автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Повышение эксплуатационных свойств абразивных кругов на основе исследования процесса стружкообразования при шлифовании

На правах рукописи

КадильниковАлександр Викторович

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АБРАЗИВНЫХ КРУГОВ НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

Специальность 05.02.07 — Технология и оборудование механической н физико-технической обработки

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Саратов-2012

005047306

005047306

Работа выполнена в Волжском институте строительства и технологий (филиале) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Славин Андрей Вячеславович

Официальные оппоненты: Янкин Игорь Николаевич

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», профессор кафедры «Конструирование и компьютерное моделирование технологического оборудования в приборо- и машиностроении»

Бутенко Виктор Иванович доктор технических наук, профессор, Таганрогский технологический институт ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», профессор кафедры «Механика»

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Донской государственный

технический университет», г. Ростов-на-Дону

Защита состоится 31 мая 2012 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.02 при ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, ауд.319/1.

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

Автореферат размещен на сайте ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» www.sstu.ru « 2.0 у> апреля 2012 г.

Автореферат разослан « апреля 2012 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

А.А. Игнатьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время улучшение свойств абразивного инструмента уже практически достигло предела своих возможностей, и здесь начинают проявляться некоторые тенденции застоя. Последнее связано с тем, что оптимизация состава абразивных изделий осуществлялась, в основном опираясь на эмпирические данные. При этом считалась неуправляемой форма зерна, так как создается случайным образом при дроблении абразива. Между тем каждое зерно имеет индивидуальную форму и вследствие хаотического расположения в связк, обладает индивидуальными режущими свойствами. При взаимодействии зерна с обрабатываемым материалом последнему сообщается энергия в виде нагрева и пластической деформации. Рассеяние энергии в приповерхностных объемах должно влиять на эффективность шлифования. Характер рассеяния энергии определяется параметрами взаимодействия, в том числе скоростью резания, наклоном поверхности зерна в точке контакта к поверхности обрабатываемого материала.

В работах А.К. Байкалова, В.И. Островского, Л.Н. Филимонова исследовано влияние скорости резания на начальную глубину съема металла при шлифовании. В работе Н.В. Байдаковой получены некоторые экспериментальные данные эффективности шлифования (коэффициент шлифования, износ) кругами из зерен с различным коэффициентом формы. В то же время на микроуровне не раскрыт механизм взаимодействия зерна с обрабатываемым материалом. Не изучено влияние формы абразивных частиц на энергетику процесса. До сих пор нет четкого объяснения тому факту, что шлифование является адиабатическим процессом. Не описан механизм стружкообразовання, объясняющий появление различных форм стружек (например, в форме полых шаров). Солидный запас для повышения эффективности шлифования, заключенный в правильном применении геометрических параметров зерна, остается неиспользованным.

Целью диссертационной работы является повышение эксплуатационных свойств абразивных кругов на основе исследования процесса стружкообразовання при шлифовании.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Построение математической модели, описывающей механизм взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала на микроуровне.

2. Построение схемы стружкообразовання при шлифовании.

3. Исследование влияния формы и ориентации зерна на начальную глубину стружкообразовання при его заглублении в материал заготовки.

Методы н средства исследования

Теоретические исследования выполнялись с использованием методов теории резания, материаловедения, теории распространения и рассеяния волн, теории проникания. Вычисления в процессе исследований, а

также численная и графическая обработка результатов проводились на ЭВМ с применением математического аппарата прикладных программ. Экспериментальные исследования выполнены в лабораторных и производственных условиях в Волжском институте строительства и технологий (филиале) ВолгГАСУ и ООО «ИНВАБ».

Научная новизна работы:

1. На основе лучевых методов теории распространения и рассеяния волн разработана математическая модель, описывающая на микроуровне механизм взаимодействия зерна и обрабатываемого материала, позволяющий определить влияние параметров геометрической формы абразивных частиц и скорости резания на энергетические процессы, происходящие в приповерхностных объемах материала.

2. Построена схема стружкообразования при шлифовании, описывающая процесс формирования различных форм стружек и позволяющая объяснить механизм резания кромкой абразивного зерна с углом резания больше 90°.

3. Установлено влияние коэффициента формы и ориентации абразивного зерна на момент начала стружкоотделения при микрорезании, что позволяет на стадии изготовления абразивного круга повысить эффективность использования геометрических параметров режущих частиц.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель взаимодействия абразивного зерна с обрабатываемым материалом при шлифовании и результаты моделирования на ЭВМ.

2. Схема стружкообразования при шлифовании.

3. Результаты исследования влияния формы зерна и его ориентации в связке на начальную стадию процесса стружкообразования.

4 Результаты испытаний абразивных кругов из зерна с коэффициентами формы [<ф€(! ,0; 1,4), КФС( 1,4; 2,2), Кф€(2,2; 3,0) и ориентированного зерна КфС(2,2; 3,0).

Достоверность научных положении, рекомендаций и выводов подтверждается применением экспериментально обоснованных научных теорий для математического моделирования процесса стружкообразования; использованием апробированных средств для имитационного моделирования на ЭВМ полученных математических зависимостей; экспериментальным подтверждением полученных результатов при моделировании путем исследования в лабораторных и производственных условиях абразивных кругов с классифицированным по форме зерном.

Практическая ценность и реализация

Предложена модель стружкообразования при шлифовании и определены факторы, влияющие на начало съема металла в течение одного акта микрорезания. Разработаны рекомендации, позволяющие на стадии изготовления абразивного инструмента, оперируя параметрами «форма зерна»

и «ориентация зерна в связке инструмента», от 1,7 до 2,0 раз увеличивать коэффициент шлифования. Разработаны две схемы послойной укладки в пресс-форму классифицированных по форме, ориентированных абразивных частиц.

Апробация работы

Работа в полном объеме была представлена на расширенном заседании кафедры «Конструирование и компьютерное моделирование технологического оборудования в машино- и приборостроении» ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» (2012 г.); расширенном заседании кафедры «Технология машиностроения» ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет» (2010 г.). Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Шли-фабразив: Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы» (Волжский, 2004-2011), научно-технических семинарах кафедры «Технологии обработки и производства материалов» ГОУ ВПО «Волжский институт строительства и технологий (филиал) Волгоградского архитектурно-строительного университета».

Публикации

По результатам диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ, из них 3 в ведуицгх научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы. Диссертация изложена на 178 страницах, иллюстрирована 76 рисунками. Список литературы включает 151 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулированы научная задача, научная новизна, практическая ценность, положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится тематический обзор научно-технической информации по теме диссертации. Показаны особенности различных видов абразивной обработки и выделены факторы, влияющие на эффективность шлифования.

Анализ рассмотренных исследований позволяет сделать вывод о том, что образование стружки при шлифовании является сложным и недостаточно изученным процессом. Установлено, что до настоящего времени не решена динамическая контактная задача внедрения абразивного зерна в обрабатываемый материал при шлифовании, не описаны происходящие в приповерхностных объемах материала заготовки энергетические процессы и механизмы управления ими, что могло бы явиться основой для поиска путей повышения эксплуатационных характеристик абразивного

инструмента посредством использования геометрических параметров зерна для управления процессом резания на микроуровне.

В конце главы делаются выводы о слабоизученных направлениях в области взаимодействия абразивного зерна с материалом обрабатываемой детали, что позволяет определить цели и задачи исследования, изложенные выше. Здесь же приводятся основные данные, позволяющие выбрать методы исследования.

Вторая глава посвящена построению модели взаимодействия абразивного зерна с обрабатываемым материалом и разработке математического аппарата, позволяющего ее исследовать.

Сделан вывод, что при внедрении абразивного зерна в заготовку в контактной зоне возникают пластические деформации. Это подтверждается исследованиями Работнова Ю.Н., Вернера Гольдсмита, Репко A.B. Из всех возможных методов для построения модели были выбраны лучевые методы теории распространения и рассеяния волн.

В общем виде модель выглядит следующим образом (рис. 1). Обрабатываемый материал моделируется абстрактной энергетической средой, заполняющей полупространство, а абразивное зерно представлено твердым телом, частично погруженным в нее, движущимся со скоростью V вдоль поверхности и осуществляющим работу (деформация и нагрев). Элементарные объемы среды, находящиеся вблизи поверхности контакта, деформируются и нагреваются, затем деформации и нагреву подвергаются прилегающие объемы и т.д. Таким образом, твердое тело является источником возмущений, и можно говорить о рассеянии энергии в среде. Возмущения передаются ортогонально поверхности контакта с начальной величиной потока энергии J0 неизменной во времени, а рассеяние энергии в среде осуществляется вдоль лучей согласно правилам теории распространения и рассеяния волн.

Рис. 1. Модель взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала

фронта волны в различные моменты времени

Положение

Основное свойство энергетической среды - проводимость возмущений, скорость передачи I которых принята равной скорости распространения звука в материале в состоянии пластичности, величина которой значительно меньше скорости звука в упругом состоянии.

возмущений,

Для случая твердого тела в форме шара (рис. 2) получены зависимости, описывающие геометрию лучей (за момент времени ?=0 принят момент передачи возмущений с поверхности твердого тела):

I

= J / cos ß sin codt + p cos ß 0 sin CO

0

I

А у - J/ sin ßdt - p cos ß 0

о

J1 cos ß cos codt + p cos ß 0 COS CO -

\'t

(1)

где р - радиус шара; /?0 - угол наклона крайнего луча к плоскости Х02\ ?=/(/?/,/?оДр,/,0 - угол наклона луча к плоскости Х02 в произвольный момент времени в случае У=0\ со -угол между осью ОТ и проекцией вектора Т на плоскость ХОЪ в момент времени г=0; V -скорость движения шара относительно среды; - начальный угол наклона луча к плоскости Х02 (при 1=0), 3=1/1, где I, -тангенциальная скорость распространения возмущений.

Изменение геометрии лучей при УфО приводит к перераспределению энергии в окрестности шара. Для каждого элементарного объема значение

Рис. 2. Отклонение луча с течением времени

плотности энергии найдется из следующего выражения:

(2)

где /,, =^//2 +V2 -2/Vcosß - величина результирующей скорости передачи возмущений (рисунок 2), У - значение потока энергии.

Путем численных экспериментов, осуществленных на ЭВМ по полученным зависимостям, было исследовано напряженное состояние среды в зависимости от следующих параметров: радиуса шара р\ глубины h/p погружения шара в среду; отношения <5; скорости V относительного движения среды и шара. В результате установлено следующее:

1) С увеличением д лучи отклоняются сильнее, и интенсивнее рассеивается энергия, передаваемая в среду.

2) Размер шара не влияет на форму геометрических поверхностей с равным значением плотности энергии, а влияет только на их размеры.

3) Распределение энергии, передаваемой телом в среду, в значительной степени определяется соотношением У/1, с увеличением которого наблюдается смещение поверхностей равного значения плотности энергии в направлении скорости среды относительно шара. При этом энергия отводится от фронтальной части шара в сторону боковых частей, что свидетельствует о смещении зоны стружкообразования при увеличении скорости резания в область материала вблизи боковых поверхностей зерна.

4) Существует критическое значение отношения У/1, при котором поверхности равного значения плотности энергии касаются шара. В этом случае применительно к процессу шлифования можно сказать, что давления на обрабатываемый материал недостаточно, чтобы вызвать пластическое деформирование. Поэтому увеличивается усилие на зерно. С увеличением усилия материал начинает деформироваться и нагрузка падает. Часть энергии отводится, и усилия вновь увеличиваются и т.д., то есть энергия передается в материал порциями. При определенной скорости резания возможно появление эффекта неустойчивости при шлифовании.

5) При определенном значении У/1 появляется поверхность, являющаяся огибающей для семейства лучей. Математический анализ показывает, что вблизи нее концентрируется большое количество энергии, «подводимой» со стороны шара. С противоположной стороны поверхности плотность энергии равна нулю, так как данную область среды лучи не пересекают. Таким образом, огибающая является границей, при переходе через которую наблюдается резкое изменение параметров напряженного состояния, причем скорость движения огибающей вдоль поверхности среды меньше величины I и равняется V.

6) Накопление энергии перед абразивным зерном приводит к снижению давления, необходимого для пластического деформирования материала. Поэтому уменьшаются составляющие Р, и Ру силы резания. Но вследствие того, что условия накопления энергии в части материала, находящейся непосредственно под зерном, хуже, чем во фронтальной, составляющая Рг уменьшается более интенсивно, чем Ру, а значит уменьшается отношение Р,/Ру, что экспериментально подтверждено многими исследователями.

7) С увеличением глубины погружения шара в среду уменьшается величина угла р0, в результате чего условия для накопления энергии улучшаются. Анализ показывает, что уменьшение величины угла Д9 приводит к формированию огибающей при меньших скоростях взаимодействия. Это означает, что при шлифовании увеличение глубины внедрения зерна приводит к стружкоотделению при меньших скоростях.

Варьируя параметрами V/I и h/p, задаваясь напряжением [в] вблизи огибающей в отношении к напряжению на поверхности шара и считая, что при данном значении осуществляется съем материала при шлифовании, было подобрано значение [в], при котором форма кривой h/p(V/I) практически полностью совпадает с аналогичной кривой h/p(V), полученной JI.H. Филимоновым (рис. 3). Отсюда сделан вывод, что при шлифовании рабочая часть поверхности зерна испытывает давление приблизительно в 20 раз больше, чем давление, необходимое для перевода обрабатываемого материала в пластическое состояние.

С течением времени зерно изнашивается, что приводит к уменьшению отношения h/p, а значит увеличению угла ß0. Процесс стружкообразования затрудняется. С целью компенсации явления изно, можно предложить увеличение скорости резания, а также большую глубину внедрения зерна в материал. Но это может отрицательно отразиться на качестве поверхности готовой детали.

Вблизи фронтальной части шара происходит накопление энергии, которая отводится в направлении, перпендикулярном движению шара и далее к поверхности среды. Данное явление при шлифовании означает начало процесса стружкообразования. В нижней части шара возможности для выхода энергии нет. Поэтому здесь можно ожидать максимального изменения структуры, по сравнению с областями вблизи поверхности. В частности, Л.Н.Филимонов показывает, что интенсивность наклепа на дне риски, образо-

Рис. 3. Влияние скорости взаимодействия на критерий h/p

ванной при резании единичным зерном, гораздо выше, чем в зоне наплывов.

Исходя из проведенных исследований, была предложена следующая схема образования стружки при шлифовании.

Во время контакта абразивного зерна с заготовкой происходит накопление энергии перед зерном, материал пластически деформируется, вытесняется в боковых частях зерна и мгновенно затвердевает в одной из зон (рис. 4):

- в момент вытеснения материала (зона /), с образованием рваных краев наплывов по краям риски;

- непосредственно после вытеснения материала (зона II), с образованием сливной стружки;

- через некоторое время после вытеснения (зона III) с образованием стружек в форме шаров, полых изнутри;

- затвердевание при химическом взаимодействии с окружающей средой (зона IV) с образованием искр.

В третьей главе на основе результатов моделирования было оценено значение удельной энергия шлифования (Е), определяемой соотношением затрачиваемой энергии к объему снимаемого материала. Так, например, при шлифовании стали 65Г при V-20 м/с, Е=19,6 Дж/мм3, а при V= 100 м/с, Е=Ъ,92 Дж/мм3.

Полученное значение удельной энергии шлифования для стали 65Г хорошо согласуется с экспериментальными данными, полученными О.В. Пушкаревым и В.М. Шумячером при определении режущей способности зерен электрокорунда и карбида кремния на приборе РСЗ-2 (см. табл. 1).

Таблица 1

Результаты испытания шлифматериалов на приборе РСЗ-2

Шлифовальный материал Скорость резания м/с Обрабатываемый материал Удельная энергия шлифования, Дж/мм3

63С8 25 сталь 65 Г 258

24 А 8 25 сталь 65Г 149

24А25 25 сталь 65 Г 73,9

63С25 25 сталь 65 Г 92,2

24А25 35 сталь 65Г 28,1

63С25 35 сталь 65Г 54,0

91А25 35 сталь 65Г 33.4

14А25 35 сталь 65 Г 30,8

54С25 35 сталь 65Г 59,8

44А25 35 сталь 65 Г 33,8

24А8 35 сталь 65Г 84,3

63С8 35 сталь 65Г 107,2

Из таблицы видно, что теоретические результаты несколько ниже данных, полученных на установке РСЗ-2. Объяснить это можно следующим образом. При определении удельной энергии шлифования на теоретическом уровне рассматривался случай, когда процесс съема материала уже начался, а затраты энергии на врезание не учитывались. Не учитывалась и энергия, отводимая в сторону инструмента (нагрев, разрушение зерен). Кроме того, геометрия режущей части реального зерна зачастую отличается от рассматриваемой в модели формы шара, поэтому реальные энергетические затраты будут несколько выше.

В четвертой главе исследуется влияние формы зерна и его ориентации в связке на процесс микрорезания. При контакте зерна с заготовкой с течением времени изменяется толщина снимаемого слоя припуска. Рассматривая наиболее выступающие части абразивных зерен как точки, принадлежащие вращающимся окружностям с перемещающимися центрами в направлении продольной подачи, была определена мгновенная величина заглубления зерна в течение одного акта взаимодействия с обрабатываемым материалом:

1 | в/*". (3)

где (р0 - угол, образованный отрезками, соединяющими вершины двух зерен, последовательно вступающих в зону контакта, с центром абразивного круга; Я - расстояние от центра круга до вершины зерна; е,р и еЛ - величины, учитывающие погрешности расположения зерен, а также смещение зерен относительно друг друга вдоль оси круга; со - угловая скорость вращения инструмента (рад/с); 5 - скорость подачи; г - время, за момент времени г=0 принят момент начата взаимодействия зерна и заготовки, то есть самое первое касание.

По мере заглубления режущей части абразивного зерна меняется положение крайней точки контакта А (рис. 5). Меняется также величина угла Ро, образованного нормалью к поверхности зерна в крайней точке контакта и поверхностью обрабатываемого материала. Угол Ро оказывает существенное влияние на условия накопления энергии перед зерном при

шлифовании. Его значение в зависимости от величины погружения режущей части в материал определено для случая зерна в форме эллипсоида вращения,

о .У

/ / 0 1

1 V г ___* Тг---------------1

1 \ / ' < ^ е„ 1

|Л> 1 \ У

Рис. 5. Определение мгновенного значения угла /?о

ось которого наклонена к радиусу круга под углом ц>. Мгновенное значение угла ро-

Д =агсц

:+Г

(4)

Рис. 6. Мгновенная величина заглубления зерна

где гА=/((р,Н,а,Ь).

По мере внедрения абразивного зерна в обрабатываемый материал изменяются условия стружкообразования. На рис. 6 показаны результаты решения по формуле (3) для случая Я= 100мм, со-100 рад/с, У=0,02 м/с, <Ро=5°, ек—0,01, £,¿=±0,5.

Диапазон возможных значений величины /г имеет широкий разброс (на рисунке показан в виде заштрихованной области), обусловленный случайным характером расположения зерен на рабочей поверхности круга. В любой момент времени зерно может быть заглублено на величину из диапазона [Ьт!„0);И„т(0]. Если процесс стружкообразования осуществляется при глубине кр, то при данных режимах обработки часть зерен, внедренных на глубину /г,будет осуществлять съем стружки. Другая часть, для которой 1г€[11,„1П(г);Ир] - только пластически деформировать материал. Очевидно, что сужение области разброса значений И поставит абразивные зерна в одинаковые условия эксплуатации, что, в свою очередь, повысит эффективность использования инструмента, а также позволит с большей точностью прогнозировать возникающие при шлифовании усилия и качество получаемой поверхности. Способами сужения области О являются: упорядоченное расположение зерен на рабочей поверхности круга; уменьшение разновысотности зе-

Рис. 7. Изменение угла /?о в зависимости от к для случая <р=0

рен; уменьшение погрешностей и ея. Последнее возможно путем: повышения точности взаимного расположения зерен; применения абразивных кругов большего диаметра; уменьшения зернистости абразивного инструмента.

Еще один путь повышения эффективности использования инструмента заключается в увеличении количества режущих зерен путем снижения уровня начала резания /г,,. Это можно осуществить двумя способами. Первый, заключается в повышении скорости резания, что улучшает условия накопления энергии. Второй предполагает минимизацию угла р0 путем использования формы и ориентации зерна в связке.

На рис. 7 представлены графики изменения угла р0 за время одного контакта с обрабатываемым материалом зерна в форме эллипсоида вращения для различных значений коэффициента формы Кф=а/в при ср=0.

В начальный момент взаимодействия угол /?0 равняется 90° для всех случаев. В дальнейшем его значение уменьшается в зависимости от Кф. Началу процесса резания будет соответствовать определенное значение Рр, которое по мере внедрения режущей части в материал будет достигнуто раньше для случая большего Кф (в рассматриваемом примере это случай Кф=6). Считается, что начало резания начинается при глубине внедрения Л/р~0,2. В этом случае для шара (Кф=1), по рис. 7, получаем р0~54°. Это будет началом процесса стружкообразования для всех значений Кф. Можно сделать вывод, что наибольшей эффективностью обладает зерно вытянутой формы, причем ориентация его большей оси должна осуществляться по радиусу абразивного круга.

Для определения наилучшего наклона зерна к линии, соединяющей его центр с центром круга, получены графики, показывающие, как изменяется функция р0(Ь) при различных значениях угла (р (рис. 8).

а б

Рис. 8. Изменение угла ¡30 в зависимости от И (К/,=3): а) ч»0\ о) <р<0

При ср>0 увеличение данного угла приводит к смещению начала процесса резания в сторону большей глубины внедрения зерна. При определенном значении достигается самое неблагоприятное положение с точки зрения начала стружкообразования. Дальнейшее увеличение угла приводит к уменьшению начальной глубины резания. При значениях <р<0 уменьшение угла <р до определенного значения приводит к смещению начальной

глубины резания в сторону меньших значений. Дальнейшее уменьшение угла наклона зерна вызывает ухудшение условий начала стружкообразования.

На рис. 9 для случая Кф=3, показана зависимость от угла д> величины заглубления зерна, при которой начинается процесс резания. Существует область рациональных значений угла ср, в пределах которой его изменение практически не оказывает влияния на начальную глубину резания и соответствует наиболее благоприятным условиям обработки. Для случая Кф=3 и Рр=54°, данной области примерно соответствуют значения <р€[-60°;0°]. На рис. 9 показаны также случаи РР=70° и РР=80°, соответствующие большей скорости обработки V. При увеличении V область рациональных значений угла <р расширяется. То есть при высоких значениях V форма поверхности и ориентация зерна сказываются в меньшей степени на начале процесса стружкообразования. Поэтому можно ожидать, что влияние формы зерна при высоких скоростях будет менее значительным, чем при низких.

-80° -60° -40° -20° 0° 20° 40° 60° 80° у

Рис. 9. Зависимость критерия стружкообразования от угла ориентации у абразивного зерна с поверхностью в форме эллипсоида вращения (Кф=3)

С увеличением коэффициента формы изменяются в сторону увеличения амплитудные значения кривой ~(<р). При отрицательных значениях

а

угла <р график приближается к оси абсцисс. При положительных наблюдается резкое отклонение в противоположную сторону, что означает увеличение начальной глубины резания. При уменьшении величины Кф, разброс значений функции снижается, и график приближается к прямой линии, соответствующей случаю Кф=1, то есть случаю обработки абразивным зерном в форме шара. В то же время значение Кф практически не сказывается на диапазоне рациональных значений угла (р.

Для каждого значения угла <р существует критическая глубина резания, когда Ро=0. При Дз<0, стружка будет отводиться не в боковые стороны от зерна, а в сторону центра абразивного круга, и вдавливаться в связку инструмента. Поэтому необходимо ограничиться положительными значениями угла у?0- В этой связи при проектировании инструмента можно рекомендовать придерживаться верхней части области рациональных значений угла (р, это примерно соответствует интервалу [-20°;0 ].

Для практической реализации круга с ориентированным зерном разработаны две схемы послойной укладки в пресс-форму классифицированных по форме ориентированных абразивных частиц. В первой схеме специальным разравнивающим устройством осуществляется ориентирование свободно насыпаемых зерен в плоскости, перпендикулярной оси вращения круга. Вторая схема основана на укладке уже ориентированных вибрационным способом зерен.

В пятой главе приведены результаты промышленных исследований абразивных кругов с зерном различной форы (/Сф€( 1,0; 1,4), Кф€( 1,4; 2,2), КФС(2,2; 3,0) и Кф€(2,2; 3,(^-ориентированные). В лаборатории Волжского института строительства и технологий и на предприятии ООО «ИНВАБ» были проведены испытания экспериментальных кругов ПП 100x20x20. В качестве абразивного материала использовалось классифицированное зерно нормального электрокорунда 14А40, 14А50, 14А63.

В результате исследования влияния формы абразивного зерна на коэффициент шлифования, интенсивность съема материала и износ кругов были получены следующие результаты:

1 Экспериментально подтверждены теоретические выводы, полученные в главах 2 и 3:

- эффективность шлифования повышается (увеличивается коэффициент шлифования Кш и интенсивность съема материала) в случае, если значение угла Ро между нормалью к поверхности зерна в крайней точке контакта с обрабатываемым материалом (рис. 2) достигается при меньшей глубине внедрения зерна в обрабатываемый материал;

- износ абразивного инструмента уменьшается, если значение /?б, по мере внедрения зерна в обрабатываемый материал достигается при меньшей глубине;

- абразивный круг с неориентированными зернами неизометричной формы имеет эксплуатационные показатели хуже, чем обычные, причем чем больше неизометричность, тем больше разница в показателях;

- для использования преимуществ зерен удлиненной формы необходима их ориентация при изготовлении абразивного инструмента.

2 Использование абразивных кругов с ориентированным классифицированным зерном с коэффициентом Кф€(2,2; 3,0) позволяет увеличить коэффициент шлифования в 1,2-1,4 раза по сравнению кругами Кф€( 1,0; 1,4) или по сравнению с обычными кругами в 1,7-2 раза

3 Экспериментально получены количественные показатели, подтверждающие, что сужение области D (рис. 6), характеризующей погрешность расположения зерен в связке, ведет к повышению эксплуатационных характеристик абразивного инструмента:

- при использовании шлифовальных кругов, изготовленных из зерна с коэффициентом формы /^,= 1,0-1,4, по сравнению с обычными кругами:

1) количество правок уменьшается в 1,5-2 раза;

2) повышается стойкость абразивного инструмента на 20-25%;

3) при изменении коэффициента формы зерна без его ориентирования от Кф= 1,0 до Кф=3,0 (что соответствует расширению области D (рис. 6)) коэффициент шлифования уменьшается в 1,15-2,74 раза, интенсивность съема металла уменьшается в 1,3-1,5 раза;

- при использовании шлифовальных кругов 14А40 вместо кругов 14А63 (что соответствует уменьшению области D):

1) коэффициент шлифования увеличивается в 1,2-2,84 раза;

2) линейный износ уменьшается в 2,0-2,5 раза.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Анализ работ российских и зарубежных исследователей локазал, что до настоящего времени процесс взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала практически не исследован на микроуровне. Отсутствие математических моделей, описывающих физические процессы при микрорезании, является препятствием к пониманию механизма струж-кообразования при шлифовании. Соответственно, не были определены параметры взаимодействия и параметры формы зерна, влияющие на энергетические процессы в приповерхностном слое материала и эффективность образования стружки.

2. На основе лучевых методов теории распространения и рассеяния волн построена математическая модель, описывающая энергетические процессы, протекающие в зоне взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала. Установлены факторы, влияющие на эффективность накопления энергии вблизи абразивного зерна - это скорость резания и угол ро между нормалью к поверхности зерна в крайней точке контакта с обрабатываемым материалом (рисунок 2).

3. Описан механизм стружкообразования при шлифовании. Получено объяснение образуемых форм стружек в зависимости от момента затвердевания вытесняемого материала: рваные края наплывов, сливная стружка, стружка в виде полых шаров.

4. Теоретическим путем определено значение удельной энергии шлифования. Результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными при определении режущей способности абразивного материала на установке РСЗ-2.

5. Для зерна в форме эллипсоида вращения исследовано влияние коэффициента формы и его наклона в связке инструмента на начальную глубину стружкообразования при его внедрении в материал заготовки.

6. Проведены испытания кругов 14А40, 14А50, 14А63 с классифицированным по форме зерном. Так, использование абразивных кругов с ориентированным зерном с коэффициентом формы КФС(2,2; 3,0) позволяет увеличить коэффициент шлифования в 1,2-1,4 раза по сравнению с кругами Кф= 1,0-1,4 или по сравнению с обычными кругами в 1,7-2 раза.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ

1. Кадилышков, A.B. Модель взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала при шлифовании. Схема стружкообразования /

B.М. Шумячер, A.B. Кадильников // Технология машиностроения. - 2007 - №4. - С. 18-21.

2. Кадильников, A.B. Влияние формы поверхности шлифовального круга и ориентации абразивного зерна в связке на начало процесса стружкообразования / В.М. Шумячер, A.B. Кадильников // Технология машиностроения -2007.-№5,-С. 29-33.

3. Кадильников, A.B. Контактные взаимодействия абразивных зерен с обрабатываемой поверхностью при шлифовании металлов / A.B. Кадильников, A.B. Славин, В.М. Шумячер // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. - 2011. - Вып. 24/43. - С. 197-200.

Публикации в других изданиях

4. Кадильников, A.B. Модель взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала при шлифовании / A.B. Кадильников, В.М. Шумячер // Сб. науч. тр. XXV Российской школы по проблемам науки и технологий. - Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - С.203-205.

5. Кадильников, A.B. Влияние скорости взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала на механизм стружкообразования /

A.B. Кадильников, В.М. Шумячер // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив - 2006: сб. ст. Между-нар. науч.-техн. конф. - Волжский: ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ, 2006 -

C.148-152.

6. Кадильников, A.B. Влияние формы абразивного зерна и его ориентации в связке на процесс стружкообразования / A.B. Кадильников,

B.М. Шумячер // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив - 2006: сб. ст. Междунар. науч.-техн. конф. -Волжский: ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ, 2006. - С.152-156.

7. Кадильников, A.B. Изменение глубины внедрения абразивного зерна в обрабатываемый материал в течение одного контакта / A.B. Кадильников, В.М. Шумячер // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив - 2006: сб. ст. Междунар. науч.-техн. конф. - Волжский: ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ, 2006. - С.156-158.

Подписано в печать 19.04.12 Формат 60x84 1/16

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

Тираж 100 экз. Заказ 69 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Тел.: 24-95-70; 99-87-39, e-mail: i7.dat@ssni.ru

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МЕХАНИЗМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АБРАЗИВНОГО ЗЕРНА И ОБРАБАТЫВАЕМОГО МАТЕРИАЛА.

1.1. Взаимодействие абразивного зерна и обрабатываемого материала.

1.2. Влияние различных факторов на свойства материала.

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АБРАЗИВНОГО ЗЕРНА И ОБРАБАТЫВАЕМОГО

МАТЕРИАЛА.

2.1. Методика исследования.

2.2. Обоснование применяемой модели.

2.3. Исследование процесса взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала.

Глава 3. УДЕЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ШЛИФОВАНИЯ.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ АБРАЗИВНОГО ЗЕРНА НА ПРОЦЕСС

ШЛИФОВАНИЯ.

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ШЛИФОВАНИЯ СТАЛЕЙ АБРАЗИВНЫМИ КРУГАМИ С ЗЕРНОМ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ.

5.1. Влияние формы абразивного зерна на коэффициент шлифования сталей кругами ПП 100x20x20.

5.2. Влияние формы абразивного зерна на интенсивность съема металла.

5.3. Влияние формы абразивного зерна на износ кругов.

5.4. Результаты испытания шлифовальных кругов в производственных условиях.

В настоящее время улучшение свойств абразивного инструмента уже практически достигло предела своих возможностей и здесь начинают проявляться некоторые тенденции застоя. Последнее связано с тем, что оптимизация состава абразивных изделий осуществлялась, в основном, опираясь на эмпирические данные. При этом считалась неуправляемой форма зерна, так как создается случайным образом при дроблении абразива. Между тем каждое зерно имеет индивидуальную форму и, вследствие хаотического расположения в связке, обладает индивидуальными режущими свойствами. При взаимодействии зерна с обрабатываемым материалом последнему сообщается энергия в виде нагрева и пластической деформации. Рассеяние энергии в приповерхностных объемах должно влиять на эффективность шлифования. Характер рассеяния энергии определяется параметрами взаимодействия, в том числе скоростью резания, наклоном поверхности зерна в точке контакта к поверхности обрабатываемого материала.

В работах А.К. Байкалова, В.И. Островского, Л.Н. Филимонова исследовано влияние скорости резания на начальную глубину съема металла при шлифовании. В работе Н.В. Байдаковой получены некоторые экспериментальные данные эффективности шлифования (коэффициент шлифования, износ) кругами из зерен с различным коэффициентом формы. В то же время на микроуровне не раскрыт механизм взаимодействия зерна с обрабатываемым материалом. Не изучено влияние формы абразивных частиц на энергетику процесса. До сих пор нет четкого объяснения тому факту, что шлифование является адиабатическим процессом. Не описан механизм стружкообразова-ния, объясняющий появление различных форм стружек (например, в форме полых шаров). Солидный запас для повышения эффективности шлифования, заключенный в правильном применении геометрических параметров зерна, остается неиспользованным.

Целью диссертационной работы является повышение эксплуатационных свойств абразивных кругов на основе исследования процесса стружкооб-разования при шлифовании.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Построение математической модели, описывающей механизм взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала на микроуровне.

2. Построение схемы стружкообразования при шлифовании.

3. Исследование влияния формы и ориентации зерна на начальную глубину стружкообразования при его заглублении в материал заготовки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе лучевых методов теории распространения и рассеяния волн разработана математическая модель, описывающая на микроуровне механизм взаимодействия зерна и обрабатываемого материала, позволяющий определить влияние параметров геометрической формы абразивных частиц и скорости резания на энергетические процессы, происходящие в приповерхностных объемах материала.

2. Построена схема стружкообразования при шлифовании, описывающая процесс формирования различных форм стружек и позволяющая объяснить механизм резания кромкой абразивного зерна с углом резания больше 900.

3. Исследовано влияние коэффициента формы и ориентации абразивного зерна на момент начала стружкоотделения при микрорезании, что позволяет на стадии изготовления абразивного круга повысить эффективность использования геометрических параметров режущих частиц.

Положения выносимые на защиту:

1. Математическая модель взаимодействия абразивного зерна с обрабатываемым материалом при шлифовании и результаты моделирования на ЭВМ.

2. Схема стружкообразования при шлифовании.

3. Результаты исследования влияния формы зерна и его ориентации в связке на начальную стадию процесса стружкообразования.

4 Результаты испытаний абразивных кругов из зерна с коэффициентами формы КФ€(1,0; 1,4), КФ€(1,4; 2,2), КФС(2,2; 3,0) и ориентированного зерна КФ€(2,2; 3,0).

Практическая ценность:

Предложена модель стружкообразования при шлифовании, и определены факторы, влияющие на начало съема металла в течение одного акта микрорезания. Разработаны рекомендации, позволяющие на стадии изготовления абразивного инструмента, оперируя параметрами «форма зерна» и «ориентация зерна в связке инструмента», от 1,7 до 2,0 раз увеличивать коэффициент шлифования. Разработаны две схемы послойной укладки в пресс-форму классифицированных по форме, ориентированных абразивных частиц.

ВЫВОДЫ

В результате проведенных полупромышленных и промышленных испытаний в лаборатории ВИСТех и на предприятиях: ОАО «ВПЗ», ОАО «Энерго-техмаш», получены следующие результаты:

1 Экспериментально подтверждены качественные теоретические выводы, полученные в главах 2-4:

- эффективность шлифования повышается (увеличивается коэффициент шлифования Кш и интенсивность съема материала), в случае если значение угла ßp между нормалью к поверхности зерна в крайней точке контакта с обрабатываемым материалом (рисунок 4.7, 4.8), по мере внедрения зерна в обрабатываемый материал, достигается при меньшей глубине;

- износ абразивного инструмента уменьшается, в случае если значение ßp, по мере внедрения зерна в обрабатываемый материал, достигается при меньшей глубине;

- абразивный круг с неориентированными зернами неизометричной формы имеет эксплуатационные показатели, хуже, чем обычные, причем, чем больше неизометричность, тем больше разница в показателях;

- для использования преимуществ зерен удлиненной формы необходима их ориентация при изготовлении абразивного инструмента.

2 Получена оценка повышения эффективности процесса шлифования при использовании классифицированных по форме ориентированных зерен с коэффициентом формы Кф=2,2-3,0. Коэффициент шлифования при этом, по сравнению с кругами из зерен изометричной формы (7^=1,0-1,4), увеличивается в 1,2 - 1,4 раза. Или, по сравнению с обычными кругами, в 1,7-2 раза.

3 Экспериментально получены количественные показатели, подтверждающие вывод, что сужение области И (рисунок 4.4, глава 4), характеризующей погрешность расположения зерен в связке, ведет к повышению эксплуатационных характеристик абразивного инструмента:

- при использовании шлифовальных кругов, изготовленных из зерна с коэффициентом формы 7^=1,0-1,4, по сравнению с обычными кругами:

1) количество правок уменьшается в 1,5-2 раза;

2) повышается стойкость абразивного инструмента на 20-25% по сравнению с обычными кругами (стойкость круга до полного износа увеличивается в некоторых случаях в 2 раза);

3) при изменении коэффициента формы зерна, без его ориентирования, от Кф= 1,0 до Кф=3,0 (что соответствует расширению области й (рисунок 4.4)) коэффициент шлифования кругов 1111 100x20x20 зернистостью 63, 50 и 40 уменьшается в 1,15- 2,74 раза во всех режимах износа кругов, интенсивность съема металла уменьшается в 1,3-1,5 раза;

- при использовании шлифовальных кругов 1111 100x20x20 зернистости 40 вместо кругов зернистости 63 (что соответствует уменьшению области О (рисунок 4.4)):

1) коэффициент шлифования увеличивается в 1,2-2,84 раза;

2) линейный износ уменьшается в 2,0-2,5 раза.

Таким образом, проведенное исследование позволяет заключить, что форма зерна является огромным резервом для повышения эксплуатационных характеристик абразивных инструментов. Комплексное использование таких параметров, как зернистость, коэффициент формы и ориентация зерна в связке позволят перевести процесс шлифования на качественно новый уровень, и значительно повысить эффективность абразивной обработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертационная работа является научной квалификационной работой, в которой содержится новое решение задачи исследования и обоснования возможности применения ориентированного в связке абразивного инструмента зерна рациональной формы.

Реализация рекомендаций диссертационной работы дает возможность на стадии проектирования и изготовления шлифовального инструмента «программировать» его эксплуатационные характеристики. Основные выводы и результаты работы заключаются в следующем:

1. Анализ работ российских и зарубежных исследователей показал, что до настоящего времени процесс взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала практически не исследован на микроуровне. Отсутствие математических моделей, описывающих физические процессы при микрорезании, является препятствием к пониманию механизма стружкообразования при шлифовании. Соответственно, не были определены параметры взаимодействия и параметры формы зерна, влияющие на энергетические процессы в приповерхностном слое материала и эффективность образования стружки.

2. На основе лучевых методов теории распространения и рассеяния волн построена математическая модель, описывающая энергетические процессы, протекающие в зоне взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого материала. Установлены факторы, влияющие на эффективность накопления энергии вблизи абразивного зерна - это скорость резания и угол (30 между нормалью к поверхности зерна в крайней точке контакта с обрабатываемым материалом. В результате анализа модели в среде для имитационного моделирования установлено:

- при шлифовании в обрабатываемом материале непосредственно перед зерном происходит накопление энергии, обуславливающее переход материала из твердого состояния в пластическое;

- при шлифовании, накоплению энергии способствуют следующие факторы:

- увеличение скорости резания;

- пластичность материала (чем материал пластичнее, тем условия для накопления энергии лучше);

- уменьшение величины угла между нормалью к поверхности зерна в крайней точке контакта и поверхностью материала (на практике это осуществляется увеличением глубины внедрения абразивного зерна в обрабатываемый материал);

- высокие скорости взаимодействия инструмента и обрабатываемого материала приводят к усиленному отводу из зоны взаимодействия сообщаемой заготовке энергии. Так как ее может оказаться недостаточно для осуществления пластического деформирования материала, то возможно появление эффектов неустойчивости при микрорезании.

- как следствие, дано объяснение эффектам, полученным экспериментальным путем. Это:

- уменьшение составляющих Ру и Р2 силы резания при увеличении скорости резания, причем тангенциальная составляющая должна уменьшаться более интенсивно;

- уменьшение начальной глубины стружкообразования при увеличении скорости резания;

- появление эффекта неустойчивости при высоких скоростях шлифования.

3. Описан механизм стружкообразования при шлифовании. Получено объяснение образуемых форм стружек, в зависимости от момента затвердевания вытесняемого материала:

- рваные края наплывов образуются при затвердевании материала в момент вытеснения;

- сливная стружка образуется при затвердевании материала непосредственно после вытеснения;

- при затвердевании материала по прошествии некоторого времени после вытеснения, наблюдается диспергирование стружки и сворачивание частиц в полые шары.

4. Теоретическим путем определено значение удельной энергии шлифования. Результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными при определении режущей способности абразивного материала на установке РСЗ-2. Так, для стали 65Г:

- при V= 20 м/с, Е=19,6 Дж/мм3;

- при К=100 м/с, Е=3,92 Дж/мм3.

5. Для зерна в форме эллипсоида вращения, исследовано влияние коэффициента формы и его наклона в связке инструмента на начальную глубину стружкообразования при его внедрении в материал заготовки. Для ускорения начала процесса стружкообразования в течение единичного акта микрорезания, необходимо, чтобы:

- коэффициент формы зерна был максимальновозможным;

- величина наклона большей полуоси эллипса (рисунок 4.3) находилась в рациональном диапазоне. Например, для случая эллипса с Кф=3, это примерно соответствует интервалу от -20° до 0°.

6. Проведены испытания кругов 14А40, 14А50, 14А63 с классифицированным по форме зерном. Так, использование абразивных кругов с ориентированным зерном с коэффициентом формы КФ€(2,2; 3,0) позволяет увеличить коэффициент шлифования в 1,2 - 1,4 раза по сравнению кругами Кф=1,0-1,4. Или, по сравнению с обычными кругами, в 1,7-2 раза.

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

2. Алмазно-абразивная обработка и упрочнение изделий в магнитном поле / П.И. Ящерицын и др. Минск: Наука и техника, 1988. - 272с.

3. Александров, A.B. Сопротивление материалов: учеб. для вузов / A.B. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин; под ред. A.B. Александрова. -3-е изд. испр. -М.:Высш. школа, 2003 -560с.

4. Алимов, О.Д. Удар. Распространение волн деформаций в ударных системах / О.Д. Алимов, В.К. Манжосов, В.Э. Еремьянц. -М.: Наука, 1985. 240с.

5. Алмазная обработка технической керамики / Д.Б. Ваксер и др. Д.: Машиностроение (Ленинградское отделение), 1976. - 160с.

6. Аптуков, В.Н. Прикладная теория проникания / В.Н. Аптуков, Р.Т. Мур-закаев, A.B. Фонарев. М.; Наука, 1992г. - 104с.

7. Араманович, И.Г. Функции комплексного переменного. Операционное исчисление. Теория устойчивости / И.Г. Араманович, Г.Л. Лунц, Л.Э. Эльсгольц М.: Наука, 1965. - 392с.

8. Арутюнян, Н.Х. Контактные задачи механики растущих тел / Н.Х. Ару-тюнян, A.B. Манжиров, В.Э. Наумов. -М.: Наука, 1991. 176с.

9. Бабешко В.А. Обобщенный метод факторизации в пространственных динамических смешанных задачах теории упругости / В.А. Бабешко. М.: Наука, 1984.-256с.

10. Бабичев, А.И. Нестационарные задачи распространения волн и взаимодействие твердых тел с деформируемыми средами / А.И. Бабичев, У. Са-римсаков. Ташкент: Фан, 1986. - 204с.

11. Бабичев, А.П. Вибрационная обработка деталей / А.П. Бабичев. Изд. 2-е перераб. и доп. -М.: Машиностроение 1974. - 136с.

12. Байдакова Н.В. Повышение эффективности шлифования путем применения инструмента из классифицированного по размеру и по форме абразивного зерна: Дис. канд. техн. наук / Н.В. Байдакова. Саратов, 2006. - 247с.136

13. Байкалов, А,К. Введение в теорию шлифования материалов / Байкалов А,К. Киев: Наукова думка, 1978г. - 207с.

14. Балкаров, Т.С. Повышение эффективности шлифования магнито-твердых материалов за счет использования схемы глубинной обработки и высокопроизводительных абразивных кругов: Автореф. дис. канд. техн. наук / Т.С. Балкаров. М, 1992. - 19с.

15. Барон, Ю.М. Технология абразивной обработки в магнитном поле / Ю.М. Барон. Л.: Машиностроение 1975. - 128с.

16. Бартенев, Г.М. Физика и механика полимеров / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. М., Высшая школа, 1983. - 391с.

17. Басинюк, В.Л. Управление триботехническими параметрами трущихся сопряжений / В.Л. Басинюк и др. // Трение и износ. 2003. - Т24, №6. -С.687-693.

18. Бескоровайный, В.В. Исследование и разработка процесса струйно-абразивной обработки деталей обуви с целью создания технологической установки: Автореф. дис. канд. техн. наук/ В.В. Бескоровайный. М., 1983.-24 с.

19. Бокучава, Г.В. Износ и стойкость абразивного инструмента: Автореф. дис. докт. техн. наук / Г.В. Бокучава. Тбилиси, 1968. - 25с.

20. Бородачев, Н.М. О задаче Герца с учетом изнашивания / Н.М. Борода-чев, Г.П. Тариков, В.В. Комраков // Трение и износ. 2003. - Т24, №6. -с.587-593.

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

22. Ван-Дайк, М. Методы возмущений в механике жидкости / М. Ван-Дайк; пер. с англ. В.А.Смирнова под ред. A.A. Никольского. М.: изд-во Мир, 1967.-311с.

23. Векштейн, Г.Е. Физика сплошных сред в задачах: Учеб. пособ. / Г.Е.

24. Векштейн. Новосибирск: Изд. новосиб. ун-та, 1991. - 172с.

25. Влияние температуры и скорости деформирования на микромеханизм разрушения малоуглеродистой стали / Н.Д. Бакалинская и др. // Физика хрупкого разрушения 41, сб. науч. трудов, Изд. института проблем материаловедения АН УССР, 1976. - 224с.

26. Воронин, H.A. Расчет параметров упругого контакта и эффективных характеристик топокомпозита для случая взаимодействия последнего со сферическим индентором / H.A. Воронин // Трение и износ. Т23, 2002. -№6. - С.583-595.

27. Высокоскоростные ударные явления: пер с англ. В.А. Васильева, A.A. Калмыкова, В.П. Корявова и Г.М. Шефтера / Под ред. В.Н. Николаевского. -Москва: Изд. Мир, 1973. 536с.

28. Высокопроизводительная абразивная обработка: Материалы семинара / Науч. редактор Г.М. Ипполитов. Москва: общество «Знание», 1974. -66с.

29. Высокопроизводительное электроалмазное шлифование инструментальных материалов / А.И. Грабченко и др. Киев: Вища школа. Главное изд-во, 1979.-232с.

30. Галин, JI.A. Контактные задачи теории упругости и вязкоупругости / Л.А. Галин. М.: Наука, 1980. - 304с.

31. Галлиев, Ш.У. Нелинейные волны в ограниченных сплошных средах / Ш.У. Галлиев. Киев: Наук, думка, 1988. - 264с.

32. Гольдсмит, В. Удар. Теория и физические свойства соударяемых тел / Вернер Гольдсмит; пер. с англ. М.С. Лужиной и О.В. Лужина, Москва: Изд. литературы по строительству, 1965г. - 448с.

33. Грабко, Л.З. Закономерности пластического деформирования кристаллов с различным типом связи при микроиндентировании / Л.З. Грабко //

34. Актуальные вопросы физики микровдавливания: Сб. науч. трудов. -Кишинев: изд. «Штиница», 1989. 196с.

35. Грабченко, А.И. Расширение технологических возможностей алмазного шлифования / А.И. Грабченко. X.: Вища школа, изд-во при Харьковском университете, 1985. - 184с.

36. Грановский, Г.И. Резание металлов: Учебник для машиностр. и приборостр. спец. вузов / Г.И. Грановский, В.Г. Грановский. М.: Высш. шк., 1985. - 304с.

37. Гринев, В.Ф. Влияние температуры формирования рабочего слоя алмазного инструмента на алмазоудержание связки / В.Ф Гринев, М.М. Грона. -Львов: Укр. полигр. ин-т, 1990. 8с.

38. Гуль, В.Е. Структура и прочность полимеров / В.Е. Гуль. М.: Химия, 1978.-350с.

39. Гультяев, А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие / А.К. Гультяев. СПб.: КОРОНА, 1999. - 288с.

40. Дьяконов, В.П. MATLAB 5.0/5.3. Система символьной матеметики / В.П. Дьяконов, И.В. Абраменкова. М.: Нолидж, 1999. - 640с.

41. Евсеев, Д.Г. Физические основы процесса шлифования / Д.Г. Евсеев, А.Н. Сальников. Саратов: Изд-во саратовского университета, 1978. - 128с.

42. Евсеев, Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д.Г. Евсеев. Саратов: Изд-во Сар. университета, 1975. - 204с.

43. Забабахин, Е.И. Явления неограниченной кумуляции / Е.И. Забабахин, И.Е. Забабахин. -М.: Наука, 1988. 173с.

44. Завьялова, Т.В. Высокопроизводительное шлифование: Учеб. пособие / Т.В. Завьялова. Москва, 1990. - 50с.

45. Зарождение микротрещин в ОЦК металлах в условиях высокого гидростатического давления / М.А. Даулин и др. // Физика хрупкого разрушения ЧП, сб. науч. трудов, Киев: Изд. института проблем материаловедения АН УССР, 1976. - С197-199.

46. Захаренко, И.П. Сверхтвердые абразивные материалы в инструментальном производстве / И.П. Захаренко. Киев: Вища шк., 1985. - 152с.

47. Зона контакта круга с деталью при плоском шлифовании / И. Вагер и др. // CIRP Ann. 1990,-№ 1. - С.349-372.

48. Износ микроабразивного алмазного круга при шлифовании керамики / С. Катзуо и др. // Nihon klkai gakkai ronbunshu С. = Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. C. 1993. - №565. - C.2835-2840.

49. Ипполитов, Г.М. Абразивные инструменты и их эксплуатация / Г.М. Ипполитов. JL: Типография №3 Углетехиздата 1959. - 255с.

50. Исследование зоны контакта шлифовального круга с заготовкой / В. Ро-ве и др. // Pro с. 13th Int. MATADOR Conf., Manchester, 1993. С. 187-193.

51. Исследование сил при резании твердых материалов единичным алмазным зерном / Т. Матзуо и др. // 4th Int. Grind. Conf, Dearborn, Mich.-1990, C.490-515.

52. Исследования по теории функций комплексного переменного с применением к механике сплошных сред: Сб. науч. трудов / Ред. кол. Ю.А. Ми-тропольский и др. Киев: Наук, думка, 1986. - 208с.

53. Кац, М.С. Акустическая эмиссия при действии сосредоточенной нагрузки. Возможности изучения механических свойств материалов / М.С. Кац, Е.И. Цурич // Актуальные вопросы физики микровдавливания: Сб. науч. трудов, Кишинев: Изд. «Штиница», 1989. - 196с.

54. Качество поверхности при алмазно-абразивной обработке / Э.В. Рыжов и др. Киев: Наук, думка, 1979. - 244с.

55. Кильчевский, H.A. Динамическое контактное сжатие твердых тел, удар / H.A. Кильчевский. Киев: Изд. «Наукова думка», 1976. -320с.

56. Конечны, С. Влияние распределения фрикционного теплового потока на напряженное состояние полупространства с приповерхностным разрезом / С. Конечны, А. Евтушенко, В. Зеленяк // Трение и износ. 2002. - Т23,2. -С.115-119.

57. Копченков, В.Г. Теоретико-экспериментальное исследование образования трещин при ударе твердой частицы по поверхности резины / В.Г. Копченков // Трение и износ. 2002. - Т23, №6. - С.623-628.

58. Коробейников, В.П. Задачи теории точечного взрыва / В.П. Коробейников. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985.-400с.

59. Королев, A.B. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки / A.B. Королев, Ю.К. Новоселов // 4L Состояние рабочей поверхности инструмента. Саратов: Изд-во Сар. ун-та, 1989. - 160с.

60. Королев, A.B. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки / A.B. Королев, Ю.К. Новоселов // 411. Взаимодействие инструмента и заготовки при абразивной обработке. Саратов: Изд-во Сар. ун-та, 1987. - 160с.

61. Короткое, А.Н. Эксплуатационные свойства абразивных материалов / А.Н. Коротков. Красноярск: Изд-во Красноярского университета, 1992. - 122с.

62. Коул, Дж. Трансзвуковая аэродинамика / Дж. Коул, JI. Кук; пер. с англ. -М.: Мир, 1989.-360с.

63. Краснюк, П.П. Плоская контактная задача взаимодействия наклоненного прямоугольного штампа и упругого слоя при стационарном фрикционном тепловыделении / П.П. Краснюк // Трение и износ. 2005. - Т26, №2. - С.117-123.

64. Кульчицкий-Жигайло, Р. Поле напряжений в неоднородной полуплоскости с периодической структурой, вызванное давлением Герца / Р. Кульчицкий-Жигайло, В. Колодзейчик // Трение и износ. 2005. - Т26, №4. - С.358-366.

65. Курицин, A.M. Исследование процесса шлифования быстрорежущих сталей повышенной производительности кругами из синтетических алмазов на органических и керамических связках: Автореф. дис. канд. техн. наук / A.M. Курицин A.M. Пермь, 1967. - 21с.

66. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский: Учеб. для вузов; Изд. 7-е, испр. - М.: Дрофа, 2003. - 840с.

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

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

69. Масштабный фактор в контактных задачах трибологии / Н.К. Мышкин и др. // Трение и износ. 2005. - Т26, №1. - С.5-13.

70. Мацуо, Т. Шлифование единичным абразивным зерном / Т. Мацуо // Kikai по kenkju.Sci. Mach. 1987. -№4. - С.489-494.

71. Митлина, Л.А. Поведение дислокаций в пленках феррошпинелей под действием внешнего электрического и магнитного полей / Л.А. Митлина, Э.Д. Посыпайко // Электронная техника. Сер. 6. Материалы 1985. -№3. - С.13-15.

72. Моссаковский, В.И. Контактные задачи математической теории упругости / В.И. Моссаковский, Н.Е. Качаловская, С.С. Голикова. Киев: Наук, думка, 1985,- 176с.

73. Мурдасов, A.B. Особенности работы шлифовальных кругов из абразивного зерна разной формы / A.B. Мурдасов, А.М Вульф // Абразивы и алмазы: науч.технич. реф. сб. М.: НИИМАШ, 1967. - №4. - С.65-69.

74. Назаренко, В.А. Внедрение вибродинамического метода классификации абразивных материалов в промышленность на ЧАЗе / В.А. Назаренко; На-учно-техн. отчет ВолжскВНИИАШ. Волжский, 1970.

75. Нетребко, В.П. Влияние прочности границы раздела между зернами и связкой на напряжения в алмазном шлифовальном круге / В.П. Нетребко, А.Н. Коротков // Алмазы и сверхтвердые материалы. 1980. - №3. - С.2-4.

76. Нетребко, В.П. Прочность шлифовальных кругов / В.П. Нетребко, А.Н. Коротков. М.: Агенство Российской печати, 1992. - 104с.

77. Новацкий, В. Динамические задачи термоупругости / В. Новацкий. М.:1. Мир, 1970.-236с.

78. Новиков, С.А.Разрушеиие материалов при воздействии интенсивных ударных нагрузок / С.А. Новиков // СОЖ. 1999. - №8. - С. 116-121.

79. Обрабатываемость твердых сплавов алмазными шлифовальными кругами / А. Торрансе и др. // МгспЛесшк. 1991. - № 3. - С.27-28.

80. Основы моделирования и его применение при решении физико-технических задач. / Рецензент член кор. АНУз ССР, Г.Я. Умаров - Низами: Типография Таш.Гос.МИ, 1982г. - 160с.

81. Островский В.И. Теоретические основы процесса шлифования / В.И. Островский. Л.: изд-во ЛГУ, 1981. - 144с.

82. Пенкин, Н.С. Влияние упругих свойств материалов на процесс изнашивания потоком абразивных частиц / Н.С. Пенкин; Тр. Ленинград, ин-та водного транспорта. 1966. - вып. 86. - С.43-50.

83. Петч, Н. Металлографические аспекты разрушения / Н. Петч // Разрушение. 4.7. М.: Мир, 1973. - С.276-416.

84. Пилинский, В.И. Производительность, качество и эффективность скоростного шлифования / В.И. Пилинский, И.П. Донец М.: Машиностроение, 1986.-80с.

85. Подильчук, Ю.Н. Лучевые методы в теории распространения и рассеивания волн / Ю.К. Рубцов. Киев: Наук, думка, 1988. - 220с.

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

87. Поручиков, В.Б. Методы динамической теории упругости / В.Б. Поручиков. М.: Наука. Главная редакция физ. мат. литературы, 1986. - 328с.

88. Проволоцкий, А.Е. Струйно-абразивная обработка деталей машин / А.Е. Проволоцкий. Киев: Тэхника, 1989. - 177с.

89. Прогрессивные методы абразивной обработки металлов / И.П. Захарен-ко и др. / Под ред. И.П. Захаренко. Киев: Техника, 1990. - 152с.

90. Пушкарев О.В., Шумячер В.М. Методы и средства контроля физикомеханических характеристик абразивных материалов: Монография / Волг-ГАСУ. Волгоград, 2004. 144с.

91. Работнов, Ю.Н. Теория деформируемого твердого тела / Ю.Н. Работнов. Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., испр. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.-721с.

92. Работоспособность шлифовальных кругов из КНБ / И. Оливейра и др. // Ind. Diamond REV. 1994. - 54, №561. - С.84-87.

93. Рабочая поверхность шлифовальных кругов / С. Катзуо и др. // Seimitsu kogakkaishi = J. Jap. Soc. Precis. Eng. 1989. - 55, № 5. - C.865-870.

94. Радыгин, В.M. Применение функции комплексного переменного в задачах физики и техники / В.М. Радыгин, О.В. Голубева. Учеб. пособие для пед. ВУЗов. - М: Высшая школа, 1983. - 160с., ил.

95. Рвачев, B.JI. Контактные задачи теории упругости для неклассических областей / B.JI. Рвачев, B.C. Проценко. Киев: Наукова думка, 1977. - 236с.

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

97. Рубинчик, С.И. Высокоскоростное внутреннее шлифование / С.И. Ру-бинчик. М.: Машиностроение, 1983. - 48с.

98. Рукаите, JI. Абразивные круги для обработки твердых сплавов / JI. Ру-каите // Cutt. Tool Eng. 1994. - № 5. - С.26.-46.

99. Рукаите, JI. Оценка работоспособности алмазных шлифовальных кругов / Л. Рукаите // Tool, and Prod. 1995. - 61, №9. - С.32-34.

100. Сагомонян, А.Я. Удар и проникание тел в жидкость / А.Я. Сагомонян. -М.: Изд. московского университета, 1986. 172с.

101. Салов, П.М. Определение длины дуги контакта шлифовального круга с заготовкой и длины единичного среза металла / П.М. Салов, Ю.И. Воронцов, Д.А. Каневский. Чебоксары: Чуваш.ун-т, 1988. - 24с.

102. Свенсон, К. Физика высоких давлений / К. Свенсон; Пер. с англ. Л.Ф. Верещагина. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963г. - 367с.

103. Селиванов, В.В. Ударные и детонационные волны. Методы исследования /

104. B.B. Селиванов, B.C. Соловьев, H.H. Сысоев. M.: изд-во МГУ, 1990. - 256с.

105. Силы резания при абразивной обработке / С. Катзуо и др.// Seimitsu ko-gakkaishi = J. Jap. Soc. Precis. Eng. -1990. -56, №8. C.1493-1499.

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

107. Скоростная обработка деталей из технической керамики / Н.В. Никит-ков и др.; под ред. З.И. Кремня. JL: Машиностроение (Ленинградское отделение), 1984. - 131с.

108. Скоростное деформирование элементов конструкций / Ю.С. Воробьев и др.; отв. ред. Е.Г. Голоскоков; АН УССР Ин-т проблем машиностроения. -Киев: Наук. Думка, 1989г. 192с.

109. Смирнов, В.И. Курс высшей математики / В.И. Смирнов; Т I, II М., 1974 г.

110. Смирнов, В.И. Современные представления о зарождении трещин / В.И. Смирнов, В.Д. Ярошевич // Физическая природа разрушения металлов. -Киев: АН УССР. 1965. - С.6-20.

111. Солдатенков, И.А. Теоретический анализ фрикционных автоколебаний в условиях распределенной контактной нагрузки / И.А. Солдатенков // Трение и износ. 2005. - Т26, №1. - С.31-37.

112. Справочник для технических ВУЗов: Высшая математика. Физика. Теоретическая механика. Сопротивление материалов / А.Д. Полянин и др. 2-е изд., испр. - М.: ООО «Издательство Астрель», 2002. - 735с.

113. Стасовская В.В. Исследование твердости, хрупкости и абразивной способности тугоплавких соединений: Дис. канд. техн. наук / В.В. Стасовская. -Киев, 1967.

114. Стахановский, Б.Н. Механика удара: Учеб. пособие / Б.Н. Стахановский. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. - 200с.

115. Теория пластичности: Сб. статей. Под ред. Ю.Н. Работнова. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1948. - 452 с.

116. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: учеб. для вызов/ П.И. Ящерицин и др. Минск: Выш. шк., 1990. - 512с.

117. Теплофизика механической обработки: учеб. пособие/ A.B. Якимов и др. Одесса: Лыбидь; 1991. - 240с.

118. Теплый, М.И. Контактные задачи для областей с круговыми границами / М.И. Теплый. Львов: Вища школа. Изд. при львовском университете, 1983,- 176с.

119. Трибоэлектрохимия избирательного переноса. Исследование трибоэлектричества в системах бронза-глицерин-сталь и сталь-глицерин-ниобий / A.C. Кужаров и др. // Трение и износ. 2004. - Т25, №6. - С.624-632.

120. Томсен, Э. Механика пластических деформаций при обработке металлов. / Э.Томсен, Ч. Янг, Ш. Кобаяши. М.: Машиностроение, 1968. - 504с.

121. Третьяков, Е.М. Предельные контактные нагрузки при вдавливании плоского пуансона в пластичную полуплоскость с поверхностным упрочненным слоем / Е.М. Третьяков // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2002. - № 1. - С.54-63.

122. Ударно-волновые явления в конденсированных средах / Г.И. Канель и др.-М., 1996.-408с.

123. Управление разрушением и резка металла трещинами / В.М. Финкель и др. / Физика хрупкого разрушения 411, сб. науч. трудов, Киев: Изд. института проблем материаловедения АН УССР, 1976. - С.58-74.

124. Филимонов Л.Н. Высокоскоростное шлифование / Л.Н. Филимонов. -Л.: Машиностроение, 1979. -247с.

125. Худобин, Л.В. Пути совершенствования технологии шлифования / Л.В. Худобин. Саратов: Приволж. кн. изд., 1969. - 213с.

126. Шевеля, В.В. О роли неупругих явлений при трении твердых тел / В.В. Шевеля, В. Орлович, В.П. Олександренко // Трение и износ 2005. - Т26, №4. - С.367-373.

127. Шлифование сплавов на основе титана: Методические рекомендации. / Научно-исследовательский институт информации по машиностроению. -М., 1977.-28с.

128. Шлифование труднообрабатываемых нержавеющих и инструментальных сталей: Методические рекомендации. / Научно-исследовательский институт информации по машиностроению. М., 1983. - 44с.

129. Шлифование фасонных поверхностей / А.И. Исаев и др. М.: Машиностроение, 1980. - 152с.

130. Эксплуатационные возможности шлифовальных кругов / Под ред. В.Д. Эльянова. М.: НИИМАШ, 1976. - 54с.

131. Эль-Вардани, Т. Математическая модель силы резания при шлифовании / Т. Эль-Вардани // Trans. ASME: J. Eng. Ind. 1987. -109,№ 4. - C.306-313.

132. Юрченко, В.И. Влияние конструктивно-технологических факторов на интенсификацию процесса струйно-абразивной обработки деталей низа обуви перед склеиванием: Автореф. дис. канд. техн. наук / В.И. Юрченко. -М., 1990.-26с.

133. Юсупов, М.Г. Создание антифрикционной поверхности струйно-абразивной обработкой / М.Г. Юсупов // Трение и износ. 2005. - Т26. №4. - С.428-433.

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

135. Якимов, A.B. Оптимизация процесса шлифования / A.B. Якимов. М: Машиностроение, 1975. - 176с.

136. Ящерицын, П.И. Повышение качества шлифованных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента / П.И. Ящерицын, А.Г. Зайцев. Минск: Наука и техника, 1972. - 480с.

137. Ящерицын, П.И. Скоростное внутренне шлифование / П. И. Ящерицын, И.П. Какаим. Минск: Наука и техника, 1980. - 280с.

138. Ящерицын, П. И. Тепловые явления при шлифовании и свойства обработанных поверхностей / П. И. Ящерицын, А.К. Цокур, M.JI. Еременко. -Минск.: Наука и техника, 1973. 184с.