автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности точения крупногабаритных деталей из бронз широкими резцами

На правах рукописи

ООЗ169649

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОЧЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ БРОНЗ ШИРОКИМИ РЕЗЦАМИ

Специальность 05 03 01 - Технологии и оборудование механической и

физико-технической обработки 05 02 08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 МАЙ 2008

Орел 2008

003169649

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения» Липецкого государственного технического университета и кафедре «Технология машиностроения и конструкторско - технологическая информатика» Орловского государственного технического университета

Научный руководитель-

доктор технических наук, профессор Козлов Александр Михайлович

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Киричек Андрей Викторович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Протасьев Виктор Борисович

кандидат технических наук, доцент Дерли Александр Николаевич

Ведущее предприятие

ООО Промышленно - финансовая компания «Воронежский станкозавод -Холдинг»

Защита диссертации состоится «6» июня 2008 г в 16-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 182 06 при Орловском государственном техническом университете по адресу 302020, г Орел, Наугорское шоссе, 29

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета

Автореферат разослан «_» мая 2008 г

Ученый секретарь совета кандидат технических наук, доцент

Ю.В Василенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Крупногабаритные детали, изготовленные из бронз, широко применяются во многих отраслях промышленности, в том числе, в металлургии За исключением подшипников скольжения, они, как правите, изготавливаются из алюминиевых бронз, что обусловлено их относительно низкой стоимостью и приемлемой износостойкостью Учитывая большие размеры деталей металлургического оборудования (МО), а также необходимость периодической замены быстроизнашивающихся бронзовых деталей, для них необходима высокопроизводительная обработка Одной из деталей МО, которая объединяет отмеченные требования, является гайка редуктора прижима электропушки доменной печи

Электропушка является важнейшим механизмом литейного двора доменной печи, ответственным за выпуск чугуна Для ее перемещения в главный желоб, наклона, прижатия ее носка к летке и выдавливания леточной массы используется редуктор прижима, в котором преобразование вращения вала главного электродвигателя электропушки в поступательное перемещение захвата, заводимого в скобу на кожухе доменной печи, осуществляется с помощью передачи типа винт - гайка Гайка прижима (гайка редуктора прижима электропушки доменной печи) является быстроизнашивающейся деталью и для снижения коэффициента трения изготавливается из различных видов бронз (в частности, алюминиевых) Ее остаточный ресурс лимитируется износом внутренней трапецеидальной резьбы При значительном износе резьба срезается, в результате чего нельзя заполнить летку леточной массой и прекратить выпуск чугуна - возникает авария, устранение последствий которой связано со значительными затратами Для предотвращения данной ситуации необходима частая замена гайки прижима

Учитывая значительные габариты гайки прижима (ф\ЬООх 1000 при массе заготовки &2бОкг), перед специалистами ремонтных цехов остро стоит задача ее высокопроизводительной обработки В настоящее время в ремонтных цехах металлургических предприятий для достижения требуемой точности и качества обработанной поверхности применяют точение призматическими резцами со вспомогательным углом в плане Однако повышение производительности точения гайки прижима в этом случае затруднено В первую очередь, требования техники безопасности не допускают применения высоких скоростей резания для крупных деталей, а большие габариты станков обуславливают их тихоходность Повышение производительности за счет увеличения подачи сдерживается увеличением шероховатости обработанной поверхности Образующаяся непрерывная стружка является потенциальным источником травматизма, препятствует механизации процессов ее уборки, транспортировки и дальнейшей переработки

Повысить производительность обработки за счет увеличения подачи позволяют широкие резцы (резцы с зачистной кромкой) Относительная дешевизна данного инструмента, высокая жесткость применяемых в ремонтных цехах станков позволяет в полной мере реализовать их возможности

Однако различие геометрических параметров главной режущей и зачистной кромок резцов разных производителей (Бапс^к Соготагй, Оуе1 и др)

для одинаковых условий эксплуатации свидетельствует об отсутствии единого взгляда на процесс их назначения, в результате чего выбор необходимого инструмента представляет собой сложную задачу

Фрагментарность знаний закономерностей образования и дробления стружки при наличии зачистной кромки сдерживает создание научно-обоснованных методик расчета геометрических параметров широкого резца и выбора режимов резания

Кроме того, техническая информация по эксплуатации широких резцов, в большинстве случаев, носит рекомендательный характер В результате, для конкретных условий обработки необходимо экспериментальное определение рациональных режимов резания Задача их поиска осложняется тем, что широкие резцы склонны к вибрациям, приводящим к следам дробления на обработанной поверхности Подобные случаи на производстве приводят не только к снижению качества готовой продукции, но и в отдельных случаях - к браку

Таким образом, повышение эффективности точения крупногабаритных деталей МО из бронз актуально

Цель работы. Повышение эффективности низкоскоростного точения широкими резцами крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз на примере гайки прижима

Основные задачи исследования.

- Разработать на примере гайки прижима метод высокопроизводительной низкоскоростной механической обработки крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз

- На основе теоретического анализа разработать модель, позволяющую определять границы благоприятного дробления стружки алюминиевых бронз с учетом формирования ее необходимой длины

- Выявить наиболее значимые параметры состояния стружки алюминиевых бронз, определяющие ее склонность к дроблению на низких скоростях резания

- Исследовать влияние технологических факторов механической обработки и геометрических параметров широкого резца на стружкодробление при низкоскоростном точении алюминиевых бронз

- Выявить причины возникновения следов дробления на поверхности гайки прижима при ее низкоскоростной обработке широкими резцами

- Разработать теоретическую методику расчета и выявить область технологических факторов низкоскоростного точения широким резцом и его геометрических параметров, при которых следы дробления на поверхности гайки прижима отсутствуют

- Разработать теоретическую методику прогнозирования шероховатости поверхности при низкоскоростном точении гайки прижима широкими резцами

- Исследовать влияние технологических факторов низкоскоростного точения широким резцом и его геометрических параметров на шероховатость и погрешность формы гайки прижима

- Разработать на примере гайки прижима технологические рекомендации по выбору рациональных режимов низкоскоростного точения

крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз широким резцом и его геометрических параметров и оценить технико - экономическую эффективность их внедрения

- Провести апробацию работы в производственных условиях

Научная новизна работы:

1 Выявлены закономерности процесса низкоскоростного точения алюминиевых бронз широкими резцами

- установлен вид связи между длиной зачистной кромки широкого резца, углом скалывания с учетом размеров впадины на свободной поверхности стружки, с одной стороны, и длиной и толщиной стружки, силами резания - с другой стороны,

- определен критерий стабильности процесса низкоскоростного точения алюминиевых бронз широкими резцами, зависящий от соотношения радиальной и нормальной составляющих силы резания,

- разработана методика назначения рациональных геометрических параметров главной режущей кромки широкого резца, которые для низкоскоростного точения алюминиевых бронз составляют у = 5°, а = 5°, 1 = 5°, ф=45°,

2 Разработана методика прогнозирования погрешности формы и шероховатости поверхности в зависимости от технологических режимов низкоскоростного точения широкими резцами Выявлена область рациональных технологических режимов низкоскоростного точения алюминиевых бронз широкими резцами (1 = 0,5 мм, V = 45 70 м/мин, Б = 0,2 0,3 мм/об, Цач^ = 2), обеспечивающих повышение производительности точения на 40%, снижение технологической себестоимости операции на 25% при достижении требуемого качества обработанной поверхности

Автор защищает:

1 Модель дробления стружки, учитывающую влияние угла скалывания, определенного с учетом глубины впадины на свободной поверхности стружки, на размеры элемента суставчатой стружки, и позволяющей определять границы благоприятного стружкодробления с учетом формирования ее необходимой длины

2 Теоретическую методику расчета критерия стабильности, зависящего от соотношения радиальной и нормальной составляющих силы резания, и позволяющую выявлять область технологических факторов низкоскоростного точения широким резцом и его геометрических параметров, при которых следы дробления на поверхности алюминиевых бронз отсутствуют

3 Теоретическую методику прогнозирования шероховатости поверхности при низкоскоростной обработке алюминиевых бронз широкими резцами, учитывающей зависимость радиальной и нормальной составляющих силы резания от угла скалывания, определенного с учетом глубины впадины на свободной поверхности стружки

4 Результаты исследований по выявлению взаимной связи между технологическими факторами низкоскоростного точения, геометрическими параметрами широкого резца и показателями эффективности процесса точения.

Достоверность работы. Результаты работы получены на основе фундаментальных положений технологии машиностроения и теории резания, теории колебаний, теории планирования эксперимента и статистической обработки данных

Практическая ценность. На примере гайки прижима разработаны рекомендации по назначению рациональных технологических факторов низкоскоростного точения крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз широким резцом и его геометрических параметров

Реализация результатов работы. Результаты работы апробированы и внедрены на ООО ПФК «Воронежский станкозавод — Холдинг» (г Воронеж), приняты к внедрению на ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (г Липецк), а также использованы в учебном процессе для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения»

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии», посвященной 50-летию Липецкого государственного технического университета (г Липецк, 2006), а также на внутривузовских научных конференциях профессорско-преподавательского состава (г Липецк, 2005-2008 г, г Орел, 2007-2008 г)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе получен патент Российской Федерации на изобретение № 2321476 (МПК В23В 27/00, В24В 39/04)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и результатов, библиографического списка из 174 наименований, приложений Работа изложена на 155 страницах и содержит 100 рисунков и 8 таблиц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первом разделе приведены сведения о гайке прижима Проведен анализ способов ее низкоскоростной механической обработки Рассмотрены методы, обеспечивающие требуемую производительность при достижении необходимой шероховатости и точности Из анализа литературных данных выявлен наиболее эффективный способ с применением широких резцов В соответствии с поставленной целью работы сформулированы задачи исследования

Во втором разделе изложена методика и условия проведения экспериментальных исследований

В качестве образцов взяты изношенные гайки прижима (рис 1) из алюминиевых бронз БрАЖ9-4 и БрАЖМц10-3-1,5, которые допускают

обработку без смазочного материала Точение деталей проводили на низкоскоростных токарных станках мод 165-5 и мод 1А650

790

упяотгаггельные кольца подшипники Рис 1 Типовая конструкция гайки npUXUtlO

втулку

Для оценки параметров шероховатости обработанной поверхности использовали профилографы-профилометры мод 170311 и Perthometer Ml фирмы Mahr, погрешности формы в поперечном сечении - индикатор STORM С21/М с ценой деления 1 мкм и диапазоном измерения 0 - 1 мм

Толщину и ширину стружки измеряли цифровым микрометром фирмы STORM мод MDM - 2910 с ценой деления 1 мкм Глубину впадины на свободной поверхности стружки и длину элемента стружки определяли по фотографиям с учетом измеренной толщины стружки, используя систему автоматизированного проектирования AutoCad

Следы дробления на обработанной поверхности контролировались визуально Обработка экспериментальных данных проводилась методами математической статистики с применением ЭВМ

Третий раздел посвящен теоретическому исследованию влияния технологических факторов низкоскоростного точения гайки прижима из алюминиевых бронз широким резцом и его геометрических параметров на стружкодробление, следы дробления и шероховатость обработанной поверхности

Установлено, что размеры стружки, влияющие на ее склонность к дроблению, в значительной степени определяются процессами, проходящими в зоне первичной деформации Для них в условиях суставчатого стружкообразования характерны большие напряжения сжатия, что является причиной образования впадины глубиной Ь на свободной поверхности стружки (рис 2) Так как для сформировавшегося элемента суставчатой стружки характерно наличие впадины определенных размеров, угол сдвига р (в конечном счете, и определяющего окончательные размеры стружки) предложено определять с учетом ее глубины Исходя из того, что общепризнанное определение угла сдвига (рис 2), не учитывает величину к, то в расчетах в качестве основной характеристики процесса суставчатого стружкообразования использовался угол скалывания определяемый из соотношения

ph = arctg (cos у / (-

s»n у)),

(О

и bc

^ (1-0,5А).

а Ь ас

где а и Ь - соответственно толщина и ширина срезаемого слоя, ас соответственно толщина и ширина стружки, у - передний угол резца

С учетом удлинения элемента стружки и снижения толщины ее поперечного сечения при образовании впадины разработана модель дробления стружки алюминиевых бронз при их низкоскоростном точении, в которой длина стружки Ь„ определяется исходя из дробления при формировании одного витка

LB = 2 тс а 0,03 (-

tgPh-tgy

■Г34 ехр(5,8 (

tgPh-tgy

»

(2)

l + tgph tgy l + tgp„ tgy

Угол скалывания Pt, определяется из равенства коэффициентов трения, рассчитанных методом теории подобия (левая часть уравнения (3)) и учитывая его зависимость от механической и адгезионной составляющей (правая часть уравнения (3))

cosj+ sin у- tg ph • (cos у - sin у) = нв / 80 _ tg (2рь) cos у- sin у+ tg ph (cos у + sin у) где НВ - твердость обрабатываемого материала

Глубина впадины h рассчитывается итерационным способом из системы уравнений, полученной из равенства предельных деформаций стружки и геометрических построений (рис 2)

íctgPh+tg(Ph-7)- h -

LchC°S (Ph

a,, sm y

-y) 2sin Ph +tg\|/sin2Ph _ h eos \¡/

(4)

cos2 y(tg\(/ + tgy) COS(y + V|/) где у - угол, определяющий положение впадины относительно обрабатываемой поверхности (рис 2), Lch - длина элемента суставчатой стружки, с учетом расположения точки L2 впадины на перпендикуляре к передней поверхности резца вычисляется из геометрических построений (рис 2)

tgy + h tg (Р„ - у).

(5)

Рис 2 Схема к расчету геометрических параметров суставчатой стружки

Расчетами установлено, что при низкоскоростном точении алюминиевых бронз на подачах Б до 0,2 0,3 мм/о б длина стружки не превышает 10 мм (рис 3) при радиусе витка 2 мм» Для удаления которой необходимо использовать пылестружкоприемники И лишь при 8 > 0,6 мм/об наблюдается благоприятное стружкодробление с формированием стружки длиной свыше 20 мм Результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными (рис 4)

Зона устойчивого

О

а

"з! >

120 105 90 75 60 45 30 15

L. < 10 1 Г стружходрсблення Зона благоприятного

<1 ^ <20 20 < Lb < 0 сгружкодроОления U >50 /

# /VN V/ YA V/, Va

fe V Va V

% fe V VA m VA

É 1 i 1 Уу 1 Ж b Щ VA i /¡X i

h Щ щ Vá JVS,

k V VA l

ú Ш

S S

"а >

120 105 90 75 60 45 30 15

Теория Практика

1 V

р W7 ¿

г г> т p.

N V.

Ч "V N Чй - V

\

/ч. гг

SV 4V •.Vü •Vj

ГЧ -t Щ » о

о" о" о" о" f-Г

S, мм/об

щ оо

о" о"

О fJ "Í Щ со

S, мм/об

Рис 3 Теоретическое влияние подачи S и Рис. 4 Влияние подачи S и скорости резания V на длину стружки L„ скорости резания V на область (мм) (БрАЖ9-4 - ВК8, t = 0,5 мм, LM4 = 3 мм, режимов резания с благоприятным Угла» = 5°, аглао = 5°, Х.глаа = 5°, ф = 45°, у2т = 0°, дроблением стружки (условия <*эач = 10°, Хзач = 0°) обработки см на рис 3)

Установлено, что следы дробления на поверхности гайки прижима при ее низкоскоростном точении широкими резцами вызваны врезанием зачистной кромки в обработанную поверхность Выявлен критерий их возникновения (критерий стабильности К (рис 5)), учитывающий наличие зачистной кромки в конструкции резца

К ~ РУглав К Q.ia» + QM,),

(6)

где Рупав ~ радиальная составляющая силы резания на главной режущей кромке (определяется исходя из размеров плоскости сдвига и угла скалывания [}(,), <3птав и 0за., - соответственно нормальная сила на задней поверхности главной режущей и зачистной кромках (рассчитываются с учетом вида деформации обрабатываемого материала под задней поверхностью резца и размеров фаски износа лезвия резца по задней поверхности)

По результатам сравнения теоретических и экспериментальных данных (рис 6) установлено, что следы дробления гарантированно образуются при значениях К > 1,3

Анализ исследований А Г Суслова и других авторов свидетельствует, что высота микронеровностей на поверхности детали рассчитывается по зависимости

^5-тах=Ьг+Ьпл+Ьд+Ь,, (7)

где Ьг - составляющая профиля шероховатости, обусловленная геометрическими параметрами рабочей части резца и кинематикой его рабочего

движения, Ищ, - составляющая, обусловленная пластическим оттеснением обрабатываемого материала; Ьд - составляющая, обусловленная колебательными перемещениями рабочей части резца относительно обрабатываемой поверхности; Ь3 - составляющая, обусловленная шероховатостью задней поверхности рабочей части резца

Зона отсутствия следов дробления

Зона формирования

S- 2- 3- S 3--- 3 ü- S, мм/об 2 5 о* § ° ч Z- 12 2 S, мм/об

Рис. 5 Теоретическое влияние скорости Рис 6 Влияние подачи S и

резания V и подачи S на следы дробления скорости резания V на область

по критерию К (БрАЖМцЮ-3-1,5 - ВК8, режимов резания, при которых

t = 0,5 мм, La, = 3 мм, угла» = 5°, аттг = 5°, следы дробления отсутствуют

^глав = 5°, о = 45°, уза, = 0°, а1ач = 10°, = 0) (условия обработки см на рис 5)

С учетом отсутствия составляющих Ьг, Ьпл, Ь3 и восстановления обрабатываемого материала после прохождения лезвия резца, получено уравнение для расчета максимальной высоты профиля шероховатости в направлении скорости резания при низкоскоростной обработке широкими резцами-

=а„„„.„ +Ь „. (8)

статически

где

аус глав

- толщина

тач-V ус глав л >

слоя обрабатываемого

материала,

упругопластически подминаемого под задней поверхностью главной режущей кромки, составляющая Ьд рассчитывается по данным А Г. Суслова с учетом коэффициента динамичности кд (определяется по-Безъязычному), характеризующего превышение реальной силы резания над ее расчетным значением, и частоты изменения f возмущающей силы резания, обусловленной частотой образования элементов стружки Гс

V

(9)

t=-

2 (а,

согласно зависимости-

tgy + h-tg(ßh -у))-(Ка Kb (1 - 0,5 h/ ас))

(Ру

(1-

r)2+Th2 f2

ß>„

где ©ри - частота собственных колебаний вершины резца; Ть - постоянная времени демпфирования; ^ - статическая жесткость технологической системы Учитывая составляющие ЬГ1Л и Ь3, максимальная высота профиля шероховатости в направлении подачи определяется из соотношения

^тк-в =К-шИ-У +Ьпл + Ьз, (И)

где при многократном прохождении режущего инструмента по поверхности детали величина ЬПЛ) согласно исследованиям А Г Суслова, рассчитывается по зависимости

■ :(1___1=_) (2 Б + гзач (_==!===))/32> (12)

4-

т2 +ai

Ra-v=Rraax-v/20, (13) Ra-S = RmaxS

где т - сопротивление обрабатываемого материала пластическому сдвигу, ат -предел текучести обрабатываемого материала

Соотношения между высотными параметрами шероховатости при использовании широких резцов определялись экспериментально. В результате получены следующие зависимости

(14)

(15) ^ =11™*/1,5 (16)

Сравнение расчетных данных с экспериментальными (рис 6, 7, табл. 1) свидетельствует, что максимальный разброс значений шероховатости для теоретической и регрессионной моделей не превышает 30 % (при условии отсутствия следов дробления) Установлено, что снижение шероховатости при увеличении числа зачистных проходов N33,, = Ь-и,, / Б (где Ьзач - длина зачистной кромки) в большей степени достигается снижением подачи Исходя из получения минимальной шероховатости необходимо принимать Ь^/Б = 2

Выявлено, что проблемы благоприятного дробления стружки и достижения необходимого качества поверхностного слоя гайки прижима (отсутствие следов дробления и заданная шероховатость) должны решаться отдельно друг_от друга, так как общее решение у них отсутствует (рис 3, 5,7)

Практика Теория

JII

1 / 7/ ■т щ р V/, 1 У/, Ж f

У,

М^ЩМОМ^Ф» о о" о" о"

3 5 о* S 2- 3 3 5 2 S, мм/об

2- S, мм/об

Рис. 6 Теоретическое влияние подачи S и Рис 7 Влияние подачи S и

скорости резания V на шероховатость скорости резания V на область

обработанной поверхности Ra.s (БрАЖ9-4 - режимов резания с допустимой

ВК8; t = 0,5 мм, Цач = 3 мм, углав = 5°, агяав = 5°, шероховатостью (Ra_s <1,6 мкм)

^глав= 5°, <р = 45°, узач = 0°, амч = 10°, Хзач = 0°) (условия обработки см на рис 6)

Табл. 1 Экспериментальные и теоретические значения параметров шероховатости

Материал

Режимы резания

V, м/мин 110 110 110 110 68

S, мм/об 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28

t,

мм 0,5

11 0,5 1,5

1

MM

Экспериментальные значения, мкм

Rmax-V» МКМ 1,82 1,87 1,94 2 1,83

Rmax-Si МКМ

5,64

3.88

3.89 5,12 3,75

Аналитические значения, мкм

Rmat-V* МКМ 2,28 2,31 2,28 2,31 2,21

Rmax-S, МКМ

4,73 4,76 4,73 4,76 4,65

Комплексное сравнение полученных данных (рис 8) свидетельствует об адекватности разработанных моделей, в процессе анализа которых выявлено, что при низкоскоростном точении алюминиевых бронз передний угол на главной режущей кромке, угол наклона главной режущей кромки и главный угол в плане необходимо назначать из условия отсутствия следов дробления (у = 5°, X = 5° и ф = 45°), задний угол - наименьшей шероховатости (а = 5°) При назначении указанных геометрических параметров главной режущей кромки зачистная кромка не участвует в процессе резания, вследствие чего ее геометрические параметры необходимо выбирать исходя из соображений ее стойкости, технологии изготовления резца и др

я и

1 >

120 105 90 75 60 45 30 15

Я

1

А /

И

5!

>

120

105

90

75

60

45

30

15

i

А

/

<Ч Tf vo оо о о" о" о" о" «

fS t vo 00

S, мм/об

2

теория практика

Рис 8 Рациональные режимы низкоскоростного точения гайки прижима широкими резцами (БрАЖМцЮ-3-1,5 - ВК8, t = 0,5 мм, Ь,ац / s = 2, уПт = 5°, аглав = 5°, ^тлая = 5°, 9 = 45°, Ът = 0°, Оза, = 10°, >™ч = 0°)

В четвертом разделе представлены результаты экспериментальных исследований влияния технологических факторов низкоскоростного точения гайки прижима широким резцом и его геометрических параметров на эффективность токарной операции

Экспериментально определена зависимость длины стружки Ьв от технологических факторов точения (коэффициент корреляции регрессионной зависимости с экспериментальными данными составляет 0,81)

17 18 19 20 21 Ц, мм Рис. 11. Взаимная связь длины витка Ь„ и показателей стружкодробления (1 = 3 мм; V = 20 - 110 м/мин; в = 0,42 мм/об; Ьич= б мм; (А) - епр; (•) -Ь/ас)

Рис. 12. Мелкая сыпучая стружка, образующаяся при обработке алюминиевых бронз в интервале подач до 0,3 мм/об Выявлено, что следы дробления являются результатом врезания зачистной кромки в обработанную поверхность. В результате анализа экспериментальных данных получено следующее факторное пространство, рекомендованное для обработки гайки прижима: I = 0,5 мм, Б = 0,2...0,4 мм/об, V = 40...75 м/мин.Рациональные геометрические параметры главной режущей кромки: у = 5°, а = 5°; <р = 45° и Х- 5°.В этом случае изменение переднего угла

Ь =20,9 + 0,7-У + 3-8-0,7-1 + 0,7-Ь_-1,■ I +1,5• V-Ьэач -

С17)

-2,3-8-1 + 0,5-8-Ьзач-1,2-1-Ьзач-2,2-У2-2,8-82-1,М2-1,1-Ь2зач Установлено, что улучшение стружкодробления при низкоскоростном точении алюминиевых бронз широкими резцами вызвано снижением толщины поперечного сечения стружки за счет преимущественного увеличения глубины впадины по сравнению с толщиной стружки {рис. 9, 10). Проведенные исследования свидетельствуют, что длина стружки Ц соотносится как с величиной Ь / ас, так и величиной ее предельной деформации е„р (рис. 11). Экспериментально подтверждено образование мелкой сыпучей стружки в интервале подач до 0,3 мм (рис. 12).

0 20 40 60 80 V, м/мин

Рис, 9. Влияние скорости резания V на глубину h впадины (м) и толщину стружки ас (•) (БрАЖ9-4 - ВК8; t = 0,7 мм; S = 1мм/об; угаав = 5°; агаав = 5°; Хгш. = 5°; <р = 45°; узач = 0"; ат = 10°; X» = 0°)

0,7

Рис. 10. Стружка, образующаяся при обработке бронз (L,a4 = 0 мм (а) и L3a4 о мм (б))

зачистной кромки в интервале значений от - 10° до 10° не приводит к следам дробления. Удлинение зачистной кромки снижает их размеры и интенсивность (табл. 2), однако не позволяет предотвратить образование следов дробления в тех случаях, когда они образовывались ранее.

Табл. 2. Влияние длины Ьзач на размеры и интенсивность следов дробления (3х)

Режимы обработки Ьзач = 3 мм Ьзач = 9 ММ

V, м/мин S, мм/об t, мм

ш ups иррш

70 1 1 ЬШ&ЯШвшШк tu

Контакт зачистной кромки резца с обработанной поверхностью, проявляющийся в образовании следов дробления, сопровождается увеличением ее шероховатости (рис. 13). Поэтому при использовании широких резцов необходимо назначать такие режимы резания, при которых стружкообразование на зачистной кромке отсутствует.

По результатам исследований получены следующие уравнения регрессии для расчета шероховатости Яа обработанной поверхности:

= 0,471 - 0,014-V + 0,2 5 + 0,127■ 1-0,079• Ьзач -0,018• V• 1 -0,038-V-Ь1а„ +

+ 0,096 • в -1 - 0,047 - Э ■ Г -0.012-1 -Ь,„ -0,182 - V2 - 0.017 ■ в2 - 0,047 ■ г2 + 0,093 • Ь2 '

' Зам ' ЗЭЧ '

К„.5 =0,685 + 0.012-У + 0,16-Б-0,22-г + 0,331-^,-0,07-V-8-0,174 Vа-0,2-V- ^ • Ья„ - 0,09 • 8 • 1: + 0,287 - в - - 0,014 - г -Ь„-0,115 • V2 + 0,23 • + 0.035 - ^ + 0,035 • Ь!„„' Коэффициенты корреляции рефессионных зависимостей с экспериментальными данными соответственно составили 0,85 и 0,79.

Эксперименты свидетельствуют, что с увеличением скорости резания шероховатость обработанной поверхности снижается, подачи - возрастает. Глубина резания влияет на шероховатость Иа в направлении скорости резания (она возрастает) (рис. 14), в то время как в направлении подачи она изменяется незначительно.

0.5 1,0 1.5 2.0 2,5 3,0 К о 0,5 1 1,5 (, мм

Рис. 13. Соотношение между Рис. 14. Влияние глубины резания t на параметром К и шероховатостью шероховатость Ra (БрАЖ9-4 - ВК8: S = 0.7 Rmax-v (♦ - БрАЖ9-4. - БрАЖК-Ы0-3-1.5) мм/об; V = 50 м/ мин; L,a4 = 3 мм; упав = 5°; агпав =

5°; Кт> = 5°: ф = 45°; у1ач = 0°; а,ач = 10а: Х3„ = 0°)

Удлинение зачистной кромки сопровождается увеличением шероховатости Я а-у (рис 15) Снижение шероховатости Ка.8 в этом случае вызвано многократным прохождением зачистной кромки по поверхности детали, т е числом зачистных проходов Ызач (рис 16) (возрастающие участки на приведенном графике соответствуют следам дробления)

л 1 4 12 1 08 06 0,4 0,2 0

О

Рис.

2Г

2 4 6 г ми

15 Влияние длины L3a4 на шероховатость Ra (БрАЖ9-4 - ВК8,

t = 0,7 мм, S = 0,7 мм/об,

7глав — 5 , СХглав ~ 5°, ?-глав

Уж = 0°,Озт = 10°,Х,ач = 0°)

V = 80 м/мин, 5°, <р = 45°,

0 10 20 30 №ач

Рис 16 Влияние числа проходов N3a4 на шероховатость Ra_s (БрАЖМц10-3-1,5 -ВК8, t = 0,5 мм, S = 0,28 1,72 мм/об, V = 60 м/мин, Угла, = 5°, агаяв = 5°, }<va = 5°, <р = 45°, уюч = 0°, азет = 10°, Х,ач = 0°)

Экспериментально получено уравнение для расчета погрешности формы б обработанной поверхности в поперечном сечении (коэффициент корреляции регрессионной зависимости с экспериментальными данными составил 0,83) 6 = 14,1-7 У+15,9 8 + 30,6 1 + 2,1 Ьич-3,5 V Б-13 V 1-3,8 V Ьзач +

+ 19,8 Б ^3,5 Б Ьза., -1 Ца,+0,9 V2 +8,9 Б2 +14,9 I2 +16,9 (20)

Эксперименты свидетельствуют, что влияние режимов резания и длины зачистной кромки на погрешность формы обработанной поверхности линейно, за исключением увеличения подачи, влияние которой определяется склонностью зачистной кромки к врезанию в обработанную поверхность Для повышения точности обработки необходимо использовать инструмент с конструктивно наименьшей ее длиной Ьзач (рис 17) В этом случае диапазон режимов резания, при которых погрешность формы 6 < 10 мкм, составляет

мм/об

I £ ~ мм/об

Рис 17 Влияние скорости резания V и подачи Б на погрешность формы 5 в поперечном сечении (в мкм) 0 = 0,5 мм, у,,[:ш = 5°, агт11 - 5°, >.,-„.,„ = 5°, <р = 45°, У тч ~ 0°, азач = 10°; Хач = 0°, а - Цач = 3 мм, б - Ь1ач = 9 мм)

Пятый раздел посвящен разработке рекомендаций по промышленному использованию результатов работы Отмечено, что режимы низкоскоростного точения крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз, в первую очередь, необходимо назначать с учетом отсутствия следов дробления В этом случае достигается допустимая величина погрешности формы и шероховатости обработанной поверхности

Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов работы рассчитывался исходя из отсутствия брака, связанного со следами дробления, отсутствия необходимости применения отделочных методов обработки и экспериментального поиска рациональных режимов резания, снижения основного времени на обработку за счет резания с большими подачами и вспомогательного за счет уменьшения затрат времени на уборку стружки

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 В диссертационной работе на примере гайки прижима решена актуальная задача повышения эффективности низкоскоростного точения крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз

2 Выявлены закономерности суставчатого стружкообразования Показано, что угол скалывания необходимо определять с учетом глубины впадины на свободной поверхности стружки, образование которой сопровождается удлинением элемента стружки и снижением толщины ее поперечного сечения Исходя из анализа уравнения предельной деформации стружки и геометрических построений, получены зависимости для прогнозирования глубины впадины Полученные соотношения положены в основу модели дробления стружки, учитывающей зависимость радиуса витка стружки в направлении, перпендикулярном к передней поверхности резца, от угла скалывания, и позволяющей, исходя из дробления стружки при формировании одного витка, определять границы благоприятного стружкодробления с учетом формирования ее необходимой длины

3 Установлено, что преимущественное влияние на стружкодробление при низкоскоростном точении алюминиевых бронз широким резцом оказывает отношение глубины впадины к толщине стружки, при увеличении которого стружкодробление улучшается, что проявляется в снижении длины стружки

4 Для обеспечения эффекта устойчивого стружкодробления с формированием стружки длиной до 10 мм низкоскоростное точение алюминиевых бронз широкими резцами необходимо производить на подачах до 0,3 мм/об, 10 20 мм -0,3 0,6 мм/об, 20 50 мм - не менее 0,6 мм/об

5 Установлено, что причиной образования следов дробления при низкоскоростном точении алюминиевых бронз широкими резцами является врезание зачистной кромки в обработанную поверхность, которое зависит от отношения сил резания на передних поверхностях резца по сравнению с их значениями на задних поверхностях (критерий стабильности К) Выявлено, что при значениях К > 1,3 гарантированно образуются следы дробления

6 Разработана теоретическая методика расчета критерия стабильности К, учитывающая зависимость размеров плоскости сдвига от угла скалывания, вид деформации обрабатываемого материала под задней поверхностью главной

режущей и зачистной кромки и размеры фаски их износа по задней поверхности Установлено, что преимущественное влияние на возникновение следов дробления оказывает подача, для предотвращения образования которых ее величину необходимо ограничивать 0,4 мм/об

7 Разработана методика прогнозирования шероховатости поверхности при низкоскоростной обработке алюминиевых бронз широкими резцами Исходя из восстановления обрабатываемого материала после прохождения лезвия инструмента и амплитуды динамического перемещения зачистной кромки с учетом коэффициента динамичности процесса резания и частоты образования элементов стружки, получены уравнения для расчета максимальной высоты профиля шероховатости в направлении скорости резания Учитывая шероховатость в направлении скорости резания, многократное прохождение зачистной кромки по обработанной поверхности и шероховатости ее задней поверхности, получены уравнения для расчета максимальной высоты профиля шероховатости в направлении подачи Определены соотношения между высотными параметрами шероховатости при использовании широких резцов

8 Установлено, что снижение шероховатости обработанной поверхности при увеличении числа зачистных проходов в большей степени достигается снижением подачи Исходя из достижения минимальной шероховатости, необходимо принимать Кзач = 2 Рациональные геометрические параметры главной режущей кромки широкого резца у = 5°, а = 5°, X = 5° и <р = 45° При назначении указанных геометрических параметров главной режущей кромки зачистная кромка не участвует в процессе резания, вследствие чего ее геометрические параметры необходимо выбирать исходя из соображений ее стойкости, технологии изготовления резца и др

9 Выявлено, что при глубине резания I = 0,5 мм в интервале скоростей резания V = 20 100 м/мин и подач Б = 0,2 1,8 мм/об погрешность формы в поперечном сечении при точении алюминиевых бронз широкими резцами не превышает 10 мкм

10 Установлено, что проблемы благоприятного стружкодробления и достижения заданного качества поверхностного слоя при низкоскоростной обработке алюминиевых бронз широкими резцами должны решаться отдельно друг от друга, так как общее решение у них отсутствует

11 Исходя из достижения необходимого качества, обработку крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз широкими резцами необходимо производить в интервале скоростей резания V = 40 75 м/мин и подач Б = 0,2 0,4 мм/об, что обеспечивает увеличение производительности токарной операции на 40 % и снижение ее себестоимости на 25 %

12 Внедрение результатов работы на ООО ПФК «ВСЗ - Холдинг» позволило получить годовой экономический эффект в размере 25600 рублей, на ОАО «НЛМК» - 31860 рублей (в ценах 2008 года)

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в научных изданиях, рекомендованных ВАК

1. Кичигин, АН Стружкодробление при обработке сплавов цветных металлов режущим инструментом с зачистной кромкой [Текст] /АН Кичигин //Справочник Инженерный журнал -2008 -№2 -С 19-23

2 Кичигин, А Н Прогнозирование частоты колебаний силы резания при точении [Текст] / АН Кичигин, АМ Козлов // Справочник Инженерный журнал -2008 -№4 -С 32-34

3 Кичигин, АН Исследование влияния зачистной кромки резца на шероховатость обработанной поверхности [Текст] /АН Кичигин, А М Козлов // Трение и смазка - 2008 - № 5 - С 45-48

4 Кичигин, А Н Влияние условий обработки на геометрические параметры суставчатой стружки [Текст] / АН Кичигин, А В Киричек // Известия ОрелГТУ Серия- «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» [Текст] -2008 — №5 - С 10-16

Статьи и материалы конференций, опубликованные в других научных изданиях

5 Кичигин, А Н Исследование зависимости ширины площадки контакта от скорости резания [Текст] / АН Кичигин, АМ Козлов // Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии [Текст] сборник научных трудов международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию Липецкого государственного технического университета 11-12мая2006г Часть 1 -Липецк ЛГТУ,2006 - С 136-138

6 Кичигин, АН Влияние зачистной кромки на процесс обработки сплавов цветных металлов [Текст] / АН Кичигин // Новые материалы и технологии в машиностроении [Текст] Сборник по итогам международной научно-технической конференции Брянск БГИТА, Вып 6, 2006 - С 34-37

7 Кичигин, АН Особенности стружкообразования при использовании широких резцов [Текст] /АН Кичигин, А М Козлов // Технические науки -региону [Текст] сб научн тр Липецк ЛГТУ, 2007 - С 43-47

8 Кичигин, А Н Прогнозирование шероховатости обработанной поверхности по степени пластической деформации стружки [Текст] /АН Кичигин, АМ Козлов // Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» [Текст] - 2007 - № 2 - С 14 -19

9, Кичигин, А Н Влияние режимов резания на параметры стружки при обработке сплавов цветных металлов режущими инструментами с зачистной кромкой [Текст] /АН Кичигин, А М Козлов // Новые материалы и технологии в машиностроении [Текст]- Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции Брянск БГИТА, Вып 7, 2007 - С 66-70

10 Кичигин, А Н Выбор длины зачистной кромки на основе параметров стружки [Текст] / А.Н Кичигин, А.М Козлов // Новые материалы и технологии в машиностроении [Текст]- Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Брянск БГИТА, Вып 7, 2007 - С 70-72

Подписано в печать 05. 05. 2008г Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Ризография Усл. печ л 1,1. Тираж 100 экз Заказ №365 ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» Типография ЛГТУ 398600 г. Липецк, ул Московская, 30

Введение.

1. Состояние вопроса.

1.1. Служебное назначение и техническая характеристика гайки прижима.

1.2. Анализ эффективности принятой технологии обработки гайки прижима.

1.3. Выбор перспективного способа чистовой низкоскоростной обработки гайки прижима.

1.4. Цель и задачи исследований.

Выводы.

2. Методика и условия проведения экспериментальных исследований.

2.1. Общая методика исследований.

2.2. Технологическое обеспечение экспериментальных исследований.

2.3. Методика испытаний и измерений.

2.4. Методика планирования и обработки результатов экспериментальных исследований.

Выводы.

3. Теоретическое исследование процессов, сопровождающих низкоскоростное точение крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз широкими резцами.

3.1. Стружкодробление при низкоскоростном точении алюминиевых бронз широкими резцами.

3.2. Теоретический анализ закономерностей формирования следов дробления при низкоскоростном точении крупногабаритных деталей из алюминиевых бронз широкими резцами.

3.3. Теоретический анализ закономерностей формирования шероховатости обработанной поверхности при низкоскоростном точении крупногабаритных деталей из алюминиевых бронз широкими резцами.

3.4 Обобщение результатов теоретического исследования процесса низкоскоростного точения крупногабаритных деталей из алюминиевых бронз широкими резцами.

Выводы.

4. Экспериментальное исследование процессов, сопровождающих низкоскоростное точение гайки прижима из алюминиевых бронз широкими резцами.

4.1. Экспериментальное исследование стружкодробления при низкоскоростном точении алюминиевых бронз широкими резцами.

4.2. Экспериментальное исследование закономерностей формирования следов дробления при низкоскоростном точении гайки прижима из алюминиевых бронз широкими резцами.

4.3. Экспериментальное исследование закономерностей формирования шероховатости обработанной поверхности при низкоскоростном точении гайки прижима из алюминиевых бронз широкими резцами

4.4. Экспериментальное исследование закономерностей формирования погрешности формы обработанной поверхности при низкоскоростном точении гайки прижима из алюминиевых бронз широкими резцами.

Выводы.

5. Рекомендации промышленности и технико-экономическая эффективность работы.

5.1. Рекомендации по промышленному применению результатов работы.

5.2. Экономический эффект разработок.

Выводы.

Актуальность темы. Крупногабаритные детали, изготовленные из бронз, широко применяются во многих отраслях промышленности, в том числе, в металлургии. За исключением подшипников скольжения, они, как правило, изготавливаются из алюминиевых бронз, что обусловлено их относительно низкой стоимостью и приемлемой износостойкостью. Учитывая большие размеры деталей металлургического оборудования (МО), а также необходимость периодической замены быстроизнашивающихся бронзовых деталей, для них необходима высокопроизводительная обработка. Одной из деталей МО, которая объединяет отмеченные требования, является гайка редуктора прижима электропушки доменной печи.

Электропушка является важнейшим механизмом литейного двора доменной печи, ответственным за выпуск чугуна. Для ее перемещения в главный желоб, наклона, прижатия ее носка к летке и выдавливания леточной массы используется редуктор прижима, в котором преобразование вращения вала главного электродвигателя электропушки в поступательное перемещение захвата, заводимого в скобу на кожухе доменной печи, осуществляется с помощью передачи типа винт - гайка. Гайка прижима (гайка редуктора прижима электропушки доменной печи) является быстроизнашивающейся деталью и для снижения коэффициента трения изготавливается из различных видов бронз (в частности, алюминиевых). Ее остаточный ресурс лимитируется износом внутренней трапецеидальной резьбы. При значительном износе резьба срезается, в результате чего нельзя заполнить летку леточной массой и прекратить выпуск чугуна — возникает авария, устранение последствий которой связано со значительными затратами. Для предотвращения данной ситуации необходима частая замена гайки прижима.

Учитывая значительные габариты гайки прижима (0 300 х 1000 при массе заготовки ~ 260 кг), перед специалистами ремонтных цехов остро стоит задача ее высокопроизводительной обработки. В настоящее время в ремонтных цехах металлургических предприятий для достижения требуемой точности и качества обработанной поверхности применяют точение призматическими резцами со вспомогательным углом в плане. Однако повышение производительности точения гайки прижима в этом случае затруднено. В первую очередь, требования техники безопасности не допускают применения высоких скоростей резания для крупных деталей, а большие габариты станков обуславливают их тихоходность. Повышение производительности за счет увеличения подачи сдерживается увеличением шероховатости обработанной поверхности. Образующаяся непрерывная стружка является потенциальным источником травматизма, препятствует механизации процессов ее уборки, транспортировки и дальнейшей переработки.

Повысить производительность обработки за счет увеличения подачи позволяют широкие резцы (резцы с зачистной кромкой). Относительная дешевизна данного инструмента, высокая жесткость применяемых в ремонтных цехах станков позволяет в полной мере реализовать их возможности.

Однако различие геометрических параметров главной режущей и зачистной кромок резцов разных производителей (Sandvik Coromant, Dijet и др.) для одинаковых условий эксплуатации свидетельствует об отсутствии единого взгляда на процесс их назначения, в результате чего выбор необходимого инструмента представляет собой сложную задачу.

Фрагментарность знаний закономерностей образования и дробления стружки при наличии зачистной кромки сдерживает создание научно-обоснованных методик расчета геометрических параметров широкого резца и выбора режимов резания.

Кроме того, техническая информация по эксплуатации широких резцов, в большинстве случаев, носит рекомендательный характер. В результате, для конкретных условий обработки необходимо экспериментальное определение рациональных режимов резания. Задача их поиска осложняется тем, что широкие резцы склонны к вибрациям, приводящим к следам дробления на обработанной поверхности. Подобные случаи на производстве приводят не только к снижению качества готовой продукции, но и в отдельных случаях — к браку.

Следовательно, повышение эффективности точения крупногабаритных деталей металлургического оборудования из бронз является актуальным.

Работа выполнялась в соответствии с научным направлением «Технологическое и инструментальное обеспечение производительности и качества обработки крупногабаритных цилиндрических деталей» кафедры технологии машиностроения Липецкого государственного технического университета (ЛГТУ) в рамках тематического плана научно — исследовательских работ, проводимых Федеральным агентством по образованию в 2008 г., и направлением «Технологическое и инструментальное обеспечение качества деталей машин» Орловского государственного технического университета (ОрелГТУ).

Целью работы является повышение эффективности низкоскоростного точения широкими резцами крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз на примере гайки прижима.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать на примере гайки прижима метод высокопроизводительной низкоскоростной механической обработки крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз.

2. На основе теоретического анализа разработать модель, позволяющую определять границы благоприятного дробления стружки алюминиевых бронз с учетом формирования ее необходимой длины.

3. Выявить наиболее значимые параметры состояния стружки алюминиевых бронз, определяющие ее склонность к дроблению на низких скоростях резания.

4. Исследовать влияние технологических факторов механической обработки и геометрических параметров широкого резца на стружкодробление при низкоскоростном точении алюминиевых бронз.

5. Выявить причины возникновения следов дробления на поверхности гайки прижима при ее низкоскоростной обработке широкими резцами.

6. Разработать теоретическую методику расчета и выявить область технологических факторов низкоскоростного точения широким резцом и его геометрических параметров, при которых следы дробления на поверхности гайки прижима отсутствуют.

7. Разработать теоретическую методику прогнозирования шероховатости поверхности при низкоскоростном точении гайки прижима широкими резцами.

8. Исследовать влияние технологических факторов низкоскоростного точения широким резцом и его геометрических параметров на шероховатость и погрешность формы гайки прижима.

9. Разработать на примере гайки прижима технологические рекомендации по выбору рациональных режимов низкоскоростного точения крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз широким резцом и его геометрических параметров и оценить технико - экономическую эффективность их внедрения.

10. Провести апробацию работы в производственных условиях.

Методы исследований.

Результаты работы получены на основе фундаментальных положений технологии машиностроения и теории резания, теории колебаний, теории планирования эксперимента и статистической обработки данных. В экспериментальных исследованиях использовалось современное станочное и измерительное оборудование и вычислительная техника.

На защиту выносятся:

1. Модель дробления стружки, учитывающая влияние угла скалывания, определенного с учетом глубины впадины на свободной поверхности стружки, на размеры элемента суставчатой стружки, и позволяющая определять границы благоприятного стружкодробления с учетом формирования ее необходимой длины.

2. Теоретическая методика расчета критерия стабильности, зависящего от соотношения радиальной и нормальной составляющих силы резания, и позволяющая выявлять область технологических факторов низкоскоростного точения широким резцом и его геометрических параметров, при которых следы дробления на поверхности алюминиевых бронз отсутствуют.

3. Теоретическая методика прогнозирования шероховатости поверхности при низкоскоростной обработке алюминиевых бронз широкими резцами, учитывающая зависимость радиальной и нормальной составляющих силы резания от угла скалывания, определенного с учетом глубины впадины на свободной поверхности стружки.

4. Результаты исследований по выявлению взаимной связи между технологическими факторами низкоскоростного точения, геометрическими параметрами широкого резца и показателями эффективности процесса точения.

Научная новизна работы.

1. Выявлены закономерности процесса низкоскоростного точения алюминиевых бронз широкими резцами:

- установлен вид связи между длиной зачистной кромки широкого резца, углом скалывания с учетом размеров впадины на свободной поверхности стружки, с одной стороны, и длиной и толщиной стружки, силами резания — с другой стороны.

- определен критерий стабильности процесса низкоскоростного точения алюминиевых бронз широкими резцами, зависящий от соотношения радиальной и нормальной составляющих силы резания.

- разработана методика назначения рациональных геометрических параметров главной режущей кромки широкого резца, которые для низкоскоростного точения алюминиевых бронз составляют: у = 5°; а = 5°; 5°; ф = 45°.

2. Разработана методика прогнозирования погрешности формы и шероховатости поверхности в зависимости от технологических режимов низкоскоростного точения широкими резцами. Выявлена область рациональных технологических режимов низкоскоростного точения алюминиевых бронз широкими резцами (t = 0,5 мм; V = 45.70 м/мин; S = 0,2.0,3 мм/об; L3a4/S = 2), обеспечивающих повышение производительности точения на 40%, снижение технологической себестоимости операции на 25% при достижении требуемого качества обработанной поверхности.

Практическая ценность.

На примере гайки прижима разработаны рекомендации по назначению рациональных технологических факторов низкоскоростного точения крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз широким резцом и его геометрических параметров.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы докладывались на международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии», посвященной 50-летию Липецкого государственного технического университета (г. Липецк, 2006), а также на внутривузовских научных конференциях профессорско-преподавательского состава (г. Липецк, 2005-2008 г., г. Орел, 2007-2008 г.).

Реализация результатов работы.

Результаты работы апробированы и внедрены на ООО ПФК «Воронежский станкозавод — Холдинг» (г. Воронеж), приняты к внедрению на ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (г.Липецк), а также использованы в учебном процессе для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения».

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 10 работ, 4 из которых -в центральной печати, в том числе получен патент Российской Федерации на изобретение № 2321476 (МПК В23В 27/00, В24В 39/04).

Личный вклад в работах: [1] — установлено влияние геометрических параметров суставчатой стружки на ее склонность к дроблению; [2] -предложена методика расчета частоты изменения возмущающей силы резания при низкоскоростной токарной обработке алюминиевых бронз; [3] -установлено влияние геометрических параметров широкого резца на шероховатость обработанной поверхности деталей из алюминиевых бронз; [4] — установлено влияние режимов резания на размеры площадки контакта стружки алюминиевых бронз с передней поверхностью резца; [5] — установлено влияние геометрических параметров широкого резца и режимов резания на эффективность токарной обработки алюминиевых бронз; [6] - предложена терминология для описания геометрических параметров стружки, образующейся при использовании широких резцов; [7] — разработана теоретическая методика расчета параметров шероховатости обработанной поверхности деталей из алюминиевых бронз, учитывающая геометрические параметры стружки; [8] — установлено влияние режимов резания на геометрические параметры стружки при использовании широких резцов; [9] -разработана теоретическая методика назначения геометрических параметров широкого резца для улучшения стружко дробления; [10] - выявлены закономерности процесса низкоскоростного точения алюминиевых бронз широкими резцами, в том числе установлен вид связи между длиной зачистной кромки широкого резца, углом скалывания с учетом размеров впадины на свободной поверхности стружки с одной стороны, и длиной и толщиной стружки — с другой стороны.

Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и результатов, библиографического списка из 174 наименований, приложений. Работа изложена на 155 страницах и содержит 100 рисунков и 8 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В диссертационной работе на примере гайки прижима решена актуальная задача повышения эффективности низкоскоростного точения крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз.

2. Выявлены закономерности суставчатого стружкообразования. Показано, что угол скалывания необходимо определять с учетом глубины впадины на свободной поверхности стружки, образование которой сопровождается удлинением элемента стружки и снижением толщины ее поперечного сечения. Исходя из анализа уравнения предельной деформации стружки и геометрических построений, получены зависимости для прогнозирования глубины впадины. Полученные соотношения положены в основу модели дробления стружки, учитывающей зависимость радиуса витка стружки в направлении, перпендикулярном к передней поверхности резца, от угла скалывания, и позволяющей, исходя из дробления стружки при формировании одного витка, определять границы благоприятного стружкодробления с учетом формирования ее необходимой длины.

3. Установлено, что преимущественное влияние на стружкодробление при низкоскоростном точении алюминиевых бронз широким резцом оказывает отношение глубины впадины к толщине стружки, при увеличении которого стружкодробление улучшается, что проявляется в снижении длины стружки.

4. Для обеспечения эффекта устойчивого стружкодробления с формированием стружки длиной до 10 мм низкоскоростное точение алюминиевых бронз широкими резцами необходимо производить на подачах до 0,3 мм/об, 10.20 мм - 0,3.0,6 мм/об, 20.50 мм - не менее 0,6 мм/об.

5. Установлено, что причиной образования следов дробления при низкоскоростном точении алюминиевых бронз широкими резцами является врезание зачистной кромки в обработанную поверхность, которое зависит от отношения сил резания на передних поверхностях резца по сравнению с их значениями на задних поверхностях (критерий стабильности К). Выявлено, что при значениях К > 1,3 гарантированно образуются следы дробления.

6. Разработана теоретическая методика расчета критерия стабильности К, учитывающая зависимость размеров плоскости сдвига от угла скалывания, вид деформации обрабатываемого материала под задней поверхностью главной режущей и зачистной кромки и размеры фаски их износа по задней поверхности. Установлено, что преимущественное влияние на возникновение следов дробления оказывает подача, для предотвращения образования которых ее величину необходимо ограничивать 0,4 мм/об.

7. Разработана методика прогнозирования шероховатости поверхности при низкоскоростной обработке алюминиевых бронз широкими резцами. Исходя из восстановления обрабатываемого материала после прохождения лезвия инструмента и амплитуды динамического перемещения зачистной кромки с учетом коэффициента динамичности процесса резания и частоты образования элементов стружки, получены уравнения для расчета максимальной высоты профиля шероховатости в направлении скорости резания. Учитывая шероховатость в направлении скорости резания, многократное прохождение зачистной кромки по обработанной поверхности и шероховатости ее задней поверхности, получены уравнения для расчета максимальной высоты профиля шероховатости в направлении подачи. Определены соотношения между высотными параметрами шероховатости при использовании широких резцов.

8. Установлено, что снижение шероховатости обработанной поверхности при увеличении числа зачистных проходов N3a4 в большей степени достигается снижением подачи. Исходя из достижения минимальной шероховатости, необходимо принимать N3a4 = 2. Рациональные геометрические параметры главной режущей кромки широкого резца: у = 5°; а = 5°, X = 5° и ср = 45°. При назначении указанных геометрических параметров главной режущей кромки зачистная кромка не участвует в процессе резания, вследствие чего ее геометрические параметры необходимо выбирать исходя из соображений -ее стойкости, технологии изготовления резца и др.

9. Выявлено, что при глубине резания t = 0,5 мм в интервале скоростей резания V = 20. 100 м/мин и подач S = 0,2. 1,8 мм/об погрешность формы в поперечном сечении при точении алюминиевых бронз широкими резцами не превышает 10 мкм.

10. Установлено, что проблемы благоприятного стружкодробления и достижения заданного качества поверхностного слоя при низкоскоростной обработке алюминиевых бронз широкими резцами должны решаться отдельно друг от друга, так как общее решение у них отсутствует.

11. Исходя из достижения необходимого качества, обработку крупногабаритных деталей МО из алюминиевых бронз широкими резцами необходимо производить в интервале скоростей резания V = 40.75 м/мин и подач S = 0,2.0,4 мм/об, что обеспечивает увеличение производительности токарной операции на 40 % и снижение ее себестоимости на 25 %.

12. Внедрение результатов работы на ООО ПФК «ВСЗ - Холдинг» позволило получить годовой экономический эффект в размере 25600 рублей, на ОАО «НЛМК» - 31860 рублей (в ценах 2008 года).

1. Абрамов, Ю.А. Экономика машиностроительного производства Текст. / Ю.А. Абрамов, И.Э. Берзинь, Н.Н. Застрожнова [и др.]. М.: Высш. шк., 1988. -304 с.

2. Аверьянова, И.Э. Комплексное влияние переднего угла и угла наклона режущей кромки на главную составляющую силы резания Текст. / И.Э. Аверьянова//СТИН. -2003.-№12. -С. 8- 10.

3. Адам, Я.И. Исследование обрабатываемости медных сплавов Текст. / Я.И. Адам // в кн.: «Чистовая обработка конструкционных металлов». М.: Машгиз, 1951.-С. 157- 194.

4. Алексеенко, А.В. Сбор и переработка металлической стружки Текст. / А.В. Алексеенко. -М.: Машиностроение, 1980. 120 с.

5. Амарего, И.Дж.А. Обработка металлов резанием Текст. / И.Дж.А. Амарего, Р.Х. Брау; пер. с англ. В.А. Пастунова. М.: Машиностроение, 1977. - С. 325.

6. Арзуманян, A.M. Тонкая прерывистая обработка цветных металлов пластинами из синтетического корунда, эльбора, гексанита и алмаза Текст. / A.M. Арзуманян // Вестник машиностроения. 1981. - №4. - С. 55 - 56.

7. Арист, JI.M. Модернизация и долговечность агломерационного и доменного оборудования Текст. / JI.M. Арист, М.А. Тылкин. М.: Металлургия, 1973.-448 с.

8. Аршанский, М.М Вибродиагностика и управление точностью обработки на металлорежущих станках Текст. / М.М. Аршанский, В.П. Щербаков. М.: Машиностроение, 1988. - 136 с.

9. Баласанян, Б.С. Пути повышения эффективности процесса ультразвукового резания материалов Текст. / Б.С. Баласанян. Ереван.: Гос. инж. ун-т Армении, 2004. - 118 с.

10. Баранчиков, В.И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник Текст. / В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; под общ. ред. В.И. Баранчикова. М.: Машиностроение, 1990. - 400 с.

11. Бармин, Б.П. Вибрации и режимы резания Текст. / Б.П. Бармин. М.: Машиностроение, 1972. - 72 с.

12. Безъязычный, В.Ф. Влияние качества поверхностного слоя после механической обработки на эксплуатационные свойства деталей машин Текст. /

13. B.Ф. Безъязычный // Справочник. Инженерный журнал. Приложение №4 2001.1. C. 9-16.

14. Безъязычный, В.Ф. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей авиационных двигателей Текст. / В.Ф. Безъязычный, Т.Д. Кожина, А.Н. Семенов. -М.: Изд-во МАИ, 1993. 184 с.

15. Безъязычный, В.Ф. Расчет погрешности обработки на основе термомеханических явлений в зоне резания Текст. / В.Ф. Безъязычный, Т.А. Бакунина, Ю.П. Чистяков // СТИН. 2004. - №11. - С. 23 - 26.

16. Безъязычный, В.Ф. Управление процессом обработки для обеспечения качества поверхностного слоя Текст. / В.Ф. Безъязычный // Справочник. Инженерный журнал. Приложение №9 2002. - С. 14-16.

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

18. Бобров, В.Ф. Особенности образования суставчатой и элементной стружки при высокой скорости резания Текст. / В.Ф. Бобров, А.И. Сидельников // Вестник машиностроения. 1976. - №7. - С. 61 - 66.

19. Бобровский, А.В. Резание цветных металлов: Справочник Текст. / А.В. Бобровский, О.И. Драчев, А.В. Рыбьяков. СПб.: Политехника, 2001. - 200 с.

20. Вайнерман, А.Е. Некоторые критерии оценки склонности медных сплавов к трещинообразованию Текст. / А.Е. Вайнерман, И.В. Чумакова, Н.В. Беляев // Сварочное производство. 1983. -№11. - С. 6-7.

21. Васин, С.А. Режущая пластина с ротационными элементами на передней поверхности Текст. / С.А. Васин, С.Я. Хлудов // Справочник. Инженерный Журнал. Приложение. 2004. - №8. - С. 9 - 11.

22. Васин, С.А. Свободные колебания токарного резца Текст. / С.А. Васин // СТИН. -2003. №1.- С. 27 -28.

23. Вознесенский, В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях Текст. / В.А. Вознесенский. М.: Финансы и статистика, 1981. - 263 с.

24. Вульф, A.M. Резание металлов Текст. / A.M. Вульф. Л.: Машиностроение, 1973.-493 с.

25. Галин, JI.A. Контактные задачи упругости и вязкоупругости Текст. / Л.А. Галин.-М.: Наука, 1980.-256 с.

26. Грановский, Г.И. Резание металлов Текст. / Г.И. Грановский, В.Г. Грановский. М.: Высш. шк., 1985. - 304 с.

27. Гребеник, В.М. Надежность металлургического оборудования Текст. / В.М. Гребеник, В.К. Цапко. М.: Металлургия, 1980. - 343 с.

28. Гришин, К.В. Разработка методов повышения точности чистовой обработки и ее прогнозирования на основе анализа температурных деформаций Текст. / К.В. Гришин // Автореферат дис. на соиск. уч. степ. к. т. н. Иваново, 2007.- 16 с.

29. Губанов, В.Ф. Базовые элементы теории автоколебаний при резании. Текст. / В.Ф. Губанов // Технология машиностроения. 2005, №1, с. 20-23.

30. Губанов, В.Ф. Вибрации при механической обработке: физика процесса и качество поверхности Текст. / В.Ф. Губанов // Технология машиностроения. 2005, №2, с. 27-33.

31. Губанов, В.Ф. Оценка свойств вибросигналов, поступающих из зоны контакта инструмент деталь Текст. / В.Ф. Губанов // Технология машиностроения. - 2005. - №7. - С. 12-14.

32. Губанов, В.Ф. Передаточная функция между силами резания и колебаниями инструмента Текст. / В.Ф. Губанов // Технология машиностроения. -2005,-№6.-С. 16-18.

33. Губанов, В.Ф. Теоретические аспекты вибродиагностики процессов механической обработки Текст. / В.Ф. Губанов // Технология машиностроения. -2005,-№6.-С. 53-57.

34. Гуревич, Я.Л. Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочники Текст. / Я.Л. Гуревич, М.В. Горохов, В.И. Захаров и др. М.: Машиностроение, 1986.-240 с.

35. Гуськов, А. М. Динамика двухрезцового точения Текст. / А. М. Гуськов // СТИН. 2004. - №11. - С. 3 - 6.

36. Дальский, A.M. Механическая обработка материалов Текст. / A.M. Дальский, B.C. Гаврилюк, JI.H. Бухаркин и др. М.: Машиностроение, 1981. - 263 с.

37. Демкин, Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин Текст. / Н.Б. Демкин, Э.В. Рыжов. -М.: Машиностроение, 1981.-244 с.

38. Денисенко, Г.Ф. Охрана окружающей среды в черной металлургии Текст. / Г.Ф. Денисенко. М.: Металлургия, 1989. - 120 с.

39. Денисов, И.Е. Повышение эффективности чистового точения режущими пластинами со сложнопрофильной режущей кромкой и ротационными элементами Текст. / И.Е. Денисов // Автореферат дис. на соиск. уч. степ. к. т. н. Тула, 2006. -19 с.

40. Дерганов, Б.С. Роликовые вращающиеся резцы Текст. / Б.С. Дерганов // Машиностроитель. 1967. - №8. - С. 57 - 61.

41. Дрейпер, Н. Прикладной регрессионный анализ Текст.: в 2 т / Н. Дрейпер, Г. Смит. -М.: Финансы и статистика, 1986.

42. Дунин-Барковский, И.В. Измерение и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности Текст. / И.В. Дунин-Барковский, А.Н. Карташева. М.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

43. Дыков, А.Д. Прогрессивный режущий инструмент в машиностроении Текст. / А.Д. Дыков, Г.И. Ясинский. JL: Машиностроение, 1972. - 224 с.

44. Ермаков, Ю.М. Современные тенденции в развитии лезвийной обработки Текст. / Ю.М. Ермаков. М.: НИИмаш, 1983. - 68 с.

45. Жарков, В.А. Вибрации при обработке лезвийным инструментом Текст. / В.А. Жарков. JL: Машиностроение, 1986. - 184 с.

46. Железнов, Г.С. Влияние угла наклона режущей кромки на главную составляющую силу резания Текст. / Г.С. Железнов // СТИН. 1999. - №5. — С. 22-23.

47. Железнов, Г.С. К вопросу определения среднего угла сдвига при резании металлов Текст. / Г.С. Железнов // Известия вузов. Машиностроение. 2000. -№5-6.-С. 95- 100.

48. Железнов, Г.С. Особенности процесса резания материалов с образованием тонких стружек Текст. / Г. С. Железнов, С. Г. Железнова // Технология машиностроения. -2006. -№1.-С. 19-21.

49. Железнов, Г.С. Оценка сил, действующих на фаске износа инструмента по задней поверхности Текст. / Г.С. Железнов // СТИН. 2003. - №6. - С. 27 - 30.

50. Железнов, Г.С. Определение среднего коэффициента трения при резании металлов Текст. / Г.С. Железнов // СТИН. 1999. - №3. - С. 25 - 28.

51. Железнов, Г.С. Прогнозирование вида стружки при резании металлов Текст. / Г.С. Железнов // Известия вузов. Машиностроение. 2006. - №1. - С. 104 - 108.

52. Жирков, А.А., Катунин, А.В. Стружкообразование при прерывистом резании // Известия ОрелГТУ. Серия «Машиностроение. Приборостроение». -2006.-№3.-С. 15-18.

53. Заклицян, Г.М. Тонкая обработка цветных металлов Текст. / Г.М. Заклицян, A.M. Арзумян // Промышленность Армении. 1983. - №8. - С. 52 - 55.

54. Зедгинидзе, И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем Текст. / ИГ. Зедгинидзе // Академия наук СССР; Научный совет по комплексной проблеме «Кибернетика»; М.: Наука, 1976. 390 с.

55. Зиновьев, В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах Текст.: Справочник / В.Е. Зиновьев. М.: Металлургия, 1989. - 382 с.

56. Зорев, Н.Н. Исследование элементов механики процесса резания Текст. / Н.Н. Зорев. М.: Машгиз, 1952. - 363 с.

57. Зорев, Н.Н. Высокопроизводительная обработка стали твердосплавными резцами при прерывистом резании Текст. / Н.Н. Зорев, Г.С. Креймер. М.: Машгиз, 1961.-78 с.

58. Зубарь, В.П. Определение теоретической формы сечения среза при лезвийной обработке Текст. / В.П. Зубарь, С.А. Шарамко, А.Г. Тимчук // Резание и инструмент. 1991.-Вып. 45.-С. 21 -25.

59. Износостойкость Текст. / Под ред. А.А. Благонравова. М.: Наука, 1975.-220 с.

60. Ипполитов, С.К. Выбор материала инструмента для отделочной обработки деталей из сплавов меди Текст. / С.К. Ипполитов, Ю.А. Сергеев, О.М. Щебров // В сб. Процессы и оборудование алмазо-абразивной обработки. М.: МЗМИ, 1982.-С. 57-61.

61. Исследование вибраций при обработке на станках резанием Текст. / Под ред. акад. Дикушина В.И., проф. Решетова Л.И. М.: Машгиз, 1958.

62. Катунин, В.В. Производство запасных частей и сменного оборудования для черной металлургии Текст. / В.В. Катунин, А.И. Стальский, И.М. Кирцер. -М.: Металлургия, 1986.-263 с.

63. Камалов, B.C. Шероховатость поверхности при сверхскоростном фрезеровании латуни и бронзы Текст. / B.C. Камалов, Н.А. Лисягин, И.И. Портнов//Известия вузов. Машиностроение. 1984. -№11. - С. 129- 132.

64. Карлик, Е.М. Экономика машиностроения Текст. / Е.М. Карлик, К.М. Великанов, В.Ф. Власов и др. Л.: Машиностроение, 1985. - 392 с.

65. Касьян, М.В. Модель обрабатываемости меди Текст. / М.В. Касьян, М.Т. Наджарян // Известия АН АрмССР сер. Технических наук. 1984. - №4.

66. Каценеленбоген, М.Е. Справочник работника механического цеха Текст. / М.Е. Каценеленбоген, В.Н. Власов. М.: Машиностроение, 1984. - 240 с.

67. Кедров, С.С. Колебания металлорежущих станков Текст. / С.С Кедров. -М.: Машиностроение, 1978. 199 с.

68. Киричек, А.В. Исследование процесса алмазного выглаживания деталей из сплавов меди Текст. / А.В. Киричек, О.М. Щебров, Ю.А. Сергеев //

69. Технологическое обеспечение качества машиностроительных изделий. Тез. докл. Всесоюзн. научн.-техн. конф. 1 -4 октября 1990 г. Москва, 1990. С. 161 - 163.

70. Козлов, A.M. Прогнозирование шероховатости обработанной поверхности по степени пластической деформации стружки Текст. / A.M. Козлов,

71. A.Н. Кичигин // Известия ОрелГТУ. Серия: «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» Текст.: Орел: ОрелГТУ, 2007. с. 14 - 19.

72. Комбалов, B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ Текст. / B.C. Комбалов. М.: Наука, 1974. - 112 с.

73. Коновалов, Е.Г. Прогрессивные схемы ротационного резания металлов Текст. / Е.Г. Коновалов, В.А. Сидоренков, А.В. Соусь. Минск: Наука и техника, 1972.-269 с.

74. Коновилов, В.Г. Основы новых способов металлообработки Текст. /

75. B.Г. Коновилов. Минск: Машгиз, 1961. -232 с.

76. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров текст. / Г. Корн, Т. Корн. -М.: Наука, 1973. 832 с.

77. Королев, Г.А. Локализованный сдвиг при обработке металлов резанием Текст. / Г.А. Королев // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1993. - №2. - С. 88 -90.

78. Корсаков, B.C. Точность механической обработки Текст. / B.C. Корсаков. М.: Машгиз, 1961. - 3 80 с.

79. Космачев, И.Г. Карманный справочник технолога инструментальщика Текст. / И.Г. Космачев. - JL: Машиностроение, 1969. - 264 с.

80. Костецкий, Б.И. Трение, смазка и износ в машинах Текст. / Б.И. Костецкий. Киев.: Технжа, 1970. - 396 с.

81. Кравченко, Б.А. Силы, остаточные напряжения и трение при резании металлов Текст. /Б.А. Кравченко. Куйбышев: кн. изд-во, 1962. - 180 с.

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

83. Кривоухов, В.А. Высокочастотные вибрации резца при точении Текст. / В.А. Кривоухов, A.JI. Воронов // Труды МАИ, вып. 67. Оборонгиз, 1956.

84. Кудинов, В.А. Динамика станков Текст. / В.А. Кудинов. М.: Машиностроение, 1967. - С. 360.

85. Кузнецов, В.А. Особенности процесса стружкообразования при резании предварительно деформированного слоя Текст. / В.А. Кузнецов // Резание и инструмент. 1986. - Вып. 36. - С. 74 - 77.

86. Кулаков, Ю.М. Отделочно-зачистная обработка деталей Текст. / Ю.М. Кулаков, В.А. Хрульков. М.: Машиностроение, 1979. - 216с.

87. Кумабэ, Д. Вибрационное резание Текст. / Д. Кумабэ, пер. с яп. C.JI. Масленникова. Под ред. И.И. Портнова, В.В. Белова. М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

88. Кундрак, Я. Аналитическое определение параметров шероховатости поверхности, обработанной резцами из ПСТМ Текст. / Я. Кундрак, П.И. Литовченко // Резание и инструмент. 1988. №39. - С. 43 - 51.

89. Куфарев, Г.Л. Стружкообразование и качество обработанной поверхности при несвободном резании Текст. / Г.Л. Куфарев, К.Б. Окенов, В.А. Говорухин. Фрунзе: Мектеп, 1970. - 170 с.

90. Кушнер, B.C. Развитие теории процесса резания жаропрочных сплавов на основе термомеханического подхода Текст. / B.C. Кушнер, В.А. Горелов // Технология машиностроения. 2005. -№11. - С. 14 - 16.

91. Кушнир, Е.Ф. Динамическая характеристика процесса несвободного резания Текст. / Е.Ф. Кушнир // СТИН. 1994. - №5. - С. 15 - 19.

92. Лахтин, Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов Текст. / Ю.М. Лахтин М.: Металлургия, 1979. - 320 с.

93. Лепилин, В.И. К теории стружкообразования при резания металлов Текст. / В.И. Лепилин // Сб. Производительность и качество при обработке жаропрочных и титановых сплавов. Вып. XXV. Куйбышев, 1967. - с. 22 - 34.

94. Лифшиц, Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов Текст. / Б.Г. Лившиц, М.: Металлургия, 1980. - 320 с.

95. Лоладзе, Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента Текст. / Т.Н. Лоладзе. М.: Машиностроение, 1982. - 320 с.

96. Лукьянов, А.Д. Фрактальная структура вибрационных колебаний при резании металлов Текст. / А.Д. Лукьянов // СТИН. 2004. №12. - С. 8 - 13.

97. Макаров, А.Д. Оптимизация процессов резания Текст. / А.Д. Макаров. -М.: Машиностроение, 1976. -278 с.

98. Mapгулес, А.У. Чистовое точение сталей керамико металлическими резцами Текст. / А.У. Маргулее. - Кемерово: кн. изд-во, 1972. - 181 с.

99. Маргулис, Д.К. Роль нароста при протягивании с малыми подачами Текст. / Д.К. Маргулис //Станки и инструмент . 1960. - №12. - С. 21 - 24.

100. Маталин, А.А. Технологические методы повышения долговечности деталей машин Текст. / А.А. Маталин. Киев: Техника, 1971. - 142 с.

101. Матвеев, С.Н. Кинематика стружкообразования при косоугольном резании с осевыми вибрациями Текст. / С.Н. Матвеев // Резание и инструмент. -1988.-Вып. 40.-С. 21 -23.

102. Можаев, С.С. Скоростное и силовое точение сталей повышенной прочности Текст. / С.С. Можаев. М.: Оборонгиз, 1957. - 273 с.

103. Мокрицкий, Б .Я. Особенности стружкообразования и устойчивости системы при нестационарном резании Текст. / Б.Я. Мокрицкий // Известия ВУЗов. 2006, №1, с. 82 88.

104. Мольнар, И. О податливости технологической системы при резании материалов Текст. / И. Мольнар // Резание и инструмент. 1985. №33. - С. 136 -137.

105. Михайлов, С.В. Анализ процесса завивания стружки при резании металлов методом линий скольжения Текст. / С.В. Михайлов // Известия вузов. Машиностроение. 2004. - №2. - С. 47 - 53.

106. Михайлов, С.В. Исследование динамики изменения длины пластического контакта стружки с инструментом при резании металлов Текст. / С.В. Михайлов // Справочник. Инженерный журнал. 2005. -№1. - С. 13-16.

107. Михелев, Л.И. Контроль качества машин Текст. / Л.И. Михелев. М.: Машиностроение, 1991. - 160 с.

108. Наджарян, М.Т. Влияние режимов на удельную работу резания меди Текст. / М.Т. Наджарян // Воздействие режущего инструмента на физические свойства металлов. Вып. III. БОМЛ., АН АрмССР, 1973. С. 15-17.

109. Наджарян, М.Т. Оптимальная скорость резания при обработке технически чистой меди Текст. / М.Т. Наджарян // Воздействие режущего инструмента на физические свойства металлов. Вып. III. БОМЛ., АН АрмССР, 1973.-С. 23-25.

110. Наджарян, М.Т. Особенности оптимизации режимов резания технически чистой меди Текст. / М.Т. Наджарян // Автор, дис. . канд. техн. наук -Ереван, 1975. 16 с.

111. Некрасов, С.С. Обработка материалов резанием Текст. / С.С. Некрасов. М.: Агропромиздат, 1988. - 336 с.

112. Некрасов, С.С. Сопротивление хрупких материалов резанию Текст. / С.С. Некрасов. -М.: Машиностроение, 1971. -253 с.

113. Непомнящий, В.А. Стружкообразование при обработке алюминиевых сплавов алмазными инструментами Текст. / В.А. Непомнящий, Д.И. Волков, С.Л. Проскуряков // Справочник. Инженерный журнал. 2003. - №10. - С. 21 - 25.

114. Носов, С.В. Планирование эксперимента Текст. / С.В. Носов. -Липецк: ЛГТУ, 2003. 85 с.

115. Осинцев, О.Е. Медные сплавы. Бронзы, обрабатываемые давлением Текст. / О.Е. Осинцев, В.Н. Федоров // Приложение. Справочник. Инженерный журнал. 2003. - №6.

116. Осинцев, О.Е. Медь: структура, свойства, полуфабрикаты Текст. / О.Е. Осинцев, В.Н. Федоров // Приложение. Справочник. Инженерный журнал. 2002. - №1.

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

118. Парриш, П. Обработка поверхности и надежность материалов Текст. / П. Парриш, X. Херглотц и др. М. : Мир, 1984. - 192 с.

119. Петруха, П.Г. Технология обработки конструкционных материалов Текст. / П.Г. Петруха, А.И. Марков, П.Д. Беспахотный и др.; Под ред. П.Г. Петрухи. -М.: Высш. шк., 1991. 512 с.

120. Петрушин, С.И. Введение в теорию несвободного резания материалов: учебное пособие Текст. / С.И. Петрушин. Томск: изд. ТПУ, 1999. - 97 с.

121. Пономарев, В.П. Конструкторско-технологическое обеспечение качества деталей машин Текст. / В.П. Пономарев, А.С. Батов, А.В. Захаров и др. -М.: Машиностроение, 1984. 184 с.

122. Подураев, В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания Текст. / В.Н. Подураев. М.: Машиностроение, 1977. - 304 с.

123. Подураев В.Н., Захаров Ю.Е. К вопросу о причинах возникновения и средствах гашения автоколебаний при обработке резанием Текст.: Научные доклады высшей школы. -М.: Машиностроение. 1959, №1.

124. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями Текст. / В.Н. Подураев. -М. Машиностроение. 1970. С. 351.

125. Подураев, В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов Текст. / В.Н. Подураев. М.: Высш. шк., 1974. - 587 с.

126. Прилуцкий, В.А. Технологические методы снижения волнистости поверхностей Текст. / В.А. Прилуцкий. М.: Машиностроение, 1978. - 136 с.

127. Прогрессивные методы обработки резанием Текст.: сб. материалов семинара / под ред. И.И. Олейникова, М.А. Шатерина. Л.: ЛДНТП, 1981. - 94 с.

128. Равская, Н.С. Исследование метода самоорганизации для исследования влияния режимов резания на шероховатость поверхности Текст. / Н.С. Равская // Резание и инструмент. 1983, №29, с. 104 108.

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

130. Резников, Н.И. Производительная обработка нержавеющих и жаропрочных материалов Текст. / Н.И. Резников, И.Г. Жарков, В.М. Зайцев и др. М.: Машгиз, 1960. - 200 с.

131. Рой Аруп Кумар. Оптимальные геометрические параметры сверл при сверлении меди Текст. / Рой Аруп Кумар, С.И. Моисеенко, B.C. Святощик // Машиностроение. 1983. -№8. - С. 53 - 55.

132. Рой Аруп Кумар. Сила и температура резания при сверлении меди Текст. / Рой Аруп Кумар // Машиностроение. 1984. - №9. - С. 28 - 29.

133. Рыжов, Э.В. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин Текст. / Э.В. Рыжов, А.Г. Суслов, В.П. Федоров. М.: Машиностроение, 1976. - 176 с.

134. Рыкунов, А.Н. Математическое моделирование шероховатости поверхности при лезвийной обработке в условиях малых сечений срез Текст. /

135. A.Н. Рыкунов// Справочник. Инженерный журнал. 2005.-№11. - С. 11-15.

136. Рыкунов, А.Н. Минимальная толщина срезаемого слоя при чистовой лезвийной обработке Текст. / А.Н. Рыкунов, А.В. Баранов // Справочник. Инженерный журнал. 2003. - №4. - С. 15-18.

137. Рыкунов, А.Н. Тонкое точение. Математическая модель, режимные границы, физические особенности и технологические возможности процессов Текст. / А.Н. Рыкунов. Рыбинск: РГАТА, 2003. - 258 с.

138. Самойлов, B.C. Металлообрабатывающий твердосплавный инструмент / Справочник Текст. / B.C. Самойлов, Э.Ф. Эйманс, В.А. Фальковский. М.: Машиностроение, 1988.-365 с.

139. Се душ, В .Я. Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин Текст. / В.Я. Седуш. Донецк: Вища школа, 1976. - 227 с.

140. Серебровский, В.Б. Пути совершенствования обработки резанием в условиях тяжелого машиностроения Текст. / В.Б. Серебровский, Н.Д. Беренов,

141. B.П. Суриков и др. // Вестник машиностроения. 1983. -№7. - С. 53 - 56.

142. Силин, С.С. Метод подобия при резании материалов Текст. / С.С. Силин. М.: Машиностроение, 1979. - 152 с.

143. Силин, С.С. Оптимизация токарных операций по критерию благоприятной формы стружки Текст. / С.С. Силин, В.Н. Чижов, С.В. Михайлов // Вестник Верхневолжск. отд. АТН РФ: Сб. научн. трудов. Рыбинск: РГАТА, 1994. -с. 56-60.

144. Скоростное резание с большими подачами Текст.: дом инженеров и техников им. Э.Дзержинского. -М.: Машгиз, 1955. -218 с.

145. Соколовский, А.П. Научные основы технологии машиностроения Текст. / А.П. Соколовский. М.: Машгиз, 1958. - 187 с.

146. Суслов, А.Г. Инженерия поверхности деталей резерв в повышении конкурентоспособности машин Текст. / А.Г. Суслов // Справочник. Инженерный журнал. Приложение №4 - 2001. - С. 3 - 9.

147. Суслов, А.Г. Математическая модель шероховатости шлифованной поверхности Текст. / А.Г. Суслов, С.Г. Бишутин // Справочник. Инженерный журнал. №8. 2004. - С. 17 - 20.

148. Суслов, А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей Текст. / А.Г. Суслов. М.: Машиностроение, 1987. -208 с.

149. Талантов, Н.В. Неустойчивость процесса пластического деформирования и автоколебания при резании металла Текст. / Н.В. Талантов // Резание и инструмент. №33. 1985. - С. 37 - 41.

150. Ташлицкий, Н.И. Исследование характеристик жесткости и демпфирования системы СПИД на токарных станках Текст. / Н.И. Ташлицкий, В.Г. Гребень // Вестник машиностроения. 1983. -№10. - С. 48 - 50.

151. Тимощенко, В.А. Стружкообразование при точении вязких материалов Текст. / В.А. Тимощенко // СТИН. 1995. - №2. - С. 28 - 31.

152. Тимощенко, В.А. Связь условий резания и предельной пластической деформации металла в очаге стружкообразования Текст. / В.А. Тимощенко, Е.В. Голдыш // СТИН. 1996. - №11. - С. 14 - 16.

153. Трент. Резание металлов Текст. / Трент. М.: Машиностроение, 1977. - 220 с.

154. Турчанинов, И.Г. Развитие методов скоростной обработки с большими подачами в СССР Текст. / И.Г. Турчанинов, А.О. Этин // Станки и инструмент. -1953.-№8.

155. Тылкин, М.А. Повышение долговечности деталей металлургического оборудования Текст. / М.А. Тылкин. М.: Металлургия, 1971. - 608 с.

156. Федин, Е.И. Экспериментальная оценка параметров динамической модели процесса несвободного резания Текст. / Е.И. Федин // СТИН. 2004. -№2.-С. 7- 12.

157. Хлудов, С .Я. Теория проектирования сменных многогранных пластин с рациональной геометрией для чистового точения с дроблением стружки Текст. Автореферат на соискание ученой степени д.т.н./ С.Я. Хлудов Тула, 2007. - 40 с.

158. Цеков, В.И. Прогрессивные способы ремонта деталей металлургического оборудования Текст. / В.И. Цеков. М.: Металлургия, 1976. -144 с.

159. Целиков, А.И. Металлургические машины: настоящее и будущее Текст. / А.И. Целиков. М.: Металлургия, 1979. - 114 с.

160. Шустер, Л.Ш. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с обрабатываемым материалом Текст. / Л.Ш. Шустер. М.: Машиностроение, 1988.-96 с.

161. Щербицкий, Б.Ф. Повышение эффективности металлургического производства и совершенствование доменного оборудования Текст. / Б.Ф. Щербицкий, В.К. Иванченко, В.Д. Жерначук и др. Киев: Техника, 1982. - 186 с.

162. Эльнсберг, М.Е. Об устойчивости процесса резания металлов Текст. / М.Е. Эльнсберг // Изв. АН СССР. Сер. техн. наук, 1959. №9.

163. Якобсон, М.О. Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке Текст. / М.О. Якобсон. М.: Машиностроение, 1956. -294 с.

164. Ящерицын, П.И. Планирование эксперимента в машиностроении Текст. / П.И. Ящерицын, Е.И. Махарский. Минск: Высшая школа, 1985. - 286 с.

165. Ящерицын, П.И. Ротационное резание металлов Текст. / П.И. Ящерицын, А.В. Борисенко [и др.]. Минск: Наука и техника, 1987. - 229 с.1. Авторские публикации:

166. Публикации в научных изданиях, рекомендованных ВАК

167. Кичигин, А.Н. Стружкодробление при обработке сплавов цветных металлов режущим инструментом с зачистной кромкой Текст. / А.Н. Кичигин // Справочник. Инженерный журнал. 2008. - № 2. - С. 19-23.

168. Кичигин, А.Н. Прогнозирование частоты колебаний силы резания при точении Текст. / А.Н. Кичигин, A.M. Козлов // Справочник. Инженерный журнал. -2008.-№4.-С. 32-34.

169. Кичигин, А.Н. Исследование влияния зачистной кромки резца на шероховатость обработанной поверхности Текст. / А.Н. Кичигин, A.M. Козлов // Трение и смазка. 2008. - № 5. - С. 45 - 48.

170. Кичигин, А.Н. Влияние условий обработки на геометрические параметры суставчатой стружки Текст. / А.Н. Кичигин, А.В. Киричек // Известия ОрелГТУ. Серия: «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» [Текст]. 2008. - № 5. - С. 10-16.

171. Статьи и материалы конференций, опубликованные в других научныхизданиях

172. Кичигин, А.Н. Особенности стружкообразования при использовании широких резцов Текст. / А.Н. Кичигин, A.M. Козлов // Технические науки -региону [Текст]: сб. научн. тр. Липецк: ЛГТУ, 2007. С. 43 - 47.