автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение эксплуатационных свойств тонкостенных стальных втулок сельскохозяйственной техники электромеханическим дорнованием

На правах рукописи

Морозов Александр Викторович

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТОНКОСТЕННЫХ СТАЛЬНЫХ ВТУЛОК СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ДОРНОВАНИЕМ

Специальность: 05.20.03 — Технологии и средства технического

обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003 162036

Москва - 2007

003162036

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Федорова Лилия Владимировна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Евграфов Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Корнеев Виктор Михайлович

Ведущая организация: Институт механики и энергетики ГОУ

ВПО «Мордовский государственный университет им НП Огарева»

Защита диссертации состоится 23 апреля 2007 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220 044 01 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В П. Горячкина» по адресу 127550, Москва, Тимирязевская, 58

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В П Горячкина»

Автореферат разослан и выставлен на сайте www msau ru 5 марта 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор

А Г Левшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В конструкциях сельскохозяйственных машин нашли свое широкое применение тонкостенные стальные втулки

Основной технологической операцией при изготовлении втулок является точная обработка отверстий В зависимости от конструкции втулки и технических условий к отверстию трудоемкость такой обработки составляет от 30 до 60% общей трудоемкости изготовления детали Исполнительные поверхности втулок должны обладать высокими физико-механическими и геометрическими характеристиками, которые определяют эксплуатационные свойства сопряжения - прирабатываемость, износостойкость, сопротивление схватыванию и др

Опыт эксплуатации турбокомпрессоров тракторных и комбайновых двигателей показывает, что турбокомпрессор является одним из менее надежных узлов Так, по данным ГОСНИТИ, количество отказов турбокомпрессора составляет до 13% от всего количества отказов по двигателю

В процессе эксплуатации турбокомпрессора высокий процент выхода из строя имеет втулка корпуса среднего, что оказывает существенное влияние на работу самого турбокомпрессора и двигателя в целом

Анализ изнашиваемости втулок показал, что значительное большинство их выходит из строя в связи с низкими эксплуатационными свойствами исполнительных поверхностей

Обзор современных способов поверхностного упрочнения, анализ их преимуществ и недостатков позволяет рекомендовать технологию электромеханической обработай (ЭМО) как один из эффективных способов повышения долговечности стальных тонкостенных втулок

Работа выполнена в соответствии с темой «Разработка средств механизации и технического обслуживания энерго — и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства» (регистрационный номер № 0120.0600147)

Цель работы: разработать, исследовать и рекомендовать ремонтному производству сельскохозяйственных предприятий технологию повышения качества внутренних поверхностей тонкостенных стальных втулок электромеханическим дорнованием (ЭМД)

Объект исследований - Тонкостенные стальные втулки обработанные электромеханическим дорнованием

Научные положения, выносимые на защиту;

- анализ способов обработки отверстий и их изнашиваемость у втулок, работающих в подвижных сопряжениях,

- теоретическое обоснование применения технологии ЭМД стальных тонкостенных втулок,

- теоретическое обоснование уменьшения усилия при ЭМД тонкостенных стальных втулок,

- результаты экспериментальных исследований тонкостенных стальных втулок после ЭМД,

- результаты эксплуатационных испытаний втулок обработанных и одновременно установленных в средний корпус турбокомпрессора ТКР-11Н-1 с натягом способом ЭМД и технико-экономическая оценка применения данного способа

Научная новизна. Теоретически обоснован способ повышения эксплуатационных свойств тонкостенных стальных втулок ЭМД Получены математические модели процесса ЭМД, характеризующие степень влияния режимов на глубину и структуру упрочненного слоя, усилие, изменение микрогеометрии внутренней поверхности втулок Впервые подобраны и обоснованы режимы ЭМД, позволяющие получить качественное соединение с натягом по наружному диаметру тонкостенной стальной втулки с одновременной поверхностной закалкой и снижением шероховатости обрабатываемого отверстия

Общая методика исследований включает анализ применяемости деталей типа «втулка» в конструкциях сельскохозяйственной техники, способов обработки отверстий данных деталей и характер их износов, теоретическое обоснование применения технологии ЭМД при обработке тонкостенных стальных втулок и теоретическое обоснование снижения тягового усилия при ЭМД, исследование режимов электромеханического дорнования и их влияние на физико-механические свойства, шероховатость, износостойкость обработанных втулок, лабораторные, стендовые и эксплуатационные исследования износостойкости обработанных ЭМД стальных тонкостенных втулок, металлографические исследования упрочненных зон, разработку технологического процесса и внедрение в производство, оценку экономической эффективности разработанной технологии электромеханического дорнования применительно к ремонту втулки корпуса среднего турбокомпрессора ТКР-11Н-1, тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники

Практическая значимость работы заключается в разработке технологии ЭМД тонкостенных стальных втулок, позволяющей на примере ремонта турбокомпрессора ТКР-11Н-1 получить втулку корпуса среднего с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами

Реализация результатов исследований. Технологический процесс ремонта втулки корпуса среднего турбокомпрессора с применением ЭМД внедрен в производство в ООО «Симбирскремснаб» (г Ульяновск) и в ОАО «Мех-энергосервис» (Ульяновская обл, Инзенский район)

Апробадия. Основные положения диссертации и ее результаты доложены и получили положительную оценку на международной НПК, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне «Актуальные проблемы развития АПК», Волгоград, 19-21 апреля, 2005 г, всероссийской НПК «Современное развитие АПК: региональный опыт, проблемы, перспективы», Ульяновск, УГСХА, 26-28 апреля 2005 г, НПК Ульяновск, УГСХА, 29-30 мая 2005 г, международной НТК, посвященной 30-летию Орловского государственного аграрного университета «Механизация интенсивных технологий в АПК», Орел, 1720 октября 2005 г., IX международной НПК «Современные технологии в ма-

шиностроении», Пенза, 28-29 декабря 2005 г, международной НПК «Молодежь и наука XXI века» Ульяновск, УГСХА, 21-23 марта 2006 г

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 статей и получено одно положительное решение на выдачу патента РФ

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографии и приложений Изложена на 186 страницах машинописного текста, содержит 68 рисунков, 22 таблицы, библиографический список из 116 наименований, 6 приложений

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Состояние вопроса

Одной из наиболее распространенных деталей, используемых в сельскохозяйственной технике, является втулка Анализ применяемости деталей подобного типа выявил, что большую часть составляют осесимметричные тонкостенные (1,1 < Б/с1 <1,2) втулки с диаметром отверстия 20 30 мм

Снижение металлоемкости и повышение качества поверхностей при изготовлении тонкостенных втулок является актуальной задачей Решению данной задачи посвятили свою научную деятельность Проскуряков Ю Г, Розенберг О А, Монченко В П и другие исследователи, разработки которых находят свое успешное применение при ремонте деталей автомобилей, тракторов, и др техники.

Основной причиной выхода из строя втулок является абразивное изнашивание, которое имеет место при использовании сельскохозяйственной техники в полевых условиях В зону трения абразивные частицы попадают как со стороны атмосферного воздуха, так и из рабочей жидкости

С целью повышения долговечности гладких сопряжений необходимо добиваться улучшения физико-механических свойств сопрягаемых деталей, улучшения качества поверхности, создание благоприятных эпюр остаточных напряжений за счет использования упрочняющих технологий Большой вклад в области повышения долговечности рабочих поверхностей деталей сельскохозяйственной техники внесли БМ Аскинази, МН. Ерохин, ВП Лялякин, В Ф Карпенков, ПП. Лезин, В А Евграфов, Ф X Бурумкулов, В В. Стрельцов, Е А Пучин, В М Корнеев и др

Известные способы отделочной и упрочняющей обработок металлических деталей подвижных сопряжений решают задачи увеличения долговечности сопрягаемых деталей частично.

Технологический процесс изготовления втулок является длительным мно-шоперационным процессом, включающим в себя предварительную механическую обработку, объемную закалку и последующую механическую обработку

Исходя из вышесказанного следует, что разработка способа отделочно-упрочняющей обработки тонкостенных стальных втулок на основе ЭМО является актуальной научно-практической задачей

На основании изучения состояния вопроса и предварительного анализа по выбору перспективных путей обработки отверстий тонкостенных стальных втулок, позволяющих повысить их эксплуатационную надежность, определены основные задачи исследования

1. Теоретически обосновать возможность применения технологии электромеханического дорнования к обработке стальных тонкостенных втулок тракторов, автомобилей, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники;

2. Теоретически обосновать распределение температурных полей в зоне контакта инструмента с отверстием обрабатываемой втулки и снижение тягового усилия при электромеханическом дорновании;

3. Разработать и изготовить установку ЭМО, инструмент и приспособления для электромеханического дорнования тонкостенных стальных втулок с целью получения качественной внутренней поверхности втулки с высокими физико-механическими свойствами;

4. Экспериментально обосновать режимы электромеханического дорнования и их влияние на изменение структуры обработанной поверхности, шероховатость, физико-механические свойства и износостойкость;

5. Провести стендовые и эксплуатационные испытания обработанных деталей и разработать технологические рекомендации по электромеханическому дорнованию тонкостенных стальных втулок;

6. Выполнить технико - экономическое обоснование применения разработанной технологии электромеханического дорнования применительно к тонкостенным стальным втулкам.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДОРНОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ СТАЛЬНЫХ ВТУЛОК

2Л Расчет глубины упрочненного поверхностного слоя тонкостенной

стальной втулки обработанной электромеханическим дорнованием

Общее количество выделенного тепла локальной областью контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью втулки определяется как:

<3 = 01 + 02, (2.1)

где 0)- тепло трения инструмента об обрабатываемую поверхность; С>2- тепло, выделяемое проходящим электрическим током.

Общее количество тепла при ЭМД, выделенного за время прохождения инструментом расстояния - Н, выразится:

0 = Ш-+ л I и т, (2.2) 10,2

где Р — нормальное давление при ЭМД вН;Н- высота высокотемпературного объема в см; Г - коэффициент трения при ЭМД; где г) - коэффициент, учитывающий потери во вторичной цепи транс-

Рисунок 2.1 - Схема теплообразования в изделии при электромеханическом дорновании: 1 — изделие; 2 - инструмент; 3 - установка электромеханической обработки

6

форматора, I - сила тока во вторичной цепи, А, и - напряжение, В

При этом количество тепла, поглощаемого сверхвысокотемпературным объемом От за время т, находим как

0т = (Ж+т11ит)цк, (23)

10,2

где ц - коэффициент, учитывающий отвод тепла в обрабатываемую деталь, к — коэффициент, учитывающий отвод тепла в инструмент С другой стороны, пользуясь методом теплового баланса, можно написать

(Зт = ЕСТф, (2.4)

где § = Н 8 Ь у - масса сверхвысокотемпературного объема (инструмента), г, С - удельная теплоемкость металла, Дж/г °С, Тф - температура фазового превращения металла, °С, Ь - ширина сверхвысокотемпературного объема, см, у -удельный вес, г/см3, Н и 5 имеют прежние значения Следовательно,

дт = Н5ЬуСТф (25)

Приравнивая выражение (2 3) к (2 5) и учитывая, что т = Н/о, получим формулу для определения глубины упрочненного слоя — 5

цк

(2 6)

5=110,2

ЫиЬу60

2.2 Расчет площади пятна контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью при электромеханическом дорновании

При ЭМД наблюдается контакт инструмента с деталью в форме пересечения цилиндра с тором одновременно по всей длине Пятно контакта является частью поверхности жесткого тора и усеченного конуса, ограниченной пересечением с пластичным цилиндром

Для нахождения площади пятна контакта необходимо решить задачу о пересечении двух пространственных фигур

Полная площадь пятна контакта инструмента (дорна) с внутренней поверхностью цилиндра будет равна

к ~ $тор + ^кш, + 5м„2 (2 7)

Площадь, ограниченная поверхностью тора, находится по формуле

'^±5.1 (2 8)

Зпюр=хгК

360

Рисунок 2 2 — Схема для расчета пятна контакта

где г - малый радиус тора, Яо - радиус кольца, а, а] — углы, образованные поверхностью усеченного конуса и по-

верхностью цилиндра

Формула площади усеченного конуса в зоне упругой деформации примет вид

ч _ - г (1 - соба))(Яо + г (1 + соба) - д1)

= Я7, + гх) —

вша

(2 9)

Проведя аналогичные выводы для зоны пластической деформации, получим 5 -/ (Ъ I + /-(1 + со8«,)-<У2) (210)

Приведенные выше формулы также в полной мере могут быть использованы для расчета рабочих поверхностей инструмента (дорна) при ЭМД с целью оптимизации процесса

23 Расчет усилия электромеханического дорнования

В деформированной зоне детали действуют осевые растягивающие напряжения ов а возникающие силы трения по обойме (оправке) уменьшают их значения Определим изменяемые составляющие элементарных работ по формуле (2 11)

аА^ёА.к+аА^+аАо+ёАд+аАм, (2 И)

Р

?=й3

Дорн

Обойм»

Л „ ^

¿1

где Аа - работа активных сил - деформирующего усилия, АтК,Атг - работа деформации на входе и выходе втулки из очага деформации, Ао - работа сил трения на жесткой оправке, Ад - работа внутренних сил или работа деформации, Ам - работа сил трения на конической матрице

с1А„

:-оДа2<Ш, аАтг = -аДа2аЬ

4 г и 4 '

Рисунок 2 3 — Схема для расчета усилий при обработке с растяжением полых цтиндров

При дорновании с креплением заготовки за бурт в очаге деформации действуют растягивающие осевые напряжения Составляющие элементарных работ сил трения по дорну и обойме для данного случая будут

<!Ад = цсгДсШ|

(2 12)

<1Аоб = |ц<х,ДсЦ>( 1п—

(2 13)

V г,

Растягивающее напряжение, возникающее в деформированной (передающей) зоне детали, равно сумме составляющих активных сил

а, =

а ц. ЯГ, .Б. л/3 г 2 а г I г

(2 14)

Усилия растяжения, возникающие в передающей зоне обрабатываемой детали, без учета трения по обойме (оправке) будет равно

р,=-

(2 15)

Выражение (2 14) позволяет определить предельную деформацию за один проход из условия прочности на растяжение деформированного сечения детали Усилие на преодоление трения по обойме

Ро6 =

^CPD06

S, ln

S,

(2 16)

Усилие при механическом дорновании втулки в обойме по схеме с растяжением определяется суммой выражений (2 15) и (2 16)

da =™cpS2Du

0,5 + —^-2Diâ

1 — ln

3

+ Z£lnAL (2.17)

a

2 . Б, а и, Б. л/З 52 2 а 52

Из формулы общего количества тепла, выделенного за время прохождения инструментом расстояния - Н, выразим коэффициент трения ц

10,2 (О-пШт) " = рН 1 (2 18)

Подставив полученное выражение (2.18) в (2 17), получим расчетную формулу для определения усилия ЭМД

£>ytj =W7cpS2D\ 0,5

+xcrcpS2D,à

2 Dt,

10,2 (Q-tjIUT)^

V3 S2 2 aPH S21 S.

aPH

(2 19)

Как видно из формулы (2 19), при увеличении силы тока коэффициент трения уменьшается, а, значит, и уменьшается усилие ЭМД

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исходя из проведенного анализа тонкостенных втулок, используемых в сельскохозяйственной технике, по материалам и основным размерам деталей, в качестве материала для исследований выбрана среднеуглеродистая хромистая сталь 40Х и сталь 20 ГОСТ 1050 - 88, для дополнительных исследований применялась сталь ШХ15 ГОСТ 801 - 88 Втулки изготавливались с внутренним диаметром, характеризующим величину натяга 29,5 мм, 29,6 мм, 29,7 мм

В исследованиях применялся инструмент из твердого сплава марки Т15К6 ГОСТ 3882 - 88 Выбор материала объясняется достаточной стойкостью и прочностью твердого сплава при высоких температурах При изготовлении инструмента (дорна) контролировались его геометрические параметры на приборе УИМ- 21

Электромеханическое дорнование тонкостенных стальных втулок производилось на вертикально-фрезерном станке модели 6В11 (рис 3 5) с автоматическим перемещением платформы в вертикальном направлении, что позволяло изменять скорость электромеханического дорнования в исследуемых интервалах В качестве источника тока применяется установка ЭМО с аппаратурой регулирования электрических параметров приборами контроля, управления и защиты, объединенными в одной конструкции

Исследования микроструктуры проводили на микроскопе МИМ - 7

Микротвердость упрочненных и

Р

л- Г» / / / •> / /' Установка

1

1 / ^¿ш ЭМО

1

т у;: ;.

380/220 В

неупрочненных зон определяли на приборе ПМТ - 3. Для измерения шероховатости поверхности, обработанной ЭМД, использовали про-филометр модели 170622 Изменения усилия ЭМД фиксировали специально сконструированной телескопической державкой с тарированной пружиной Тарировку проводили на стенде МИЛ - 150 — 2

Испытания на износостойкость проводили на машине трения 2070 СМТ-1 по схеме «ролик - колодка» Колодки изготавливали из исследуемых втулок, а ролики из высокопрочного чугуна ВЧ 80. В индустриальное масло И-Г-А-46, находящегося в картере машины трения, добавляли 5% (по весу) кварцевую пыль Гранулометрический состав кварцевой пыли 0,1 — 0,005мм

Температуру в зоне трения фиксировали при помощи термопары, которая с одного конца впаивалась в испытуемую колодку, а с другого конца при помощи разъема подключалась к мультиметру

Для проверки работоспособности тонкостенных стальных втулок, обработанных и одновременно установленных в корпус средний турбокомпрессора ТКР-11Н-1, данные турбокомпрессоры с исследуемыми втулками подвергались эксплуатационным сравнительным испытаниям в хозяйствах Ульяновской области

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Металлографические исследования структуры поверхностного слоя после ЭМД выполняли на образцах из стали 40Х и ШХ15 В качестве образцов использовали втулки с внутренним диаметром 30 мм и высотой 15 мм

Рисунок 3 5 — Схема процесса электромеханического дорнования 1 — вертикально-фрезерный станок, 2 - инструмент, 3 —втулка, 4 —обойма

Рисунок 4.1 — Микроструктура поверхности после ЭМД: а - сталь 40Х (*270<); б - сталь ШХ15 (х320) При исследовании поверхностного слоя выявлена белая нетравящаяся зона повышенной твердости (рис. 4.1). Структура белого слоя, наблюдаемая в оптический микроскоп, не имеет ни игольчатого, ни какого-либо иного характерного кристаллического строения и выглядит как сплошное, однородное светлое поле. Это объясняется тем, что при ЭМД диффузия кислорода и азота в поверхностный слой исключается, поскольку процесс происходит мгновенно, давление во много раз превышает давление трения и фазовые превращения совмещаются с пластическими деформациями.

а) 1=5500 А, 5=0,18 б) 1=5000 А, 5=0,1 в) 1=4500 А, 5=0,03

Рисунок 4.2 — Влияние силы тока при ЭМД тонкостенной втулки из стали 40Х на глубину фазовых превращений в поверхностном слое. Натяг ЭМД г = 0,4мм; скорость ЭМД V = ббмм/мин

Анализируя микрофотографии (рис. 4.1), а также график (рис. 4.3, а) следует отметить, что при одинаковом термомеханическом воздействии глубина упрочненного слоя значительно повышается в зависимости от увеличения содержания углерода в данных марках сталей. Это объясняется тем, что при повышении процентного содержания углерода, а следовательно, и более глубоком проникновении высокой температуры увеличивается омическое сопротивление металла. Рост твердости в данном случае, в том числе и для высокоуглеродистых сталей, связан с повышением дисперсности металла и выделением карбидной фазы.

и.

гчш!

еао

МО «

зал

т т о

......—ч........

*- -*"ШХ 15 Стаза 4 ОХ ..е«га40Х<теяе дориоважнх 1=2,5мж

4- \

\ \

V

»---Э-- <"4.............Г"'

и

ел

0,3 Ь, мкм

0,3 Ь, мкм

а б

Рисунок 4 3 — Распределение микротвердости по глубине при несвободном ЭМД тонкостенной втулки диаметром отверстия 30мм, толщина стенки я = 2,5мм на следующих режимах натяг электромеханического дорнования г = 0,4мм, v = ббмм/мин а —в зависимости от марки стали I = 5000А, г = 0,4мм, о = ббмм/мин, б — в зависимости от силы тока при несвободном электромеханическом дорновании тонкостенной втулки (сталь 40Х)

Твердость поверхности после ЭМД превышает твердость поверхности после механического дорнования более чем в два раза

Из представленного графика (рис 4.3, б), а также по микрофотографиям (рис 4 2) видно, что с увеличением силы тока глубина упрочненного слоя увеличивается Это связано в первую очередь с лучшей прокаливаемостью материала в момент контакта внутренней поверхности тонкостенной втулки с кольцевым высокотемпературным источником Также стоит отметить, что при силе тока меньше 4500А равномерный сплошной белый слой не образуется

а) Яа = 8,092 мкм, Я2 = 47,2 мкм, Ытах = 57,0 МКМ

б) Иа = 0,542 мкм, Я2 = 5,18 мкм, Итах = 7,50 МКМ

в) Яа = 0,322 мкм, Ы2 = 3,35мкм, г) Яа = 0,066 мкм, = 0,70 мкм;

Ктах = 4,59 МКМ Ятах = 1,04 МКМ

Рисунок 4 4 — Профилограммы внутренних поверхностей тонкостенных втулок га стали 40Хс диаметром отверстия 30 мм, толщиной стенки 2,5мм при I = 5000А, п= 66 мм/мин черновое растачивание (а), ЭМД с натягом 0,3 мм (б), ЭМД с натягом 0,4 мм (в), ЭМД с натягом 0,5 мм (г)

Уменьшение высоты и формы микронеровностей в результате изменения натяга ЭМД по сравнению с первоначальной объясняется воздействием боль-

ших пластических деформаций кольцевого сечения и сдвиговых деформаций, возникающих в местах скольжения инструмента по обрабатываемой поверхности Одновременно под действием высоких температур происходит затекание неровностей, остающихся на поверхности после прохода инструмента, что дает возможность получить более высокую чистоту обработанной поверхности при прочих равных условиях (рис 4 4)

На рисунке 4.5, а представлены полученные экспериментальным путем зависимости изменения усилия при ЭМД от натяга и марки стали Установлено, что с увеличением натяга усилие возрастает Это связано с увеличением деформируемого объема кольцевого сечения соответственно повышением сопротивления С повышением содержания углерода в исследуемых сталях усилие при ЭМД возрастает незначительно Это объясняется тем, что при высокотемпературном нагреве физико-механические свойства исследуемых сталей практически приравниваются

а б

Рисунок 45 — Влияние натяга ЭМД тонкостенной стальной втулки с диаметром отверстия 30мм, толщиной стенки £ = 2,5мм при I = 5000А, v = 66 мм/мин а -на величину усилия в зависимости от марки стали, б - усилия выпрессовывания и момента проворачивания

При сравнении усилия, возникающего в процессе ЭМД, установлено, что при равных условиях оно приблизительно в 10 раз меньше, чем при механическом дор-новании

Использование процесса ЭМД исключает необходимость в специальном оборудовании с большими тяговыми усилиями, что является приоритетным моментом при использовании данного способа в сельскохозяйственных ремонтных мастерских С увеличением натяга ЭМД, как усилие выпрессовывания, так и момент проворачивания повышаются (рис 4.5, б) Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что полученное соединение соответствует техническим требованиям, предъявляемым к посадкам с натягом подобного типа

По результатам триботехнических испытаний установили, что у пар трения, колодки которых обработаны ЭМД и дорнованием, коэффициент трения меньше (см рис 4 6), чем у пар трения с закаленными и механически обработанными колодками Такой результат можно объяснить тем, что в процессе

ЭМД и дорнования образуется микрогеометрия с лучшими характеристиками, чем после закалки и последующего чистового растачивания

Триботехнические испытания выявили, что температура в процессе приработки у колодок, обработанных ЭМД и дорнованием, на 8 10°С, а при установившемся трении на 10 .15°С меньше, чем у закаленных механически обработанных колодок. Это объясняется более благоприятной микрогеометрией обработанной ЭМД и дорнованием поверхности, которая исключает разрыв масляной пленки между трущимися поверхностями.

Сравнительную оценку изнашиваемости исследуемых образцов осуществляли по суммарной интенсивности изнашивания ролика и колодки

Из рисунка 4.7 видно, что пары трения, у которых рабочая поверхность колодок обработана ЭМД, имеют интенсивность изнашивания в 2 раза меньше по сравнению с парами трения, имеющими закаленные колодки, также в 3,4 раза меньше, чем у пар трения, колодка которых обработана дорнованием

-1 -Ш- -1 -Д—3 -9—ь 1 " 4

1 - закаленная сталь — высокопрочный чугун, 2 - сталь 40Х после ЭМД— высокопрочный чугун, 3 - ШХ15 после ЭМД- высокопрочный чугун, 4 - сталь 40Хпосле дорнования — высокопрочный чугун Рисунок 4 6—Изменение коэффи- Рисунок 47—Интенсивность изнашивания циента трения в зависимости от исследуемых пар трения

усилия нагружения

Из проведенных исследований следует, что ЭМД тонкостенных стальных втулок позволит в значительной степени повысить износостойкость сопряжения в целом, а отсутствие шаржирования рабочей поверхности абразивом и частицами сорванных микронеровностей создает благоприятные условия работы резиновых манжет и уплотнительных колец

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДОРНОВАНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К РЕМОНТУ ВТУЛКИ КОРПУСА СРЕДНЕГО ТУРБОКОМПРЕССОРА ТКР - 11Н -1 5.1 Анализ условий эксплуатации узла уплотнения турбокомпрессора ТКР—11Н—1

Ресурс как у нового, так и у отремонтированного турбокомпрессоров в среднем на 20% ниже ресурса соответственно нового и отремонтированного

двигателей Ресурс отремонтированного турбокомпрессора составляет лишь 62% от ресурса нового

Средний износ узлов Износ наружной поверхности подшипника Износ отверстия подшипника тодезя ротора Износ отверстия корпуса среднего под подшипник Изгиб ваш ротора

Износ опорных поверхностей вала ротора год подшипник Износ канавок маслоотражателя под уплотнитель ные кольца

Износ колец улпотнитвпьных

Износ поверхности диска уплотнения компрессора

под уппотнигепьные кольца Износ гаверхюсти среднего корпуса (ьтулкк) под уппоткнгельиые кольца

Износ канавок под ухтотшпельныв кольца втулки ротора

20

50

51

172

70

0 Ю»30*5ОЩ7ОадЯ)К» О Уз ел газомасленных уплотнений ■ По^щшпникввый )5ел

Рисунок 51 — Диаграмма повторяемости дефектов основных деталей подшипникового узла и узла газо-маслянных уплотнений турбокомпрессора ТКР-11Н-1

Из диаграммы повторяемости дефектов основных деталей подшипникого узла и узла газо-маслянных уплотнений (рис 5 1) видно, что суммарная повторяемость дефектов деталей узла газо-маслянных уплотнений примерно в 1,3 раза выше, чем у подшипникого узла

Одной из деталей узла газо-маслянных уплотнений, имеющей высокий процент выхода из строя, является втулка корпуса среднего

Отверстия втулки под уплотнительные кольца среднего корпуса изнашиваются не по всей длине, а лишь в местах перемещения уплотнительных колец в продольном направлении Глубина износа в среднем составляет 70 — 130 мкм Износ связан с большими амплитудами вибрации ротора со стороны тяжелого колеса турбины и, вероятно, со снижением твердости втулки (в среднем корпусе) из-за многократного нагрева, во время длительной работы двигателя, до температуры отпуска стали

Вместе с тем стоит отметить, что ремонт данной втулки представляет собой трудоемкий многооперационный процесс

Разработанная технология ЭМД применительно к ремонту втулки корпуса среднего турбокомпрессора включает в себя - изготовление втулки из стали 40Х,

- установка втулки с переходной посадкой в отверстие корпуса среднего;

- электромеханическое дорнование отверстия втулки с режимами: I = 5000А; г> = 66 мм/мин; i = 0,4мм.

Применение данной технологии ЭМД позволяет уменьшить количество используемого специального оборудования и сократить время ремонта на этапе замены втулки.

5.2 Результаты эксплуатационных испытаний

Для сравнительной оценки износостойкости втулок, установленных в средний корпус турбокомпрессора по существующей технологии и по разработанной технологии с применением ЭМД, турбокомпрессоры с экспериментальными втулками (15 штук) установили на отремонтированные двигатели и отправили на эксплуатационные испытания в районы Ульяновской области.

За время проведения эксплуатационных испытаний вышли из строя два турбокомпрессора с ремонтными втулками, установленными в средний корпус турбокомпрессора по существующей технологии. Ресурс их составил соответственно 1705 и 1736 мото-часов. После 1814 мото-часов был доставлен на первый ремонт турбокомпрессор с втулкой, установленной заводом изготовителем. Данные турбокомпрессоры вышли из строя по причине снижения оборотов ротора турбины, и, как следствие, потери мощности двигателя и течи масла через узел уплотнения со стороны турбины. После разборки и дефектовки деталей этих турбокомпрессоров втулки корпуса среднего турбокомпрессора выбраковывались вследствие износа (рис. 5.2, а, б).

а б в

Рисунок 5.2 - Следы износа втулки корпуса среднего турбокомпрессора ТКР-11Н-1 после эксплуатационных испытаний: а - ремонтная втулка, установленная в корпус турбокомпрессора по стандартной технологии; б - втулка нового турбокомпрессора: в — втулка, установленная в корпус турбокомпрессора с натягом ЭМД

Для сравнения из турбокомпрессора № 287334, проходившего эксплуатационные испытания и попавшего в ремонт после 1782 мото-часов по причине выхода из строя двигателя, на который он был монтирован, была извлечена втулка, установленная в корпус средний способом ЭМД. В результате исследования данной втулки, следов износа не обнаружено. Светлая полоса, выделяющаяся на рабочей поверхности втулки (рис 5.2, в) является местом прилегания

наружной поверхности уплотнительного кольца к внутренней поверхности втулки

Результаты эксплуатационных испытаний показали, что втулки, установленные в корпус средний турбокомпрессора ТКР-11Н-1 способом ЭМД, являются устойчивыми к износу в реальных условиях эксплуатации.

6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДОРНОВАНИЯ

Из проведенных расчетов следует, что прогнозируемый ресурс сопряжения «втулка корпуса среднего - кольцо уплотнительное» при установке данной втулки с применением ЭМД повышается на 23%, в 1,4 раза уменьшается вероятность отказа по сравнению с подобным сопряжением нового турбокомпрессора

Расчет экономической эффективности производился на основе сравнения себестоимости ремонта 1см2 втулки по существующей и предлагаемой технологии ремонта

Учитывая размеры ремонтируемой втулки, экономическая эффективность по сравнению с существующей технологией на программу 1000 ремонтов, составит 88044 рубля Это показывает, что затраты на ремонт по предлагаемой технологии с применением электромеханического дорнования в 3,9 раза меньше, чем по существующей технологии

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Выявлено, что в условиях сельскохозяйственного ремонтного производства отсутствуют эффективные способы отделочно-упрочняющей обработки, позволяющие с наименьшими затратами получать высокие физико-механические свойства и микрогеометрию внутренней поверхности тонкостенных стальных втулок

2 Получены теоретические зависимости для расчета глубины упрочненного поверхностного слоя тонкостенной стальной втулки, обработанной электромеханическим дорнованием, из которой можно установить влияние силы тока на глубину упрочненного слоя

3 Произведен расчет пятна контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью в процессе электромеханического дорнования Полученные зависимости позволяют оптимально подбирать геометрические параметры инструмента, назначить режимы ЭМД для широкой номенклатуры деталей

4 Теоретически обосновано и практически подтверждено снижение усилия в процессе ЭМД тонкостенных стальных втулок в зависимости от увеличения силы тока.

5 Металлографический анализ поверхностей обработанных ЭМД показал, что упрочненная зона представляет собой белый слой, ниже которого следует исходная структура металла Твердость упрочненной зоны стали 40Х составляет 48 52 НЯС, а ШХ15 60 63 НЯС Глубина белого слоя 0,18 0,03 мкм зависит от силы тока, величины натяга и процентного содержания углерода в обрабатываемых сталях

6. Результаты замеров шероховатости поверхностей тонкостенных стальных втулок, обработанных электромеханическим дорнованием, после чернового растачивания с натягом от 0,3 до 0,5 мм, I = 5000А, и = ббмм/мин показали, что в зависимости от натяга высота микронеровностей уменьшается в 15 120 раз в сравнении с исходной и составляет 0,54 0,066 мкм

7. Экспериментальные исследования показали, что при электромеханическом дорновании тонкостенных стальных втулок усилие 3380 Н при натяге 0,5 мм в 10 раз меньше, чем усилия, возникающие при механическом дорновании подобной втулки при прочих равных условиях Установлено, что электромеханическое дорнование позволяет получить качественное соединение с натягом по наружному диаметру втулки, усилие выпрессовывания втулки в зависимости от натяга ЭМД составляет 17200 23700 Н, момент проворачивания 350.. 640 Н м

8. Получены регрессионные зависимости влияния основных технологических режимов ЭМД на глубину упрочненного слоя, шероховатость обработанной поверхности и усилие, возникающее при ЭМД, которые позволяют прогнозировать качество обрабатываемых втулок и назначать режимы обработки исходя из условий эксплуатации деталей

9. Испытания на износостойкость показали, что пары трения, у которых рабочая поверхность колодок обработана электромеханическим дорнованием, имеют интенсивность изнашивания в 2 раза меньше по сравнению с парами трения, имеющими закаленные колодки и в 3,4 раза меньше, чем у пар трения, колодки которых обработаны дорнованием

10 За время проведения эксплуатационных испытаний турбокомпрессоров с экспериментальными втулками, установленными в корпус средний электромеханическим дорнованием, отказов по причине износа исследуемых втулок не зафиксировано. Ресурс сопряжения, в состав которого входит данная втулка, увеличился на 23% по сравнению с тем же сопряжением нового турбокомпрессора.

11. Технологический процесс электромеханического дорнования внедрен в Ульяновский «Симбирскремснаб» и в ОАО «Мехэнергосервис» Ульяновской области Инзенского района Экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии ремонта турбокомпрессора с применением электромеханического дорнования втулки корпуса среднего на программу 1000 ремонтов составит 88044 рубля Затраты на изготовление и установку втулки в корпус средний турбокомпрессора по предлагаемой технологии с применением электромеханического дорнования в 3,9 раза меньше, чем по существующей технологии

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

М 1 Морозов А В Анализ влияния надежности работы узла уплотнения турбокомпрессора на эксплуатационные показатели агрегата// Актуальные проблемы развития АПК/ Материалы Международной научно-практической конференции. — Волгоград, 2005. С 59-61

2 Морозов А.В Анализ причин износа деталей узла уплотнения турбокомпрессора // Современное развитие АПК/ Материалы Всероссийской научно-практической конференции — Ульяновск, 2005 С 293-296

* 3 Исаев Ю М, Морозов А В Расчет площади пятна контакта тороидального инструмента с внутренней поверхностью полого цилиндра// Современные технологии в машиностроении/ Сборник научных трудов IX Международной научно-практической конференции -Пенза, 2005 С 124-128

4 Морозов А В , Кузнецов С А Электромеханическое дорнование как способ обработки отверстий // Современное развитие АПК/ Сборник научных работ студентов - Ульяновск, 2005 С 159-163

V 5 Морозов А В Анализ деталей класса полые цилиндры с исполнительными внутренними поверхностями // Механизация интенсивных технологий в АПК/ Сборник материалов научно-технической конференции -Орел, 2006 С 177-180

6 Морозов А В , Исаев Ю М Расчет площади пятна контакта инструмента с обрабатываемым отверстием при электромеханическом дорновании // Молодежь и наука XXI века/ Материалы Международной научно-практической конференции - Ульяновск, 2006 С 186-189

7 Федорова Л В , Морозов А В Влияние режимов электромеханического дорнования на глубину упрочненного слоя тонкостенной втулки // Сборник научных трудов - Ульяновск, 2006. С 123-128

8 Морозов А В , Аюпов А Ф Анализ видов и причин изнашивания сопряжений турбокомпрессора ТКР-11Н-1, влияющих на его ресурс // Современное развитие АПК/ Сборник научных работ студентов. - Ульяновск, 2006 С 138-143

V 9 Морозов А В , Кузнецов С А Результаты экспериментальных исследований в области электромеханического дорнования тонкостенных стальных втулок // Современное развитие АПК/ Сборник научных работ студентов -Ульяновск, 2006 С 148-156

10 Морозов А В, Юртаев Е А Обоснование экономической эффективности ремонта втулки корпуса среднего ТКР-11Н-1 с применением технологии электромеханического дорнования // Современное развитие АПК/ Сборник научных работ студентов - Ульяновск, 2006 С143-166

11 Положительное решение на выдачу патента РФ «Способ сборки деталей с натягом» по заявке № 2005 120254/02(022911)

1/ 12 Исаев ЮМ, Федорова ЛВ, Морозов А В Температурное поле при воздействии концентрированных потоков энергии // Серия технические науки, выпуск 41 / Вестник СамГТУ - Самара 2006 С 188-191

Подписано к печати 25 01.07

Формат 68x84/16

Бумага офсетная

Печать офсетная

Уч -изд л 1,0

Тираж 100 экз

Заказ № 672

Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО УГСХА 432980, г Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Детали класса полые цилиндры и особенности их изготовления.

1.1.1 Применяемость деталей класса полые цилиндры.

1.1.2 Основные способы изготовления полых цилиндров.

1.2 Способы обработки отверстий.

1.2.1 Обработка отверстий лезвийным инструментом.

1.2.2 Обработка отверстий абразивным инструментом.

1.2.3 Обработка отверстий упрочняюще-калибрующим инструментом.

1.3 Виды и краткие технологические характеристики процессов дорнования.

1.4 Анализ условий эксплуатации и характерных износов гладких цилиндрических сопряжений.

1.5 Обзор результатов полученных в области электромеханической обработки металлов.

1.5.1 Особенности процесса электромеханической обработки металлов.

1.5.2 Влияние электромеханического упрочнения на физико-механические и эксплуатационные свойства деталей машин.

1.5.3 Анализ работ выполненных в области электромеханической обработки.

1.5.4 Влияние технологических режимов ЭМО на качественные показатели формируемого слоя.

1.6 Обоснование проблемы и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДОРНОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ВТУЛОК.

2.1 Обоснование возможности и условий применения технологии электромеханического дорнования тонкостенных втулок.

2.1.1 Условия применения несвободного электромеханического дорнования.

2.1.2 Особенности несвободного электромеханического дорнования.

2.1.3 Преимущества процесса обработки нагретых металлов.

2.1.4 Тепловые явления при электромеханическом дорновании и методы расчета глубины упрочненного поверхностного слоя.

2.2 Расчет площади пятна контакта при электромеханическом дорновании.

2.3 Расчет усилия возникающего при электромеханическом дорновании тонкостенной стальной втулки в замкнутом объеме.

2.4 Выводы.

3. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа исследований.

3.2 Общая методика исследований.

3.3 Образцы для исследований и инструмент.

3.4 Экспериментальная установка, приборы и оборудование.

3.5 Методика лабораторных исследований.

3.5.1 Методика металлографических исследований структуры поверхностного слоя образованного электромеханическим дорнованием.

3.5.2 Методика измерения шероховатости поверхности образованной электромеханическим дорнованием.

3.5.3 Методика измерения тягового усилия при электромеханическом дорновании.

3.5.4 Методика триботехнических лабораторно-стендовых испытаний.

3.6 Выбор для исследования марки турбокомпрессора.

3.7 Методика стендовых испытаний турбокомпрессоров, с втулками обработанными электромеханическим дорнованием.

3.8 Методика эксплуатационных испытаний отремонтированных турбокомпрессоров.

3.9 Выводы.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Влияние электромеханического дорнования на физико-механические свойства поверхностного слоя тонкостенных стальных втулок.

4.2 Влияние электромеханического дорнования на шероховатость и текстуру волокон тонкостенных стальных втулок.

4.3 Влияние электромеханического дорнования на изменение усилия при обработке стальных тонкостенных втулок.

4.4 Качество соединения с натягом полученного электромеханическим дорнованием тонкостенных стальных втулок.

4.5 Влияние режимов электромеханического дорнования на качественные и количественные характеристики.

4.5.1 Влияние режимов электромеханического дорнования на глубину упрочненного слоя.

4.5.2 Влияние режимов электромеханического дорнования на изменение шероховатости обрабатываемой поверхности.

4.5.3 Влияние режимов на усилия электромеханического дорнования.

4.6 Износостойкость поверхностей обработанных электромеханическим дорнованием.

4.7 Выводы.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДОРНОВАНИЯ ВТУЛКИ КОРПУСА СРЕДНЕГО ТУРБОКОМПРЕССОРА ТКР-11Н-1.

5.1 Общие правила выполнения процесса электромеханического дорнования.

5.2 Анализ условий эксплуатации узла уплотнения турбокомпрессора ТКР-11Н-1.

5.3 Разработка технологического процесса ремонта втулки корпуса среднего турбокомпрессора методом ЭМД.

5.4 Результаты эксплуатационных испытаний.

5.5 Выводы.

6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1 Прогнозирование ресурса втулки установленной с натягом в средний корпус турбокомпрессора ТКР-11Н-1 электромеханическим дорнованием.

6.2 Экономическая эффективность применения технологии электромеханического дорнования тонкостенных стальных втулок.

6.3 Выводы.

Развитие сельского хозяйства во многом зависит от успехов в создании и реализации эффективных и ресурсосберегающих технологий, новых материалов и конструкций.

Требования повышения качества, надежности и долговечности работы деталей в машине и машины в целом в значительной степени определяются физико-механическими и геометрическими характеристиками металлов, и поверхностей обрабатываемых деталей. Именно качество рабочих поверхностей практически во всех случаях предопределяет важнейшие эксплуатационные свойства деталей - прирабатываемость, износостойкость, сопротивление схватыванию и др.

Решить проблему повышения срока службы машин можно двумя путями: совершенствованием организации производства и совершенствованием технологических процессов с помощью оснащения предприятий современными оборудованием и технологией, позволяющей производить изготовление и восстановление деталей с необходимым качеством рабочих поверхностей.

Такая технология должна быть доступна предприятиям любого уровня и характеризоваться простотой и универсальностью осуществления, незначительными материальными затратами на приобретение и обслуживание техники, низкой материале и энергоемкостью при достижении необходимого качества деталей машин. Далеко не последнюю роль в выборе методов обработки отводится технологической безопасности и экологической чистоте разработок.

Широкое применение в сельскохозяйственной технике нашли детали класса полые цилиндры, в частности тонкостенные втулки, которые зачастую изготовляются в несколько (2 - 10) операций режущими, абразивными и калибрующими инструментами путем снятия части металла (припуска) в стружку. Также в сельскохозяйственной технике применяется большое количество дорогостоящих корпусных деталей, при ремонте отверстий которых находят свое широкое применение тонкостенные стальные втулки с качественными исполнительными поверхностями.

Снижение металлоемкости и повышение качества поверхностей при изготовлении тонкостенных втулок является актуальной задачей. Большой вклад в решение данной задачи внесли Проскуряков Ю.Г., Розенберг O.A., Монченко В.П. и другие исследователи, разработки которых находят свое успешное применения при ремонте деталей автомобилей, тракторов, комбайнов [70, 71, 74,92, 96].

Анализ износа данных деталей показал, что их значительное большинство выходит из строя, имея низкие эксплуатационные свойства исполнительных поверхностей.

Обзор современных технологий восстановления и упрочнения, анализ их преимуществ и недостатков позволяет рекомендовать технологию электромеханической обработки, как один из эффективных способов повышения долговечности стальных тонкостенных втулок.

В данной работе представлены материалы по совершенствованию процесса электромеханической обработки (ЭМО) и его применение к обработке исполнительных поверхностей тонкостенных втулок с разработкой способа электромеханического дорнования (ЭМД).

Цель работы: разработать, исследовать и рекомендовать ремонтному производству сельскохозяйственных предприятий технологию повышения качества внутренних поверхностей тонкостенных стальных втулок (ЭМД).

Объект исследований - Тонкостенные стальные втулки обработанные электромеханическим дорнованием.

Научные положения, выносимые на защиту:

- анализ способов обработки отверстий и их износ у втулок, работающих в подвижных сопряжениях;

- теоретическое обоснование применения технологии ЭМД стальных тонкостенных втулок;

- теоретическое обоснование уменьшения усилия при ЭМД тонкостенных стальных втулок;

- результаты экспериментальных исследований тонкостенных стальных втулок после ЭМД;

- результаты эксплуатационных испытаний экспериментальных втулок обработанных и одновременно установленных в средний корпус турбокомпрессора ТКР-11Н-1 с натягом, способом ЭМД и технико-экономическая оценка применения данного способа.

Научная новизна. Теоретически обоснован способ повышения эксплуатационных свойств тонкостенных стальных втулок ЭМД. Получены математические модели процесса ЭМД, характеризующие степень влияния режимов на глубину и структуру упрочненного слоя, усилие, изменение микрогеометрии внутренней поверхности втулок. Впервые подобраны и обоснованы режимы ЭМД, позволяющие получить качественное соединение с натягом по наружному диаметру тонкостенной стальной втулки с одновременной поверхностной закалкой и снижением шероховатости обрабатываемого отверстия.

Общая методика исследований включает: анализ применяемости деталей типа «втулка» в конструкциях сельскохозяйственной техники, способов обработки отверстий данных деталей и характер их износов; обоснование возможности применения технологии электромеханического дорнова-ния при обработке тонкостенных стальных втулок и теоретическое обоснование снижения тягового усилия при электромеханическом дорновании; исследование режимов электромеханического дорнования и их влияние на физико-механические свойства, шероховатость, износостойкость обработанных втулок; лабораторные, стендовые и эксплуатационные исследования износостойкости обработанных электромеханическим дорнованием стальных тонкостенных втулок; металлографические исследования упрочненных зон; разработку технологического процесса и внедрение в производство; оценку экономической эффективности разработанной технологии электромеханического дорнования применительно к ремонту втулки корпуса среднего турбокомпрессора ТКР-11Н-1, тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники.

Практическая значимость работы заключается в разработке технологии ЭМД тонкостенных стальных втулок, позволяющей на примере ремонта турбокомпрессора ТКР-11Н-1 получить втулку корпуса среднего с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

Реализация результатов исследований. Технологический процесс ремонта втулки корпуса среднего турбокомпрессора с применением ЭМД внедрен в производство в ООО «Симбирскремснаб» (г. Ульяновск) и в ОАО «Мехэнергосервис» (Ульяновская обл., Инзенский район).

Апробация. Основные положения диссертации и ее результаты доложены и получили положительную оценку на:

- международной НПК, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне «Актуальные проблемы развития АПК», Волгоград, 19-21 апреля, 2005 г.;

- всероссийской НПК «Современное развитие АПК: региональный опыт, проблемы, перспективы», Ульяновск, УГСХА, 26-28 апреля 2005 г.;

- НПК Ульяновск, УГСХА, 29-30 мая 2005 г.;

- международной НТК, посвященной 30-летию Орловского государственного аграрного университета «Механизация интенсивных технологий в АПК», Орел, 17-20 октября 2005 г.;

- IX международной НПК «Современные технологии в машиностроении», Пенза, 28-29 декабря 2005 г.;

- международной НПК «Молодежь и наука XXI века» Ульяновск, УГСХА, 21-23 марта 2006 г.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографии и приложений. Изложена на 186 страницах машинописного текста, содержит 68 рисунков, 22 таблицы, библиографический список из 116 наименований, 6 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что в условиях сельскохозяйственного ремонтного производства отсутствуют эффективные способы отделочно-упрочняющей обработки позволяющие с наименьшими затратами получать высокие физико-механические свойства и микрогеометрию внутренней поверхности тонкостенных стальных втулок.

2. Получены теоретические зависимости для расчета глубины упрочненного поверхностного слоя тонкостенной стальной втулки, обработанной электромеханическим дорнованием, из которой можно установить влияние силы тока на глубину упрочненного слоя.

3. Произведен расчет пятна контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью в процессе электромеханического дорнования. Полученные зависимости позволяют оптимально подбирать геометрические параметры инструмента, назначить режимы ЭМД для широкой номенклатуры деталей.

4. Теоретически обосновано и практически подтверждено снижение усилия в процессе ЭМД тонкостенных стальных втулок в зависимости от увеличения силы тока.

5. Металлографический анализ поверхностей обработанных ЭМД показал, что упрочненная зона представляет собой белый слой, ниже которого следует исходная структура металла. Твердость упрочненной зоны стали 40Х составляет 48.52 НЯС, а ШХ15 60.63 НЯС. Глубина белого слоя 0,18.0,03 мкм зависит от силы тока, величины натяга и процентного содержания углерода в обрабатываемых сталях.

6. Результаты замеров шероховатости поверхностей тонкостенных стальных втулок, обработанных электромеханическим дорнованием, после чернового растачивания с натягом от 0,3 до 0,5 мм, 1 = 5000А, и = ббмм/мин показали, что в зависимости от натяга высота микронеровностей уменьшается в 15. 120 раз в сравнении с исходной и составляет 0,54.0,066 мкм.

7. Экспериментальные исследования показали, что при электромеханическом дорновании тонкостенных стальных втулок усилие 3380 Н при натяге 0,5 мм в 10 раз меньше, чем усилия возникающие при механическом дорновании подобной втулки при прочих равных условиях. Установлено, что электромеханическое дорнование позволяет получить качественное соединение с натягом по наружному диаметру втулки, усилие выпрессовывания втулки в зависимости от натяга ЭМД составляет 17200.23700 Н, момент проворачивания 350.640 Н-м.

8. Получены регрессионные зависимости влияния основных технологических режимов ЭМД на глубину упрочненного слоя, шероховатость обработанной поверхности и усилие, возникающее при ЭМД, которые позволяют прогнозировать качество обрабатываемых втулок и назначать режимы обработки исходя из условий эксплуатации деталей.

9. Испытания на износостойкость показали, что пары трения у которых рабочая поверхность колодок обработана электромеханическим дорнованием имеют интенсивность изнашивания в 2 раза меньше по сравнению с парами трения имеющими закаленные колодки и в 3,4 раза меньше чем у пар трения колодки которых обработаны дорнованием.

10. За время проведения эксплуатационных испытаний турбокомпрессоров с экспериментальными втулками, установленными в корпус средний электромеханическим дорнованием, отказов по причине износа исследуемых втулок не зафиксировано. Ресурс сопряжения в состав, которого входит данная втулка, увеличился на 23% по сравнению с тем же сопряжением нового турбокомпрессора.

11. Технологический процесс электромеханического дорнования внедрен в Ульяновский «Симбирскремснаб» и в ОАО «Мехенергосер-вис» Ульяновской области Инзенского района. Экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии ремонта турбокомпрессора с применением электромеханического дорнования втулки корпуса среднего на программу 1000 ремонтов составит 88044 рубля. Затраты на изготовление и установку втулки в корпус средний турбокомпрессора по предлагаемой технологии с применением электромеханического дорнования, в 3,9 раза меньше, чем по существующей технологии.

1. Акименко Ю.А. Исследование процесса дорнования отверстий тонкостенных деталей в обойме: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Брянск, 1975.—21с.

2. Александров Ю.Д. Влияние некоторых параметров на чистоту поверхности при электромеханическом сглаживании.// Исследование и применение процессов электромеханической обработки металлов. Ульяновск, 1970. -Вып. 1-С.35-40.

3. Александров Ю.Д. Исследование качественных показателей автомобильных деталей, обработанных электромеханическим способом: Автореф. дис. канд. техн. наук.- Ульяновск, 1968. -21с.

4. Алексеев В.Н. Кувайцев И.Ф. Автотракторные эксплуатационные материалы. М.: Воениздат, 1979. - 172с.

5. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. Л.: Машиностроение, 1977, - 184с.

6. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1989. -200с.

7. Аскинази Б.М., Веретенников Н.В. Упрочнение цилиндров двигателей внутреннего сгорания электромеханическим методом.// Исследование и применение процессов электромеханической обработки металлов. Ульяновск, УСХИ, 1970. - С.137 - 149.

8. Аскинази Б.М., Наумчев С.Б. Повышение эксплуатационных свойств железографитовых втулок электромеханической обработкой.// Тракторы и сельхозмашины. 1983. - № 8 - С.35 - 36.

9. Бабей Ю.И. Физические основы импульсного упрочнения стали и чугуна. Киев: Наукова думка, 1988. - 238с.

10. Бабей Ю.И. Об аномальном ускорении диффузии при образовании белых слоев.// Физико-химическая механика материалов. -1975. -№ 4 С.104 -106.

11. Бабей Ю.И., Сопронюк Н.Г., Гурей В.М. Влияние содержания углерода в стали на качество белых слоев и их сопротивление коррозионномеханическому разрушению.// Физико-химическая механика материалов. -1977. № 4 - С.49 - 53.

12. Байков Б.П., Бордуков В.Г., Иванов П.В. Турбокомпрессоры для наддува дизелей. Л.: Машиностроение, 1975. 199с.

13. Балагуров Б.Я. Протекание тока через тонкие пленки с топологической структурой.// Техническая физика. 1981. - т. 51, вып. 6. - С. 1146.

14. Башков Г.П. Выглаживание восстановленных деталей. М.: Машиностроение, 1979. 214с.

15. Безухов Н.И., Бажанов В.Л., Гольденблат И.И. и др. Расчеты на прочность, устойчивость и колебания в условиях высоких температур. М.: Машиностроение, 1965.-568с.

16. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. В 2-х томах. М.: Машиностроение, 1968.

17. Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983. - 420с.

18. Важдаев В.П., Стопалов С.Г. Надежность сельскохозяйственных тракторов и пути ее повышения.// Тракторы и сельхозмашины. 1984. -№ 10 -С.15- 17.

19. Веретенников Н.В. Исследование процесса электромеханической обработки цилиндров двигателей в условиях ремонтного производства: Дис. канд. техн. наук. Ульяновск, 1972. - 166с.

20. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. 3-е изд. Доп. И перераб. М.: Колос, 1973. -199с.

21. Власкин В.В. Результаты микрометражных исследований изношенных деталей турбокомпрессоров ТКР ПН - 1 // Энергосберегающие технологии и системы в АПК: Межвуз. сб. научн. трудов / МГУ им. Н.П. Огарева, 2004. - С.217 - 222.

22. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызносность) Учебник. 4 - е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МСХА, 2001. - 616с.

23. Головин Г.Ф. Остаточные напряжения, прочность и деформации при поверхностной закалке с токами высокой частоты. JL: Машиностроение, 1976.-144с.

24. Голубев Ю.А., Кононенко А.П. Уплотнительные устройства машин и машиностроительного оборудования. М.: Машиностроение, 1984. -103с.

25. Голубев Г.А., Кукин Г.М. и др. Контактные уплотнения вращающихся валов. М.: Машиностроение, 1976. -210с.

26. ГОСТ 25.502-79. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость. М.: Издательство стандартов, 1980. - 32с.

27. ГОСТ 23.224-86. Обеспечение износостойкости изделий. Методы оценки износостойкости восстановленных деталей. М.: Издательство стандартов, 1986.-28с.

28. Гриднев В.Н., Мешков Ю.Я., Ошкадеров С.П., Трефилов В.И. Физические основы электротермического упрочнения стали. Киев: Наукова думка, 1973.-436с.

29. Гусенков А.П. Методы и средства упрочнения поверхностей деталей машин. М.: Наука, 1992. - 405с.

30. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. Т. 2 М.: Ме-таллургиздат, 1961. - 416с.

31. Девятов Е.М. Использование ультразвуковых колебаний для электромеханического способа восстановления деталей.// Труды ЧИМЕСХ, 1972. -С.248-250.

32. Демин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970.-218с.

33. Диденко A.M. Дизели СМД./ Справочник. М.: Агропромиздат, 1990.-272с.

34. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статической обработки результатов исследований) 5-е изд., доп. И перераб. М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

35. Дудкина Н.Г. Влияние структурно-неоднородного поверхностного слоя на физико-механические и эксплуатационные свойства Стали 45, подвергнутой электромеханической обработке: Автореф. дис. канд. техн. наук. Волгоград, 1992.- 18с.

36. Дунаев Л.Ф., Мешков О.П., Варламов Л.П. Допуски и посадки. Обоснование выбора. -М.: Высш. школа, 1984. 112с.

37. Елизаветин M.JI. Повышение надежности машин. М.: Машиностроение, 1973.-430с.

38. Завьялов A.C. Фазовые превращения в железоуглеродистых сталях. М.: Судпромгиз, 1948. - 214с.

39. Зажигаев JI.C., Кишьян А.Д. Методы планирования и обработки результатов. JI.: 1971. -230с.

40. Зайдес С.А., Кропоткина Е.Ю., Лебедев А.Р. Моделирование процессов поверхностного пластического деформирования/ под ред. С.А. Зайде-са. Иркутск: Издательство ИрГТУ, 2004. - 309с.

41. Икрамов У.А. Расчетные методы оценки абразивного износа. М.: Машиностроение, 1987.-281с.

42. Исследование надежности дизелей и уточнение структуры ремонтного цикла/ Отчет о НИР. Рук. работы к.т.н. Кривенко П.М. ГОСНИТИ, 1981, ВНИТЦ, Инв. № 02822037.

43. Карпенко Г.В., Бабей Ю.И., Карпенко И.В., Гутман Э.М. Упрочнение стали механической обработкой. Киев: Наукова думка, 1966. - 204с.

44. Карелоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука. 1964.-487с.

45. Касандрова О.Н., Лебедев B.B. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1978. 232с.

46. Кидин И.Н. Физические основы электротермической обработки металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1969. - 387с.

47. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин: Учеб. пособ. для машиностр. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1991. - 319с.

48. Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. -М.: Машиностроение, 1974. -259с.

49. Коздоба J1.A. Методы решения нелинейных задач теплопроводности. М.: Наука, 1975. - 227с.

50. Колбасин A.A. Восстановление и повышение надежности узла трения турбокомпрессора семейства СМД: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Харьков, 1988.- 18с.

51. Комбалов B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ. М.: Наука, 1978. 209с.

52. Костецкий Б.И. Поверхностная прочность материалов при трении. Киев.: Наукова думка, 1976. - 678с.

53. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации. Справочник. М.: Машиностроение, 1980. -246с.

54. Кряжков В.М. Научные основы восстановления работоспособности сопряжений деталей сельскохозяйственных тракторов применением металлопокрытий и упрочняющей технологии: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Л., 1973.-50с.

55. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. 420с.

56. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Т. З.Томск. 1944. 256с.

57. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1990.-528с.

58. Лурье Г.Б., Штейнберг Я.И. Упрочняюще-отделочная обработка рабочих поверхностей деталей машин поверхностным пластическим деформированием. Обзор. М.: Машиностроение, 1971. -286с.

59. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.599с.

60. Масино М.А. Повышение долговечности автомобильных дета-лейпри ремонте. М.: Транспорт, 1972. - 148с.

61. Материаловедение: Учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др.; Под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. 6-е изд., стереотип. - М.: Изд - во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 648с.

62. Машины и стенды для испытания деталей. Под ред. Решетова Д.Н., М.: Машиностроение, 1979. 176с.

63. Методика определения экономической эффективности законченных научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по сельскому хозяйству. М.: 1977. - 120с.

64. Методические рекомендации по ремонту турбокомпрессоров тракторных и комбайновых дизелей Москва: Центр научно-технической информации, пропаганды и рекламы, 1986. - 64с.

65. Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов. Методические указания. М.: Изд. Стандартов, 1978. -112с.

66. Мучник Г.Ф., Рубашев И.Б. Методы теории теплообмена. Теплопроводность. Ч. 1. М.: Высшая школа, 1970. - 287с.

67. Мойсюк В.Н. Множественный корреляционный анализ результатов пассивного эксперимента. М.: Машиностроение, 1978. 156с.

68. Монченко В.П. Обработка отверстий дорнованием с большими натягами во втулках. М.: НИИМАШ, 1965. - 194с.

69. Монченко В.П. Эффективная технология производства полых цилиндров. М.: Машиностроение, 1980. -248с.

70. Монченко В.П. Дорнование отверстий в длинных втулках и гильзах. М.: НИИТАвтопром, 1967. - 145с.

71. Монченко В.П. Дорнование отверстий с большими натягами. М.: ЦНИИТракторсельхозмаш, 1971.- 163 с.

72. Монченко В.П. Обработка поверхностей гладких втулок давлением.// Труды ВИСХОМ им. В.П. Горячкина, 1971, Вып. 8 - С. 134-138.

73. Монченко В.П. Деформирующая обработка отверстий втулок и гильз гидропневмоцилиндров. М.: НИИМАШ, 1976. - 158с.

74. Наумчев С.В. Повышение долговечности порошковых железогра-фитовых деталей электромеханической обработкой при восстановлении работоспособности подвижных сопряжений сельскохозяйственной техники: Дис. канд. техн. наук. Ульяновск, 1985 - 238с.

75. Научные основы прогрессивной техники и технологии/ Г.И. Мар-чук, И.Ф. Образцов, Л.И. Седов и др. М.: Машиностроение, 1986. -376с.

76. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей машин поверхностным пластическим деформированием. -М.: Машиностроение, 1980. 327с.

77. Одинцов Л.Г. Финишная обработка деталей алмазным выглаживанием и вибровыглаживанием. М.: Машиностроение, 1981. 223с.

78. Орловский В. А. Качество поверхностей деталей после отдел очно-упрочняющей обработки.// Повышение уровня технической эксплуатации сельскохозяйственной техники. Горки, 1990. - С.70 - 73.

79. Палехов Ю.И. Исследование электромеханического упрочнения рабочих поверхностей, ведущих элементов автомобильных сцеплений при их ремонте: Дис. канд. техн. наук. -М.: 1973. -221с.

80. Панченко Е.В. и др. Лаборатория металлографии. -М.: Металлургия, 1965.-274 с.

81. Папшев Д. Д. Отдел очно-упрочняющая обработка поверхностей пластическим деформированием. -М.: Машиностроение, 1978. 152с.

82. Папшев Д.Д. Упрочнение деталей обкаткой шариками. М.: Машиностроение, 1968. 132с.

83. Паустовский A.B. Исследование процесса и механизма электромеханической обработки: Автореф. дис. канд. техн. наук. Киев, 1972.

84. Повышение долговечности деталей машин методом поверхностного наклепа. /Под ред. И.В. Кудрявцева. -М.: Машиностроение, 1965.-211с.

85. Повышение усталостной прочности деталей машин поверхностной обработкой. JL: Машгиз, 1952. - 215с.

86. Попилов Л.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. JL: Машиностроение, 1971. - 544с.

87. Практикум по технологии конструкционных материалов и материаловедению /Под общ. ред. С.С. Некрасова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1983.-256с.

88. Проскуряков Ю.Г. Дорнование отверстий. Свердловск: Машгиз, 1961.-192с.

89. Проскуряков Ю.Г., Дорнование цилиндрических отверстий с большими натягами./ отв. Редактор Ф.Ф. Валяев. -Ростов на Дону: Издательство Ростовского университета, 1982. 168с.

90. Проскуряков Ю.Г. Технология упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов. -М.: Машиностроение, 1971. -234с.

91. Проскуряков Ю.Г. и др. Дорнование отверстий тонкостенных деталей в обоймах / Акименко Ю.А., Суханов Э.С. и др.// Вестник машиностроения.- 1971.-№12,-С.37-41.

92. Резников А.Н., Резников J1.A. Тепловые процессы в технологических системах. М.: Машиностроение, 1990. - 288с.

93. Пучин Е.А., Дидманидзе О.Н., Корнеев В.М. Средства технологического оснащения в системе технического сервиса АПК. Научно-практическое издание. М.: УМЦ «ТРИАДА», 2004. - 100 с.

94. Решетов Д.Н. Работоспособность и надежность деталей машин. -М.: Высшая школа, 1974. 206с.

95. Розенберг A.M., Розенберг О.А. Механика пластического деформирования в процессах резания и деформирующего протягивания. Киев: Наук, думка, 1990. - 330с.

96. Розенберг A.M. и др. Качество поверхности, обработанной деформирующим протягиванием/ Розенберг O.A., Гриценко Э.И., Посвятенко Э.К. Киев: Наук, думка, 1977 - 187с.

97. Рыжов Э.В., Гальперин Г.Л., Гончаренко Ю.Н. Влияние электромеханической обработки на фреттингостойкость посадочных поверхностей под подшипники качения. М.: ГОСНИТИ. Т.69.1983. - С.79-83.

98. Рыжов Э.В. и др. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин /Э.В. Рыжов, А.Г. Суслов, В.П. Федоров. М.: Машиностроение, 1979. - 176с.

99. Рыжов Э.В., Поляков Д.Д. Чистота поверхности и опорная площадь при электромеханическом сглаживании.// Исследование и применение процессов электромеханической обработки металлов. Ульяновск, 1970. -Вып. 1 -С.28-35.

100. Ю1.Рыкалин H.H., Зуев И.В., Углов A.A. Основы электронно-лучевой обработки материалов. М.: Машиностроение, 1975. - 296с.

101. Сафронов В.В. Повышение долговечности стальных цилиндров электромеханической обработкой: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1984. - 16с.

102. Садовский В.Д. Структурная наследственность в стали. М.: Металлургия, 1973.-91с.

103. Семенов А.П., Ковш И.Б., Петрова И.М. и др. Методы и средства упрочнения поверхностей деталей машин концентрированными потоками энергии. М.: Наука, 1992. - 404с.

104. Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. -М.: Машиностроение, 1988. 240с.

105. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000. - 320с.

106. Ткачев В.Н. Износ и повышение долговечности деталей сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1978. - 264с.

107. Турбокомпрессоры тракторных и комбайновых дизелей. Технические требования на капитальный ремонт. ТК 10-05.0001.003 86. М.: ГОСНИТИ, 1988.-65с.

108. Федорова JI.B. Обоснование и разработка технологии электромеханической обработки при упрочнении и восстановлении деталей с наружной метрической резьбой сельскохозяйственной техники: Автореф. дис. канд. техн. наук. Саранск, 1994. - 16с.

109. Федоров С.К. Упрочнение и восстановление деталей резьбовых соединений электромеханической обработкой в условиях сельскохозяйственного ремонтного производства: Автореф. дис. канд. техн. наук. Ульяновск, 1990.-18с.

110. Федотов Г.Д. Технологическое обеспечение повышения долговечности цилиндрических поверхностей автотракторных деталей электромеханической обработкой: Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1985. - 16с.

111. Хворостухин J1.A., Шишкин C.B., Ковалев А.П., Ишмаков P.A. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением. -М.: Машиностроение, 1988. 142с.

112. ПЗ.Цетлин Б.В. Безопасность труда при термической обработке металлов. М.: Профиздат, 1955. - 156с.

113. Шаврин О.Ю. Технология и оборудование термомеханической обработки деталей машин. М.: Машиностроение, 1983. - 176с.

114. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин и инструментов (теория и практика)/ МГУ им. Н.П. Огарева и др.; Ф.Х. Бурумкулов, П.П. Лезин, П.В. Сенин и др. Саранск, 2003. - 504с.

115. Электромеханическая обработка: технологические и физические основы, свойства, реализация./ Багмутов В.П., Паршев С.Н и др. Новосибирск: Наука, 2003. - 318с.