,; шаг спиралеобразных канавок к; внутренний радиус сопла Я (рис. 8).

Чч i » s,

V;

41 III

Рис. 7. Схема гидроабразивного сопла со спиралеобразной канавкой

Рис. 8. Гидроабразивная струя

Интенсивность закручивания струи можно рассматривать, как функцию от этих факторов:

= /(рт, Я,К).

Согласно теории размерностей и подобия, одной из безразмерных комбинаций указанных факторов будет

_ kv,„ ( г

С"~ h IR

(12)

Если струйное движение поступательно, то условие сохранения количества движения для гетерогенной среды запишется в виде

р

|Р|и2(1 + ^Р = 10 (13)

о

где Ф, и- местная весовая концентрация частиц и скорость в произвольной точке струи.

С учетом закручивания струи уравнение (13) примет вид

¡Pi \р2 + (о>г)2 ](1 + <p)dF = /0

о

Если р, = const, то уравнение (14) запишется в виде

2 PV*mF\

2+ (сог^ 2'

UJ Ко,,,)

(\ + <рШ = 1й

(14)

(15)

После некоторых преобразований и вычислений, предполагая, что скорость и концентрация частиц в поперечном сечении струи идентичны, как и в однофазных струях, получаем с учетом выражения (8) формулу для определения скорости на оси гетерогенной закрученной струи круглого сечения:

где и0 - начальная скорость струи (рис. 8), <рт - концентрация частиц абразива на оси струи, где к - безразмерный поправочный коэффициент, определяется опытным путем.

Выражение (16) показывает, что скорость на оси струи увеличивается при увеличении начальной скорости струи, её импульса и шага канавки, и уменьшается при увеличении плотности жидкости и площади живого сечения потока.

Диаметр закрученной гетерогенной струи выражается зависимостью

Г ( к1 ) f к2 V

h ) I А (17) dCmP = 0,44(# - R)-LV ,/Д-JJ-

где к = ~lü'' - постоянная; Н - расстояние от сопла до обрабатываемой hg

поверхности; dcmp - диаметр струи у поверхности обрабатываемой детали.

Формула (17) показывает, что на увеличение значения диаметра струи будут влиять начальная скорость, расход частиц, расстояние до обрабатываемой поверхности и радиус сопла, а с увеличением шага канавки диаметр струи уменьшится. Это

объясняется тем, что

гидроабразивная струя,

дополнительно проходя по спиралеобразной канавке в сечении I (рис. 7), закручивается и за счет работы центростремительных сил происходит концентрация абразива на её оси. Поток жидкости стабилизируется в сечении II, а сужение диаметра сопла в сечении III компенсирует потери энергии из-за прохождения потока по спиралеобразной канавке. В результате концентрации абразива в окрестностях оси, приводящей к увеличению кинетической энергии ударного воздействия струи на материал, повышается её режущая способность. На рис. 9 представлена зависимость диаметра струи от расхода частиц без закручивания струи а и с закручиванием струи б. 16

\

ч N

\ \ а

\ ч \ /

\ "<ч 5

/

с™

Рис. 9. Зависимость диаметра струи от расхода частиц

а) без закручивания струи,

б) с закручиванием струи

Описана конструкция устройства сопла для гидроабразивной резки, спроектированного автором, в которой заложен способ формирования гидроабразивной струи (Патент №2466008).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили решить поставленную в работе актуальную задачу повышения эффективности и качества процесса гидроабразивной резки листовых деталей путем оптимизации режимов обработки и параметров струи рабочей жидкости.

2. Получена математическая модель, раскрывающая механизм формирования гетерогенной гидроабразивной струи, учитывающая взаимодействие фонового потока и частиц абразива, действующие между ними гидродинамические силы, поверхностные напряжения, их скорость, концентрацию, массу и плотность, зная которые, можно прогнозировать оптимальные условия процесса обработки.

3. Получены аналитические зависимости для определения глубины внедрения абразивной частицы и съема металла при гидроабразивной резке, которые учитывают физико-механические свойства обрабатываемого материала, размеры абразивных частиц, расстояния до обрабатываемой детали, параметры гидроабразивной струи.

4. Получены экспериментальные аналитические зависимости влияния основных технологических факторов, подачи режущей головки, расхода абразива, твердости материала на результаты обработки: шероховатость

обработанной поверхности Ка, твердость обработанной поверхности Тд,

отклонение от овальности Л011, конусность реза Лкои и съём металла ц.

5. Определены оптимальные режимы гндроабразивной резки, которые составили для материалов с твердостью 95-170 НВ: подача режущей головки 5= 200 мм/мин, расход абразива <2=325 г/мин, при этом шероховатость составит На 2,1 мкм, конусность реза 0,2 мм, отклонение от овальности 0,15 мм., съем металла я=29,15 г/мин. В результате производительность процесса резания увеличилась на 12%.

5. Результаты проведенных исследований внедрены на ОАО «САЗ». Применение оптимальных режимов гидроабразивной резки при обработке отверстий в листовых деталях позволило повысить производительность на 12%. Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования составил 197700 руб.

6. Предложен и теоретически обоснован новый способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, позволяющий концентрировать абразивные частицы на оси струи, повышая её режущие свойства. Получены аналитические зависимости конечной скорости на оси закрученной гидроабразивной струи и её диаметра, зависящие от начальной скорости струи, расстояния до обрабатываемой поверхности, шага канавки, радиуса сопла и расхода частиц.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах: Публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Шпилев В.В. Влияние факторов гидроабразивной резки на шероховатость поверхности, её твердость, овальность и конусообразность / М.К. Решетников, В.В.Шпилев // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2011. - №2(56). - С.160-163.

2. Шпилев В.В. Моделирование закручиваемой гидроабразивной струи при гидроабразивном резании / М.К. Решетников, H.H. Береда, В.В. Шпилев // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2011. -№2(56).-С. 163-168.

3. Шпилев В.В. Моделирование гетерогенной струи при гидроабразивной резке / М.К. Решетников, В.В.Шпилев // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2011. - № 3(58). - С. 154-158.

Патенты па изобретение

4. Пат. № 2466008 Российская Федерация. Способ формирования струи жидкости для резания материалов и устройство для его реализации / Шпилев В.В., Решетников М.К., Капульник С.И., Береда H.H., Кутин A.C. Опубл. 10.11.2012. Бюл. №31.

Публикации в других изданиях

5. Шпилев В.В. Способ гидроабразивной обработки / М.К. Решетников, Д.В. Кузин, В.В. Шпилев // Инновации и актуальные проблемы техники и технологий : материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых: в 2 т. / СГТУ. - Саратов, 2009. - Т. 2. - С.93-96.

6. Шпилев В.В. Технология гидроабразивной резки / М.К. Решетников, И.Г. Иванов, Д.А. Бредихин, В.В. Шпилев // Современные технологии в машиностроении : сб. ст. XIII Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: ПДЗ, 2009. - С.141-142.

7. Шпилев В.В. Технологические возможности гидроабразивной резки / М.К. Решетников, С.И. Капульник, О.Ю. Давиденко, В.В. Шпилев // Проблемы геометрического компьютерного моделирования в подготовке конструкторов для инновационного производства : сб. материалов Поволж. науч.-метод. конф., поев. 80-летию СГТУ. - Саратов: СГТУ, 2010. - С.236-238.

8. Шпилев В.В. Сверхзвуковая абразивно-жидкостная струя - режущий инструмент / М.К. Решетников, Д.А. Жеребцов, H.H. Береда, В.В. Шпилев // Инновации и актуальные проблемы техники и технологий : материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых: в 2 т. - Саратов: СГТУ, 2010. - С. 83-85.

9. Шпилев В.В. Геометрия формирования процесса гидроабразивной резки / М.К. Решетников, И.П. Одиноков, В.В. Шпилев // Совершенствование подготовки учащихся и студентов в области графики, конструирования и стандартизации: межвуз. науч.-метод. сб. - Саратов: СГТУ, 2011. - С. 24-27.

10. Шпилев В.В. Обработка поверхности сложной формы новым высокоэффективным способом гидроабразивной резки / М.К. Решетников,

B.B. Шпилев // Молодые ученые за инновации: создавая будущее : материалы Междунар. науч.-практ. Интернет-конф. в рамках Междунар. Интернет-фестиваля молодых ученых. - Саратов: СГТУ, 2011.-С. 188-191.

11. Шпилев В.В. Новый высокоэффективный способ гидроабразивной резки / М.К. Решетников, В.В. Шпилев // Математические методы в технике и технологиях: сб. трудов XXIV Междунар. науч. конф. / под общ. ред.

A.A. Большакова. - Саратов: СГТУ, 2011. - С. 206-208.

12. Шпилев В.В. Вопросы моделирования двухфазной турбулентной струи / В.В. Шпилев, А.Г. Мирошкин, В.В. Иванов // Технологическое обеспечение качества машин и приборов: сб. ст. VI Междунар. науч.-практ. конф., ноябрь 2011 г. - Пенза: ПДЗ, 2011. - С. 46-48.

13. Шпилев В.В. Метод увеличения режущей способности гидроабразивной струи / М.К. Решетников, H.H. Береда, В.В. Иванов,

B.В. Шпилев // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2011: сб. науч. тр. SWorld по материалам Междунар. науч.-практ. конф. - Вып. 4. - Т. 6. - Одесса: Черноморье, 2011.-С. 18-23.

14. Шпилев В.В. Экспериментальные исследования гидроабразивной обработки / М.К. Решетников, H.H. Береда, В.В. Иванов, В.В. Шпилев // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2011: сб. науч. тр. SWorld по материалам Междунар. науч.-практ. конф. - Вып. 4. Т. 6. - Одесса: Черноморье, 2011. - С. 23-26.

15. Шпилев В.В. Теоретические предпосылки исследования процесса гидроабразивной резки на оси двухфазной турбулентной струи / В.В. Шпилев, А.Г. Мирошкин, В.В. Иванов, C.B. Иванов // Теоретические и прикладные проблемы науки и образования в 21 веке: сб. науч. тр. по материалам Междунар.заочн. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2012. - С. 62-64.

Шпилев Василий Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ И ПАРАМЕТРОВ СТРУИ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ

Автореферат

Подписано в печать 24.12.12 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 223 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Тел.: 24-95-70; 99-87-39, e-mail: izdat@sstu.ru

ОГЛАВЛЕНИЕ.

СПИСОК СИМВОЛОВ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Критический анализ результатов исследований методов резания материалов.

1.2. Выводы, цель и задачи исследования.

2. МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ.

2.1. Моделирование гетерогенной струи при гидроабразивной резке.

2.2 Механизм микрорезания обрабатываемого материала при гидроабразивной резке.

2.2. Выводы.

3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

3.1. Объект и условие проведения эксперимента.

3.2. Экспериментальная установка, измерительные приборы и оборудование

3.3. Методика многофакторного планирования эксперимента.

3.4 Обработка экспериментальных данных.

3.5 Выводы.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕЗКИ ГИДРОАБРАЗИВНЫМ СПОСОБОМ.

4.1. Влияние режимов процесса на геометрические показатели обработанной поверхности.

4.2. Оптимизация условий обработки поверхностей листовых деталей по криволинейному контуру способом гидроабразивной резки.

4.3. Выводы.

5. ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ПРОЦЕССА ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ, ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Экономическая эффективность практического использования результатов исследований.

5.2. Предложение по совершенствованию процесса гидроабразивной резки.

5.3. Предлагаемое устройство для резки материалов гидроабразивным способом.

5.4. Выводы.

В стратегии развития Российской федерации до 2015 г. Приоритетной проблемой является модернизация отечественной экономики [1]. Основой технического переоборудования всех отраслей экономики является машиностроительное производство - главная отрасль металлообрабатывающей промышленности, занимающая центральное место в экономике всех индустриальных стран мира.

Для того, чтобы повысить конкурентоспособность отечественной машиностроительной продукции необходимо постоянное обновление ассортимента изделий. Опыт производства ведущих промышленно развитых стран показывает, что максимальную прибыль можно получить в начале срока поставки нового оборудования, т.е. при минимальном периоде подготовки производства, определяемом временем технологического оснащения выпуска изделий [2,3].

По данным Международной ассоциации инженеров-технологов, в мировой практике на мелкосерийное, единичное и среднесерийное производство приходится 70-80% общего объема выпуска изделий в машиностроении [4].

Сложность продукции машиностроительного производства за последние три десятилетия в среднем выросла в 6 раз[5,6]. Из общего числа типоразмеров деталей, производимых в механообрабатывающем производстве, наибольшая доля (более 2/3 общей номенклатуры изделий) приходится на плоские детали сложной фигурной формы. Плоские детали сложного контура, имеют значительное число наименований (боле 50% номенклатуры) и составляют 20-30% от общей стоимости механообработки.

В настоящее время в заготовительном производстве для получения деталей из листа применяют различные механические методы обработки [7].

На долю механических методов резки, примерно, приходится около 75% всех выполняемых операций. Несмотря на многие достоинства этих методов, при резании листовых деталей по сложному контуру могут возникнуть недостатки, связанные с их низкой производительностью, сложностью и высокой стоимостью отрезного инструмента (штамповочная оснастка), трудностью раскроя.

Поэтому в современном машиностроительном производстве, с месячной программой изготовления сложноконтурных листовых деталей измеряемой десятками и сотнями штук, использование традиционных методов становится экономически нецелесообразным.

В сложившихся технико-экономических условиях отечественного производства доля продукции тяжелого машиностроения составляет 60%, а затраты на сырье и материалы от 40 до 85% [8,9]. Главная особенность здесь использование для производства деталей толстолистового проката шириной от 50 до 300 мм.

Большая толщина листа снижает производительность и точность лазерного и механических методов резания, а для получения сложного контура детали дополнительно обрабатывают деталь по периметру, в результате её трудоемкость превышает само время разделения материала.

Поэтому необходимо применение новых высокоэффективных, материале- и энергосберегающих методов резки решающих вопросы производительности и качества разделения толстолистовых материалов, является актуальной проблемой в машиностроении.

Одна из таких ключевых технологий, позволяющая кардинально модернизировать существующие технологические процессы - резка гидроабразивной струей [10, 11, 12].

В этой связи актуальным направлением в области машиностроительного производства является поиск путей повышения эффективности гидроабразивного резания листовых материалов.

Цель работы заключается в повышении эффективности процесса гидроабразивной обработки листовых деталей путем оптимизации режимов обработки и параметров струи рабочей жидкости.

Методика исследований. Теоретические исследования базируются на основе методов технологии машиностроения и основных положениях гидродинамики, динамики многофазных сред, численного анализа и математических методов. Для получения количественной оценки влияния технологических факторов гидроабразивной резки на исследуемые показатели применялось моделирование на основе многофакторного эксперимента. Опыты производились на установке гидроабразивной резки с ЧПУ фирмы «РТУ, Бро1. б г.о.» с использованием современных средств измерения. Обработка результатов исследований проводилась с использованием компьютерных программ.

Научная новизна: получена математическая модель, раскрывающая механизм формирования гетерогенной гидроабразивной струи, учитывающая взаимодействие фонового потока и частиц абразива, действующие между ними гидродинамические силы, поверхностные напряжения, их скорость, концентрацию, массу и плотность, зная которые, можно прогнозировать оптимальные условия процесса обработки;

- получены аналитические зависимости для определения глубины внедрения абразивной частицы и съема металла при гидроабразивной резке, которые учитывают физико-механические свойства обрабатываемого материала, размеры абразивных частиц, расстояния до обрабатываемой детали, параметры гидроабразивной струи;

- получены экспериментальные аналитические зависимости влияния основных технологических факторов, подачи режущей головки, расхода абразива, твердости материала на результаты обработки: шероховатость обработанной поверхности , твердость обработанной поверхности Т, овальность Лов, конусность реза Лкон и съём металла я. Определены оптимальные условия осуществления процесса гидроабразивной резки листовых деталей;

- предложен и теоретически обоснован способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, позволяющий концентрировать абразивные частицы на оси струи, повышая её режущие свойства. Получены аналитические зависимости конечной скорости на оси закрученной гидроабразивной струи и её диаметра, зависящие от начальной скорости струи, расстояния до обрабатываемой поверхности, конструктивных параметров сопла, расхода частиц.

Практическая ценность:

- разработаны технологические рекомендации выбора оптимальных режимов резания. Подача режущей головки составила 200 мм/мин, расход абразива (2= 325 г/мин, при этом шероховатость поверхности составит Яа=2,1 мкм, конусность реза 0,2 мм, овальность 0,15 мм при вырезке отверстия, съем металла я=29,15 г/мин. В результате производительность процесса резания увеличилась на 12%;

- результаты исследований внедрены на ОАО «Саратовский агрегатный завод». Экономический эффект от внедрения результатов исследования составил 197700 руб.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Системный анализ методов резки материалов и обоснование процесса гидроабразивной резки, как наиболее перспективного для раскроя материалов, в том числе для обработки отверстий.

2. Математическая модель механизма формирования гетерогенной гидроабразивной струи.

3. Аналитические зависимости для определения глубины внедрения абразивной частицы и съема металла при гидроабразивной резке.

4. Экспериментальные аналитические зависимости показателей качества деталей после гидроабразивной резки и съема металла от основных технологических факторов. Оптимальные режимы резания процесса гидроабразивной резки листовых деталей.

5. Новый способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, и его теоретическое обоснование. Аналитические зависимости конечной скорости на оси закрученной гидроабразивной струи и её диаметра.

По теме работы опубликовано 15 печатных работ, из них 3 в журналах из перечня ВАК, 1 патент РФ на изобретение.

Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 127 наименований и 11 приложений. Работа содержит 159 страниц, в том числе 142 страницы основного текста, 56 рисунков, 28 таблиц.

5.4. Выводы

1. Предложен технологический процесс изготовления детали корпус № 9П147-25.045 с использованием установки гидроабразивной резки, в результате чего количество операций по обработке резанием уменьшается, а загрязнение окружающей среды вредными веществами соответственно снижается.

2. Рассчитан экономический эффект от внедрения на производство технологического процесса детали корпус правый № 9П147-25.045. Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования составил 197700 руб. В результате производительность процесса резания увеличилась на 12%.

3. Предложен и теоретически обоснован новый способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, позволяющий концентрировать абразивные частицы на оси струи, повышая её режущие свойства.

4. Получены аналитические зависимости конечной скорости на оси закрученной гидроабразивной струи и её диаметра, зависящие от начальной скорости струи, расстояния до обрабатываемой поверхности, шага канавки, радиуса сопла и расхода частиц.

5. На основе исследований предложен способ формирования струи рабочей жидкости при гидроабразивной резке. На данное изобретение выдан патент №2466008.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам работы можно сделать следующие выводы:

1. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили решить поставленную в работе актуальную задачу повышения эффективности и качества процесса гидроабразивной резки листовых деталей путем оптимизации режимов обработки и параметров струи рабочей жидкости.

2. Получена математическая модель, раскрывающая механизм формирования гетерогенной гидроабразивной струи, учитывающая взаимодействие фонового потока и частиц абразива, действующие между ними гидродинамические силы, поверхностные напряжения, их скорость, концентрацию, массу и плотность, зная которые, можно прогнозировать оптимальные условия процесса обработки.

3. Получены аналитические зависимости для определения глубины внедрения абразивной частицы и съема металла при гидроабразивной резке, которые учитывают физико-механические свойства обрабатываемого материала, размеры абразивных частиц, расстояния до обрабатываемой детали, параметры гидроабразивной струи.

4. Получены экспериментальные аналитические зависимости влияния основных технологических факторов, подачи режущей головки, расхода абразива, твердости материала на результаты обработки: шероховатость Л обработанной поверхности а, твердость обработанной поверхности Тд, овальность^08, конусность реза ^кон и съём металла q.

5. Определены оптимальные режимы гидроабразивной резки, которые составили для материалов с твердостью 95-170 НВ: подача режущей головки £= 200 мм/мин, расход абразива <2=325 г/мин, при этом шероховатость составит 11а 2,1 мкм, конусность реза 0,2 мм, овальность0,15 мм., съем металла q=29,15 г/мин.

5. Результаты проведенных исследований внедрены на ОАО «САЗ». Применение оптимальных режимов гидроабразивной резки при обработке отверстий в листовых деталях позволило повысить производительность на 12%. Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования составил 197700 руб.

6. Предложен и теоретически обоснован новый способ гидроабразивной резки, основанный на закручивании струи рабочей жидкости, позволяющий концентрировать абразивные частицы на оси струи, повышая её режущие свойства. Получены аналитические зависимости конечной скорости на оси закрученной гидроабразивной струи и её диаметра, зависящие от начальной скорости струи, расстояния до обрабатываемой поверхности, шага канавки, радиуса сопла и расхода частиц.

1. Оголева, J1.H. Инновационный менеджмент / J1.H. Оголева. -М.: Инфра-М, 2004. 238 с.

2. Жданов, С.А. Механизмы экономического управления предприятием. / С.А. Жданов. М.: Юнити-Дана, 2002. 319 с.

3. Вестник инвестора Текст.: информационно-аналитический бюллетень. 2003.

4. Алиев, Ч.А. Система автоматизированного проектирования технологий горячей объемной штамповки / Ч.А. Алиев, Г.ГТ. Тетерин. М.: Машиностроение, 1987. 224 с.

5. Васильев, В.Н. Организация производства в условиях рынка / В.Н. Васильев. -М.: Машиностроение, 1993. 368 с.

6. Мануйлов, В.Ф. Технология заготовительных производств / В.Ф. Мануйлов; под ред. К. В. Фролова. М.: Машиностроение, 1996. 256 с.

7. Энциклопедия "Машиностроение" Текст.: в IV т. / Под ред. А.Г. Суслова.- М.: Машиностроение, 2002. Том III- 3. 840 с.

8. Кудинов, A.A. О приоритетных направлениях развития машиностроения / A.A. Кудинов // Вестник Машиностроения. 1999. №9. -С. 42-43.

9. Потапов, В.А. Струйная обработка: состояние и перспективы развития в Европе и мире / В.А. Потапов // Вестник машиностроения. -1996. №1. С. 26-30.

10. Тихомиров, P.A. Гидрорезание неметаллических материалов / P.A. Тихомиров, B.C. Гуенко. К.: Технжа, 1984. 150 с.

11. Тихомиров, P.A. Резание струями жидкости высокого давления. Механическая обработка пластмасс / P.A. Тихомиров, В.И. Николаев. -JL: Машиностроение, 1975. 120 с.

12. Терегулов, Н.Г. Лазерные технологии на машиностроительном заводе / Н.Г. Терегулов, Б.К. Соколов, Г.А. Варбанов. Уфа: КумАПП, 1993.252 с.

13. Баранчиков, В.И. Обработка специальных материалов в машиностроении: Справочник. Серия: Библиотека технолога / В.И. Баранчиков, А.С. Тарапанов, Г.А. Харламов. М.: Машиностроение, 2002. - 264 с.

14. Подураев В. Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1985. 304 с.

15. И. И. Соколов «Газовая сварка и резка металлов», Москва «Высшая школа» 1986

16. А.Р.Кортес, Сварка, резка, пайка металлов. М.: ООО «Арфа СВ«,1999.

17. Спектор О.Ш. Кислородно-флюсовая резка, М., Машиностроение,1974.

18. Антонов И.А. Газопламенная обработка металлов. М.: «Машиностроение», 264с., 1976.

19. Геворкян В. Г. Основы сварочного дела: Учебник для строит, спец. техникумов.— 4-е изд., перераб. и доп.— М.: Высш. шк., 1985.—168 с.

20. Ширшов И. Г., Котиков В. Н. Плазменная резка 1987

21. Chuck Landry. "Plasma Arc Cutting, Tips for optimising eut quality", Welding Design and Fabrication, September 1997

22. Дембовский В. Плазменная металлургия. — 1981

23. Подураев В. Н. Технология физико-химических методов обработки. М. Машиностроение, 1985. 264 с.

24. Григорьянц А.Г. Лазерная резка металлов., М.: Высш. шк., 1988

25. А. С. СССР, № 311542, МКИ D 06 И7/22, В 26 f 3/14. Устройство для охлаждения материала и удаления продуктов сгорания при резании лучом лазера/ В.А. Гарин, В.А. Михайлов-Тепляков (СССР).

26. Байбородин Ю. В. Основы лазерной техники. Учебное пособие. Киев, Издательство Выща школа, Головное изд-во, 1988

27. Астапчик, С.А. Лазерные технологии в машиностроении и металлообработке / С.А. Астапчик, B.C. Голубев, А.Г. Маклаков. Мн. : Белорус, наука, 2008.

28. Голубев B.C. Лазерная техника и технология. Физические основыАтехнологических лазеров / Учеб. пособие для вузов в 7 кн. Кн. /В. С. Голубев, Ф. В. Лебедев; Под ред. А. Г. Григорьянца. — М.: Высш. ШК. , 1987

29. Бруннер В.Справочник по лазерной технике, 1991

30. Colin Е. Webb, Julian D.C. Jones Handbook Of Laser Technology And Applications (Справочник по лазерным технологиям и их применению) book 1

31. Малащенко A.A., Мезенов A.B., Лазерная сварка металлов, М., Машиностроение, 1984

32. Попилов, Л.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов / Л.Я. Попилов. Л.: Машиностроение, 1971.544 с.

33. Игнатов, А.Г. Состояние и перспективы применения лазерного технологического оборудования / А.Г. Игнатов, И.В. Суздалев // Судостроительная промышленность. Серия: Сварка. 1989. Вып.7. - С. 3 -18.

34. Потапов, В.А. Струйная обработка: состояние и перспективы развития в Европе и мире / В.А. Потапов // Вестник машиностроения. -1996. №1. С. 26-30.

35. Тихомиров, P.A. Гидрорезание судостроительных материалов/ P.A. Тихомиров, В.Ф. Бабанин, E.H. Петухов. Л.: Судостроение, 1987,- 164 с.

36. Шумилин, Б.А. Резание водой: от искусства к технологии / Б.А. Шумилин //Изобретатель и рационализатор. 1996. № 12. - С. 12 - 13.

37. Блокнот технолога. Резка абразивной струей // Изобретатель и рационализатор. 1999. № 3. - С. 20.

38. Смелянский, В.М. Ресурсосберегающие технологии машиностроения / В.М. Смелянский // Справочник. Инженерный журнал. 1998.-№ 9.-С. 19-24.

39. Кремень, З.И. Гидророабразивная обработка- новый способ обработки / З.И. Кремень, М.Д. Масарский // Вестник машиностроителя. — 1977. №8. - С. 12-23.

40. Хашиш, М. Факторы оптимизации гидроабразивной обработки / М. Хашиш// Современное машиностроение. 1991. - №6. - С. 112-122.

41. Гидроструйная контурная резка; Текст.: экспресс-информация ВИНИТИ;// Технология и оборудование механосборочного производства: 1972.-№36. -Реф. 307.

42. Шапиро, И. И. Установка для контурного разрезания неметаллических материалов с помощью высоконапорной струи воды / И.И. Шапиро //Станки и инструмент. 1992. № 9. - С. 20-22.

43. Полежаев, Ю.В. Процесс установления эрозионного разрушения преграды при многократном соударении с частицами /Ю.В. Полежаев // Инженерно-физический журнал. 1979 №3:.-С. 389.

44. Кравченко, Д.В. О проблеме применения сверхзвуковой струи жидкости для получения-отверстий в листовых материалах / Д.В. Кравченко» // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000. Вып. 5. -С. 175 -179.

45. Гуенко, B.C. Интенсификация процесса, гидрорезания конструкционных материалов / B.C. Гуенко, Ю.А. Пономарев, A.C. Зенкин // Технология и автоматизация машиностроения; 1981. № 28. - С. 19-23.

46. Зайченко, И.З. Применение высоконапорной струи жидкости для резания металлов / И.З. Зайченко // Станки и инструмент. 1988. № 4. -С. 2527.

47. Гуенко, B.C. Технологические основы создания оборудования для гидрорезания листовых материалов / B.C. Гуенко, Ю.А. Пономарев. A.C.

48. Зенкин, В.А. Свистунов // Технология и автоматизация машиностроения. -1981.-№28.-С. 16-19.

49. Тихомиров, P.A. Отечественное и зарубежное гидрорежущее оборудование / P.A. Тихомиров, E.H. Петухов // СТИН. 1998. № 6. - С. 38 -43.

50. Иванов, Г.М. Оборудование для водоструйного резания Текст. / Г.М. Иванов, В.К. Свешников, Б.И. Черпаков // СТИН. 2000. № 4. - С.28 -32.

51. Качур, И.И. Применение гидрорезания в машиностроении / И.И. Качур, В.И. Анреев // Пути повышения эффективности обработки материалов резанием в машиностроении. JI: Знание, 1991. С. 79 - 81.

52. Кузьмин, P.A. Приводы подач гидрорежущего оборудования / P.A. Кузьмин, P.A. Тихомиров, E.H. Петухов, Д.В. Кравченко // Справочник. Инженерный журнал. 2003. № 7. - С. 35 -39.

53. Клапцов, Ю.В. Разработка устройств для гидроабразивной резки Текст. / Ю.В. Клапцов, И.В. Петко // Технология легкой промышленности. -1990.-№5.-С. 117-121.

54. Петко, И.В. Определение энергетических характеристик абразивно-жидкостной струи / И.В. Петко, Ю.В. Клапцов, В.А. Слободянюк h Технология легкой промышленности. 1988. № 4. - С. 130 - 134.

55. Латыпов, P.P. Некоторые сведения о гидрорезании материалов / P.P. Латыпов, Н. Г. Терегулов, А.И. Харлов // Труды Уфимского ГА-ТУ, 1999.

56. Алексеев, В.К. Некоторые особенности разрушения и износа материалов при взаимодействии с твердыми и жидкими частицами / В.К. Алексеев // Трение и износ. -1981.-№ 2. С. 239-243.

57. Обработка водяной струей высокого давления: экспресс-информация ВИНИТИ // Технология и оборудование механосборочного производства. 1972. № 10. - Реф. 74. С. 3.

58. Тихомиров, P.A. Схемы микроразрушения материалов в зоне резания при их гидрообработке / P.A. Тихомиров, E.H. Петухов, Д.В. Кравченко // Производственные технологии: матер. Междунар. науч.-техн. конф. ВлГУ. Владимир, 2000. С. 68.

59. Заякин, С.А. Резать водой / С.А. Заякин // Оборудование. -2003.-№8.-С. 34-36.

60. Иващенко, A.A. Технология гидроабразивной резки / A.A. Иващенко // Оборудование и инструмент для профессионалов. 2002. № 8.1. С.20-21.

61. Саленко, А.Ф. Гидроструйной резание: проблемы и перспективы метода / А.Ф. Саленко // Оборудование и инструмент для профессионалов. 2002.-№10.-С. 20-23.

62. Асатур К. Г. Давление незатопленной струи на плоскую стенку // Изв. вузов. Горный журнал. 1961. № 7. - С. 14-21.

63. Билик Ш. М. Абразивно-жидкостная обработка металлов. М.: Машгиз, 1970.-198 с.

64. Бреннер В.А., Жабин А.Б., Пушкарев А.Е., Щеголевский М.М. Гидроструйные технологии в промышленности. Гидроабразивное резание // М.: Изд. Московского государственного горного университета, 2003. 279 с.

65. Дейч М.Е., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергия, 1968.-412С

66. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М,: Наука, 1978, 336 с.

67. Рахматулин Х.А. Основы гидродинамики взаимопроникающих движений сжимающих сред // ПММ, 1956, т.20, вып.2, с. 184-195.

68. Скирденко, О.И. Исследование процесса гидрорезания высокоэластичных и других синтетических и рулонированных материалов: автореф. дис. канд. техн. наук / О.И. Скирденко: Киев, 1978. 22 с.

69. Кедровский, БХ. Перспективи використання процесу гидрор1зання Текст. / Б.Г. Кедровский, Ю.В: Клапцов // Легка промышленность. 1989. -№3.-С. 20-21.

70. Саленко, А.Ф: Управление качеством при гидрорезке тонколистовых слоистых пластиков / А.Ф. Саленко / Оборудование и инструмент. -2003.-№2.-С. 20-21.

71. Крайни, 3. Разрезание стальных труб абразивно-водной струей Текст. / 3. Крайни // СТИН. 1992. № 2. - С. 35 - 36.

72. Саленко, А.Ф.1 Гидроструйное очищение поверхности твердого тела / А.Ф: Саленко, В.И. Приходько, И;В. Петко // Резание и инструмент в технологических системах: междунар. науч.-техн. сб. 2000

73. Тихомиров Р. А. Высокопроизводительное резание полимерных материалов сверхзвуковыми струями жидкости. Дис. док. техн. наук. -Владимир, 1989.-470 с.4. Patent of USA № 2985050.

74. Тихомиров Р. А. Гидрообработка новый процесс и оборудование // Актуальные проблемы машиностроения на современном этапе: Тез. докл. Всеросс. науч. техн. конф. - Владимир: ВГТУ, 1995. - С. 63 - 64.

75. Тихомиров Р. А., Петухов Е. Н. Использование сверхзвуковой струи жидкости в качестве режущего инструмента // Проблемы теории проектирования и производства инструмента: Тез. докл. совещания Тула: ТулГУ, 1995.-С. 10-12.

76. Тихомиров, P.A. Гидрорезание Текст. / P.A. Тихомиров, A.B. Пялин // Ресурсосберегающие технологии машиностроения: сб. тр. межвуз. науч.-техн. конф. МААТМ. Москва, 1995. С. 183 -189.

77. Тихомиров, P.A. Развитие технологии обработки сверхзвуковыми струями жидкости различного состава / P.A. Тихомиров, E.H. Петухов, Д.В. Кравченко // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000. -Вып. 5.-С. 63 -68.

78. Мерзляков, В.Г. Физико-технические основы гидроструйных технологий в горном производстве / В.Г. Мерзляков, В.Е. Бафталовский, И.В. Иванушкин. М.: ННЦ ГП ИГД им. А.А.Скочинского, 2004. 340 с.

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

80. Барабанов М.В., Иванов Г. М., Свешников В. К., Шапиро И. И. Профильная резка материалов высоконапорной струей воды. "Вестник машиностроения, 1992, № 4, С. 45 47.

81. Полянский, С.Н. Технология и оборудование гидроабразивной резки / С.Н. Полянский, A.C. Нестеров // Вестник машиностроения: 2004. -№5.-С. 43-46.

82. Поручников, В:Б. Проникание конуса в сжимаемую жидкость / В.Б. Поручников // ПММ. 1973. Вып. 1. - С. 84 - 93.

83. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред, часть 1. М.: Наука,1987

84. Дейч М.Е., Зарянкин А. Е. Гидрогазодинамика. М.: Энергоатомиздат, 1984.

85. Михеев A.B., Алюшин Е.Г. Моделирование активной границы сверхзвуковой двухфазной струи в межслойной зоне при пакетном резании материалов // Известия ОрелГТУ. № 2-4. 2009. С. 8-13

86. Абрамович, Г.Н. Теория турбулентных струй/ Г.Н. Абрамович // -М.: Наука. Гл. ред. Физико-математической:литературы, 1984-716с.

87. Гольдсмид, В. Удар / В. Гольдсмид. М.:Стройиздат, 1965. - 327с.

88. Инженерные методы исследования ударных процессов / Т.Г.Батуев и др.; под ред. Т.Г.Батуева. М.: Машиностроение, 1969. - 240с.

89. Ландау, Л.Д. Теоретическая физика, гидродинамика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. М.: Наука, 1988. - т.7.- 733 с.

90. Кильчевский, H.A. Теория соударения твёрдых тел / H.A. Кильчевский. М.: Гостехиздат, 1988. - 340с.

91. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. -279с.

92. Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов. РДМУ 109-77. М.: Стандарты, 1978. - 63 с.

93. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / A.A. Спиридонов; М.: Машиностроение; 1981.-; 184 с.

94. Косандрова, О.П. Обработкам результатов наблюдений / О.П. Косандрова, В.В. Лебедев. М.: Наука, 1970.-104 с.

95. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов; экспериментов / Л.З. Румшинский.-М:: Наука; 1971.

96. Муслина, Г.Р. Экономический анализ технологических процессов механической обработки заготовок: учеб. пособие / Г.Р. Муслина, Ю.М. Правиков. Ульяновск: УлГТУ, 1997. - 36 с.

97. Чаплыгин С.А. Собрание сочинений Т. 2. Гидродинамика. Аэродинамика / С. А. Чаплыгин. М. : Гостехиздат, 1948. - 644 с.

98. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. -М.-Л.: Гостехиздат, 1950. 676 с.

99. Степанов Ю.С., Барсуков Г.В., Белкин Е.А., Воронин Р.Н. Численная модель микрогеометрии и расчета объема абразивного зерна на основе модульной геометрической модели // Известия ОрелГТУ. Серия «Машиностроение. Приборостроение», 2004. №2. С. 60-62.

100. Барсуков Г.В. Исследование погрешности формы при резании листовых материалов гидроабразивной струей / Сб. тр. Междунар. науч.техн. конф. «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» «Технология -2003», 2003 г. С. 449-455.

101. Тихонов A.A. Методика расчета удаления металла при гидроабразивной обработке / A.A. Тихонов // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материала: материалы 12-й междунар. науч.-техн. конф. «Шлифабразив-2009». Волжский, 2009.

102. Одиноков, И.П. Совершенствование технологии торцовой калибровки деталей типа колец подшипников способом лобового точения: дис. . канд. техн. Наук: 05.02.08/ Игорь Петрович Одиноков; науч. рук. М.К. Решетников. Саратов, 2009. - 138с.

103. Alkire, T.D. The Future of Waterjet Cutting / Т. D. Alkire // Manufacturing Technology Int. Conf., 1 Jan. 1990. P. 201 - 204.

104. Pham, Т. T. Automatisierte Attribut-Programmierung Fur Die Laser-Blechfertifung / Т. T. Pham // ZWF Zeitschrift Fur Wirtschafliche Fertigung Und Automatisierung, 1 Mar. -1991. Vol. 86. № 3. - P. 117 - 121.

105. Patent USA 5,584,016 Waterjet cutting tool interface apparatus and method / Varghese; Thomas; Bright; Jason; Smith; Randall W. № 195166, Filed: February 14, 1994.

106. Finnie, I. The mechanism of erosion of ductile metals /1. Finnie / Proc. 3rd U.S. Nat. Congr. Appl. Mech., ASME. NY, 1958. P. 527 - 532

107. Hashish, M. A Modeling Study of Metal Cutting with Abrasive-Waterjets / M. Hashish // ASME Transactions, Journal of Engineering Materials and Technology, 1984. -Vol. 106. P. 88-100.

108. Hashish, M. On the Modeling of Abrasive-Waterjet Cutting / M. Hashish // Proceedings of the Seventh International Symposium on Jet Cutting Technology, BHRA, The Fluid Engineering Centre Cranfield. Bedford, U.K., 1984.-P. 249- 265.

109. Hashish, M. Critical and Optimum Traverse Rates in Jet Cutting / M. Hashish // Proceedings of the 1st U.S. Waterjet Symposium. Golden, Colorado, 1981.-P. 113.1-11-3.14.

110. Chung, Y. Prediction of geometry of the kerf created in the course of abrasive waterjet machining of materials / Y. Chung, E.S. Geskin, P. Singht // Jet Cutting Technol. 1992. P. 527 - 541.

111. Ramulu, M. The influence of abrasive waterjet cutting conditions on the surface quality of graphite epoxy laminates / M. Ramulu, D. Arola // Int. J. Mach. Tools Manuf. 1994. P. 295 -313.

112. Kovachevic, R. Cutting force dynamics a tool for surface profile monitoring in AWJ / R. Kovachevic, R. Mohan, Y.M. Zhang // ASME J. Eng. -1995.-P. 340-350.

113. Zhou, G. Investigation of topography of waterjet generated surfaces / G. Zhou, M. Leu, E.G. Geskin // PED. 1992. Vol. 62. - P. 191 - 202.

114. Arola, D. Abrasive waterjet machining of titanium alloy / D. Arola, M. Ramulu // Proc. 8th Amer. Water Jet Conf., Water Jet Techn. Ass., St. Louis.-P. 389-408.

115. Geskin, E.S. Waterjet cutting experiments determine optimal techniques / E.S. Geskin, W.L. Chen // Glass Digest. 1988. P. 66 - 69.

116. Bitter, G.A. A study of erosion phenomena / J1 G; A. Bitter // 1963: parti. Wear 6: 169-190.

117. Blickwedel, H. Erzeugung- und Wirkung von Hochdrucki Abrasivstrahlen / H. Blickwedel // VDI Fortschritt-Berichte, Reihe 2, 1990 / Nr., 206.

118. Ohlsson, L. Powell J, MagnussonfC Mechanisms of striation formation-in abrasive waterjet cutiing / L. Ohlsson, J. Powell, C. Magnusson // In: Allen N G (ed) 1994 Jet Cutting Technol, Mech. Engng: Publ. Ltd., London, 19941 P. 151 — 164.

119. Zeng, J. Development of an abrasive waterjet kerf cutting model for brittle materials / J. Zeng, T. J. Kim//. In: Lichtarowicz A (ed) Jet Cutting Technol, Kluwer Acad. Press, Dordrecht, 1992. P. 483 501.

120. Arola, D. Mechanisms of material removan abrasive waterjet machining of commons aerospace materials / D. Arola, M. Ramulu //. In: (ed)

121. Proc. 7th Amer. Water Jet Gonf, Vol. 1. Water JetTechn: Ass., St. Louis, P. 43 -64

122. Aróla, D. A study of kerfs characteristics in abrasive waterjet machining of graphite-epoxy composites / D: Aróla, M. Ramulu //. 1993. MD-Vol. 45/PED-Vol. 66:-P. 125-150.

123. Guo, N. S. SchneidprozeP und Schnittqualitat beim Wasserabrasivstrahl-schneiden / S. N. Guo //. VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 2. 1994; Nr. 328.

124. Raju, S. P. Predicting hydro-abrasive erosive wear during abrasive 1 waterjet cutting part 1: a mechanistic formulation'and its solution / S. P. Raju, M. Ramulu //. 1994. PED-Vol. 68-1. P.339-351.

125. Raju, S. P. Predicting hydro-abrasive erosive wear during abrasive waterjet cutting part 2: an experimental study and model verification / S. P. Raju, M. Ramulu //. 1994. PED-Vol. 68-1. P. 381-396.

126. Mohan; R. Detection of energy dissipation during abrasive waterjet machining using acoustic emission technique / R. Mohan, A. W. Momber, R. Kovacevic//. 1994. MED-Vol. 2-1:- P. 243-256.153

127. Kovacevic R. Surface finish and its relationship to cutting parameters /R. Kovacevic, H. H. Liaw, J. F. Barrows //. SME TP MR88-589, Soc. of Manuf. Engrs., Dearborn. 1988. P. 1-5.

128. Hashish, M. An improved model for erosion by solid particle impact / M. Hashish //. In: Field J E, Dear TP (eds) 1987. Proc. 7th Int. Conf. Erosion by Liquid and Solid Impact, Cavendish Lab., Cambridge. P. 66.1-66.9