автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Повышение эффективности процесса резания нержавеющих сталей аустенитного класса с опережающим пластическим деформированием

На правах рукописи

/

Норченко Павел Анатольевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА С ОПЕРЕЖАЮЩИМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ

05.02.07. - Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 8 НОЯ 2010

Волгоград-2010

004612998

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения) Волгоградского государственного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Полянчиков Юрий Николаевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Плотников Александр Леонтьевич; доктор технических наук, профессор Пушкарев Олег Иванович.

Ведущая организация ООО «ВЗБТ», г. Волгоград

Защита состоится 26 ноября 2010 г. в 10.00 часов на заседани диссертационного совета Д 212.028.06 в Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, проспег им. В.И. Ленина, д. 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан 25 октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Быков Ю.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В условиях рыночной экономики при оценке эффективности производст-енного и технологического процесса на первое место выходят такие показате-и, как себестоимость, качество продукции и производительность процесса.

В настоящее время накоплен значительный опыт в вопросах повышения ффективности процесса резания с точки зрения различных взглядов и исходах предположений. При этом разработан целый ряд способов повышения эф-ективности процесса резания, каждый из которых в той или иной степени до-азал свою жизнеспособность. Однако большинство из разработанных способов озволяет улучшить какой-то один из показателей эффективности, не влияя на ругие. В большинстве случаев это оправдано и вполне отвечает требованиям кономической целесообразности. Однако есть отдельные случаи, когда крайне ажно улучшить сразу несколько показателей эффективности, как в случае реза-ия труднообрабатываемых материалов.

К таким материалам относятся нержавеющие стали аустенитного класса, х обработка характеризуется повышенным износом инструмента, низким каче-твом поверхности и малыми значениями применяемых скоростей резания.

Проведенный анализ литературных источников показал, что среди возмож-ых способов повышения износостойкости инструмента и обрабатываемости талей резание с опережающим пластическим деформированием является одним из наиболее эффективных, что наряду с достаточной простотой реализации де-ает целесообразным детальное исследование всех его аспектов.

Однако, та данной стадии изучения вопроса является очевидным наличие множества пробелов в принципиально важных вопросах, связанных с физикой контактных процессов, качеством поверхностного слоя, закономерностями формирования профиля поверхности, износом инструмента, теплофизическими характеристиками материалов после деформирования, и многих других. Заметим, что указанные неисследованные вопросы являются принципиальными лимитирующими факторами на пути развития и практического применения данного способа.

Устранение имеющихся пробелов, а также разработка конкретных практических рекомендаций по назначению режимов опережающего деформирования и последующего резания является актуальной проблемой.

Цель работы.

Повышение эффективности обработки резанием нержавеющих и жаропрочных сталей аустенитного класса за счет применения опережающего пластического деформирования.

В рамках достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

1. исследование характера контактного взаимодействия и протекающих на участке контакта физических процессов при резании нержавеющих и жаро-

прочных сталей аустенитного класса с опережающим пластическим деформиро ванием;

2. анализ процесса стружкообразования в зависимости от режимов one режающего деформирования и выявление оптимальных величин глубины дс формированного слоя с точки зрения удельной работы стружкообразования;

3. исследование процесса формирования микропрофиля обработанное поверхности в широком диапазоне скоростей резания и усилий опережающей деформирования при обработке нержавеющих и жаропрочных сталей аустенит ного класса;

4. исследование процесса износа инструмента в условиях оптимально! величины глубины деформированного слоя с точки зрения удельной работь стружкообразования и качества поверхностного слоя;

5. разработка и проверка практических рекомендаций по назначешп режимов обработки при резании нержавеющих и жаропрочных сталей аусте нитного класса с опережающим пластическим деформированием;

6. оценка экономической, технологической и энергетической эффектов ности процесса резания нержавеющих и жаропрочных сталей аустенитног класса с опережающим пластическим деформированием;

7. проектирование и внедрение специального устройства для эффектив ного осуществления процесса резания нержавеющих и жаропрочных сталей ау стенитного класса с опережающим пластическим деформированием.

Методы и средства исследования.

Теоретические исследования проводились с использованием основных по ложений теории резания, технологии машиностроения, физики твердого тела статистического анализа.

Экспериментальные исследования проводились по методам планирован! экспериментов с применением современных регистрирующих средств. Основ ными средствами получения экспериментальных данных были: токарно винторезный станок с плавным регулированием скорости вращения шпинделя специальное приспособление для опережающего пластического деформирова ния, лабораторные средства измерения основных параметров процесса резания Методика проведения экспериментальных исследований в целом базируется н основных положениях, разработанных на кафедре «Технология машинострое ния» ВолгГТУ.

Научная новизна работы.

1. Установлена однозначная связь между структурой кристаллической ре шетки обрабатываемой стали и эффективностью применения опережающег пластического деформирования для улучшения обрабатываемости резанием.

2. Описаны механизмы влияния опережающего пластического деформиро вания на износ твердосплавного инструмента с различным фазовым составом точки зрения физических процессов при резании.

3. Описан механизм влияния опережающего пластического деформирова ния на частоту цикличности стружкообразования и связанную с ней шерохова тость поверхности после резания.

4. Доказано существование связи между энергетическим состоянием твер-ого тела и обрабатываемостью резанием.

Практическая ценность.

1. Разработан способ обработки резанием с опережающим пластическим еформированием.

2. Спроектировано и изготовлено специальное приспособление для реали-ации способа обработки резанием с опережающим пластическим деформиро-анием.

3. Определены наиболее эффективные марки твердого сплава инструмен-ального материала для обработки резанием нержавеющих сталей аустенитного

асса с опережающим пластическим деформированием.

4. Разработаны практические рекомендации по выбору и назначению режи-юв резания и опережающего пластического деформирования с точки зрения инимальной шероховатости поверхности и максимальной износостойкости ежущего инструмента.

Апробация работы.

Основные положения работы докладывались на XII, XIII и XIV региональ-ix конференциях молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 007, 2008, 2009), П международной научно-технической конференции (Резников-кие чтения, 2008), ежегодных научных конференциях профессорско-[реподавательского состава ВолгГТУ в 2008,2009 гг.

Публикации.

Основные материалы диссертации опубликованы в 9 печатных работах, в ом числе в четырех изданиях, рекомендованных ВАК, и одном зарубежном, олучен патент РФ на изобретение способа обработки резанием.

Реализация результатов работы.

Результаты исследования приняты к внедрению в ООО «Волгоградсервис». 1рогнозируемый годовой эффект составляет 430000 рублей.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и спи-ка литературы. Работа содержит 127 страниц машинописного текста, 41 рису-ок, 17 таблиц, список литературы, включающий 115 наименований (из них 12 арубежных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования в связи с необ-одимостью повышения эффективности обработки резанием нержавеющих стаей, сформулированы основные проблемы при обработке нержавеющих сталей устенитного класса, сформулирована основная цель работы и показано главное аправление научного поиска.

В первой главе проведен анализ существующих способов повышения эф-ективности обработки металлов резанием. Одной из важнейших характери-тик, определяющих эффективность процесса обработки, является обрабаты-

ваемость материалов резанием. Под улучшеЕшем обрабатываемости сталей и сплавов понимают снижение интенсивности изнашивания инструмента в диапазоне режимов обработки, применяемых на современных машиностроительных предприятиях; снижение сил, действующих при резании; повышение качества поверхностного слоя.

Вопросы повышения эффективности процесса резания, снижения износа инструмента, выбора и корректировки режимов резания нашли отражение в работах российских и советских ученых, в том числе: H.H. Зорева, В.К. Старкова,

A.Н. Резникова, В.Н. Подураева, Ю.Г. Кабалдина, Н.В. Талантова, Т.Н. Лоладзе,

B.C. Камалова, В.Ф. Боброва, П.С. Чистосердова, Г.И. Грановского, А.Д. Макарова, а также в работах зарубежных исследователей.

Проведен анализ проработанности вопроса об энергетическом критерии процесса деформации и разрушения металла.

Энергозатраты, расходуемые в зоне резания, зависят от типа и геометрических параметров режущего инструмента, свойств инструментального и конструкционного материалов, площади сечения срезаемого слоя, параметров режима резания, наличия и состава СОЖ и других факторов, значениями которых можно управлять в целях уменьшения работы стружкообразования. В связи с этим были предприняты попытки создания методик структурной и параметрической оптимизации действующих и вновь проектируемых технологических процессов лезвийной обработки по энергетическим критериям.

По современным представлениям любой процесс деформирования и разрушения, а значит, и процесс поверхностной пластической деформации является кинетическим и необратимым процессом независимо от физико-химической природы материала, его структуры, а также условий нагружения.

Кинетическая сущность процесса поверхностной пластической деформации заключается в объемной повреждаемости поверхностного слоя, при которой в деформируемом элементе зарождаются и накапливаются различного рода дефекты и повреждения.

Проанализировано состояние вопроса о применении способа резания с опережающим пластическим деформированием. Рассматривались работы В.Н. Подураева, A.M. Розенберга, A.B. Щедрина, П.С. Чистосердова. Анализ литературных источников показал, что среди возможных способов повышения износостойкости инструмента и обрабатываемости сталей резание с опережающим пластическим деформированием является одним из наиболее эффективных, что наряду с достаточной простотой реализации делает целесообразным детальное исследование всех его аспектов.

Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе описана экспериментальная установка, исследуемые инструментальные и обрабатываемые материалы, методика проведения испытаний и обработки полученных экспериментальных данных.

Исследования проводились в лаборатории резания кафедры «Технология машиностроения» Волгоградского государственного технического университета. В качестве основной экспериментальной установки был использован токар-

но-винторезный станок модели 1М63 производства Рязанского станкострои-ельного завода с модернизированным приводом главного движения. Модерни-ация заключается в наличии векторного преобразователя частоты «Веспер Е2-"300», позволяющего осуществлять плавное регулирование скорости вращения [пинделя в диапазоне скоростей от 1 до 1250 об/мин.

В качестве инструмента использовались твердосплавные многогранные не-еретачиваемые пластины типоразмера 02114 (\VNUM) по ГОСТ 19048-80 сле-угощих марок материала: Т5К10, ВК6, ТТ7К12, ТН20, БапсМск СК25. Предва-итсльно все инструменты были проверены по геометрии, несоответствующие дшшцы были отбракованы. Все марки инструмента были разбиты на группы по войствам на основании замеров термо-ЭДС по методу естественной термопа-ы. При этом допускалась вариация значения термо-ЭДС не более 5%.

В качестве обрабатываемого материала использовались: нержавеющая жа-опрочная сталь аустенитного класса 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т и 03Х18Н9 в со-тоянии поставки.

В целях проведения исследования было спроектировано и изготовлено фиспособление для опережающего деформирования, предназначенное для раз-ельного и совмещенного резания на токарно-винторезном станке модели 1М63 целью обработки резанием с опережающим деформированием заготовок 040 — 00мм.

При назначении режимов опережающего пластического деформирования етали руководствовались усилие предварительного нагружения рассчитыва-ось по формуле Хейфеца, в которой расчетная глубина деформированного слоя аведомо превышала глубину резания на 50% и более.

Для определения усилий предварительного нагружения изначально была кспериментально определена твердость поверхности детали.

Получение корней стружек и приготовление шлифов проводилось по мето-ике, разработанной на кафедре "Технология машиностроения" Волгоградского олитехнического института.

Замеры параметров шероховатости поверхности производились при омощи профилографа-профилометра «Абрис - ПМ7», соединенного посредст-ом интерфейсного кабеля с персональным компьютером. На поверхности ис-ледуемой детали нарезались участки длиной не менее 25мм. После установки ервичного преобразователя на установочное приспособление и поступления игнала на дисплей персонального компьютера при помощи установочного об-азца производилась тарировка профилометра. После тарировки первичный реобразователь устанавливался в специальное приспособление, укрепленное в езцедержателе станка. При помощи образцовых пластин производилась точная становка преобразователя в приспособлении, чем обеспечивается параллель-ость траектории движения рабочей иглы и поверхности детали. Далее произво-илось касание подушечкой щупа поверхности детали. После фиксации на дис-лее нейтрального положения иглы с персонального компьютера поступал правляющий сигнал на первичный преобразователь. Далее замер шероховато-

сти и построение профилограмы производились в автоматическом режиме, после чего полученные данные сохранялись в памяти персонального компьютера.

Статистическая обработка заключалась в определении необходимого количества опытов, оценке точности измерений и построении регрессионных зависимостей.

В третьей главе приведены результаты исследования особенностей поверхностного пластического деформирования сталей аустенитного класса.

Энергетическое состояние системы, имеющей огромное число охваченных тепловым движением частиц (атомов, молекул), характеризуется особой термодинамической функцией называемой свободной энергией:

Е - У -Т*8.

где и - внутренняя энергия системы;

Т- абсолютная температура;

5 - энтропия.

Гранецентрированные кристаллы нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов аустенитного класса при нормальной температуре имеют двенадцать возможных направлений скольжения - четыре плоскости октаэдра с тремя на-1 правлениями в каждой плоскости (см. рисунок 1). Поэтому пластичность этих' материалов значительно выше. При этом размеры зерен сталей аустенитного класса существенно больше размеров зерен сталей других классов. На рисунке 2 показана структура стали 12X1Ш1 ОТ (аустенитный класс).

Рисунок 1 - Кристаллическая решетка стали аустенитного класса

Рисунок 2 - Структура стали 12Х18Н10Т

Влияние пластического деформирования на стали с различной кристаллической решеткой неодинаково. Упрочняемость сталей аустенитного класса значительно выше упрочняемое™ сталей других классов. У сталей аустенитного класса изменение структуры проявляется существенно большим изменением рормы зерен и делением их на более мелкие зерна, т.е. в результате пластического деформирования происходит также измельчение зерен. На рисунке 3 показана структура деформированного слоя стали 12Х18Н10Т.

Рисунок 3 - Структура стали 12X18Н1 ОТ в деформированном слое

Описано рассмотрение процесса упрочнения стали с позиций изменения энергетического состояния.

Экспериментально установлено, что значительная часть тепловой энергии, связанной с тепловым эффектом пластической деформации, не задерживается в сформируемом элементе поверхностного слоя, а рассеивается по телу детали,

деформирующему элементу и в окружающую среду за счет теплообмена И лишь незначительная часть этой энергии задерживается в деформируемом элементе, повышая его внутреннюю энергию.

Накапливаемая в деформируемом элементе поверхностного слоя внутренняя энергия определяется суммой двух составляющих: потенциальной (скрытой) и кинетической (тепловой).

В соответствии с кинетическими представлениями процесса поверхностной пластической деформации максимально упрочненным поверхностный слой считается, когда плотность внутренней энергии в деформируемых элементах, находящихся на поверхности детали, достигнет предельной величины. Это состояние поверхностного слоя для конкретных условий поверхностной пластической деформации характеризуется наиболее высокими прочностными свойствами, такими, как твердость и остаточные напряжения и обеспечивает максимальное повышение эксплуатационных характеристик детали.

В соответствии с первым началом термодинамики, внешнее воздействие может быть механическим или тепловым. Тело считается разрушенным, если хотя бы в одном его локальном объеме плотность внутренней энергии возросла до критического значения. Удельная потенциальная энергоемкость обрабатываемого материала в объеме, подвергнутом воздействию, определяется как:

Ам^ = [и] - Иф = Ну, + Ьгр,

где [и] - предельный (критический) уровень плотности внутренней энергии;

щ- начальный уровень плотности внутренней энергии;

#7 - удельная теплоемкость плавления материала;

Ьт- скрытая теплота плавления материала.

В соответствии с дислокационным механизмом пластическая деформация сопровождается зарождением большого числа дислокаций и их консервативным перемещением в поле приложенного напряжения. Таким образом, энергия, расходуемая на пластическую деформацию, в текущий момент времени складывается из скрытой энергии, накопленной в деформированном объеме металла, и кинетической энергии консервативного перемещения дислокаций.

Предварительное назначение рабочей нагрузки производилось упрощенным расчетом по известной формуле Хейфеца:

где Р - величина контактной нагрузки, Н; от - предел текучести, МПа.

Разрушение реального тела - процесс, начинающийся задолго до видимого разделения тела на части, а не происходящий мгновенно. Изменениям, видимым невооруженным глазом, предшествуют изменения на микроскопическом и субмикроскопическом уровнях. В металлах изменения микроструктуры, влекущие

разрушение, тесно связаны с изменениями в процессе пластической деформации, т. е. необратимыми взаимными сдвигами слоев металла.

Рассмотрение процесса разрушения твердого тела с позиций достижения критического уровня запасенной энергии приводит к выводу о существенном влиянии предварительного пластического деформирования на процесс разрушения твердого тела.

В четвертой главе рассмотрены вопросы физических процессов при резании с опережающим пластическим деформированием, особенности контактного взаимодействия, особенности износа инструмента и формирования качества поверхностного слоя детали.

Резание - процесс локализованной пластической деформации, доведенной по определенным поверхностям до разрушения. Оно представляет собой сложный и специфичный вид пластической деформации и разрушения, в котором высокие скорости деформирования сочетаются с чрезвычайно большими давлениями на поверхность обрабатываемого материала, высокими температурами, градиентом напряжений и деформаций.

Вся энергия, затрачиваемая на процесс резания металлов, расходуется на следующие составляющие: работа по отделению стружки от обрабатываемого металла (работа стружкообразования), пластическое деформирование прирезцо-вого слоя обработанного металла и тепловыделение в окружающую среду, стружку, инструмент и обрабатываемый материал.

Сравнение энергетических состояний системы в момент начала резания не-упрочненного и упрочненного металлов позволяет однозначно утверждать, что в случае последнего начальный уровень энергии будет выше, а, следовательно, энергия, затрачиваемая на процесс резания, будет в случае предварительно деформированного металла меньше. Логично предположить, что меньшей окажется и удельная работа стружкообразования. Уменьшение усадки стружки приводит, при прочих равных условиях, к снижению удельной работы стружкообразования. Для сталей аустенитного класса во всех случаях коэффициент усадки стружки при резании упрочненной стали на 10-20% меньше, что говорит о существенном снижении удельной работы стружкообразования.

Коэффициент усадки стружки однозначно связан с углом сдвига 0:

cosy

Р - arctg ——:—, £- sin у

где \ - коэффициент усадки стружки; у—передний угол.

Таким образом, при резании предварительно упрочненной стали угол сдвига увеличивается. На рисунках 4 и 5 показаны корни стружек при резании стали 12Х18Н10Т, на которых данный факт можно наблюдать визуально.

Рисунок 4 - Корень стружки при резании стали 12Х18Н10Т резцом Т5К10 без опережающего деформирования (скорость резания 120м/мин; глубина резания 1мм; подача 0,128мм/об), увеличение хЮО

Рисунок 5 - Корень стружки при резании стали 12Х18Н10Т резцом Т5К10 после опережающего деформирования с нагрузкой 2000Н (скорость резания 120м/мин; глубина резания 1мм; подача 0,128мм/об), увеличение х 100

Очевидно, что любое изменение энергетического состояния системы неизбежно приведет к поглощению или выделению тепла. Процесс разрушения металла, частным случаем которого является резание, сопровождается значительным выделением теплоты, возникающим вследствие перехода потенциальной энергии межатомных связей и смещения дефектов кристаллической решетки в тепловую энергию. Причем величина выделяемой тепловой энергии прямо пропорциональна уровню внутренней энергии твердого тела. Энергетическое состояние пластически деформированного металла характеризуется несколько большим уровнем внутренней энергии в момент начала разрушения, что неизбежно приводит к увеличению тепловыделения при его разрушении. Таким образом, следует ожидать увеличения температуры в зоне резания. Проведенные исследования подтвердили верность данного предположения.

В результате совокупного действия всех указанных факторов применение предварительного упрочнения приводит к следующим изменениям характеристик контактного взаимодействия: уменьшаются размеры участков деформационного упрочнения, температурного разупрочнения и пластического контакта; уменьшается толщина зоны стружкообразования; снижаются напряжения, необходимые для реализации пластического деформирования в зоне стружкообразования за счет уменьшения отношения сопротивления пластическому деформированию на участке упрочнения к сопротивлению пластическому деформированию в зоне стружкообразования.

В результате проведенных исследований по замеру изменения микротвердости по длине контакта изложенные выше положения получили полное подтверждение. На рисунке 6 представлены графики изменения микротвердости по длине контакта.

-5вв9-

/ ----'-•--

/ •• ¡г—

-е-

О 0.1 0.2 0,3 0,4 0.5 0.6 и ММ

Рисунок 6 - Распределение микротвердости по длине контакта при резании стали 12Х18Н10Т резцом Т5К10 (скорость резания 120м/мин; глубина резания 1мм; подача 0,128мм/об): 1 - без предварительного деформирования; 2 - после деформирования под нагрузкой 2000Н.

Установлено существенное повышение стойкости инструмента. В процессе резания сталей аустенитного класса безусловно преобладающим является диффузионный износ инструмента. При резании в условиях устойчивой адгезионной связи протекает взаимная диффузия инструментального и обрабатываемого материалов. В ходе этого процесса имеет место, во-первых, диссоциация карбидов (преимущественно карбидов вольфрама) и последующая диффузия их элементов в обрабатываемый материал (прямое диффузионное растворение); во-вторых, диффузия металлических элементов обрабатываемого материала в связующую фазу твердых сплавов и ее разупрочнение. Однако в данном случае имеет место также адгезионно-усталостный износ. В процессе непрерывно повторяющихся актов установления и разрыва адгезионных связей поверхностные микрообъемы инструмента подвергаются многократному воздействию асимметричных касательных и нормальных нагрузок. Это приводит к накоплению и развитию дефектов, переходящих в процессе резания в субмикро- и микротрещины в граничных объемах инструмента.

Составляющей долей износа является также адгезионно-усталостный износ, величина которого непосредственно связана с величиной сил резания. При повышении механической прочности обрабатываемого материала силы резания несколько снижаются; уменьшение размеров контактных участков и повышение интенсивности тепловыделения приводит к снижению сил резания; уменьшение усадки и увеличение угла сдвига приводит также к снижению сил резания. Таким образом, при обработке сталей аустенитного класса с опережающим пластическим деформированием силы резания должны несколько снизиться, как и показали результаты исследований, что подтверждает снижение интенсивности адгезионно-усталостного износа.

Диффузионный износ твердосплавного инструмента происходит за счет проникновения атомов железа в связующую фазу твердого сплава и ее разупрочнения. Использовалась ранее установленная связь между интенсивностью диффузионного износа и величиной генерируемой термо-ЭДС как косвенный показатель изменения разности работ выхода электронов из стали и твердого сплава.

Величина термоЭДС определяется как произведение разности работ выхода электронов из стали и твердого сплава на температуру резания. Показано, что при условии постоянства свойств твердого сплава по изменению величины термоЭДС можно судить об изменении величины разности работ выхода электрона из стали и твердого сплава, принимая во внимание тот факт, что температура резания изменяется не столь существенно, чтобы влиять на количественную оценку указанной величины.

Также показано, что при резании предварительно упрочненных сталей величина термоЭДС снижается, что говорит об уменьшении величины разности работ выхода электронов из стали и твердого сплава.

В результате стойкость инструмента при резании с опережающим пластическим деформированием повышается на величин}' от 25 до 100%.

Описано изменение параметров качества поверхностного слоя при резании с опережающим пластическим деформированием.

Выявлено существенное снижение шероховатости, происходящее двумя принципиально различными путями. Во-первых, с увеличением твердости происходит существенное снижение глубины повторного резания, что приводит к снижению высоты микронеровностей. В работах Н.В. Талантова указывается на значительное снижение высоты микронеровностей при обработке сталей после закалки. Таким образом, следует ожидать заметного снижения шероховатости поверхности при резании предварительно упрочненных сталей. Во-вторых, в работах Ю.Г. Кабалдина доказано, что шероховатость поверхности однозначно связана с временем релаксации пластических деформаций - при уменьшении этого времени шероховатость поверхности снижается. Совокупное влияние опережающего деформирования, выраженное в снижении глубины повторного резании и его продолжительности за счет сокращения времени релаксации пластических деформаций, таким образом, определяет значительное снижение шероховатости обработанной поверхности.

Влияние опережающего деформирования на микропрофиль обработанной поверхности в целом определяется характером влияния пластического деформирования на микропрофиль деформированной поверхности при условии неполного срезания упрочненного слоя. Иными словами, в данном аспекте в полной мере проявляется фактор технологической наследственности. Изменение микропрофиля поверхности при резании с опережающим деформированием по сравнению с резанием неупрочненных сталей является аналогичным указанному воздействию обкаткой.

На рисунке 7 показан пример влияния опережающего пластического деформирования на шероховатость поверхности.

мкм ?!>

«.о —

3.0 5.0 'Л

1.0 ■ 2.0

1.0

Скорость резания, м/мин

1 - без деформирования; 2 - после опережающего деформирования с усилием

2000Н

Рисунок 7 - Зависимость шероховатости 11а от скорости резания (сталь 12Х18Н10Т, резец Т5К10, глубина резания 1мм; подача 0,128мм/об)

На рисунке 8 показано изменение микропрофиля поверхности.

0.000 0.625 1.250 1.875 2.500 гага

40. ш»

г— —т

4 А -2 л VI

( 1 ! / / г* к V" <1 V •л

х 4 п V ы V у «V 1\ и» •ы / /

V А У

и*

т

Верт.увед. Уу = 500; Горнз.увел. УЬ = 50 Цена дел. погорю.; 0.100 тга

1 - без деформирования; 2 - после опережающего деформирования с усилием

2000Н

Рисунок 8 - Профиль поверхности после обработки (сталь 12Х18Н10Т, резец ТН20, глубина резания 1мм; подача 0,128мм/об)

В пятой главе приведены рекомендации по рациональному выбору режимов опережающего деформирования и резания для сталей аустенитного класса.

В качестве основополагающих критериев при назначении режимов были выбраны: минимальный поверхностный относительный износ и минимальная шероховатость обработанной поверхности.

В результате были предложены наиболее благоприятные диапазоны значений составляющих режима предварительной обкатки и последующего резания, а также упрощенные зависимости для определения расчетных характеристик. За основу в инженерных расчетах предложено принимать упрощенную формулу Хейфеца с учетом 10% погрешности. Глубину деформированного слоя следует назначать относительно глубины резания в 2..2,5 раза больше. При этом рекомендуется назначать глубину резания от 0,3 до 1мм.

Большинство рекомендованных режимов резания позволяет осуществлять резание и опережающее деформирование в один рабочий ход суппорта, что, приводит к существенному повышению производительности обработки.

При обработке сталей аустенитного класса диапазон приемлемых подач лежит в пределах от 0,1 мм/об до 0,15мм/об.

Приемлемый с точки зрения стойкости инструмента и шероховатости поверхности диапазон скоростей резания лежит в пределах от 120 до 150м/мин при обработке сталей аустенитного класса.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Кристаллическое строение сталей существенно влияет на характер протекания пластической деформации, в значительной степени определяя их уп-рочняемость и деформируемость. Пластическая деформация сталей аустенитного класса приводит к более существенному изменению структуры материала, а также к уменьшению размеров зерен.

2. В процессе пластической деформации в материале происходит накопление внутренней энергии, состоящей из потенциальной и тепловой компонент. Разрушение металла происходит при достижении критического уровня накопленной внутренней энергии, определяемого физико-механическими свойствами и состоянием деформированного слоя. Таким образом, разрушение деформированного металла происходит при значительно меньших энергетических затратах, чем разрушение неупрочненного металла.

3. Изменение энергетического состояния твердого тела неизбежно приводит к существенному изменению процесса резания. Применение опережающего пластического деформирования приводит к изменению основных характеристик процесса последующего резания: усадки стружки, углов сдвига, длин контактных участков.

4. Применение опережающего пластического деформирования приводит к снижению интенсивности износа инструмента за счет снижения сил резания и интенсивности диффузионного проникновения атомов железа в структуру твердого сплава. Стойкость инструмента возрастает от 25 до 100%.

5. После резания с опережающим пластическим деформированием резко снижается шероховатость поверхности (во многих случаях от 2 до 4 раз), что позволяет сократить число технологических переходов, а также улучшается микропрофиль поверхности (в частности, увеличивается длина опорной линии).

6. Анализ полученных данных позволил сформулировать конкретные рекомендации по назначению режимов резания с опережающим пластическим деформированием. В качестве основополагающих критериев при назначении режимов были выбраны: минимальный поверхностный относительный износ и минимальная шероховатость обработанной поверхности.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Норченко, П. А. Устройство для резания с опережающим пластическим деформированием встречно-направленного действия / П. А. Норченко // Вестник СГТУ. - 2010. - №2(45). С. 80-83.

2. Поляпчиков, Ю. Н. Влияние опережающего пластического деформирования на износ инструмента и качество поверхностного слоя при обработке аустенитных сталей/ Ю.Н. Поляпчиков, Д.В. Крайнев, П.А. Норченко, А.Р. Ингеманссон // Известия ВолгГТУ. Серия "Прогрессивные технологии в машиностроении". Вып. 4 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. -Волгоград, 2008. - № 9. - С. 35-37.

3. Полянчиков, Ю. Н. Определение характеристик поверхностного слоя деталей при резании по методу с опережающим пластическим деформированием / Ю.Н. Полянчиков, Д.В. Крайнев, П.А. Норченко, Г.В. Геронтиди, А.Р. Ингеманссон // Известия ВолгГТУ. Серия "Прогрессивные технологии в машиностроении". Вып. 5 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. -Волгоград, 2009. - № 8. - С. 31 -33.

4. Полянчиков, Ю. Н. Улучшение параметров шероховатости при обработке резанием с опережающим пластическим деформированием. / Ю.Н. Полянчиков, Д.В. Крайнев, П.А. Норченко, А.Р. Ингеманссон // Вестник СГТУ. -2010.-№1(44). С. 67-71.

Статьи в других изданиях:

5. Крайнев, Д. В. Progressive method of cutting stainless and heaproof steels and alloys / Д.В. Крайнев, П.А. Норченко, А.Р. Ингеманссон // European Journal of Natural History. - 2008. - № 4. - C. 94,- Англ.

6. Крайнев, Д. В. Улучшение обрабатываемости резанием сталей с различным строением при опережающем пластическом деформировании / Д.В. Крайнев, П.А. Норченко, А.Р. Ингеманссон // Труды II международной научно-технической конференции (Резниковские чтения); Тольятгинский ГУ. - 2008. - ч. И. - С. 26-31.

7. Норченко, П. А. Метод резания аустенитных сталей с опережающим пластическим деформированием и его преимущества с точки зрения кристаллической теории строения металлов / П.А. Норченко, А.Р. Ингеманссон, Ю.Н. Полянчиков // XIII региональная конференция молодых исследователей

Волгоградской области, г.Волгоград, 11-14 нояб. 2008 г.: тез. докл. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2009. - С. 74-77.

8. Норченко, П. А. Улучшение шероховатости обработанной поверхности при резании нержавеющей стали с опережающим пластическим деформированием / П.А. Норченко, А.Р. Ингеманссон, Ю.Н. Полянчиков // XIV региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г.Волгоград, 11-14 нояб. 2009 г.: тез. докл. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2010. - С. 63-64.

9. Патент на изобретение РФ №2399460, МПК В 23 В 1/00 (2006/01). Способ обработки деталей резанием с опережающим пластическим деформированием / Ю.Н. Полянчиков, П.А. Норченко, Д.В. Крайнев, А.Р. Ингеманссон, Л.А. Качалова, Л.С. Ангеловская; заявитель ГОУ ВПО ВолгГТУ. -№ 2009111702/02; заявл. 30.03.2009; опубл. 20.09.2010.

Подписано в печать/¿.10. 2010г. Заказ № £¿3. Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0 Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Типография ИУНЛ Волгоградского государственного технического университета. 400131, г. Волгоград, ул. Советская, 35

Введение.

1 Обзор литературных данных и постановка задач исследования.

1.1 Анализ способов повышения эффективности резания при лезвийной обработке.

1.2 Рассмотрение процессов резания и пластического деформирования с точки зрения энергетического критерия.

1.3 Анализ способа комбинированной деформирующе-режущей обработки с предварительным пластическим деформированием.

1.4 Постановка задач экспериментального исследования.

2 Методика проведения экспериментальных исследований.

2.1 Экспериментальная установка.

2.2 Инструментальные и обрабатываемые материалы.

2.3 Методика осуществления процесса опережающего пластического деформирования.

2.4 Методика исследования контактных процессов.

2.5 Методика замеров параметров шероховатости обработанной поверхности.

2.6 Методика исследования сил резания.

2.7 Статистическая обработка экспериментальных данных.

3 Исследование особенностей поверхностного пластического деформирования сталей аустенитного класса.

3.1 Особенности кристаллического строения сталей аустенитного класса. Характер влияния на них поверхностного пластического деформирования.

3.2 Упрочнение твердого тела с точки зрения энергетической концепции.

3.3 Процесс накопления внутренней энергии твердого тела вследствие увеличения плотности дислокаций.

3.4 Экспериментальное определение глубины деформированного слоя и обоснование принятых расчетных зависимостей.

3.5 Разрушение твердого тела, подвергнутого предварительной пластической деформации.

3.6 Выводы.

4 Исследование закономерностей процесса резания, износа инструмента и формирования качества поверхностного слоя детали, предварительно упрочненного поверхностным пластическим деформированием.

4.1 Процесс резания металлов с точки зрения критической энергии разрушения твердого тела.

4.2 Особенности процесса стружкообразования и контактного взаимодействия при резании сталей аустенитного класса с опережающим пластическим деформированием.

4.3 Снижение износа инструмента при резании сталей аустенитного класса с опережающим пластическим деформированием.

4.4 Формирование качества поверхностного слоя при резании сталей аустенитного класса с опережающим пластическим деформированием

5 Разработка практических рекомендаций по выбору и назначению режимов обработки при резании сталей, предварительно упрочненных поверхностным пластическим деформированием.

5.1 Выбор режимов опережающего пластического деформирования.

5.2 Выбор режимов резания после опережающего пластического деформирования.

5.3 Выводы.

В условиях рыночной экономики при оценке эффективности производственного и технологического процесса на первое место выходят такие показатели, как себестоимость, качество продукции и производительность процесса.

Применительно к такой отрасли производства, как машиностроение, а, в частности, область лезвийной обработки металлов резанием, данные показатели имеют вполне определенные технологические критерии. Так, себестоимость продукции при прочих равных условиях в значительной мере зависит от износостойкости режущего инструмента; качество продукции определяется точностью размеров и формы, а также качеством поверхностного слоя деталей; производительность полностью зависит от режимов резания, в частности, от допустимой скорости.

Таким образом, можно выделить следующие наиболее важные критерии эффективности обработки металлов резанием: износ режущего инструмента, качество поверхностного слоя, режимы обработки.

Вопросы повышения эффективности процесса резания широко исследовались в трудах таких крупных ученых, как H.H. Зорев, В.Ф. Бобров, В.Н. Подураев, B.C. Камалов, Ю.Г. Кабалдин, Г.И. Грановский, А.Н. Резников, Н.В. Талантов. При этом большинство авторов наиболее значимых работ неразрывно связывают указанные выше критерии и показатели процесса резания с физическими и теплофизическими процессами, происходящими в зоне резания.

В настоящее время накоплен значительный опыт в вопросах повышения эффективности процесса резания с точки зрения различных взглядов и исходных предположений. При этом разработан целый ряд способов повышения эффективности процесса резания, каждый из которых в той или иной степени доказал свою жизнеспособность. Однако большинство из разработанных способов позволяет улучшить какой-то один из 4 показателей эффективности, не влияя на другие. В большинстве случаев это оправдано и вполне отвечает требованиям экономической целесообразности. Однако есть отдельные случаи, когда крайне важно улучшить сразу несколько показателей эффективности, как в случае резания труднообрабатываемых материалов.

К таким материалам относятся нержавеющие стали аустенитного класса. Их обработка характеризуется повышенным износом инструмента, низким качеством поверхности и малыми значениями применяемых скоростей резания.

В настоящей работе исследуется способ повышения эффективности процесса резания таких сталей путем их предварительного пластического деформирования. При этом за основу взят комплексный энергетический подход к процессу упрочнения и разрушения материалов.

Главной целью данного исследования является изучение возможности повышения стойкости инструмента, улучшения качества и увеличения скоростей резания, а также разработка методики применения данного способа на производстве и формулировка конкретных практических рекомендаций.

Исследования проводились в рамках основных положений, разработанных в процессе работы научной школы резания на базе кафедры «Технология машиностроения» Волгоградского государственного технического университета.

5.3 Выводы

В качестве основополагающих критериев при назначении режимов были выбраны: минимальный поверхностный относительный износ и минимальная шероховатость обработанной поверхности.

В результате были предложены наиболее благоприятные диапазоны значений составляющих режима предварительной обкатки и последующего резания, а также упрощенные зависимости для определения расчетных характеристик. Кроме того, указаны возможные случаи корректного применения существующих методик определения режимов резания. За основу в инженерных расчетах предложено принимать упрощенную формулу Хейфеца с учетом 10% погрешности. Глубину деформированного слоя следует назначать относительно глубины резания в 2.2,5 раза больше. При этом рекомендуется назначать глубину резания от 0,3 до 1мм.

112

Большинство рекомендованных режимов резания позволяет осуществлять резание и опережающее деформирование в один рабочий ход суппорта, что, приводит к существенному повышению производительности обработки.

При обработке сталей аустенитного класса диапазон приемлемых подач лежит в пределах от 0,1мм/об до 0,15мм/об.

Приемлемый с точки стойкости инструмента и шероховатости поверхности диапазон скоростей резания лежит в пределах от 120 до 15Ом/мин при обработке сталей аустенитного класса.

Предложенные рекомендации позволяют назначить и корректно обосновать принятые режимы резания нержавеющих сталей аустенитного класса с опережающим пластическим деформированием для получистовой и чистовой обработки в зависимости от желаемых параметров качества поверхностного слоя, производительности и стойкости режущего инструмента.

Заключение

Кристаллическое строение сталей существенно влияет на характер протекания пластической деформации, в значительной степени определяя их упрочняемость и деформируемость. Пластическая деформация сталей аустенитного класса приводит к более существенному изменению структуры материала, а также к уменьшению размеров зерен.

В процессе пластической деформации в материале происходит накопление внутренней энергии, состоящей из потенциальной и тепловой компонент. Разрушение металла происходит при достижении критического уровня накопленной внутренней энергии, определяемого физико-механическими свойствами и состоянием деформированного слоя. Таким образом, разрушение деформированного металла происходит при значительно меньших энергетических затратах, чем разрушение неупрочненного металла.

Изменение энергетического состояния твердого тела неизбежно приводит к существенному изменению процесса резания. Применение опережающего пластического деформирования приводит к изменению основных характеристик процесса последующего резания: усадки стружки, углов сдвига, длин контактных участков.

Применение опережающего пластического деформирования приводит к снижению интенсивности износа инструмента за счет снижения сил резания и интенсивности диффузионного проникновения атомов железа в структуру твердого сплава. Стойкость инструмента возрастает от 25 до 100%.

После резания с опережающим пластическим деформированием резко снижается шероховатость поверхности (во многих случаях от 2 до 4 раз), что позволяет сократить число технологических переходов, а также улучшается микропрофиль поверхности (в частности, увеличивается длина опорной линии).

Анализ полученных данных позволил сформулировать конкретные рекомендации по назначению режимов резания с опережающим пластическим деформированием. В качестве основополагающих критериев при назначении режимов были выбраны: минимальный поверхностный относительный износ и минимальная шероховатость обработанной поверхности.

1. Андреев, А. А. Прогрессивные технологические процессы в инструментальном производстве / A.A. Андреев, А.Г. Гаврилов, В.Г. Падалко. М.: Машиностроение, 1981.-214 с.

2. Андреев, В. Н. Проблемы «сухого» резания / В.Н. Андреев, Г.В. Боровский // Технология машиностроения. 2004. - №6. - С. 9-13.

3. Бобров, В. Ф. Основы теории резания металлов / В.Ф. Бобров. -М.: Машиностроение, 1975. 344 с.

4. Браславский, В. М. Технология обкатки крупных деталей роликами / В.М. Браславский. М.: Машиностроение, 1975. - 160 с.

5. Векторный преобразователь частоты со встроенным PLC-контроллером. Руководство по эксплуатации / М.: Веспер, 2008. 89 с.

6. Вишенкова, О. В. Оптимальные режимы высокоскоростной обработки материалов точением / О.В. Вишенкова // Вестник машиностроения. -2005.-№5.-С. 46-50.

7. Вопросы оптимального резания металлов / Под ред. А.Д. Макарова // Труды УАИ, Уфа. 1971-1974. - вып. 19, 29, 34, 54, 77.

8. Вопросы физики твердого тела / Воронеж: Изд-во ВПИ, 1975.268 с.

9. Воронцов, A. JL Разработка новой теории резании. 3.Современная теория разрушения при пластической деформации / A.JI. Воронцов, Н.М. Сутан-Заде, А.Ю. Албагачиев // Вестник машиностроения. 2008. - №3. - С. 54-61.

10. Гольдштейн Я. Е. Конструкционные стали повышенной обрабатываемости / Я.Е. Гольдштейн, А.Я. Заславский. М.: Металлургия, 1977.-248 с.

11. Гуляев, А. П. Металловедение / А.П. Гуляев. М.: Металлургия, 1986.-544 с.

12. Гутер, Р. С. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта / P.C. Гутер, Б.В. Овчинский. М.: Наука и образование, 1970. - 432 с.

13. Демкин, М. Б. Фактическая площадь касания твердых поверхностей / М.Б. Демкин. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 111 с.

14. Дрозд, М. С. Аналитическое исследование остаточных напряжений, вызванных поверхностным наклепом / М.С. Дрозд // Изд-во ВУЗов МВО СССР, Машиностроение. 1958. - №5. - С. 42-49.

15. Дрозд, М. С. Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации / М.С. Дрозд, М.М. Матлин, Ю.И. Сидякин. М.: Машиностроение, 1986.-2241 с.

16. Дрозд, М. С. Определение механических свойств металла без разрушения / М.С. Дрозд. -М.: Металлургия, 1985. 171 с.

17. Дрозд, М. С. Остаточные напряжения и деформация плоской плиты при дробеструйной обработке / М.С. Дрозд // Научные труды Сталинградского механического института. 1956. -т. III. - С. 151-154.

18. Дрозд, М. С. Расчет параметров площадки упругопластического контакта тел двоякой кривизны / М.С. Дрозд, A.M. Волынов // Машиноведение. 1976. - №4. - С. 61-68.

19. Дудкин, M. Е. Исследование контактных явлений и механизмов износа твердосплавного инструмента при обработке конструкционных сталей: автореф. дисс. канд. техн. наук. /М.Е. Дудкин. Тбилиси, 1980.-21 с.

20. Зайдес, С. А. Напряженно-деформированное состояние при охватывающем поверхностном пластическом деформировании / С.А. Зайдес // Вестник машиностроения. 2001. - №7. - С. 60-63.

21. Зорев, H. Н. Вопросы механики процесса резания металлов / H.H. Зорев. М.: Машиностроение, 1956. - 367 с.

22. Зорев, H. Н. Обработка резанием труднообрабатываемых материалов / H.H. Зорев // В кн. Передовая технология и автоматизация управления процессами обработки деталей машин, JL: Машиностроение. 1970. - С. 205215.

23. Иванова, В. С. Природа усталости металлов / B.C. Иванова, В.Ф. Терентьев. -М.: Металлургия, 1975. -451 с.

24. Иванова, В. С. Усталость и хрупкость ,металлических материалов / B.C. Иванова, С.Е. Гуревич, И.М. Копьев. М.: Наука, 1968. - 215 с.

25. Игнатов, С. Н. Оценка эффективности лезвийной обработки с использованием безразмерного энергетического критерия / С.Н. Игнатов, A.B. Карпов, А.П. Распопин // СТИН. 2004. - №12. - С. 23-26.

26. Кабалдин, Ю. Г. Стенд и алгоритмы расчета фрактальнойшероховатости обработанной поверхности при резании / Ю.Г. Кабалдин, C.B.

27. Серый, О.И. Медведева, C.B. Биденко, А.С Руденко // Нелинейная динамика,118фракталы и нейронные сети в управлении технологическими системами, Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ. 2002. - С. 112-114.

28. Кабалдин, Ю. Г. Управление качеством поверхностного слоя при резании в автоматизированном производстве / Ю.Г. Кабалдин, Ю.В. Дунаевский, О.И. Медведева, А.Г. Серебренникова // Вестник машиностроения. — 1993. №3. -С. 37-41.

29. Коновалов, Е. Г. Ротационная обработка поверхностей с автоматической подачей / Е.Г. Коновалов, П.С. Чистосердов, А.И. Фломенблит. Минск: Вышэйшая школа, 1976. - 192с.

30. Кособудский, В. А. Исследование микроперемещений поверхностного слоя обкатываемых деталей машин / В.А. Кособудский, Л.А. Ройзман // Республиканский межведомственный сборник «Детали машин», Киев. -1978.-вып. 28.-С. 78-82.

31. Коттрелл, А. Теория дислокаций / А. Коттрелл. М.: Изд-во Мир, 1969.-96 с.

32. Крайнев, Д. В. Progressive method of cutting stainless and heaproof steels and alloys / Д.В. Крайнев, П.А. Норченко, A.P. Ингеманссон // European Journal of Natural History. 2008. - № 4. - C. 94,- Англ.

33. Кудрявцев, И. В. Поверхностный наклеп для повышения прочности и долговечности деталей машин / И.В. Кудрявцев. М.: Изд-во НТО Машпром, 1966. - 96 с.

34. Куликов, О. О. Исследование эффективности упрочняющей обкатки роликами и шариками для крупных деталей машин / О.О. Куликов, В.М. Браславский // Тр. ЦНИИТМАШа, кн. 18. М.: ОНТИ. - 1961. - С. 3041.

35. Куфарев, Г. Л. Стружкообразование и качество обработанной поверхности /Г.Л. Куфарев, К.Б. Окенов, В.А. Говорухин. Фрунзе: Мектеп, 1970.- 169 с.

36. Лебедев, В. А. Оценка эффективности упрочнения деталей методами ППД на основе термодинамических представлений процесса / В.А. Лебедев, М.А. Подольский // Вестник машиностроения. 2004. - №6. - С. 63-67.

37. Левина, 3. М. Контактная жесткость машин / З.М. Левина, Д.Н. Решетов. -М.: Машиностроение, 1971. -264 с.

38. Макаров, А. Д. Износ и стойкость режущих инструментов / А.Д. Макаров. М.: Машиностроение, 1966. - 264 с.

39. Макаров, А. Д. Новые характеристики обрабатываемости металлов резанием и вопросы выбора периода стойкости инструмента / А.Д. Макаров // В кн. Высокопроизводительное резание в машиностроении, М.: Наука. 1966. - С. 27-41.

40. Макаров, А. Д. Оптимизация процессов резания / А.Д. Макаров. — М.: Металлургия, 1976. 278 с.

41. Макклинток, Ф. Деформация и разрушение материалов / Ф. Макклинток, А. Аргон. М.: Изд-во Мир, 1970. - 443 с.

42. Малыгин, В. И. Система управления процессом механической обработки на основе математической модели динамических процессов при резании / В.И. Малыгин, К.Л. Шестаков // Вестник машиностроения. 1998. -№8.-С. 22-28.

43. Медведева, О. И. Управление качеством обработанной поверхности при резании на основе искусственного интеллекта: автореф. дисс. канд. техн. наук. / О.И. Медведева. Комсомольск-на-Амуре, 2002. - 17 с.

44. Мигранов, М. Ш. Пути повышения эффективности механической обработки резанием / М.Ш. Мигранов, Л.Ш. Шустер // Технология машиностроения. 2004. - №5. - С. 19-22.

45. Мозберг, Р. К. Материаловедение / Р.К. Мозберг. М.: Высшая школа, 1991. - 448 с.

46. Мухин, Б. И. Руководство к универсальному динамометру УДМ конструкции ВНИИИ / Б.И. Мухин. М.: Ротапринт ВНИИИ, 1979. - 23 с.

47. Норченко, П. А. Устройство для резания с опережающим пластическим деформированием встречно-направленного действия / П.А. Норченко // Вестник СГТУ. 2010. - №2(45). С. 80-83.

48. Отений, Я. Н. Взаимосвязь контактных напряжений с усилием деформирования / Я.Н. Отений // Вестник машиностроения. 2006. - №5. - С. 70-71.

49. Папшев, Д. Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием / Д.Д. Папшев. М.: Машиностроение, 1978. - 152 с.

50. Папшев, Д. Д. Упрочнение деталей обкаткой шариками / Д.Д. Папшев. -М.: Машиностроение, 1968. 131 с.

51. Пашков, П. О. Пластичность и разрушение металлов / П.О. Пашков. Л.: Судпромгиз, 1950. - 259 с.

52. Пластичность и разрушение / Под ред. Колмогорова В.Л. М.: Металлургия, 1977. - 336 с.

53. Плотников, А. Л. Управление режимами резания на токарных станках с ЧПУ: монография / А. Л. Плотников, А. О. Таубе; ВолгГТУ. -Волгоград: РПК "Политехник", 2003. 180 с.

54. Подураев, В. Н. Обработка резанием жаропрочных и нержавеющих материалов / В.Н. Подураев. М.: Высшая школа, 1965. -520с.

55. Подураев, В. Н. Обработка резанием с вибрациями / В.Н. Подураев. -М.: Машиностроение, 1970. 352 с.

56. Подураев, В. Н. Резание труднообрабатываемых материалов / В.Н. Подураев. М.: Высшая школа, 1974. - 587 с.

57. Подураев, В. Н. Способ обработки резанием с опережающим пластическим деформированием / В.Н. Подураев, В.М. Ярославцев, H.A. Ярославцева // Вестник машиностроения. 1971. - №4. - С. 64-65.

58. Подураев, В. Н. Физико-химические методы обработки / В.Н. Подураев, B.C. Камалов. -М.: Машиностроение, 1973. 346 с.

59. Подураев, В. Н. Эффективность обработки резанием с опережающим пластическим деформированием / В.Н. Подураев, В.М. Ярославцев, H.A. Ярославцева // Вестник машиностроения. 1972. -№12. -С. 58-61.

60. Полянчиков, Ю. Н. Улучшение параметров шероховатости при обработке резанием с опережающим пластическим деформированием. / Ю.Н. Полянчиков, Д.В. Крайнев, П.А. Норченко, А.Р. Ингеманссон // Вестник СГТУ. 2010. - №1 (44). С. 67-71.

61. Постников, В. С. Физика и химия твердого состояния / B.C. Постников. М.: Металлургия, 1978. - 544 с.

62. Проскуряков, Ю. Г. Технология упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов / Ю.Г. Проскуряков. М.: Машиностроение, 1971. -208 с.

63. Проскуряков, Ю. Г. Упрочняюще-калибрующие методы обработки / Ю.Г. Проскуряков. М.: Машиностроение, 1965. - 207 с.

64. Развитие науки о резании металлов / В.Ф. Бобров, Г.И. Грановский, H.H. Зорев. М.: Машиностроение, 1967. - 416 с.

65. Резников, А. Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов / А.Н. Резников. -М.: Машиностроение, 1981. 279 с.

66. Розенберг, А. М. Обрабатываемость сталей, предварительно упрочненных деформирующим протягиванием / A.M. Розенберг, Э.К. Посвятенко // Вестник машиностроения. 1972. - №11. - С. 49-52.

67. Сидоренко, Л. С. Расчет размеров контактных площадок при взаимодействии передней поверхности инструмента со стружкой / Л.С. Сидоренко // Вестник машиностроения. 2005. - №6. - С. 56-62.

68. Сидякин, Ю. И. Оптимизация процесса повышения циклической прочности деталей, подвергаемых обкатке роликами: автореф. дисс. канд. техн. наук. /Ю.И. Сидякин Москва, 1983. -24 с.

69. Сидякин, Ю. И. Повышение эффективности упрочняющей механической обработки валов обкаткой их роликами или шариками / Ю.И. Сидякин // Вестник машиностроения. 2001. - №2. - С. 43-49.

70. Смирнов-Аляев, Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию / Г. А. Смирнов-Аляев. JL: Машиностроение, Ленинградское отд-е, 1978. - 368 с.

71. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 2. / В. Б. Борисов и др.; под. ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и. доп. -М.: Машиностроение, 1985. - 656 с.

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

73. Старков, В. К. Физика и оптимизация резания металлов / В.К. Старков. М.: Машиностроение, 2009. - 640 с.

74. Структура и свойства жаропрочных металлических материалов / Сборник статей. -М.: Наука, 1967. 349 с.

75. Талантов, Н. В. Физические основы процесса резания / Н.В. Талантов //В кн. Физические процессы при резании металлов. Волгоград: Волгоградская правда. - 1984. - С. 3-37.

76. Талантов, Н. В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента/ Н. В. Талантов. -М.: Машиностроение, 1992. 240 с.

77. Ткачев, В. Н. Методы повышения долговечности деталей машин / В.Н. Ткачев. М.: Машиностроение, 1971. - 272 с.

78. Универсальный токарно-винторезный станок 1М63. Руководство по обслуживанию и уходу / Рязань: Межотраслевой центр научно-технической информации и пропаганды, 1971. 87 с.

79. Усов, А. М. Исследование усталостной прочности осевого металла в накатанном месте посадки роликового подшипника / A.M. Усов // Труды ВНИИЖТ,- 1958.-вып. 159.-С. 72-131.

80. Федоров, А. В. О влиянии скорости обкатки на глубину пластически деформированного слоя / A.B. Федоров, A.M. Сахно // Труды ВПИ, Волгоград, сб. Металловедение и прочность материалов. 1975. - вып. VII. - С. 80-85.

81. Хейфец, С. Г. Аналитическое определение глубины наклепанного слоя при обкатке роликами стальных деталей / С.Г. Хейфец // В сб. ЦНИИТМАШа, кн. 49. М.: Машгиз. - 1952. - С. 7-17.

82. Хоникомб, Р. Пластическая деформация металлов / Р. Хоникомб. М.: Изд-во Мир, 1972. - 408 с.

83. Чекалова, Е. А. Механическая обработка с использованием озонированной среды / Е.А. Чекалова, В.Д. Турин, В.И. Власов // Технология машиностроения. 2004. - №5. - С. 22-23.

84. Чекалова, Е. А. Механическая обработка с охлаждением озонированной средой / Е.А. Чекалова, В.Д. Турин // Вестник машиностроения. — 2004.-№10.-С. 49-50.

85. Чепа, П. А. К вопросу формирования шероховатости при поверхностном пластическом деформировании / П.А. Чепа // Весщ Академп Навук Беларусской ССР. 1978. - №21. - С. 31-35.

86. Чепа, П. А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием / П.А. Чепа. Минск: Наука и техника, 1981.- 128 с.

87. Черемушников, Н. П. Исследование процесса пластического деформирования и его неустойчивость при резании металлов: автореф. дисс. канд. техн. наук. / Н.П. Черемушников. Саратов, 1980. - 22 с.

88. Черный, А. Г. Определение интенсивности пластической деформации и выбор геометрии ролика для упрочнения поверхностным наклепом стальных валов / А.Г. Черный // Научные труды КПИ, Курск. 1971. - чП. - С. 226-240.

89. Чистосердов, П. С. Высокопроизводительные ротационные инструменты для калибрующе-упрочняющей обработки / П.С. Чистосердов, Г.С. Жуковец. -М.: Машиностроение, 1973. 51 с.

90. Щедрин, А. В. Стружкообразование при деформирующе-режущей обработке / А.В. Щедрин, В.М. Скромнов, М.С. Ванюшкина, Д.Ч. Паул, А.А. Бекаев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005. — №2. - С. 46-48.

91. Щедрин, А. В. Технологические возможности перспективных методов комбинированной деформирующе-режущей обработки / А.В. Щедрин, А.Ю. Андрианов, А.П. Черников, О. Фаниди // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. - №11. - С. 47-54.

92. Янков, Н. И. Упрочнение поверхностного слоя деталей машин до максимальной твердости / Н.И. Янков // В кн. Машиностроение и приборостроение. Киев: Наукова думка. - 1977. - вып. 9 - С. 71-74.

93. Effect of Cold Deformation on the Machinability of a Free Cutting Steel / К. K. Ray et al. // Materials and Manufacturing Processes. 2005. - Vol. 20, №5.-PP. 333-340.

94. Fang N. Impulsive chip breaking in metal machining: a proof-of-concept study / N. Fang, Q. Wu // Machining Science and Technology. 2005. -Vol. 9, №2.-PP. 251-262.

95. Gordon, L. Handling and measuring on one machine / L. Gordon // American Machinist. 2005. - Vol. 149, № 2. - P. 36-41.

96. Improved performance evaluation of tool condition identification by manufacturing loss consideration / J. Sun etc. // International Journal of Production Research. 2005. - Vol. 43, № 6. - P. 1185-1204.

97. Kumar, S. A. In-process tool wear monitoring through time series modelling and pattern recognition / S. A. Kumar, H. V. Ravindra, Y. G. Srinivasa // International Journal of Production Research. 1997. - Vol. 35, № 3. - P. 739751.

98. Machining residual stresses in AISI 316L steel and their correlation126with the cutting parameters / J. C. Outeiro et al. // Machining Science and Technology. 2002. - Vol. 6, №2.-PP. 251-270.

99. Morehead, M. D. Chip morphology characterization and modeling in machining hardened 52100 steels / M. D. Morehead, Y. Huang, J. Luo // Machining Science and Technology. 2005. - Vol. 9, № 2. - PP. 335-354.

100. Moriwaki, T. Development of intelligent monitoring and optimization of cutting process for CNC turning / T. Moriwaki, S. Tangjitsitcharoen, T. Shibasaka // International Journal of Computer Integrated Manufacturing. 2006. - Vol. 78,№ 10.-P. 217-220.

101. Oxford, C. J. Jr. Variable Machinability some Production and Economic Implications / C. J. Oxford // Gordon and Breach Sci Publishers, New York-London, Paris. 1965. -№ 2. - PP. 201-211.

102. Role of microstructural softening events in metal cutting / S. V. Subramanian et al. // Machining Science and Technology. 2002. - Vol. 6, № 3. -PP. 353-364.

103. Stanislao, Joseph A Method for Temperature Measurement in a Single-Point Cutting Tool / Joseph Stanislao, Charles F. James Jr., Marc H. Richman // HE Transactions. 1970. - Vol. 2, № 1. - P. 55-58.

104. Tool wear estimation by group method of data handling in turning / H. V. Ravindra etc. // International Journal of Production Research. 1994. - Vol. 32, №6.-P. 1295-1312.

105. Xiaoli, Li Real-time tool wear condition monitoring in turning / Li Xiaoli // International Journal of Production Research. 2001. - Vol. 39, № 5. - P. 981-992.ft