автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эффективности технологических операций шлифования на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента в процессе его эксплуатации

003456224

На правах рукописи

ТЮЛЬПИНОВА НИНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ШЛИФОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ В КОНТАКТНОЙ ЗОНЕ ЗАГОТОВКИ И АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА В ПРОЦЕССЕ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.02.08 - «Технология машиностроения»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Брянск - 2008

003456224

Работа выполнена на кафедре «Триботехнология» ГОУВПО «Брянский государственный технический университет».

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Бишутин Сергей Геннадьевич (ГОУВПО «БГТУ»)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Колтунов Игорь Ильич (МГТУ «МАМИ»)

кандидат технических наук Бурнашов Михаил Анатольевич (ГОУВПО «ОрелГТУ»)

Ведущая организация - ЗАО УК «Брянский машиностроительный завод».

Защита состоится 23 декабря 2008 г. в 16 ч. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.021.01 при Брянском государственном техническом университете по адресу; 241035, г. Брянск, бульвар им. 50-летия Октября, 7, в учебном корпусе № 2, ауд. 220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Брянский государственный технический университет».

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по указанному адресу.

Автореферат разослан № ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, доцент

Хандожко А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена решению научно-технической задачи повышения эффективности технологических операций шлифования на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания.

Актуальность темы. Качество продукции машиностроения в значительной степени обеспечивается на финишных операциях технологических процессов механической обработки. Наиболее распространенными финишными операциями являются разнообразные виды шлифования. Тепловые явления, сопровождающие процесс шлифования, оказывают существенное влияние на качество шлифованных поверхностей. На практике стремятся, чтобы процесс абразивной обработки не вызывал значительных структурно-фазовых изменений (прижогов) материала поверхностного слоя заготовки вследствие ее нагрева. Для назначения научно обоснованных режимов бесприжогового шлифования необходимо иметь представление о температурном поле в зоне обработки, которое претерпевает значительные изменения вследствие изнашивания шлифовального круга. Однако существующие математические модели прогнозирования тепловыделения при шлифовании не учитывают в должной мере изменение состояния рабочей поверхности инструмента в процессе его эксплуатации.

Для обеспечения заданных параметров качества детали очень важно точно определить момент, когда круг уже не может работать нормально и необходима его правка. В настоящее время нет достоверных расчетных методик, базирующихся на связи тепловыделения с износом инструмента и позволяющих, не прибегая к экспериментам, определить период стойкости шлифовального круга. На практике это приводит к появлению брака, если назначен завышенный период стойкости инструмента, или к повышению затрат на правку (которые как известно могут достигать 50...70% от себестоимости операций), если назначен неоправданно низкий период стойкости шлифовального круга. Не обоснованно частая правка инструментов приводит к повышенному расходу дорогостоящих шлифовальных кругов, правящих инструментов и ограничивает производительность операций шлифования. Все это в совокупности ведет к увеличению себестоимости изготовляемых деталей.

В этой связи повышение эффективности операций шлифования на основе прогнозирования тепловыделения в контактной зоне с учетом изнашивания абразивного инструмента является актуальной научно-технической задачей.

Целью работы является повышение качества деталей машин, подвергаемых шлифованию, на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания.

Объектами исследования являются финишные технологические операции плоского, круглого наружного и внутреннего шлифования периферией круга.

Методика проведения исследований. Теоретические исследования проводились на базе современных представлений о процессе шлифования

металлов, теории теплопроводности, теории пластичности, теории математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, методах дифференциального и интегрального исчислений. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях на универсальных шлифовальных станках с применением современной контрольно-измерительной аппаратуры. Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики с применением ЭВМ. Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга в процессе его эксплуатации, учитывающая структуру технологической операции шлифования, режимы шлифования, характеристики абразивного инструмента, изменение состояния рабочей поверхности абразивного инструмента вследствие изнашивания, режимы и условия правки, вероятностный характер формирования температурных импульсов в процессе абразивной обработки, изменение теплофизических свойств обрабатываемого материала в ходе его деформирования и нагрева при шлифовании, охлаждение заготовки СОТС;

- разработана математическая модель для определения числа температурных импульсов в зоне обработки с учетом всех основных факторов процесса шлифования в течение всего периода стойкости абразивного инструмента;

- выявлены зависимости комплексных параметров качества поверхностного слоя и единичных параметров качества, входящих в эти комплексы, от времени эксплуатации шлифовального круга после правки. На защиту выносятся:

1. Математическая модель прогнозирования тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом его изнашивания.

2. Математическая модель и программный модуль для определения числа и интенсивности температурных импульсов в зоне обработки с учетом изнашивания шлифовального круга.

3. Методика выбора рационального периода стойкости шлифовального круга, исходя из обеспечения комплексных параметров качества поверхности с учетом изменения тепловыделения в процессе обработки.

4. Алгоритмическое и программное обеспечение по оценке изменения температуры нагрева обрабатываемой поверхности заготовки с течением времени работы шлифовального круга после правки. Практическая значимость и реализация результатов работы. Практическую значимость работы составляют:

- методика выбора рационального периода стойкости шлифовального круга, исходя из обеспечения комплексных параметров качества поверхности с учетом тепловыделения в процессе обработки;

- методика, алгоритм и программный модуль для оценки изменения температуры нагрева материала заготовки в ходе обработки и расчета периода стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов на обрабатываемой поверхности.

Результаты выполненных исследований нашли применение на ООО «Центр технических средств профилактики и реабилитации инвалидов» (г. Брянск) при изготовлении отдельных деталей фрикционных подъемников.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции «Территория развития: образование, наука, инновации» (Брянск, 2006 г.); на международной научно-технической конференции «Менеджмент качества продукции и услуг» (Брянск, 2007 г.); на VII международной межвузовской научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов «Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления» (Гомель, 2007 г.); на 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава БГТУ (Брянск, 2007 г.); на 6-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 2008 г).

Диссертация в полном объеме была доложена и одобрена на заседании кафедры «Триботехнология» ГОУВПО «БГТУ» (Брянск, 2008 г.), кафедры «Технология машиностроения» ГОУВПО «БГТУ» (Брянск, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Отдельные результаты исследований вошли в отчет по х/д НИР №1382 (ГОУВПО «БГТУ», 2007 г.)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка использованной литературы из 127 наименований и приложений. Работа изложена на 196 страницах, содержит 57 рисунков и 18 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены ее научная новизна и практическая значимость, приведена краткая характеристика работы.

В первой главе выполнен анализ состояния вопроса повышения эффективности технологических операций шлифования, проанализированы существующие подходы к прогнозированию тепловыделения при шлифовании и описанию процесса изнашивания абразивных инструментов, определены цель и задачи исследований.

Теплофизическим аспектам процесса шлифования посвящено значительное количество работ отечественных и зарубежных исследователей. В этих работах рассматриваются разнообразные модели тепловых источников и их сочетания, применяются различные методы решения задач. Большой вклад в развитие теории тепловых процессов при шлифовании внесли E.H. Маслов, П.И. Ящерицын, А.И. Исаев, С.С. Силин, А.Н. Резников, С.Г. Редько, Д.Г. Евсеев, А.Н. Сальников, С.Н. Корчак, A.B. Якимов, В.А. Сипайлов, Е.С. Киселев, В.Н. Ковальногов, Л.В. Худобин, В.И. Островский, А.Н. Унянин, A.A. Рыжкин, А.Ш. Хусаинов, К. Sato, К. Takazawa, М.С. Shaw, G. Guo, S. МаИапидр.

При описании тепловых процессов шлифования существуют различные мнения по поводу того, что представляет собой тепловой источник в зоне контакта шлифовального круга с заготовкой: 1) сплошной источник тепла;

2) дискретный источник тепла. В первом случае в качестве источника тепла принимается вся площадка контакта круга с обрабатываемой поверхностью. Во втором случае в качестве источников тепловыделения принимаются активные абразивные зерна.

Описанию процессов изнашивания абразивного инструмента посвящены многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых: Т.Н. Ло-ладзе, Г.В. Бокучавы, JI.H. Филимонова, Л.Л. Мишнаевского, В.А. Хрулькова, A.A. Сагарды, В.Б. Ильицкого, П.М. Салова, Б.М, Кравченко, N. Ikawa, Т. Tanaka и др.

Анализ научных работ указанных исследователей позволил сделать следующие выводы:

- известные математические модели тепловыделения при абразивной обработке не позволяют учитывать изменение числа и интенсивности температурных импульсов от вершин зерен шлифовального круга в процессе его эксплуатации, и, как следствие этого, до сих пор отсутствуют методики назначения условий и режимов шлифования с учетом изменения тепловыделения в контактной зоне вследствие изнашивания абразивного инструмента;

- в существующих математических моделях тепловыделения при абразивной обработке не учитывается влияние изменения разновысотности вершин зерен и формы рабочей поверхности абразивного инструмента вследствие изнашивания на распределение температур в поверхностном слое заготовки;

- остается невыясненным влияние на тепловыделение динамики съема металла при многократном взаимодействии абразивного инструмента с рассматриваемым участком обрабатываемой поверхности заготовки в процессе обработки;

- отсутствуют достоверные расчетные методики определения периода стойкости шлифовального круга, учитывающие нестационарность состояния рабочей поверхности абразивного инструмента в процессе его эксплуатации.

Для разрешения сложившейся ситуации были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать математическую модель прогнозирования тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом его изнашивания и оценить ее эффективность.

2. Разработать методику определения числа и интенсивности температурных импульсов в зоне обработки с учетом изнашивания шлифовального круга.

3. Разработать методику выбора рационального периода стойкости шлифовального круга.

4. Провести экспериментальные исследования распределения температур в обрабатываемой заготовке и количества тепловых импульсов в зоне обработки.

5. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение по применению результатов проведенных исследований.

6. Оценить экономическую эффективность результатов исследований.

Во второй главе описывается общая стратегия исследований, методика проведения теоретических и экспериментальных исследований, инструменты, материалы и экспериментальные установки, используемые в исследованиях.

Стратегия исследований заключается в установлении физической картины процесса тепловыделения при шлифовании с учетом изнашивания абразивного инструмента, ее математическом описании, последующей экспериментальной проверке разработанной математической модели. Результаты, полученные в ходе этих исследований, используются для расчета периода стойкости шлифовального круга по температурному критерию (критерию отсутствия прижогов). Параллельно осуществляются исследования по оценке изменений единичных и комплексных параметров качества обрабатываемой поверхности в процессе эксплуатации шлифовального круга. Результаты этих исследований используются для расчета периода стойкости шлифовального круга по критерию обеспечения комплексного параметра качества поверхности. Далее эти два критерия используются для окончательного выбора рационального периода стойкости шлифовального круга.

При проведении теоретических исследований используется метод математического моделирования, конечным результатом которого является построение адекватной математической модели процесса тепловыделения при шлифовании с учетом изнашивания инструмента. Данная модель должна учитывать все основные факторы, влияющие на рассматриваемый процесс. В связи с этим была разработана следующая схема определения температуры в обрабатываемой заготовке (рис. 1). Температура в рассматриваемой точке

Рис. 1. Схема определения температуры в обрабатываемой заготовке

поверхности заготовки при шлифовании определяется мощностью теплового источника, числом тепловых импульсов, теплофизическими характеристиками контактирующих материалов. Мощность теплового источника определяется тепловыделением от трения вершин зерен о заготовку и от пластической деформации обрабатываемого материала. Тепловыделение при трении зависит от коэффициента трения, скорости вращения круга, контактирующих материалов, применяемого СОТС, интенсивности напряжений в рассматриваемой точке. Тепловыделение от пластической деформации определяется интенсивностью напряжений и деформаций в рассматриваемой точке. Интенсивность напряжений и деформаций определяются глубиной вдавливания зерна в металл а2 и радиусом скругления зерна р, которые в свою очередь являются функциями величины износа шлифовального круга. Число тепловых импульсов определяется характеристиками инструмента, режимом обработки, геометрическими размерами круга и заготовки, числом рабочих ходов шлифовального круга, распределением по высоте вершин зерен инструмента, которое в свою очередь, является функцией величины износа шлифовального круга и зависит от режимов правки. Таким образом, износ, влияя на распределение по высоте вершин зерен, радиус скругления вершины зерна и глубину вдавливания зерна в металл, определяет напряженно-деформированное состояние в рассматриваемой точке, и в конечном счете определяет температуру при шлифовании.

В рамках данной модели используется имитационное моделирование процесса формирования тепловых импульсов в контактной зоне заготовки и шлифовального круга, которое позволяет путем проведения статистических испытаний на ЭВМ прогнозировать число тепловых импульсов в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом всех основных факторов процесса обработки в течение всего периода стойкости абразивного инструмента.

Целью экспериментальных исследований являлась проверка разработанной математической модели изучаемого процесса.

Температура шлифуемой поверхности определялась с помощью установки на базе плоскошлифовального станка ЗГ71, на столе которого устанавливался составной образец с защемленной искусственной термопарой хромель-алюмель. Сигнал от термопары регистрировался двухканальным осциллографом С1-116 и фиксировался цифровой фотокамерой. Для получения осциллограмм, соответствующих различной степени изношенности инструмента, шлифовальный круг перед экспериментом обрабатывал дополнительный образец на заданных режимах в течение различных промежутков времени.

В исследованиях применялись образцы из стали 45 (ГОСТ 1050-88), 40Х (ГОСТ 4543-71) и 9ХС (ГОСТ 5950-73), которые обрабатывались электрокорундовыми шлифовальными кругами прямого профиля.

Комплексные параметры качества шлифованных поверхностей и единичные параметры, входящие в эти комплексы (см. с. 15), определялись с использованием профилографа-профилометра мод. 170311, микротвердомера ПМТ-ЗМ и вертикального оптиметра.

Третья глава посвящена прогнозированию тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга.

Источником тепловыделения при шлифовании являются перемещающиеся с большой скоростью абразивные зерна, создающие тепловые импульсы (скачки температуры) (рис. 2). В процессе шлифования каждый элементарный участок зоны контакта заготовки и шлифовального- круга от момента входа в контакт до выхода из контакта испытывает действие ряда тепловых импульсов. Каждый импульс вызывает нагрев и последующее охлаждение шлифуемой поверхности. Интервал между тепловыми импульсами определяет степень охлаждения и температуру, до которой успеет остыть поверхность к моменту подхода очередного зерна. Считаем, что процесс охлаждения между импульсами происходит адиабатически, без конвективных потерь. Итак, когда рассматриваемый участок находится в контакте, он испытывает воздействие 1 импульсов, в промежутках между которыми происходит значительное снижение температуры, но не до первоначального значения: каждое последующее зерно входит в металл, нагретый действием предыдущих зерен. Другими словами, к температуре от второго импульса добавляется температура, до которой успел остыть металл от действия первого импульса к моменту начала второго (добавляется «остаток» от предыдущего импульса); к температуре от третьего импульса добавляется остаток от действия двух предыдущих и т.д., т.е. происходит постепенное накопление тепла от каждого импульса.

Т,"С А

Цикл шлифования

температурный импульс

\

V

ЛИ

1 контакт

2 контакт

Н контакт

1 контакт

2 контакт

Н контакт

время

Цикл охлаждения между контактами Цикл охлаждения между контактами Цикл охлаждения между рабочими ходами

Рис. 2. Схема нагрева и охлаждения обрабатываемого материала при контактировании с абразивным инструментом

Обрабатываемая поверхность входит в контакт с кругом периодически, т.е. за один рабочий ход рассматриваемый участок поверхности заготовки испытывает Н контактов с кругом. В промежутках между этими повторными контактами поверхность заготовки охлаждается окружающей средой: смазочно-охлаждающим технологическим средством (СОТС) и воздухом.

Температура снижается значительно, но все же не до исходной величины, поэтому к температуре на очередном контакте добавляется температура, до которой успеет охладиться поверхность в промежутке между предыдущими контактами. Таким образом, после каждого контакта происходит накапливание тепла.

При многопроходном шлифовании рассматриваемый участок поверхности, испытав Н контактов с кругом за один рабочий ход, выходит из последнего контакта и охлаждается в течение определенного промежутка времени до тех пор, пока не вступит в контакт с кругом на следующем рабочем ходе. В течение этого промежутка времени происходит снижение температуры до определенной величины, которая добавляется к последующему циклу нагрева. Таким образом, после каждого рабочего хода также происходит постепенное накопление тепла.

При шлифовании поверхностный слой постоянно срезается, при этом, слой металла, расположенный под поверхностью (например, на расстоянии припуска) постепенно нагревается, по мере снятия припуска приближается к зоне контакта круга с заготовкой и после снятия припуска выходит на поверхность. Температура, которая накапливается в этом слое за время обработки, определяет наличие в этом, уже поверхностном слое, структурных изменений и дефектов. Естественно, что в начале обработки, когда этот слой находится на расстоянии припуска под поверхностью, нагрев от действия абразивных зерен в контакте не значителен, но по мере приближения к зоне контакта нагрев усиливается за счет сокращения расстояния до поверхности.

Таким образом, температура поверхности заготовки Т, является функцией следующих параметров, определяемых структурой технологической операции и режимами обработки:

Т1 = Г(},Н,М,Ч,1кЛн,1р), (1)

где 1 - число температурных импульсов при единичном контакте круга и рассматриваемого участка заготовки; Н - число контактов рассматриваемого участка заготовки с кругом за один рабочий ход; М - число рабочих ходов круга; q - мощность температурного импульса; и - время между двумя температурными импульсами; ^ - время охлаждения обрабатываемого материала между контактами; ^ - время охлаждения обрабатываемого материала между рабочими ходами.

Для описания процесса тепловыделения при шлифовании необходимо располагать значениями величин 1 и q.

Основными источниками тепловыделения при шлифовании являются пластическая деформация обрабатываемого материала и трение вершин зерен о заготовку, поэтому мощность теплового источника (абразивного зерна) можно определить путем анализа работы деформирования и трения в срезаемом слое:

где сг¡, е, - обобщенные напряжение и деформация рассматриваемого объема; По - параметр степенной аппроксимации диаграммы 0),-$; У„ - скорость вращения круга; ц - коэффициент трения вершины зерна о металл.

По формуле (2) можно определить q, если известны обобщенные напряжение о, и деформация е,. Они находятся на основе известного решения

С.Г. Бишутина задачи о напряженно-деформированном состоянии обрабатываемого материала и в значительной степени зависят от износа шлифовального круга, поскольку он приводит к изменению формы вершин активных зерен.

Число тепловых импульсов 1 определялось следующим образом. На обрабатываемой поверхности детали условно выделяем участок площади контакта шириной 1 мм и длиной Ь. Через этот участок при единичном контакте со шлифовальным кругом проходит п вершин абразивных зерен. С учетом распределения по высоте вершин зерен величина п определяется по формуле

п_ ЬУкРс(и)

У3(0,62М/У)2' (3)

где Ь - длина дуги контакта круга и заготовки; Ук - скорость вращения круга; V-) - скорость вращения (перемещения) заготовки; Рс(и) - распределение по высоте вершин зерен как функция линейного износа и шлифовального круга; N - зернистость инструмента; V - объемное содержание зерен в круге: V = 62 - 2СТ, где Ст- порядковый номер структуры круга (1, 2, 3,... 12).

Очевидно, что ¡=Г(п). Для выявления этой функции необходимо рассмотреть расположение рисок (царапин) от вершин зерен на обработанной поверхности. Реально риски могут быть сдвинуты по ширине и длине относительно друг друга в каждый момент времени на произвольные расстояния. Ширина рисок не является постоянной величиной. Каждая риска характеризуется своими конкретными значениями ширины Ь и глубины а2. Для выявления распределения числа рисок в зависимости от аг необходимо рассмотреть поверхностный слой 1 шлифовального круга, контактирующего с рассматриваемым участком 2 поверхности заготовки на каждом рабочем ходе (рис. 3). Общее число Ые вершин зерен, находящихся в рассматриваемом поверхностном слое круга, пропорционально площади Бе. Число N3 вершин зерен, глубина внедрения которых в обрабатываемую поверхность может составлять а2е [0;Ц], пропорционально площади Б (Ьа и Ла2 - размеры участка поверхностного слоя круга, содержащего N3 рассматриваемых вершин зерен).

Рис. 3. Схема взаимодействия шлифовального круга с заготовкой

Тогда распределение числа рисок в зависимости от az имеет вид S A/tT -а7 ■ Да,

A = U-(4)

S2 0,67t£

По формуле (4) были определены значения вероятностей образования рисок (царапин) вершинами зерен от глубины их внедрения в обрабатываемый материал.

Следующим этапом исследований было построение имитационной модели взаимодействия зерен круга с поверхностью заготовки. Если представить прохождение участка поверхности определенного диаметра через зону контакта, то на своем пути до выхода из зоны контакта этог участок может i раз испытать тепловое воздействие зерен. Считаем, что тепловой импульс возникает при любом касании зерна площади этого участка, т.е. не только от зерна, проходящего через центр участка, но и от зерен, риски которых касаются и частично перекрывают этот участок. При этом отсекаем те риски, которые попадают в ранее образовавшиеся, более глубокие и широкие риски. Итак, рассмотрев движение нашего участка, получаем число импульсов i. Затем берегся к реализаций картин наложения рисок (в зависимости от требуемой точности), для каждой реализации определяется i и проводится осреднение числа импульсоЕ по всем реализациям. Полученное в результате такого осреднения значение i принимается в качестве конечного результата. При таком подходе учитывается хаотичное расположение зерен на периферии круга, оставляющих различные по глубине и ширине риски. Рис. 4 иллюстрирует изложенный выше алгоритм определения числа тепловых импульсов i.

Описанный алгоритм был реализован в виде программного модуля, написанного на языке Visual Fortran. Результаты работы программного модуля обрабатывались методами математической статистики для выявления удобных для расчета зависимостей вида:

- при тонком режиме алмазной правки:

i = 0,90710(62|1 Ь ; (5)

- при среднем режиме алмазной правки:

t

lv3

/ \-2 41 / \0.87

¡ = 0,923^0,62^J ' ; (6)

- при грубом режиме алмазной правки:

¡ = 1,70б(0,62|]г^^3[^]°'М. (7)

Переменные, входящие в эти формулы, варьировались в следующих диапазонах: N6 [16; 63]; Уе [38; 60]%; це Г0,001; 0,020]мм; це [0,005; 0,016]мм; У3е [20; 50]м/мие; Уке [20; 60]м/с.

Адекватность представленной имитационной модели оценивалась путем сопоставления расчетных значений 1 тепловых импульсов с экспериментальными данными С.Г. Редько и собственными данными. Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышало 27 %, что можно считать приемлемым.

1-я реализация

Г

2-я реализация

к-я реализация

LP

и YJ

Рис. 4. Определение числа тепловых импульсов (светлыми участками показаны зоны, в которых анализировались царапины от вершин зерен)

Поскольку источником тепла является абразивное зерно, то температурное поле, создаваемое таким источником, зависит от формы и глубины внедрен™ а2 той части зерна, которая контактирует с обрабатываемым материалом. Поверхность перемещающейся в металле части зерна представляет собой шаровой сегмент, радиус р которого меняется в зависимости от линейного износа и круга. С учетом этого температурное поле, создаваемое единичным зерном можно описать зависимостью С.Г. Редько, которая в условиях работы круга с затуплением вершин зерен имеет вид

т_ qVa^ Po+ksu г Tk^ln г I

ехр

4а (t* -17)

ехр

' (z-(p0+keu))2+2zat 4a(t -t'J

Vt

dt'(8)

где X, a - теплофизические характеристшси обрабатываемого материала; u -линейный износ шлифовального круга; ро - радиус скругления вершины зерна после правки круга; к„ - коэффициент, зависящий от угла s между образующими конуса (если представить вершину зерна в виде конуса со скругленной вершиной); az - глубина внедрения зерна в металл; т - время действия теплового источника; z - координата точки, в которой нужно определить температуру; t* - координата времени; I' - переменная интегрирования.

Некоторые результаты расчетов, выполненных по предложенной методике с помощью DIGITAL Visual Fortran, представлены на рис. 5.

Экспериментальная проверка полученной математической модели тепловыделения (результаты которой применительно к чистовому шлифованию стали 45 частично представлены на рис. 6) показала удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных данных.

Результаты исследований данной главы позволяют достоверно оценить температуру нагрева обрабатываемого материала и определить период стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов.

В четвертой главе представлены результаты исследований по оценке изменений единичных и комплексных параметров качества обрабатываемой поверхности в процессе эксплуатации шлифовального круга, необходимые для разработки методики определения рационального периода стойкости абразивного инструмента.

Т,°С

1 ! 2 J 1 II 1 1 1 > ! i 11 4 5 i 6 i |7 i 1 JlSÍ 1 8 мя, с

и 11 р, Д Г и •К |f -Mr ■■[NT í-

1 -у Jv_U _L. U___ --¡Jj- _____ врс

Т, "С О 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01

960 640 320

I 1 ¡i 1 r ' 1 ,„ 1 1 ..... j

' 1 1 i 1 4 \ h 1 1 1 № ¡i J T ¡lí ÍA 1 ! i 1, i t m ifí

í i г " +44- * ji - wk

, 1 I ¡ ! | | вре

W, с

Т "с0-01 0011 0012 0013 0014 °-015 0016 0017 0018 0019 °-02 Í600

1280. 960. 640 320.

19

г.|К

к

ля, с

0.02 0.021 ).022 0.023 0.024 0.025 0.026 0.027 0.028 0.029 0.03 0.031

Рис. 5. Изменение температуры поверхности заготовки из стали 12ХНЗА при чистовом шлифовании вследствие износа инструмента (в верхней части графиков указаны порядковые номера контактов круга и заготовки; верхние кривые соответствуют линейному износу круга и=10 мкм, нижние - и=0 мкм)

а)Среднсинтсгральь.1Я (контактная) температура,'С

б) Число тепловых импу льсов

Время, мин Время, мин Рис. 6. Conocí явление теоретических и экспериментальных исследований: --эксперимент;------расчет

Результатами многочисленных исследований Брянской научной технологической школы доказано, что эксплуатационные свойства деталей машин и их соединений характеризуются комплексными параметрами качества. Например, если поверхность подвергается усталостному изнашиванию, то качество такой поверхности может быть регламентировано комплексным

1/6 3/2 1/2 *>л

параметром Сх=(ЯаМгНтах) /(№ ат к ), если регламентируется величина контактных перемещений в соединении, то требуемое качество сопрягаемых поверхностей определяется комплексным параметром П=0,93(11а\УгНтах)"3/к"6.

Изменения комплексных параметров П и Сх и единичных параметров, входящих в эти комплексы, в процессе эксплуатации шлифовального круга после его правки оценивались на основе серии экспериментов. На плоскошлифовальном станке ЗГ71 закаленные стальные образцы подвергались чистовому шлифованию кругом 1 - 200x76x40 24А40С16К. При обработке образцы периодически смещали относительно шлифовального круга. В результате на шлифованных поверхностях были сформированы участки, обработанные в различные моменты времени эксплуатации шлифовального круга после правки. Затем определялись единичные и комплексные параметры качества каждого участка обработанной поверхности образца. Параметры шероховатости и волнистости поверхности На, Ни, Бт, \\'х определялись с помощью профилографа-профилометра мод. 170311, степень упрочнения поверхностного слоя к - с помощью микротвердомера ПМТ-ЗМ, величину макроотклонения Нгпах оценивали на вертикальном оптиметре.

Полученные данные свидетельствуют о значительном (до 1,5-2 раз) изменении параметров качества поверхности в процессе эксплуатации шлифовального круга. Значения комплексных параметров качества непрерывно возрастают с течением времени. Интерполяция экспериментальных данных позволила получить значимые по Р-критерию Фишера функции параметров качества поверхности от времени эксплуатации шлифовального круга после правки. В случае обработки стали 9ХС (1ШС 58...60) эти зависимости имеют вид:

Яа = 0,42 ехр (- 0,35 Т), мкм;

8ш = 38[1,4ехр(0,4Т°'15)-0,4ехр(0,65Т°л)], мкм;

Нтах = 16 ехр (0,55 Т0'55), мкм;

\¥г = 1,1ехр (Т0,5), мкм;

(9)

к = 1,28[о,4ехр(- 7,5Т)+ 0,6ехр(0,4Т°'4)]; Сх =0,55 ехр (0,2Т); П = 1,92 ехр (0,35 Т), мкм. где Т - безразмерная величина, характеризующая время I (1е(0и,]) работы круга после правки (или линейный износ круга); Т = (Л,; ^ - конечный момент времени эксплуатации шлифовального круга.

Полученные зависимости позволяют назначить период стойкости шлифовального круга при обработке высокоуглеродисгых закаленных сталей по критерию обеспечения заданного комплексного параметра качества Я. Например, если в ходе шлифования необходимо выполнить условие II < Яз, где Яз - заданное предельное значение комплексного параметра качества, то период стойкости круга ^ равен

где К„ - начальное значение параметра качества поверхности (т.е. при Т = 0); к, т - коэффициенты интерполяционной функции.

При получении Ь > 1к шлифование происходит на режимах, которые гарантированно обеспечивают значения комплексного параметра Я, меньше заданного предельного значения Из. Полученное значение должно 1С быть больше нормы Ц основного времени на обработку заготовки. В противном случае следует выбрать новые режимы обработки или прибегнуть к непрерывной правке круга при шлифовании. Если принято решение о выборе нового режима шлифования заготовки, то рациональный период стойкости шлифовального круга следует определять в соответствии с нижеприведенной методикой.

1. Провести правку круга на выбранных режимах.

2. Определить начальные значения интересуемых параметров качества поверхности после шлифования заготовки «острым» кругом на новых режимах.

3. Проверить выполнение условия Кн < Яз.

4. Рассчитать новое значение периода стойкости шлифовального круга при обработке заготовок на новых режимах

где (2п - производительность шлифования, при которой период стойкости инструмента 1:„; Он - производительность на новых режимах шлифования; п' -показатель степени в зависимости стойкости шлифовального круга от производительности процесса обработки.

5. Проверить выполнение условий: ^ > V, 0 < ^ 5 и (Оп/Он)" •

6. Рассчитать период ^ стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов на обработанной поверхности на новых режимах и проверить выполнение условия Ц < и

7. При регламентировании значений отдельных единичных параметров качества необходимо проверить нахождение значений этих параметров в требуемых границах за период стойкости

В пятой главе представлены примеры решения некоторых технологических задач по результатам исследований; алгоритмическое и программное обеспечение (рис. 7) по расчету периода стойкости шлифовального круга и температуры в контактной зоне заготовки и шлифовального круга; результаты расчетов экономического эффекта от применения результатов исследований в промышленности. Результаты проведенных исследований были использованы для определения рационального периода стойкости шлифовального круга и более производительных режимов обработки отдельных деталей фрикционных подъемников, обеспечивающих заданное качество поверхностей и снижение теплонапряженности процесса. Основная экономия денежных средств возникает за счет сокращения потерь от брака по тепловым дефектам и

(И)

Рис. 7. Интерфейс программного обеспечения

уменьшения основного времени на этих операциях. Благодаря этому был получен экономический эффект, подтвержденный соответствующим актом внедрения, представленным в приложении диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача повышения эффективности технологических операций шлифования на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания. Решение данной задачи способствует повышению конкурентоспособности изделий машиностроения за счет снижения брака при финишной абразивной обработке деталей машин,

2. Разработана математическая модель тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга в процессе его эксплуатации, учитывающая структуру технологической операции шлифования, режимы шлифования, характеристики абразивного инструмента, изменение состояния рабочей поверхности абразивного инструмента вследствие изнашивания, режимы и условия правки, вероятностный характер формирования температурных импульсов в процессе абразивной обработки, изменение теплофизических свойств обрабатываемого материала в ходе его деформирования и нагрева при шлифовании, охлаждение заготовки СОТС. Данная модель позволяет определить период стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов на обрабатываемой поверхности.

3. Разработана математическая модель для определения числа температурных импульсов в зоне обработки с учетом всех основных факторов процесса шлифования в течение всего периода стойкости абразивного инструмента.

4. В ходе экспериментальных и теоретических исследований тепловыделения при чистовом шлифовании сталей в течение всего периода стойкости круга было установлено, что число температурных импульсов увеличивается в 1,5-2 раза, среднеингегральная (контактная) и максимальная температура в зоне резания возрастает на 150... 180% и 50... 100%соответственно.

5. Вследствие нестационарности состояния рабочей поверхности шлифовального круга происходит значительное изменение единичных (Ra, Sm, Wz, Hmax, k) и

L

комплексных (П и Сх) параметров качества обработанной поверхности. Изменения указанных параметров качества в течение периода стойкости абразивного инструмента могут составлять: 170...220 % (дня Wz); 60...80 % (для Umax); 50...60 % (для Sm); 30...50 % (дляИз); 20...30 % (для к);40...50 % (для П); 25...30 % (для Сх).

6. Разработана методика выбора рационального периода стойкости шлифовального круга, исходя из обеспечения комплексных параметров качества поверхности с учетом изменения тепловыделения в процессе обработки.

7. Создано алгоритмическое и программное обеспечение по оценке изменения температуры нагрева обрабатываемой поверхности заготовки в процессе эксплуатации шлифовального круга.

8. Практическое использование разработанного программного обеспечения позволяет получить экономический эффект при изготовлении отдельных деталей фрикционных подъемников, что подтверждается актом внедрения.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

Публикации в изданиях, входящих в перечень ВАКРФ

1. Бишутин, С.Г. Тепловыделение в зоне трения «абразивный инструмент -обрабатываемый материал» / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2007. - № 10. - С. 23-28.

2. Тюльпинова, Н,В. Имитационное моделирование процесса формирования тепловых импульсов в контактной зоне заготовки и шлифовального круга / Н.В. Тюльпинова //Вестник БрянГТУ. - 2008. - №1(17). - С. 24-28.

3. Бишутин, С.Г. Оценка стойкости шлифовальных кругов по критерию обеспечения комплексного параметра качества обрабатываемой поверхности / С.Г. Биигутин, Н.В. Тюльпинова, A.C. Митин // Вестник БрянГТУ. - 2008. - №3(19). - С. 4-7.

Публикации в других изданиях

4. Бишутин, С.Г. Резервы повышения эффективности технологических операций шлифования / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Территория развития: образование, наука, инновации: тез. докл. Всерос. конф. (23-24 ноября 2006 г.) / под ред. O.A. Горленко, В.И. Попкова. - Брянск: БГТУ, 2006. - С. 62-63.

5. Бишутин, С.Г. Стратегия обеспечения качества деталей машин, подвергаемых шлифованию / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Территория развития: ооразование, наука, инновации: тез. докл. Всерос. конф. (23-24 ноября 2006 г.) / под ред. O.A. Горленко, В.И. Попкова. - Брянск: БГТУ, 2006. - С. 64.

6. Бишутин, С.Г. Прогнозирование тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом его изнашивания / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Вестник БрянГТУ. -2007. - №2(14). - С. 4-9.

7. Тюльпинова, Н.В. Изменение тепловыделения в зоне контакта заготовки и абразивного инструмента в процессе его эксплуатации / Н.В. Тюльпинова // Материалы VII Международной межвузовской научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов «Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления» (3-4 мая 2007 г., г. Гомель). - Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого, 2007. - С. 9-13.

8. Бишутин, С.Г. Системный подход к обеспечению качества изделий машиностроения на стадии абразивной обработки их дет&тей / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Менедакмент качества продукции и услуг: материалы междунар. науч,-техн. конф. (5-6 апр, 2007 г., г. Брянск) / под ред. О.А' Горленко, Ю.П. Сймоненкова. - Брянск: БГТУ, 201)7. - С. 110-112.

9. Бишутин, С.Г. Применение теории пластичности в задачах, прогнозирования тепловыделения при шлифовании конструкционных материалов / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова//Известия Орел ГТУ. - 2007-№2/266. - С. 8-13.

10. Бишутин, С.Г. Изменение параметров качества обрабатываемой поверхности в процессе эксплуатации шлифовального круга / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова, A.C. Митин // Проблемы качества машин и их конкурентоспособности: материалы 6-й междунар. науч.-техн. конф. (22-23 мая 2008 г., г. Брянск) / под общ. ред. А.Г. Суслова. - Брянск: БГТУ, 2008. - С. 154-155.

11. Бишутин, С.Г. Определение числа тепловых импульсов в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с применением ЭВМ / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Проблемы качества машин и их конкурентоспособнос-ти: материалы 6-й междунар. науч.-техн. конф. (22-23 мая 2008 г., г. Брянск) / под общ. ред. А.Г. Суслова. - Брянск: БГТУ, 2008 - С. 156-157.

ТЮЛЬПИНОВА НИНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ШЛИФОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ В КОНТАКТНОЙ ЗОНЕ ЗАГОТОВКИ И АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА В ПРОЦЕССЕ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.02.08 - «Технология машиностроения»

Подписано в печать 12.11.2008г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 581 Бесплатно.

Издательство Брянского государственного технического университета 241035,г. Брянск, БГТУ, бульвар 50-летия Октября, 7. Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, 241035, ул. Институтская, 16.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОПЕРАЦИЙ ШЛИФОВАНИЯ ПУТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕМ В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ.

1.1. Основные направления повышения эффективности процессов абразивной обработки.

1.2. Существующие подходы к описанию тепловых процессов при шлифовании.

1.3. Анализ подходов к описанию процесса изнашивания абразивного инструмента.

Выводы по главе 1 и постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Общая стратегия исследований.

2.2. Методика проведения теоретических исследований.

2.3. Методика проведения экспериментальных исследований.

2.4. Инструменты, материалы и экспериментальные установки, используемые в исследованиях.

ГЛАВА 3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ В КОНТАКТНОЙ ЗОНЕ ЗАГОТОВКИ И ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА С УЧЕТОМ ЕГО ИЗНАШИВАНИЯ.

3.1. Физическая картина тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга.

3.2. Расчет интенсивности тепловых источников в зоне обработки.

3.3. Определение количества тепловых импульсов в зоне обработки.

3.4. Математическое моделирование процесса тепловыделения при шлифовании с учетом изнашивания инструмента.

3.5. Экспериментальные исследования распределения температур в обрабатываемой заготовке и сопоставление с результатами теоретических исследований.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО ПЕРИОДА СТОЙКОСТИ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА.

4.1. Критерии стойкости шлифовальных кругов.

4.2. Экспериментальное исследование стойкости шлифовальных кругов.

4.3. Оценка стойкости шлифовальных кругов по критерию обеспечения комплексных параметров качества поверхностных слоев деталей.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ НА ПРАКТИКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Примеры применения результатов проведенных исследований.

5.2. Алгоритмическое и программное обеспечение по применению результатов исследований.

5.3. Экономическая эффективность результатов проведенных исследований.

Выводы по главе 5.

Качество продукции машиностроения в значительной степени обеспечивается на финишных операциях технологических процессов механической обработки. Наиболее распространенными финишными операциями являются разнообразные виды шлифования, как основной высокопроизводительный способ получения высокоточных деталей. Тепловые явления, сопровождающие процесс шлифования, оказывают существенное влияние на качество шлифованных поверхностей. На практике стремятся, чтобы процесс абразивной обработки не вызывал значительных структурно-фазовых изменений (прижогов) материала поверхностного слоя заготовки вследствие ее нагрева. Для назначения научно обоснованных режимов бесприжогового шлифования необходимо иметь представление о температурном поле в зоне обработки, которое претерпевает значительные изменения вследствие изнашивания шлифовального круга. Однако существующие математические модели прогнозирования тепловыделения при шлифовании не учитывают в должной мере изменение состояния рабочей поверхности инструмента в процессе его эксплуатации.

Для обеспечения заданных параметров качества очень важно точно определить момент, когда круг уже не может работать нормально и необходима его правка. В настоящее время нет достоверных расчетных методик, базирующихся на связи тепловыделения с износом инструмента и позволяющих, не прибегая к экспериментам, определить период стойкости шлифовального круга. На практике это приводит к появлению брака, если назначен завышенный период стойкости инструмента, или к повышению затрат на правку (которые как известно могут достигать 70% от себестоимости операций), если назначен неоправданно низкий период стойкости шлифовального круга. Не обоснованно частая правка шлифовальных кругов приводит к повышенному расходу дорогостоящих шлифовальных кругов, правящих инструментов и ограничивает производительность операций шлифования. Все это в совокупности ведет к увеличению себестоимости изготовляемых деталей.

В этой связи повышение эффективности операций шлифования на основе прогнозирования тепловыделения в контактной зоне с учетом изнашивания абразивного инструмента является весьма актуальной задачей.

Целью работы является повышение качества деталей машин, подвергаемых шлифованию, на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания.

Объектами исследования являются финишные технологические операции плоского, круглого наружного и внутреннего шлифования периферией круга.

Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математическую модель прогнозирования тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом его изнашивания и оценить ее эффективность.

2. Разработать методику определения числа и интенсивности температурных импульсов в зоне обработки с учетом изнашивания шлифовального круга.

3. Разработать методику выбора рационального периода стойкости шлифовального круга.

4. Провести экспериментальные исследования распределения температур в обрабатываемой заготовке и количества тепловых импульсов в зоне обработки.

5. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение по применению результатов проведенных исследований.

6. Оценить экономическую эффективность результатов исследований.

Методика исследований. Теоретические исследования проводились на базе современных представлений о процессе шлифования металлов, теории теплопроводности, теории пластичности, теории математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, методах дифференциального и интегрального исчислений. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях с использованием статистических методов планирования экспериментов на универсальных шлифовальных станках и применением современной контрольно-измерительной аппаратуры. Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики с применением ЭВМ.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Математическая модель прогнозирования тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом его изнашивания.

2. Математическая модель и программный модуль для определения числа и интенсивности температурных импульсов в зоне обработки с учетом изнашивания шлифовального круга.

3. Методика выбора рационального периода стойкости шлифовального круга, исходя из обеспечения комплексных параметров качества поверхности с учетом изменения тепловыделения в процессе обработки.

4. Алгоритмическое и программное обеспечение по оценке изменения температуры нагрева обрабатываемой поверхности заготовки с течением времени работы шлифовального круга после правки.

Достоверность и обоснованность научных результатов обусловлена применением общепризнанных подходов к моделированию тепловых явлений и подтверждается результатами экспериментальных исследований.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга в процессе его эксплуатации, учитывающая структуру технологической операции шлифования, режимы шлифования, характеристики абразивного инструмента, изменение состояния рабочей поверхности абразивного инструмента вследствие изнашивания, режимы и условия правки, вероятностный характер формирования температурных импульсов в процессе абразивной обработки, изменение теплофизических свойств обрабатываемого материала в ходе его деформирования и нагрева при шлифовании, охлаждение заготовки СОТС.

2. Разработана математическая модель для определения числа температурных импульсов в зоне обработки с учетом всех основных факторов процесса шлифования в течение всего периода стойкости абразивного инструмента.

3. Выявлены зависимости комплексных параметров качества поверхностного слоя и единичных параметров качества, входящих в эти комплексы, от времени эксплуатации шлифовального круга после правки.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Практическую значимость работы составляют:

- методика выбора рационального периода стойкости шлифовального круга, исходя из обеспечения комплексных параметров качества поверхности с учетом тепловыделения в процессе обработки;

- методика, алгоритм и программный модуль для оценки изменения температуры нагрева материала заготовки в ходе обработки и расчета периода стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов на обрабатываемой поверхности.

Результаты выполненных исследований нашли применение на ООО «Центр технических средств профилактики и реабилитации инвалидов» (г. Брянск) при изготовлении отдельных деталей фрикционных подъемников.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены и доложены на Всероссийской конференции «Территория развития: образование, наука, инновации» (Брянск, 2006 г.); на международной научно-технической конференции «Менеджмент качества продукции и услуг» (Брянск, 2007 г.); на VII международной межвузовской научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов «Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления» (Гомель, 2007 г.); на 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава БГТУ (Брянск, 2007 г.); на 6-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 2008 г).

В полном объеме диссертация была доложена и одобрена на заседании кафедры «Триботехнология» ГОУВПО «БГТУ» (Брянск, 2008 г.), кафедры «Технология машиностроения» ГОУВПО «БГТУ» (Брянск, 2008 г.).

Публикации. По теме работы опубликовано 11 печатных работ [11, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21, 102, 103], в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Отдельные результаты исследований вошли в отчет по х/д НИР №1382 (ГОУВПО «БГТУ», 2007 г.).

Работа выполнена на кафедре «Триботехнология» ГОУВПО «Брянский государственный технический университет».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача повышения эффективности технологических операций шлифования на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания. Решение данной задачи способствует повышению конкурентоспособности изделий машиностроения за счет снижения брака при финишной абразивной обработке деталей машин.

2. Разработана математическая модель тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга в процессе его эксплуатации, учитывающая структуру технологической операции шлифования, режимы шлифования, характеристики абразивного инструмента, изменение состояния рабочей поверхности абразивного инструмента вследствие изнашивания, режимы и условия правки, вероятностный характер формирования температурных импульсов в процессе абразивной обработки, изменение теплофизических свойств обрабатываемого материала в ходе его деформирования и нагрева при шлифовании, охлаждение заготовки СОТС. Данная модель позволяет определить период стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов на обрабатываемой поверхности.

3. Разработана математическая модель для определения числа температурных импульсов в зоне обработки с учетом всех основных факторов процесса шлифования в течение всего периода стойкости абразивного инструмента.

4. В ходе экспериментальных и теоретических исследований тепловыделения при чистовом шлифовании сталей в течение всего периода стойкости круга было установлено, что число температурных импульсов увеличивается в 1,5-2 раза, среднеинтегральная (контактная) и максимальная температура в зоне резания возрастает на 150. .180% и 50. 100% соответственно.

5. Вследствие нестационарности состояния рабочей поверхности шлифовального круга происходит значительное изменение единичных (Ra, Sm, Wz, Hmax, k) и комплексных (П и Сх) параметров качества обработанной поверхности. Изменения указанных параметров качества в течение периода стойкости абразивного инструмента могут составлять: 170.220 % (для ЛУг); 60.80 % (для Ншах); 50.60 % (для 8ш); 30.50 % (для Яа); 20.30 % (для к); 40.50 % (для П); 25.30 % (для Сх).

6. Разработана методика выбора рационального периода стойкости шлифовального круга, исходя из обеспечения комплексных параметров качества поверхности с учетом изменения тепловыделения в процессе обработки.

7. Создано алгоритмическое и программное обеспечение по оценке изменения температуры нагрева обрабатываемой поверхности заготовки в процессе эксплуатации шлифовального круга.

8. Практическое использование разработанного программного обеспечения позволяет получить экономический эффект при изготовлении отдельных деталей фрикционных подъемников, что подтверждается актом внедрения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Автор видела свою основную задачу в изложении предложенного ею подхода к решению актуальной научно-технической задачи повышения эффективности технологических операций шлифования на основе прогнозирования тепловыделения в контактной зоне с учетом изнашивания абразивного инструмента. Дальнейшее совершенствование технологии шлифования заготовок невозможно без теплофизического анализа контактного взаимодействия заготовки и шлифовального круга.

Сложность процесса шлифования и сопровождающих его явлений вызывает необходимость продолжения их глубокого исследования. В связи с этим дальнейшее совершенствование данного научного направления автор видит в следующем: появляется возможность многокритериальной оптимизации технологических операций шлифования с учетом изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания.

1. Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник / под ред. А.И. Резникова. М.: Машиностроение, 1977. - 391 с.

2. Агапова, Н.В. Режимно-инструментальное оснащение операций шлифования с использованием системы автоматизированного проектирования: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Южно-Уральский гос. университет. Челябинск, 2004. 23 с.

3. Аркулис, Г.Э. Теория пластичности / Г.Э. Аркулис, В.Г. Дорогобит. М.: Металлургия, 1987. — 352 с.

4. Ашкиназий, Я.М. Бесцентровые круглошлифовальные станки. Конструкции, обработка и правка / Я.М. Ашкиназий. М.: Машиностроение, 2002. - 352 с.

5. Бабошкин, А.Ф. Теория и методы повышения эффективности шлифования абразивными лентами: Автореф. дис. . докт. техн. наук / Санкт-Петербургский институт машиностроения. Санкт-Петербург, 2005.-44 с.

6. Беляев, Н.М., Рядно A.A. Методы теории теплопроводности в 2-х частях. Ч. 1 / Н.М. Беляев, A.A. Рядно. М.: Высшая школа, 1982. - 327 с.

7. Беляев, Н.М., Рядно A.A. Методы теории теплопроводности в 2-х частях. Ч. 2 / Н.М. Беляев, A.A. Рядно. М.: Высшая школа, 1982. - 304 с.

8. Бишутин, С.Г. Обеспечение требуемой совокупности параметров качества поверхностных слоев деталей при шлифовании: Монография / С.Г. Бишутин. — М.: Машиностроение-1, 2004. 144 с.

9. Бишутин, С.Г. Оценка стойкости шлифовальных кругов по критерию обеспечения комплексного параметра качества обрабатываемой поверхности / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова, A.C. Митин // Вестник БГТУ. 2008. - №3(19). - С. 4-7.

10. Бишутин, С.Г. Применение теории пластичности в задачах прогнозирования тепловыделения при шлифовании конструкционных материалов / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Известия Орел ГТУ. -2007.-№2/266.-С. 8-13.

11. Бишутин, С.Г. Прогнозирование тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом его изнашивания / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Вестник БГТУ. 2007. - №2(14). - С. 4-9.

12. Бишутин, С.Г. Проектирование технологических операций шлифования: учеб. пособие / С.Г. Бишутин. Брянск: БГТУ, 2008. - 124 с.

13. Бишутин, С.Г. Тепловыделение в зоне трения «абразивный инструмент -обрабатываемый материал» / С.Г. Бишутин, Н.В. Тюльпинова // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2007. — № 10. — С. 23-28.

14. Бишутин, С.Г. Технологическое обеспечение требуемых значений совокупности параметров качества поверхностного слоя деталей при шлифовании с наибольшей производительностью: Дис. . докт. техн. наук / Брянский гос. техн. университет. Брянск, 2005. — 327 с.

15. Бокучава, Г.В. Износ и стойкость абразивного инструмента: Автореф. дис. . докт. техн. наук / Грузинский политехи, институт им. В.И. Ленина. Тбилиси, 1968.-25 с.

16. Борисоглебский, А.Е. Изыскание условий производительного шлифованияжаропрочных сталей и сплавов: Автореф. дис. . канд. техн. наук / ЦНИИТМАШ. Москва, 1968. 19 с.

17. Бусленко, Н.П. Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) и его реализация на ЦВМ / Н.П. Бусленко, Ю.А. Шрейдер. М.: Физматгиз, 1961.-226 с.

18. Быкадорова, О.Г. Повышение эффективности шлифования путем управления процессом взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого металла: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Волгоградский гос. техн. университет. Волгоград, 2005. 15 с.

19. Василенко, Ю.В. Совершенствование техники применения СОТЖ при плоском шлифовании на основе закономерностей ее поведения в рабочей зоне: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Брянский гос. техн. университет. Брянск, 2002. 24 с.

20. Волков, О.И. Экономика предприятия / О.И. Волков, В.К. Скляренко М.: ИНФРА-М, 2002. - 280 с.

21. Глубинное шлифование деталей из труднообрабатываемых материалов / С.С. Силин, В.А. Хрульков, A.B. Лобанов и др. М.: Машиностроение, 1984.-64 с.

22. Евсеев, Д.Г. Физические основы процесса шлифования / Д.Г. Евсеев, А.Н. Сальников. — Саратов: Изд-во СГУ, 1978. — 128 с.

23. Ефимов, B.B. Модель процесса шлифования с применением СОЖ / В.В. Ефимов. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1992. 132 с.

24. Ефремов, В.В. Совершенствование нестационарного процесса торцового шлифования с управляемой кинематикой реза: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Воронежский гос. техн. университет. Воронеж, 2005. 15 с.

25. Журавлев, В.Н. Машиностроительные стали: Справочник / В.Н. Журавлев, О.И. Николаева. -М.: Машиностроение, 1992. 480 с.

26. Зайцев, А.Г. Экспериментальное и теоретическое исследование шлифования новых твердых сплавов синтетическими алмазными кругами повышенного качества: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Воронежский политехнический институт. Воронеж, 1968. — 24 с.

27. Зубарев, Ю.М. Технологические основы высокопроизводительного шлифования сталей и сплавов / Ю.М. Зубарев, A.B. Приемышев. СПб: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 1994. — 220 с.

28. Израилович, Я.И. Абразивные материалы и инструменты. Выбор и подготовка к работе / Я.И. Израилович. М.: Машиностроение, 1969. - 55 с.

29. Исаев, А.И. Методика расчета температур при шлифовании / А.И. Исаев, С.С. Силин // Вестник машиностроения, 1957, №5. С. 38 - 42.

30. Калинин, Е.П. Исследование процесса зубошлифования на станках с червячным абразивным кругом в связи с нахождением путей устранения прижогов и трещин: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Пермский политехи, институт. Пермь, 1966. -24 с.

31. Катаев, Ю.П. Пластичность и резание металлов / Ю.П. Катаев. М.: Машиностроение, 1994. - 144 с.

32. Качество машин: Справ.: в 2 т. / А.Г. Суслов, Э.Д. Браун, H.A. Виткевич и др.-М.: Машиностроение, 1995.-Т. 1.-256 с.

33. Качество машин: Справ.: в 2 т. / А.Г. Суслов, Ю.В. Гуляев, А.М. Дальский и др. М.: Машиностроение, 1995. - Т. 2. - 430 с.

34. Киселев, Е.С. Повышение эффективности правки кругов и шлифования заготовок путем рационального применения смазочно-охлаждающих жидкостей: Автореф. дис. . докт. техн. наук / Самарский гос. техн. университет. Самара, 1997. 32 с.

35. Киселев, Е.С. Теплофизика правки шлифовальных кругов с применением СОЖ / Е.С. Киселев. Ульяновск: УлГТУ, 2001. - 170 с.

36. Киселев, Е.С. Теплофизический анализ концентрированных операций шлифования / Е.С. Киселев, В.Н. Ковальногов. Ульяновск: УлГТУ, 2002. -139 с.

37. Колтунов, И.И. Повышение точности и качества шлифования внутренних криволинейных поверхностей / И.И. Колтунов, Ю.С. Степанов, A.C. Тарапанов. М.: Машиностроение-1, 2007. - 270 с.

38. Королев, A.B. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки /

39. A.B. Королев, Ю.К. Новоселов. Саратов: Изд-во СГУ, 1987. - 4.1. - 160 с.

40. Корчак, С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей / С.Н. Корчак. М.: Машиностроение, 1974. - 280 с.

41. Коршунов, Д.А. Разработка и исследование технологии внутреннего шлифования композиционными кругами: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Ульяновский гос. техн. университет. Ульяновск, 2001. 18 с.

42. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. -М.: Машиностроение, 1977. 528 с.

43. Крагельский, И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский. М.: Машиностроение, 1968. -480 с.

44. Кремень, З.И. Технология шлифования в машиностроении / З.И. Кремень,

45. B.Г. Юрьев, А.Ф. Бабошкин; под общ. ред. З.И. Кремня. СПб.: Политехника, 2007. - 424 с.

46. Кроха, В.А. Кривые упрочнения металлов при холодной деформации / В.А. Кроха. М.: Машиностроение, 1968. - 131 с.

47. Кроха, В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник / В.А. Кроха М.: Машиностроение, 1980. - 157 с.

48. Кулаков, Ю.М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю.М. Кулаков, В.А. Хрульков, И.В. Дунин-Барковский. М.: Машиностроение, 1975. - 144с.

49. Лавров, И.В. Основные результаты изучения связи остроты абразивного зерна с его крупностью / И.В. Лавров // Абразивы. — 1975. №11. - С. 1-4.

50. Леонов, A.B. Повышение эффективности круглого наружного врезного шлифования путем поэтапной подачи смазочно-охлаждающих технологических средств: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Ульяновский гос. техн. университет. Ульяновск, 2001. 18 с.

51. Лоладзе, Т.Н. Износ алмазов и алмазных кругов / Т.Н. Лоладзе, Г.В. Бокучава. — М.: Машиностроение, 1967. 112 с.

52. Лурье, Г.Б. Шлифование металлов / Г.Б. Лурье. М.: Машиностроение, 1969.-172 с.

53. Лыков, A.B. Теория теплопроводности / A.B. Лыков. М.: Высшая школа, 1967.-599 с.

54. Лыков, A.B. Теплообмен: Справочник / A.B. Лыков. М.: Энергия, 1971. -560 с.

55. Мартынов, А.Н. Основы метода обработки деталей свободным абразивом, уплотненным инерционными силами / А.Н. Мартынов. Саратов, Изд-во Сарат. ун-та, 1981. -212 с.

56. Маслов, E.H. Теория шлифования материалов / E.H. Маслов. М.: Машиностроение, 1974.-320 с.

57. Механические свойства конструкционных материалов при сложном напряженном состоянии: Справочник / A.A. Лебедев, Б.И. Ковальчук, Ф.Ф. Гигиняк, В.П. Ламашевский. Киев: Наук, думка, 1983. - 367 с.

58. Мишнаевский, Л.Л. Износ шлифовальных кругов / Л.Л. Мишнаевский.

59. Киев: Наукова думка, 1982. 192 с.

60. Оберталина, М.В. Технологическое обеспечение качества поверхности изделий при профильном алмазном шлифовании: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Пензенский гос. университет. Пенза, 2005. 21 с.

61. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей авиационных двигателей / В.Ф. Безъязычный. М.: Изд-во МАИ, 1993. -184 с.

62. Оробинский, В.М. Прогрессивные методы шлифования и их оптимизация: Учеб. пособие / В.М. Оробинский. Волгоград, ВолгГТУ, 1996. - 218 с.

63. Островский, В.И. Оптимизация условий эксплуатации абразивного инструмента / В.И. Островский. М.: НИИМаш, 1984. - 54 с.

64. Островский, В.И. Теоретические основы процесса шлифования / В.И. Островский. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. - 144 с.

65. Панова, О.Г. Повышение эффективности операций хонингования на основе анализа температурных деформаций инструмента и детали: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Рыбинская гос. авиац. технол. академия им. П.А. Соловьева. Рыбинск, 2005. 16 с.

66. Пилинский, В.И. Силы и коэффициент трения при шлифовании / В.И. Пилинский // Трение и износ. 1984. - Т.5. — №1. - С.73-80.

67. Полтавец, В.В. Обоснование режимов шлифования труднообрабатываемых материалов при электроэрозионном воздействии на рабочую поверхность круга: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Донецкий национ. техн. университет. Донецк, 2001. 19 с.

68. Полянчиков, Ю.Н. Анализ и оптимизация операции шлифования: монография / Ю.Н. Полянчиков. М.: Машиностроение, 2003. - 270 с.

69. Попов, С.А. Алмазно-абразивная обработка металлов и твердых сплавов / С.А. Попов, Н.П. Малевский, Л.М. Терещенко. М.: Машиностроение, 1977.-263 с.

70. Попов, С.А. Формирование рельефа режущей поверхности шлифовальныхкругов / С.А. Попов, JI.C. Соколова // Алмазы. 1973. - №7. - С. 11-17.

71. Прыкин, В. Б. Технико-экономический анализ производства / В.Б. Прыкин. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 324 с.

72. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник / под общ. ред. В.М. Великанова. Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1990.-421 с.

73. Рашоян, И.И. Повышение точности формы сложнопрофильных поверхностей деталей при круглом врезном шлифовании прерывистыми кругами: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Самарский гос. техн. университет. Самара, 2005. 22 с.

74. Редько, С.Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов / С.Г. Редько. Саратов: Изд-во СГУ, 1962. - 231 с.

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

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

77. Репко, A.B. Развитие теории технологии шлифования деталей их материалов, склонных к образованию тепловых дефектов: Автореф. дис. . докт. техн. наук / Ижевский гос. техн. университет. Ижевск, 2005. 48 с.

78. Рыжкин, A.A. Теплофизические процессы при изнашивании инструментальных режущих материалов / A.A. Рыжкин. Ростов н/Д: ДГТУ, 2005. -311 с.

79. Сагарда, A.A. Анализ причин износа алмазно-абразивного инструмента / A.A. Сагарда // Технология и орг. пр-ва, 1968. №2, С. 54-57.

80. Салов, П.М. Принципы самоорганизации износа шлифовальных кругов / П.М. Салов, Б.А. Кравченко. Самара: Самар.гос.техн.ун-т, 2001. - 118 с.

81. Семиколенных, В.В. Интенсификация процесса глубинного шлифования деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе путем увеличения скорости резания: Автореф. дис. . канд. техн. наук / МГТУ «СТАНКИН».1. Москва, 2003.-21 с.

82. Семко, М.Ф. Алмазное шлифование синтетических сверхтвердых материалов / М.Ф. Семко, А.И. Грабченко, М.Г. Ходоревский. Харьков: Вища школа, 1980. - 192 с.

83. Сипайлов, В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности / В.А. Сипайлов. М.: Машиностроение, 1978. -167 с.

84. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник / под общ. ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. — М.: Машиностроение, 1995. 496 с.

85. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / JT.B. Худобин, А.П. Бабичев, Е.М. Булыжев и др. / под общ. ред. JT.B. Худобина. М.Машиностроение, 2006. - 544 с.

86. Смелянский, В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием / В.М. Смелянский. М.: Машиностроение, 2002. - 300 с.

87. Соболь, И.М. Численные методы Монте-Карло / И.М. Соболь. М.: Наука, 1973.-312 с.

88. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов: Справочник / Полухин П.И., Гунн Г.Я., Галкин A.M. М.: Металлургия, 1976.-488 с.

89. Справочник по теплопроводности / С.С. Кутателадзе, В.М. Боришанский. -М.:Госэнергоиздат, 1959. 414 с.

90. Сурков, А.Н. Разработка и исследование высокоэффективного способа шлифования сложнопрофильных поверхностей: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Самарский гос. техн. университет. Самара, 2004. 21 с.

91. Суслов, А.Г. Экспериментально-статистический метод обеспечения качества поверхностей деталей машин: Монография / А.Г. Суслов, O.A. Горленко. М.: Машиностроение-1, 2003. - 303 с.

92. Теплопроводность твердых тел: Справочник / A.C. Охотин, Р.П. Боровикова и др. / под ред. A.C. Охотина. М.: Энергоатомиздат, 1984. -320 с.

93. Тюльпинова, Н.В. Имитационное моделирование процесса формирования тепловых импульсов в контактной зоне заготовки и шлифовального круга / Н.В. Тюльпинова // Вестник БГТУ. 2008. - №1(17). - С. 24-28.

94. Феоктистов, А.Б. Шлифование закаленных легированных сталей высокопористыми абразивными кругами без применения смазочно-охлаждающих жидкостей: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М.: 2001. -20 с.

95. Филимонов, JI.H. Высокоскоростное шлифование / JI.H. Филимонов. Л.:

96. Машиностроение, 1979. — 248 с.

97. Филимонов, J1.H. Стойкость шлифовальных кругов / JI.H. Филимонов. -JL: Машиностроение, 1973. 136 с.

98. Фролова, И.Н. Пути повышения точности параметров геометрической формы наружных цилиндрических поверхностей высокоточных деталей на операциях доводки: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Нижегородский гос. техн. университет. Нижний Новгород, 2000. 22 с.

99. Хрульков, В.А. Шлифование жаропрочных сплавов / В.А. Хрульков. М.: Машиностроение, 1964. — 191 с.

100. Худобин, Л.В. Минимизация засаливания шлифовальных кругов / Л.В. Худобин, А.Н. Унянин. Ульяновск: УлГТУ, 2007. - 298 с.

101. Худобин, Л.В. Шлифование композиционными кругами / Л.В. Худобин, Н.И. Веткасов. Ульяновск: УлГТУ, 2004. - 256 с.

102. Хусаинов, А.Ш. Повышение эффективности операций шлифования заготовок тонкостенных деталей путем снижения теплонапряженности процесса обработки: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Ульяновский гос. техн. университет. Ульяновск, 1996.-20 с.

103. Шумячер, В.М. Физико-химические процессы при финишной абразивной обработке: Монография / В.М. Шумячер. Волгоград: ВолгГАСУ. - 2004. - 161 с.

104. Экономика предприятия / под ред. А.Е. Карлика, М.Л. Шухгальтер. М.: ИНФРА-М, 2001.-432 с.

105. Якимов, A.B. Абразивно-алмазная обработка фасонный поверхностей / A.B. Якимов. М.: Машиностроение, 1984. - 312 с.

106. Якимов, A.B. Оптимизация процесса шлифования / A.B. Якимов. М.: Машиностроение, 1975. — 176 с.

107. Якимов, A.B. Теплофизика механической обработки A.B. Якимов, П.Т. Слободяник, A.B. Усов. - Киев - Одесса: Лыбидь, 1991. - 240 с.

108. Яхутлов, М.М. Повышение работоспособности алмазных инструментовнаправленным изменением физических характеристик их режущей части: Автореф. дис. . докт. техн. наук / МГТУ «СТАНКИН». Москва, 2001. -38 с.

109. Ящерицын, П.И. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: Учеб. для вузов / П.И. Ящерицын, M.JI. Еременко M.JL, Е.Э. Фельдштейн. Минск: Высш. шк., 1990. - 512 с.

110. Ящерицын, П.И. Тепловые явления при шлифовании и свойства обработанных поверхностей / П.И. Ящерицын, А.К. Цокур, М.П. Еременко. Минск: Наука и техника, 1974. — 210 с.

111. Ящерицын, П.И. Шлифование металлов / П.И. Ящерицын, Е.А. Жалнерович. Минск: Беларусь, 1963. - 356 с.

112. Guo, G. Analysis of transient temperatures in grinding / C. Guo, S. Malkin // Trans. ASME J. Eng.Ind. 1995.- 117.-№4.-P. 571-577.

113. Guo, G. Heat transfer in grinding / G. Guo, S. Malkin // Journal of Material Processing fhd Manufacturing Science, 1990. Vol. 1. - P. 16-27.

114. Ikawa, N. Thermal aspects of wear of diamond grain in grinding / N. Ikawa, T. Tanaka. CIRP, 1971, p. 153-157.

115. Malkin, S. Energy partition and cooling during grinding / S. Malkin, G. Guo // Proc. 3rd Int. Machining & Grinding Conf., Cincinnati, Ohio, Oct. 4-7, 1999.

116. Sato, K. Grinding temperatures / K. Sato // Bull, of Japan Society of Grinding Engineers, 1961, Vol. 1. P. 31-33.

117. Shaw, M.C. Metal cutting principles/ M.C. Shaw // Oxford University Press, London, 1984. P. 251.

118. Takazawa, K. Thermal aspects of the grinding operation/ K. Takazawa // IDR. Ind. Diamond Rev., 1972, Ap. P. 143-149.