автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение качества токарной обработки капролона путем предварительного термомеханического воздействия

На правах рукописи

КОМЯЛОВА Елена Валерьевна

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ КАПРОЛОНА ПУТЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и

физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск - на - Амуре - 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тихоокеанский государственный

университет»

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Еренков Олег Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ким Владимир Алексеевич

доктор технических наук, профессор Клепиков Сергей Иванович

Ведущая организация

Институт материаловедения Хабаровского научного центра Дальневосточного отделения РАН

Защита состоится «22» декабря 2005 г. в 13°° часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.092.01 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах с подписями, заверенные гербовой печатью организации, просим присылать в двух экземплярах по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольского -на - Амуре государственного технического университета.

Автореферат разослан « 21 » декабря 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент

А. И. Пронин

2*>6-А Ш0319

щцо о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время имеется тенденция расширения области применения деталей из полимерных материалов в различных отраслях промышленности. Применение пластмасс позволяет, с одной стороны, улучшить технико-экономические показатели машин (снизить массу, сократить трудоемкость изготовления и т. д.), а с другой - существенно экономить черные и цветные металлы.

Из разнообразных видов пластмасс достаточно широкое применение нашел полимерный материал - капролон. Применение изделий из капро-лона в судо- и машиностроении обусловлено наличием у этого материала ряда положительных свойств: достаточно высоких прочностных и эксплу-таиионных характеристик, низкого коэффициента трения в паре с металлами при смазке водой и маслом, химической стойкости к нефтепродуктам при длительной эксплуатации в широком интервале температур.

Наиболее распространенными заключительными операциями получения деталей из капролона является обработка резанием. Эффективность методов обработки резанием в основном зависит от режимов обработки и используемых оборудования и режущего инструмента. Однако на практике имеются большие затруднения с достижением требуемых параметров шероховатости поверхности обрабатываемых деталей обычными методами обработки. Технологических методов, специально предназначенных для обработки капролона, недостаточно и они имеют невысокую эффективность.

В связи с этим, задача повышения качества токарной обработки капролона, в том числе, за счет применения новых технологических разрабо-нж является актуальной.

Цель работы - повышение качества токарной обработки капролона на основе определения связей между предварительными тепловыми и механическими воздействиями с шероховатостью обработанной поверхности и использования полученных результатов в технологических решениях.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:

1. Установить взаимосвязь между видом и параметрами предварительных воздействий на полимерные материалы и прочностью этих материалов при последующей обработке точением.

2. Определить особенности динамической системы станок - приспособление - инструмент - заготовка при токарной обработке полимеров, окалывающие влияние на параметры качества обработанной поверхности.

3. Провести экспериментальную проверку влияния предварительного I силового и механического нагружения заготовки на величину среднего арифметического отклонения пщафиля. поверхности, получаемой при токарной обработке.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С. П.

•а

■дал

Научная новизна.

1. Научно обосновано влияние вида и параметров предварительного теплового и механического нагружения заготовок из полимерных материалов на шероховатость обработанной точением поверхности детали.

2 Экспериментально установлена зависимость между максимальными значениями спектра мощности, а также соответствующих им частот колебаний системы станок - приспособление - инструмент - заготовка и средним арифметическим отклонением профиля обработанной поверхности деталей из капролона.

3. Экспериментально установлены зависимости среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности деталей из капролона от величины продольной подачи при токарной обработке, при применении предварительных механического и теплового воздействия на обрабатываемые заготовки.

Практическая значимость работы заключается в:

- методе снижения шероховатости обрабатываемой точением поверхности полимерных материалов за счет создания предварительных напряжений сжатия или растяжения и нагрева заготовки, и рекомендациях по его реализации, применение которых позволило снизить среднее арифметическое отклонение профиля обработанной поверхности деталей из капролона до 4 раз;

- установленной особенности динамической системы станок -приспособление - инструмент - заготовка при обработке резанием полимерных материалов, заключающейся в расположении наибольших значений динамической податливости системы в области, соответствующей погрешности размера и эксцентриситета, а так же шероховатости обработанной поверхности.

На защиту выносятся :

- обоснование применения предварительного теплового и механического воздействий на обрабатываемый точением полимерный материал для снижения величины среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности;

- результаты теоретических исследований особенности динамической системы станок - приспособление - инструмент — заготовка при обработке резанием полимерных материалов, на примере капролона;

- результаты экспериментальных исследований влияния предварительного механического и теплового воздействия на значения параметров шероховатости поверхности материала при его последующей токарной обработке и рекомендации, разработанные на их основе;

- результаты исследований связи между параметрами колебаний технологической системы при обработке полимерных материалов и величиной среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования, в исследовании влияния предварительного термомеханического нагружения на величину среднего арифметического отклонения профиля поверхности, полученной при последующей токарной обработке, в проведении экспериментальных исследований и анализе их результатов, в разработке рекомендаций по повышению качества токарной обработки капролона на основе применения предварительного комплексного нагружения обрабатываемых заготовок.

Апробация результатов работы.

Основные результаты диссертации были доложены и обсуждены на Дальневосточном инновационном форуме с международным участием «Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов» (г. Хабаровск, ХГТУ, 2003г.); на II Всероссийской научно - практической конференции «Технологическое обеспечение качества машин и приборов» (г. Пенза, 2005г.); на четвертой международной научной конференции творческой молодежи «Научно - техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (г. Хабаровск, ДВГУПС, апрель 2005 г.): на третьем международном симпозиуме по транспортной триботехнике «ТРАНСТРИБО - 2005» (г. Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2005 г.); на VII Всероссийской научно - технической конференции «Новые химические технологии: производство и применение» (г. Пенза, 2005 г.); на III международной научно - технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (г. Курск, Курский государственный технический университет, 2005 г.).

По материалам диссертации опубликовано 7 работ.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов работы, списка литературы из 144 наименований и приложений, включает 159 страниц машинописного текста, 19 таблиц и 49 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, научная новизна исследования, сформулированы цель и задачи, научные положения, выносимые на защиту, отмечена практическая значимость диссертационной работы.

Основу содержания первой главы составляет анализ проблем, связанных с производством изделий и деталей из капролона, включающий в себя рассмотрение следующих вопросов: 1) тенденции применения деталей из капролона; показано, что капролон эффективно применяется для изготовления различных деталей в машиностроении, судостроении, на предприятиях транспорта и энергетического комплекса, при этом во многих случаях детали повышенной точности и высокого качества могут быть получены только обработкой резанием; 2) анализ существующих методов

предварительной обработки капролона перед точением, результаты которого позволяют заключить, что качество токарной обработки полимерного материала можно повысить за счет предварительной механической деструкции поверхности материала или предварительного охлаждения материала, однако реализация таких способов возможна при наличии специализированного оборудования; 3) анализ данных экспериментальных исследований по влиянию конструкционных и технологических параметров токарной обработки капролона на качество обработанной поверхности, результаты которого показывают, что величина параметров шероховатости обработанной поверхности зависит как от геометрии режущего инструмента и режимов резания, так и от параметров предварительного воздействия на материал; 4) исследование влияние вида напряженного состояния на прочность твердых полимерных материалов, результаты которого показывают, что прочность таких материалов определяется видом напряженно-деформированного состояния материала, однако результаты по влиянию параметров напряженно-деформированного состояния полимеров на формирование параметров шероховатости поверхности, обработанной резанием, в литературе не приводятся.

Большой вклад в изучение вопросов в области обработки резанием и показателей качества этого процесса, в т. ч. полимерных материалов, внесли российские и зарубежные исследователи: С.А. Васин, А. С. Верещака, В. И. Дрожжин, Н. Н. Зорев, Ю. Г. Кабалдин, М. И. Клушин, А. Кобаяши, В Н. Подураев, М. Ф. Полетика, А. И. Промптов, В. К. Старков, А. Г. Суслов, Р. А. Тихомиров, А. М. Шпилев, Б. П. Штучный и другие.

Качество обработанной поверхности является определяющим фактором при изготовлении деталей из капролона. Для достижения требуемой точности размеров и высокого качества обработанной поверхности, получения сложной конфигурации изделия необходимо применять почти все существующие методы механической обработки. Однако режущих инструментов, оборудования и технологических методов, специально предназначенных для обработки капролона, недостаточно, и они имеют низкую эффективность.

Все вышеизложенное указывает на необходимость разработки новых технологических решений в области повышения качества поверхности деталей из капролона, получаемой при токарной обработке материала.

Вторая глава посвящена анализу влияния теплового и механического воздействия на напряженно-деформированное состояние полимерного материала в процессе его разрушения и моделированию колебательных процессов в технологической системе при токарной обработке полимерных материалов.

На современном этапе физические представления о прочности полимерных материалов базируются на кинетической концепции прочности, положения которой представлены в работах Я.И. Френкеля, Г.Н. Бартенева, В.А. Каргина, Г.Л. Сломинского, С.Н. Журкова и других исследователей.

В кинетическом подходе основное внимание обращается на атомо-молекулярный механизм процесса разрушения, которое рассматривается как конечный результат постепенного развития и накопления микроразрушений или как процесс развития микротрещины. Основным фактором в этом подходе является тепловое движение кинетических единиц (атомов, молекул, сегментов), вызывающее межатомные или межмолекулярные перегруппировки, и активизирующее влияние механических напряжений, изменяющее вероятность этих перегруппировок.

Приложенное к телу напряжение увеличивает вероятность разрыва связей и уменьшает вероятность их восстановления. В этой концепции долговечность тела под нагрузкой принимается в качестве фундаментальной величины, которая определяется по основному соотношению кинетической теории разрушения, виде эмпирической формулы С.Н. Журкова

т = т0 ехр

и0-г(у]

кТ

О)

где г - долговечность; Т - абсолютная температура; а - среднее напряжение в образце; 110 - энергия активации процесса разрыва связей в отсутствии напряжения, близкая по величине к энергии химических связей для полимеров; у - коэффициент, зависящий от природы и структуры материала; г0 - время тепловых колебаний атомов в твердых телах; к - постоянная Больцмана.

Из уравнения (1) следует, что долговечность материала зависит как от приложенного напряжения, так и от температуры, причем оба параметра входят в показатель степени. Это позволяет предположить, что в процессе разрушения большую роль играет тепловая энергия и именно ее флуктуации, т. е. в том месте материала, где тепловые флуктуации становятся больше энергии связи, последняя разрывается. Приложенное напряжение создает возможность накопления этих флуктуаций в определенном направлении и снижает энергию и активации разрыва, т. е. снижает потенциальный барьер по закону и = ио - у а и облегчает распад напряженных связей под действием тепловых флуктуаций, вероятность которого зависит от величины отношения {/(ДГ.

В данной работе, рассматривая обработку резанием как разновидность процесса управляемого разрушения твердого полимерного материала, на основе анализа термофлуктуационного механизма разрушения, предлагается комбинированный способ токарной обработки полимерных материалов.

Сущность способа заключается в снижении прочности полимерного материала перед токарной обработкой. Это достигается тем, что перед обработкой полимерный материал предварительно подвергают механическому нагружению и тепловому воздействию. Путем регулировки параметров прикладываемого напряжения а и температуры Г теплового воздействия на

материал обеспечивается образование первичных микротрещин, в вершинах которых имеются локальные зоны перенапряжений химических связей, т. е. образуется структура материала, в котором часть связей разрушена, а часть напряжена.

Известно, что качество обработанной детали зависит от характера и параметров относительных колебаний инструмента и заготовки, которые вызывают периодическое изменение толщины срезаемого слоя и сил резания, что в свою очередь, ведет к изменению размеров и появлению геометрических погрешностей у обработанных деталей.

На рис. 1 в виде структурно - логической схемы показана взаимосвязь основных факторов, влияющих на формирование шероховатости обработанной точением поверхности.

Изучению колебаний станков и других технологических машин посвящены исследования B.JI. Вейца, М.Д. Генкина, Ю.И. Городецкого, B.JI. Заковоротного, В.А. Кудинова, А. В. Кудинова, Э.Ф. Кушнира, А.И. Левина, В.Э. Пуша, A.B. Пуша, Ж.С. Раввы, В.А. Светлицкого и других ученых.

Колебания элементов технологической системы приводят к ухудшению качества обработанной поверхности, а также снижению стойкости режущего инструмента. Для снижения уровня колебаний в технологической системе уменьшают режимы резания (глубину резания и подачу), вследствие чего существенно снижается производительность обработки.

Динамические свойства технологической системы при обработке резанием полимерных материалов должны иметь существенные отличия, по сравнению с обработкой металлических конструкционных материалов, вызванные меньшими значениями модуля упругости, а значит и жесткостью, и большей демпфирующей способностью полимеров. Поэтому представляет значительный интерес сравнение динамических свойств технологической системы при обработке резанием полимеров и металлов (на примере сталей), и анализ возможного влияния таких различий на параметры качества обработки.

В данной работе для сравнения динамических характеристик технологической системы при токарной обработке использована ранее апробированная математическая модель колебаний технологической системы, которая в частотной области имеет вид

х{со) =[-со2м +ia)H +С )'F(со), (2)

где си - круговая частота колебаний; i - мнимая единица; Х(со) - комплексный амплитудный спектр виброперемещений; F(co) - комплексный амплитудный спектр вибровозмущений; выражение в скобках является матрицей динамической податливости технологической системы - W(со) = (~со2М +ШН + С)'1, где М, Я, С - матрицы масс, демпфирования и жесткости технологической системы.

Шероховатость обработанной поверхности

1 1 )

1 1 1 Микрогеометрия задней | поверхности инструмента 1 1 1 Формирование области пластической деформации в зоне резания

♦ 1 1

Колебания технологической системы 1 1 1 1 1

Сила резания Передаточная функция резания

\ ; ч 1

1

Режимы обработки Свойства обрабатываемого материала

Упругость, демпфирование, плотность

Прочность

Предварительные воздействия (до обработки)

Тепловые Механические Иные

\ Нагрев Неразрушающие

. Охлаждение ' Г Разрушающие ] и 1

Рис. 1. Структурно-логическая схема формирования шероховатости при обработке резанием.

Для сравнения динамических характеристик технологической системы при обработке металлов и полимеров были рассчитаны значения передаточной функции резания определенные из динамической податливости (рис.2) на токарном станке модели 16К20. Были приняты следующие зна-

чения параметров глубина резания I = 1мм, подача в = 0,1 мм/об, скорость резания V = 78,5 м/мин, а также:

а) материал - сталь 45; жесткость заготовки по оси X - 16 Н/мкм, по осям У и Ъ - 6 Н/мкм; коэффициенты демпфирования заготовки по оси X -4000 кг/с, по осям У и Ъ - 1600 кг/с; масса заготовки 4 кг;

б) материал - капролон; жесткость заготовки по оси X - 1,4 Н/мкм, по осям У и Ъ - 0,5 Н/мкм; коэффициенты демпфирования заготовки по оси X - 35000 кг/с, по осям У и Ъ - 14000 кг/с; масса заготовки 0,7 кг;

в) в обоих случаях жесткость инструмента составляла по осям X и У -25 Н/мкм, по оси Ъ - 37 Н/мкм; коэффициенты демпфирования инструмента по осям X и У - 600 кг/с, по оси Ъ -1000 кг/с; масса инструмента 1,0 кг.

VI

0 61

0.5 0 4 0.3 о: 0.1

р/-1 о.б]

0,5 0,4

0,} 0,2

0,1

СО

2000 4000 6000 Э000 10000 0 2000 4000 6000 8000 10000

а)

б)

Рисунок 2. Зависимость передаточных функций \Ур (мкм/кН) от круговой частоты ю (рад/с): а) для стали 45; б) для капролона

При моделировании установлена особенность динамики технологической системы при обработке резанием полимеров, заключающаяся в расположении наибольших значений динамической податливости системы в области, соответствующей погрешности размера и эксцентриситета (рисунок 2,6 зона 1), а также шероховатости обработанной поверхности (рисунок 2,6 зона 3). При обработке сталей наибольшие значения динамической податливости технологической системы расположены в области погрешности формы - огранки и волнистости (рисунок 2,а зона 2).

На величину погрешности обработки оказывают влияние динамическая податливость и сила резания, поэтому повышение качества обработки полимеров связано с уменьшением силы резания. Поскольку снижение значений скорости резания и подачи связано со снижением производительности, то одним из главных направлений повышения качества обработки является снижение величины напряжений в полимерных материалах

при обработке и соответственно силы резания, за счет предварительных воздействий на них.

В третьей главе приводится обоснование значений основных параметров процесса резания, выбора режущего инструмента, выбора материала экспериментальных образцов и параметров механического и теплового воздействия; дано описание экспериментального стенда для исследования колебательных процессов при механической обработке исследуемого материала.

Для экспериментальной проверки предложенного комбинированного способа токарной обработки полимерных материалов предложено использовать следующие виды предварительных воздействий на материал перед его обработкой: сжатие, растяжение, нагрев, растяжение и нагрев, сжатие и нагрев.

Величина усилия для создания напряжений сжатия и растяжения выбиралась так, что бы выполнялось условие а„ < (0,6 -=- 0,8)ав, где аи - напряжения, создаваемые в заготовке усилием растяжения/сжатия; ав - предел вынужденной эластичности полимерного материала, для капролона <?„= 25 МПа.

Известно, что работоспособность полимерных материалов ограничивается интервалом температур Тхр<Ьлжст<Тстекл., где Тхр - температура хрупкости капролона; Тстекп - температура стеклования капролона; ЬАзкаа -температурный диапазон эксплуатации изделий из капролона. При проведении экспериментов образцы из капролона нагревались, непосредственно перед токарной обработкой, до г=60° С.

Токарная обработка экспериментальных образцов проводилась на универсальном токарно-винторезном станке модели 16К20.

Для регистрации колебаний, возникающих в технологической системе, использовался измерительный комплекс, включающий измеритель шума и вибрации ВШВ-003 с пьезоэлектрическим преобразователем ДН-4, который был закреплен на резцедержателе станка. Принятый электрический сигнал через аналого-цифровой преобразователь поступал на ЭВМ для дальнейшего корреляционного и спектрального анализа.

Для исследования связи характеристик колебаний технологической системы при обработке с параметрами шероховатости обработанной поверхности был выбран энергетический спектр (спектральная плотность энергии) виброускорения - Уф, где /- частота колебаний. На рис. 3 представлены энергетические спектры колебаний станка на холостом ходу (с вращающимся шпинделем) и при обработке заготовки.

Из рис. 3 видно, что энергетический спектр колебаний на холостом ходу имеет небольшую значимую составляющую только в низкочастотной области (на частоте вращения шпинделя), по сравнению с энергетическим спектром колебаний при обработке. Это дает основание для исследования связи между параметрами колебаний и шероховатостью обработанной поверхности.

V (Ох 1 о-3, (м/с2)2-с

70"

50" 40" 30" 20" 10~ О-1

См/сУс

-*т--1-1-Г"

732

1464

2196

2928

а)

3660

^ Гц

40]

1

30"| 20" 1(1" 0-*

►з'о"

/¿му^ЫМ VI

, ¡п

-|-,-1-1-1-1-г~

732 1464

ч—Г

2196

2928

3660

Г, Гц

б)

Рис.3. Энергетические спектры виброускорения: а) на холостом ходу; б) при обработке заготовки

Выбор режимов резания и режущего инструмента для капролона основывался на рекомендациях по результатам исследований, проведенных ранее.

Четвертая глава посвящена исследованию влияния параметров процесса резания, параметров и вида предварительных воздействий на качест-

во поверхности, получаемой после токарной обработки капролона, а также взаимосвязи параметров колебаний при обработке и качеством обработанной поверхности.

Экспериментальные исследования проводились в несколько этапов. На первом этапе выполнен базовый эксперимент, цель которого - оценка качества обработанной поверхности капролона при стандартных условиях резания, т.е. без применения какого либо предварительного воздействия на обрабатываемый материал. В качестве выходного параметра из номенклатуры параметров шероховатости (ГОСТ 2789-73*) выбрано среднее арифметическое отклонение профиля Яа. Измерение шероховатости поверхности проводили с помощью профилографа цехового с индуктивным преобразователем модели 296. На основании априорной информации в эксперименте использованы следующие режимы резания: скорости резания - 78,5 м/мин и 157 м/мин соответственно для заготовок диаметром 25 и 50 мм; глубина резания ¿=1 мм; значения продольной подачи 5 изменяли в диапазоне 0,084 0,28 мм/об.

1 12

2 ю р

I 8

X ф"

® г.

С 6 С л н

% 4 и

л

! 2 ф

3 о

1

1 у 1 г - - < • - ■ \

[

I 1

0084

0,13

0,17 подачл. ии'об

023

028

1 - базовый вариант обработки; 2 - обработка применением предварительного растяжения

Рис.4. Значения параметра шероховатости обработанной поверхности заготовки из капролона 0 25 мм

Анализ экспериментальных данных, представленных на рис.4, позволяет сделать заключение о целесообразности предварительного растяжения заготовки, о чем свидетельствует характер кривых зависимости величины шероховатости от подачи. Для всех реализуемых при эксперименте значений подач полученные значения шероховатости поверхности предварительно нагруженных растяжением заготовок значительно ниже, по сравнению с базовым вариантом обработки. При этом имеет место рост значений параметра Яа, при точении предварительно растянутой заготовки, с увеличением подачи: от 4,0 мкм при подаче 0,084 мм/об до 6,00 мкм при подаче 0,28 мм/об.

Регрессионная зависимость параметра Ra от параметров режима токарной обработки после предварительного растяжения заготовки имеет вид:

Ra=0,083V-5,594S-0,018 VS-0,0004V2+48,71S2. (3)

0р84

0,17

П0ДЛЧЛ.Ш|0|>

1 - предварительное сжатие заготовки; 2 - предварительный нагрев; 3 - предварительное растяжение

Рис.5. Значение параметра Ыа обработанной поверхности заготовки из капролона в зависимости от вида предварительного воздействия

а: Р

0,17 лодлчл. ми. 00

1 - базовый вариант обработки; 2 - обработка после применения предварительного растяжения и нагрева

Рис.б. Значения параметра шероховатости Яа обработанной поверхности заготовки из капролона 0 25 мм

Представленные на рис. 5 данные позволяют сделать сравнительный анализ влияния различных видов предварительных обработок капролона на уровень шероховатости обработанной точением поверхности заготовки. Из экспериментальных данных, рис. 5, следует, что предварительное растяжение заготовок является предпочтительным видом предварительной обработки капролона, о чем свидетельствуют наименьшие значения пара-

метра Яа, по сравнению с другими видами предварительных воздействий, во всем диапазоне реализуемых подач. Для всех видов воздействий наблюдается повышение параметра шероховатости с увеличением продольной подачи.

Анализ результатов, рис. 6, экспериментальных исследований по влиянию предварительного растяжения и теплового воздействия на капро-лон показал, что такой вариант обработки является предпочтительным с точки зрения формирования шероховатости поверхности заготовки, впоследствии обрабатываемой точением. Во всем диапазоне реализуемых подач наблюдается значительное, до 4 раз, снижение величины среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности по сравнению с величинами параметра Яа для базового вариантом обработки. С увеличением значения продольной подачи наблюдается некоторый рост величины параметра

Регрессионная зависимость параметра Яа от величины подачи при обработке капролона после предварительного растяжения и нагрева заготовки имеет вид:

На=2,1-5,т+29,9282. (4)

На основании экспериментальных данных и полученных зависимостей разработаны рекомендации по снижению величины параметра Яа шероховатости поверхности при токарной обработке капролона.

Сопоставление энергетических спектров виброускорений технологической системы при обработке заготовок и средних арифметических отклонений профиля обработанных деталей, показало их существенную взаимосвязь (рис. 7).

При исследовании взаимосвязи значений энергетического спектра виброускорения при обработке со средним арифметическим отклонением профиля обработанной детали была получена регрессионная зависимость

Яа = 0,18(ЕРг/,)°'25, (5)

где Р, и/ - максимальные значения энергетического спектра виброускорения и соответствующие им частоты (г = 1 ... 5).

Максимальная относительная погрешность определения среднего арифметического отклонения профиля по формуле (5) не превышает 8%.

Полученную зависимость можно использовать для прогнозирования значения среднего арифметического отклонения профиля детали при обработке заготовки и оперативного изменения режимов резания для обеспечения требуемых параметров качества поверхности.

УСГ>*10-3,

(м/с2)2-с

50"

4и~ 30" 20" 1СГ

0-

"Г >..

(м/с2)* с

а)

7321 £ГЦ

' ч I

1 !' "1■ 1

7321

С, Гц

б)

Рис.7. Энергетические спектры виброускорения при обработке ненагру-женной заготовки 0 50 мм при подаче: а) в = 0,13 мм/об (Яа = 6 мкм); б) в = 0,28 мм/об (Яа = 7,5 мкм)

Адекватность всех полученных регрессионных зависимостей была подтверждена с использованием стандартной методики, на основе применения критерия Фишера.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основе рассмотрения механизма термофлуктуационного разрушения материалов обосновано применение предварительных механических и тепловых воздействий на обрабатываемый материал для снижения его прочности при последующей токарной обработке, за счет понижения энергии активации процесса разрыва связей в материале, и повышения, на этой основе, качества токарной обработки.

2. Предложен метод снижения шероховатости обрабатываемой точением поверхности полимерных материалов за счет создания предварительных напряжений сжатия илй'растяжения и нагрева заготовки.

3. Установлена особенность динамической системы станок -приспособление - инструмент - заготовка при обработке резанием полимерных материалов, заключающаяся в расположении наибольших значений динамической податливости системы в области, соответствующей погрешности размера и эксцентриситета, а так же шероховатости обработанной поверхности.

4. На основе экспериментального исследования установлено, что создание предварительных напряжений величиной до 0,6 предела вынужденной эластичности материала при сжатии или растяжении заготовок из ка-пролона, и применение предварительного нагрева заготовок до 60°С позволило снизить среднее арифметическое отклонение профиля при последующей токарной обработке до 4 раз.

5. В исследуемом диапазоне подач от 0,084 мм/об до 0,28 мм/об имеет место рост значений среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности капролона с увеличением подачи для всех исследованных вариантов предварительных воздействий.

6. Экспериментально установлены зависимости среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности заготовок из капролона от величины подачи при токарной обработке с применением предварительных механического и теплового воздействий на заготовки, на основе которых сформулированы рекомендации, обеспечивающие снижение шероховатости обработанной поверхности. Максимальная относительная погрешность определения среднего арифметического отклонения профиля по установленным зависимостям не превышает 5%.

7. Экспериментально установлена зависимость среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности деталей из капролона от величин максимальных значений энергетического спектра виброускорений и соответствующих им частот колебаний технологической системы при обработке заготовок. Максимальная относительная погрешность определения среднего арифметического отклонения профиля по установленной зависимости не превышает 8%.

8. Результаты работы внедрены в ОАО «Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроения», в ФГУП «Хабаровский судостроительный завод» и используются в учебном процессе ка-

федры «Технологическая информатика и информационные системы» Тихоокеанского государственного университета.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Ивахненко А. Г. Размерная точность обработки пластмассовых деталей / Ивахненко А. Г., Комялова Е.В. //Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов: материалы Дальневосточного инновационного форума с международным участием. - Хабаровск: ХГТУ, 2003. - 4.2. - С. 119 - 121. - ISBN 5 - 7389 - 0271 - 8.

2. Еренков О. Ю. Комплексный подход к обеспечению высокого качества поверхностей деталей из полимерных материалов при обработке резанием / Еренков О. Ю., Комялова Е. В., Пугачевский М. А. // Технологическое обеспечение качества машин и приборов: сборник статей II Всероссийской научно - практической конференции. - Пенза, 2005. - С. 50 -52. -ISBN 5-8356-0392-4.

3. Комялова Е. В. Управление качеством процесса токарной обработки деталей из капролона / Комялова Е. В., Пугачевский М. А. // Научно -техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: труды Четвертой международной научной конференции творческой молодежи. - Хабаровск: изд-во ДВГУПС, 2005. - Т. 1. - С. 50 -52. - ISBN 5 -26200202 - X.

4 Еренков О. Ю. Физические представления процесса формирования шероховатости поверхности полимерного материала при обработке резанием / Еренков О. Ю., Комялова Е. В. // Повышение износостойкости и долговечности машин и механизмов на транспорте: труды третьего международного симпозиума по транспортной триботехнике «ТРАНСТРИБО-2005». - СПб., изд-во СПбГПУ, 2005. - С. 22 - 26. - ISBN 5 - 230 - 05573 -7.

5. Комялова Е. В. Получение и применение термопласта капролона и его модификаций / Комялова Е. В. // Новые химические технологии: производство и применение: сборник статей VII Всероссийской научно - технической конференции. - Пенза, 2005. - С. 15 - 16. - ISBN 5 - 8356 - 0419 -X.

6. Комялова Е. В. Применение современного конкурентоспособного полимерного материала капролона на производстве / Комялова Е. В. // Новые химические технологии: производство и применение: сборник статей VII Всероссийской научно - технической конференции. - Пенза, 2005. - С. 21 - 22. - ISBN 5 - 8356 - 0419 - X.

7. Еренков О. Ю. Исследование токарной обработки капролона после комбинированного термомеханического воздействия на обрабатываемый материал/ Еренков О.Ю., Комялова Е. В., Ивахненко А. Г. //Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: материалы III международной научно - технической конференции. -Курск, гос. техн. ун-т., 2005. - 4.2 - С. 114-117. - ISBN 5-7681-0257-4.

Комялова Елена Валерьевна

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ КАПРОЛОНА ПУТЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 17.11.05. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Гарнитура "Тайме". Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,18 Тираж 100 экз. Заказ 235

Отдел оперативной полиграфии издательства Тихоокеанского государственного университета. 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

№24561

РНБ Русский фонд

2006-4 27400

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ, СВЯЗАННЫХ С ПРОИЗВОДСТВОМ ДЕТАЛЕЙ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАПРОЛОНА.

1.1 Тенденции применения деталей и изделий из капролона.

1.1.1 Виды механической обработки капролона.

1.1.2 Требование к шероховатости поверхности деталей и изделий из капролона.

1.1.3 Анализ конструктивных параметров режущего инструмента и технологических режимов резания капролона.

1.2 Анализ существующих методов предварительной обработки полимерных материалов.

1.2.1 Применение охлаждения как метода предварительной обработки полимерных материалов.

1.2.2 Применение механической деструкции как метода предварительной обработки капролона перед точением.

1.2.3 Применение нагрева как метода предварительной обработки капролона.

1.2.4 Виды механического нагружения полимерных материалов.

1.3 Обзор экспериментальных исследований токарной обработки заготовок из капролона.

1.4 Влияние вида напряженного состояния на прочность полимерных материалов.

1.5 Выводы. Постановка задач исследования.

2. СТРУКТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1 Влияние теплового и механического воздействия на напряженно -деформированное состояние в процессе разрушения полимерных материалов.

2.2 Моделирование колебательных процессов в технологической системе станок - приспособление - инструмент - заготовка при токарной обработке полимерных материалов.

2.3 Выводы.

3. МЕТОДИЧЕСКОЕ И АППАРАТУРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ КАПРОЛОНА ПРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОМ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ.

3.1 Обоснование выбора капролона в качестве исследуемого полимерного материала.

3.2 Обоснование и выбор параметров предварительных механического и теплового воздействий на заготовки из капролона.

3.3 Измерительный комплекс для экспериментальных исследований колебаний при токарной обработке заготовок из капролона. Обработка и представление результатов исследований.

3.4 Выбор режущего инструмента и параметров режима резания.

3.5 Выводы по 3 главе.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ КАПРОЛОНА. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЗАДАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ.

4.1 Цель экспериментальных исследований.

4.2 Исследование влияния продольной подачи и диаметра заготовки на уровень шероховатости обработанной поверхности.

4.3 Исследования влияния вида индивидуальных предварительных воздействий на параметр Яа шероховатости поверхности при точении.

4.3.1 Влияние предварительного растяжения заготовки на уровень шероховатости обработанной поверхности.

4.3.2 Влияние предварительного сжатия материала на уровень шероховатости обработанной поверхности.

4.3.3 Исследование влияния предварительного нагрева заготовки из капролона на параметр Ra шероховатости обработанной поверхности. 104 4.3.4. Сравнительный анализ индивидуальных предварительных воздействий на заготовки из капролона.

4.4. Исследование влияния предварительного термомеханического воздействия на качество токарной обработки заготовок из капролона.

4.4.1. Исследование параметра Ra обработанной поверхности при предварительном сжатии и нагреве заготовок.

4.4.2. Исследование параметра Ra обработанной поверхности при предварительном сжатии и нагреве заготовок и точении левым резцом.

4.4.3. Исследование параметра Ra обработанной поверхности при предварительном растяжении и нагреве материала.

4.4.4. Исследование параметра Ra обработанной поверхности после предварительного растяжения и нагрева материала и точении левым резцом.

4.5 Исследование взаимосвязи колебаний технологической системы при точении и качества обработанной поверхности.

4.6 Выводы по четвертой главе.

В настоящее время имеется тенденция расширения области применения деталей из полимерных материалов в различных отраслях промышленности. Применение пластмасс позволяет, с одной стороны, улучшить технико-экономические показатели машин (снизить массу, сократить трудоемкость изготовления и т. д.), а с другой - существенно экономить черные и цветные металлы.

Из разнообразных видов пластмасс достаточно широкое применение нашел полимерный материал - капролон. Применение изделий из капролона в судо- и машиностроении обусловлено наличием у этого материала ряда положительных свойств: достаточно высоких прочностных и эксплутационных характеристик, низкого коэффициента трения в паре с металлами при смазке водой и маслом, химической стойкости к нефтепродуктам при длительной эксплуатации в широком интервале температур.

К основным технологическим мероприятиям по повышению износостойкости и долговечности машин и механизмов относится обеспечение требуемых параметров шероховатости сопрягаемых поверхностей деталей. В подвижных соединениях шероховатость оказывает значительное влияние на трение и износ трущихся поверхностей подшипников, направляющих, ползунов и т.п.

Прочность деталей также зависит от шероховатости поверхности. Разрушение детали, особенно при переменных нагрузках, в значительной степени объясняется концентрацией напряжений, являющихся следствием имеющихся неровностей.

В настоящее время реализуются современные эффективные методы получения изделий и деталей из капролона, однако обеспечение высокого качества сопрягаемых поверхностей деталей, требуемой точности и формы достигается за счет их механической обработки резанием.

Наличие у полимерных материалов специфичных свойств обуславливают резкое отличие процессов их механической обработки от процессов резания металлов, при этом эффективность методов обработки резанием в основном зависит от режимов обработки и используемых оборудования и режущего инструмента. Однако на практике имеются большие затруднения с достижением требуемых параметров шероховатости поверхности обрабатываемых деталей обычными методами обработки. Технологических методов, специально предназначенных для обработки капролона, недостаточно и они имеют невысокую эффективность. Это приводит к необходимости разработки новых оригинальных способов обработки деталей из пластмасс, сущность которых заключается в направленном изменении свойств обрабатываемого материала в зоне резания с целью обеспечения благоприятных условий для получения обработанной поверхности высокой точности и качества.

В технологии обработки металлов и пластмасс нашли широкое применение комбинированные физико — химические методы, сущность которых заключается в воздействии на поверхность обрабатываемого изделия источниками энергии или агрессивной средой, вступающей в химическое взаимодействие с материалом изделия. К основным методам физико - химической обработки относятся: термическая обработка; обработка импульсным источником энергии; обработка травлением; механохимическая обработка.

Однако известные в настоящее время способы предназначены для устранения дефектов технологического процесса получения полимерных изделий - для зачистки изделий с целью удаления впусков и других элементов литниковой системы, снятия грата и заусенцев по контурам изделия, смятия и округления кромок, упрочнения поверхности и придания ей привлекательного вида.

Практическая реализация известных способов связана с наличием сложного и дорогостоящего специального оборудования, эксплуатация которого осуществляется с применением пожароопасных, взрывоопасных и агрессивных сред.

В связи с этим, задача повышения качества токарной обработки капролона, в том числе, за счет применения новых технологических разработок является актуальной.

Научная новизна данной работы состоит в следующих положениях:

1. Обосновано влияние вида и параметров предварительного теплового и механического нагружения заготовок из полимерных материалов на шероховатость обработанной впоследствии точением поверхности детали.

2. Экспериментально установлена зависимость между максимальными значениями спектра мощности, а также соответствующих им частот колебаний системы станок - приспособление - инструмент - заготовка и средним арифметическим отклонением профиля обработанной поверхности деталей из капролона;

3. Экспериментально установлены зависимости среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности деталей из капролона от величины продольной подачи при токарной обработке, при применении предварительных механического и теплового воздействия на заготовки.

Практическая значимость работы заключается в: методе снижения шероховатости обработанных точением поверхностей деталей из полимерных материалов за счет создания предварительных напряжений сжатия или растяжения и нагрева заготовок, и рекомендациях по его реализации, применение которых позволило снизить среднее арифметическое отклонение профиля обработанной поверхности деталей из капролона до четырех раз;

- установленной особенности динамической системы станок -приспособление - инструмент - заготовка при обработке резанием полимерных материалов, заключающейся в расположении наибольших значений динамической податливости системы в областях, соответствующих погрешности размера, эксцентриситета, а так же шероховатости обработанной поверхности;

- использовании в промышленности рекомендаций по снижению шероховатости обработанных точением поверхностей деталей из полимерных материалов.

8. Результаты работы внедрены в ОАО «Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроения», в ФГУП «Хабаровский судостроительный завод» и используются в учебном процессе кафедры «Технологическая информатика и информационные системы» Тихоокеанского государственного университета.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании результатов проведенных комплексных теоретических и экспериментальных исследований процесса токарной обработки полимерных материалов, на примере капролона, предложен комбинированный метод токарной обработки заготовок, основанный на применении предварительного механического и теплового воздействия на обрабатываемые заготовки. Реализация данного метода обеспечивает снижение уровня шероховатости обработанной точением поверхности заготовок из капролона от 2 до 4 раз, в зависимости от вида и сочетаний предварительных воздействий. Экспериментально установлены зависимости среднего арифметического отклонения профиля от применения предварительных термомеханических воздействий, на основе которых сформулированы рекомендации по обеспечению повышения качества обработанной поверхности полимерных материалов при токарной обработке.

На основании физических представлений, изложенных во второй главе работы, обоснована целесообразность применения организованного предварительного термомеханического воздействия на обрабатываемые резанием заготовки из полимерного материала с целью управления зонами пластических деформаций, при взаимодействии областей перенапряжений, и, следовательно, процессом развития магистральной трещины.

Посредством модельных представлений исследован процесс токарной обработки заготовок из капролона. Установлены отличия исследуемого процесса от процесса токарной обработки металлов и сплавов.

Для проведения экспериментальных исследований применялся экспериментальный стенд, оснащенный современными средствами измерения и регистрации электрических сигналов, которые в дальнейшем подвергались корреляционному и спектральному анализу.

Для исследования связи характеристик колебаний технологической системы при обработке полимерных материалов с параметрами шероховатости обработанной поверхности был выбран энергетический спектр виброускорения.

Сопоставление энергетических спектров виброускорений технологической системы при обработке заготовок и средних арифметических отклонений профиля обработанных деталей, показало их существенную взаимосвязь.

При исследовании взаимосвязи значений энергетического спектра виброускорения при обработке со средним арифметическим отклонением профиля обработанной детали была получена регрессионная зависимость, которую можно использовать для прогнозирования значения среднего арифметического отклонения профиля детали при обработке заготовки и оперативного изменения режимов резания для обеспечения требуемых параметров качества поверхности.

В целом основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. На основе рассмотрения механизма термофлуктуационного разрушения материалов обосновано применение предварительных механических и тепловых воздействий на обрабатываемый материал для снижения его прочности при последующей токарной обработке, за счет понижения энергии активации процесса разрыва связей в материале, и повышения, на этой основе, качества токарной обработки.

2. Предложен метод снижения шероховатости обрабатываемой точением поверхности полимерных материалов за счет создания предварительных напряжений сжатия или растяжения и нагрева заготовки.

3. Установлена особенность динамической системы станок — приспособление - инструмент - заготовка при обработке резанием полимерных материалов, заключающаяся в расположении наибольших значений динамической податливости системы в области, соответствующей погрешности размера и эксцентриситета, а так же шероховатости обработанной поверхности.

4. На основе экспериментального исследования установлено, что создание предварительных напряжений величиной до 0,6 предела вынужденной эластичности материала при сжатии или растяжении заготовок из капролона, и применение предварительного нагрева заготовок до 60°С позволило снизить среднее арифметическое отклонение профиля при последующей токарной обработке до 4 раз.

5. В исследуемом диапазоне подач от 0,084 мм/об до 0,28 мм/об имеет место рост значений среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности капролона с увеличением подачи для всех исследованных вариантов предварительных воздействий.

6. Экспериментально установлены зависимости среднего . арифметического отклонения профиля обработанной поверхности заготовок из капролона от величины подачи при токарной обработке с применением предварительных механического и теплового воздействий на заготовки, на основе которых сформулированы рекомендации, обеспечивающие снижение шероховатости обработанной поверхности. Максимальная относительная погрешность определения среднего арифметического отклонения профиля по установленным зависимостям не превышает 5%.

7. Экспериментально установлена зависимость среднего арифметического отклонения профиля обработанной поверхности деталей из капролона от величин максимальных значений энергетического спектра виброускорений и соответствующих им частот колебаний технологической системы при обработке заготовок. Максимальная относительная погрешность определения среднего арифметического отклонения профиля по установленной зависимости не превышает 8%.

1. Алексеев С. А. К теории усталостного разрушения // Механика твердого тела. 1968. - № 3. - С. 10 - 15.

2. Алехин В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. М.: Наука/1983.

3. Амосов И. С., Скраган В. А. Точность, вибрации и чистота поверхности при токарной обработке. Л.: - М.: МАТТТГИЗ., 1953. - 70 с.

4. Антропова Н. И. и др. Капролон, его свойства, получение и применение. Л.: ЛД НТП, 1966. - 120 с.

5. Аршакян А. А. Выбор оптимальных режимов резания с учетом формы стружки // Станки и инструменты. 1992. - № 6. - С. 12 - 19.

6. Аскадский А. А., Матвеев Ю. И. Химическое строение и физические свойства полимеров. М.: Химия, 1983. - 248 с.

7. Аскадский А. А. Деформация полимеров. М.: Химия, 1973. - 448 с.

8. Балацкий Л. Т., Бегагоен Т. Н. Дейдвудные устройства морских судов. — 2-е изд., перераб. И доп. — М.: Транспорт, 1980. — 192 с.

9. Батрин Л. Е. Силы резания и чистота обработанной поверхности при точении пластмасс. В кн.: Новое в резании металлов и пластмасс. / Под ред. проф. А. Н. Резникова. Куйбышевское кн. Изд-во. - 1963. - С. 33 - 56.

10. Бартенев Г. М. Прочность и механизм разрушения полимеров. — М.: Химия, 1984. 280 е., ил.

11. Бартенев Г. М. Структура и релаксационные свойства эластомеров. -М.: Химия, 1979. 288 с.

12. Бартенев Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов. М.: Л.: Изд-во Химия, 1964. - 380 с.

13. Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. Физика и механика полимеров: Учеб. Пособие для втузов. -М.: Высш. Школа, 1983. 391 е., ил.

14. Бартенев Г. М., Лаврентьев В. В. Трение и износ полимеров. Изд во «Химия», Л., 1972. - 240 с.

15. Баренблатт Г. И. Математическая теория трещин, образующихся при хрупком разрушении // Журнал прикладной механики и технической физики. 1961. -№ 4. - С. 16 - 18.

16. Баутин Н. Н. Поведение динамической системы вблизи границы устойчивости. М.: Наука, 1984. - 176 с.

17. Бахвалова В. А. Об учете влияния накопления поврежденности на процесс разрушения в области малоцикловой усталости // Механика твердого тела. — 1975. № 2. - С. 15-17.

18. Бендант Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 540 е., ил.

19. Бидерман В. Л. Теория механических колебаний: Учебник для вузов. М.: Высш. Школа, 1980. - 408 е., ил.

20. Билик Ш. М. Пары трения металл — пластмасса в машинах и механизмах. М.: Машиностроение, 1965 г. - 311 с.

21. Богданов В. М. Износ резцов при точении пластмасс // Станки и инструменты. 1970. - № 3. - С. 27 - 29.

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

23. Богданов В. М. Исследование процесса резания пластмасс: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Томск, 1967. 16 с.

24. Бобровников Г. А., Житник Н. И. Совершенствование технологического процесса механической обработки полимеров и эластомеров с применением холода.- Киев, Знание, 1976. 30 с.

25. Бобровников Г. А. и др. Холодильное оборудование для обработки резанием полимерных материалов. / В сб. «Технология и организация производства». 1970. - № 6. С. 14 - 19.

26. Болотин В. В. Некоторые математические и экспериментальные модели разрушения. // Проблемы прочности. 1978. - № 2. -С. 13-20.

27. Бленд Д. Теория линейной вязкоупругости / Пер. с англ.-М.: Мир, 1965. -199 с.

28. Вадачкория В. И. Исследование обрабатываемости пластмасс резанием. Тбилиси: - 1960. — 86 с.

29. Вавакин А. С. Напряженно деформированное состояние концевой области трещины в полиметилметакрилате // Механика твердого тела. -1976.-№2. С. 10-26.

30. Виноградов А. А. Определение оптимальной скорости резания по коэффициенту усадки стружки // Станки и инструменты. 1991. - № 7. - С. 24 -27.

31. Волков С. Д. Статистическая теория прочности. М.: Машгиз, 1960. -106 с.

32. Вейц В. Л., Максаров В. В. Физические основы моделирования стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 13. СПб.: СЗПИ, 1999. - С. 44 - 46.

33. Вейц В. Л., Максаров В. В., Лонцих П. А. Динамика моделирования процессов резания при механической обработке Иркутск: РИОИГИУВа, 2000. -189

34. Вейц В. Л. Моделирование процесса стружкообразования при лезвийной механической обработке // Станки и инструменты. 2000. - № 5. -С. 24-27.

35. Вейц В. Л., Максаров В. В. Моделирование процесса стружкообразования при лезвийной обработке // Станки и инструменты. -2002. ~№ 4. -С.3-6.

36. Верещака А. С., Болотников Г. В. Анализ тенденций развития и области применения инструментов для резания труднообрабатываемых материалов. М.:ВИЛС - Мосстанкин, 1989. - 55 с.

37. Верещака А. С., Третьяков И. П. Режущий инструмент с износостойким покрытием. -М.: Машиностроение, 1986. 192 с.

38. Влияние режимов полимеризации и термообработки на свойства капролона (обзор литературы)/Федорова И. Н. ЦНИИТС, 1971 г. - 20 е.

39. Воробьев Ю. А., Бежелукова Е. Ф. Допуски и посадки деталей из пластмасс. М., 1964. 206 с.

40. Говоров И. Д., Ростовцев А. М. Механизация обработки и контроля деталей из пластмасс. Обзоры по межотраслевой тематике. ГОСИНТИ, № 108.- 1969. -С. 1-11.

41. Говоров И. Д. Механизация и автоматизация технологических операций обработки деталей из реактопластов. М.: Машиностроение, 1973. - 192 с.

42. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения. М.: Изд-во стандартов, 1975. 10 с.

43. Гуль В. Е. Прочность полимеров. М.: Л.: Изд-во Химия, 1964, - 584 с.

44. Грановский Г. И. Обработка результатов экспериментальных исследований резания металлов. М.: Машиностроение, 1982. - 112 с.

45. Грановский Г. И., Грановский В. Г. Резание металлов. М.: Высшая школа, 1985. - 304 с.

46. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. — Москва, 1971. 316 с.

47. Демпфирование колебаний деформируемых тел/ Матвеев В. В. — Киев: Наук. Думка, 1985. 264 с.

48. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн. Кн. 2/Пер. с англ. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Финансы и статистика. 1987. — 351 с.: ил. - (Математико-статистические методы за рубежом).

49. Дунин-Барковский И. В. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. — М.: Наука, 1975. 108 с.

50. Дуев А. М. Механическая обработка изделий из пластмасс. -«Пластические массы». -1962. № 5, - С. 67 - 70.

51. Дрожжин В. И. О контакте поверхности инструмента с пластмассой при резании // Резание и инструмент. 1970. - Вып. 2. - С. 7 - 10.

52. Дрожжин В. И. Обработка резанием и водопоглощение пластмасс // Станки и инструменты. 1969. - Вып.11. - С. 10 - 14.

53. Егоров С. В. Обработка резанием конструкционных пластмасс. М.: 1955.- 116 с.

54. Житник Н. И. Исследование качества обработанной поверхности термопластичных полимеров при точении с применением искусственного холода: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. -М.: 1971. 16 с.

55. Захаров В. И., Лапшина Л. К. Обработка резанием труднообрабатываемых материалов. ЛДНТП, 1970.-21 с.

56. Зорев Н. Н. Вопросы механики процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956. - 367 с.

57. Ивахненко Е. О. Обеспечение точности обработки на токарных станках посредством выбора рациональных режимов резания с учетом состояния динамической системы СПИД: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. -ХГТУ.: 1997. 18 с.

58. Кабалдин Ю. Г., Олейников А. И., Шпилев А. М., Бурков А. А. Математическое моделирование самоорганизующихся процессов в технологических системах обработки резанием. — Владивосток: Дальнаука, 2000. 195с.

59. Кабалдин Ю. Г., Медведева О. И. Повышение качества обработанной поверхности // Вест, машиностроения, 1989. №5. С. 42 — 46

60. Кабалдин Ю. Г. Структура, прочность и износостойкость композиционных инструментальных материалов. Владивосток.: Дальнаука.

61. Кабалдин Ю. Г., Шпилев А. М. Самоорганизующиеся процессы в технологических системах обработки резанием. Диагностика и управление. Владивосток: Дальнаука, 1998. - 296 с.

62. Каменецкий Е. И., Дрозденко В. М., Нехай В. А. Обработка неметаллических деталей // Машиностроитель. 1971. - № 9. - С. 30 - 31.

63. Каминская В. В. Динамическая характеристика процессов резания при сливном стружкообразовании // Станки и инструменты. 1979. - № 5. - С. 27 -30 с.

64. Караванов Ю. И., Гриценко И. Г. Механическая обработка термопластов (органического стекла, фторопласта-4, полиэтилена). В кн.: Обработка пластмасс в машиностроении. М.: Наука, 1968. - С. 106 - 124.

65. Каминский А. А. Механика разрушения полимеров. Киев: Наук, думка, 1988.-224 с.

66. Карташов Э. М., Цой Б., Шевелев В. В. М.: Химия, 2002. - 736 с.

67. Качанов Л. М. Механика пластических сред. Л., М.: Изд-во Технико- теоретической литературы, 1948. - 182 с.

68. Качанов Л. М. Вариационные методы в теории пластичности // Труды 2-го всесоюзного съезда по механике. 1966. - Вып. 3. - С. 16 — 20.

69. Кестельман Н. Я., Кестельман В. Н. влияние режимов резания при точении на чистоту поверхности деталей из пластмасс // Машиностроение. -1964.-№9. с. 10-14.

70. Клушин М. И. Резание металлов. -М.: Машгиз, 1958. 363 с.

71. Клушин М. И. Резание металлов: элементы теории пластических деформаций срезаемого слоя. -М.: Машиностроение, 1958, 168 с.

72. Кобаяши А. Обработка пластмасс резанием. М.: Машиностроение, 1974.- 192 с.

73. Ковальчук С. А. Повышение качества токарной обработки полимерных материалов посредством предварительной механической деструкции поверхностного слоя: дисс. к. т. н. Комсомольск - на -Амуре, 2004. - 120 с.

74. Королев А. А. Исследование обрабатываемости стеклопластиков при точении: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. -М, 1964. 16 с.

75. Копии В. А., Макаров В. А., Ростовцев А. М. Обработка изделий из пластмасс. М.: Химия, 1988. - 176 с.

76. Куликов В. В. Механическая обработка термореактивных пластических масс. ЛДНТП, 1962. 24 с.

77. Кудинов В. А. Новое о процессе стружкообразования // Тезисы докл. 3-й Всесоюз. науч.-техн. конф. «Динамика станочных систем гибких автоматизированных производств». Тольятти. - 1988. - С. 57 - 58.

78. Кудинов В. А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967. — 359 с.

79. Кудинов В. А. Единство формообразования различных типов стружек при резании // Материалы науч.- техн. конф. М.: Ун-т дружбы народов, 1988. -С. 8-16.

80. Кудинов В. А. Автоколебания при резании с неустойчивым наростом // Станки и инструмент. 1965. - № 7. - С. 2 - 7.

81. Кудинов В. А. Схема стружкообразования (динамическая модель процесса резания) // Станки и инструмент. 1992.-№ 10.-С. 14-17,№ 11.-С.26-29с.

82. Кравченко Л. С. Особенности износа инструмента // Станки и инструменты. 1980. - № 24. - С. 58 - 63.

83. Клименко А. П. и др. Холод в машиностроении. М.: Машиностроение, 1969. 200 с.

84. Лоладзе Т. Н. Стружкообразование при резании металлов. М.: Машгиз, 1952. - 198 с.

85. Лосев Б. И., Путинцев Г. В., Стрельцов К. Н. Обработка и отделка деталей из пластмасс. Лениздат, 1966. — 236 с.

86. Малкин А. Я., Руднев А. В., Колодев А. А. Механическая обработка стеклопластиков. В кн.: Обработка пластмасс в машиностроении. М.: Наука. - 1968.-С. 78-85.

87. Максаров В. В. Реологическое представление при моделировании стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 14. СПб.: СЗПИ, 1999. - С. 21-24.

88. Мордвин А. П., Ершов Е. М., Давиденко В. И. Механическая обработка стеклопластиков, полученных методом намотки.: ЛДНТП, 1966. -39 с.

89. Морозенко С. Н. Карманный справочник токаря. Москва, 1962 г. -256 с.

90. Мурашкин Л. С. Исследование динамики процесса резания: Дисс. докт. техн. наук. Л.: ЛПИ, 1958. - 348 с.

91. Мусхелишвили Н. В. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. - 839 с.

92. Механическая обработка материалов / А. М. Дальский, В. С. Гаврилюк,

93. Л. Н. Бухаркин и др. М.: Машиностроение, 1981. - 263 с.

94. Механическая обработка стеклопластиков. / Под ред. к.т.н. П. К. Имшеника. М., 1965. 81 с.

95. Механическая обработка отливок из ПА 6 блочного и ГПА 6 блочного. Основные положения. ЛГКИ-4023-173-92.

96. Михайлов А. М. Трещина сдвига в однонаправленном стеклопластике // Механика твердого тела. 1975. -№1.-С. 15-17.

97. Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний: Пер. с англ. М.: Мир, 1988. - 448 с.

98. Некрашевич П. В., Сильверстов В. П. Обработка органического стекла. Куйбышевское кн. изд-во, 1959. 56 с.

99. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М., Гостехиздат, 1947. 254 с.

100. Обзоры по межотраслевой тематике ГОСИНТИ. Оптимальные режимы, инструмент и оборудование для механической обработки деталей из пластмасс, / под. ред. Говорова П. Д. М.: Изд-во ГОСИНТИ. - 1971, 56 с.

101. Обработка пластмасс в машиностроении. / под. ред. Г. М. Бартенева. -М.: Наука, 1968.- 127 с.

102. Огибалов П.М., Ломакин В.А., Кишкин Б.П. Механика полимеров: Учебное пособие для Вузов. Издательство Московского университета. -М., 1975.-528 с.

103. Осиновский Э. И., Суворов В. Д. Механическая обработка и отделка изделий из пластмасс. Л., Химия, 1976. - 96 с.

104. Панасюк В. В. Механика квазихрупкого разрушения материалов. -Киев: Наук, думка, 1991. 416 с.

105. Партон В. 3., Борисковский В. Г. Динамическая механика разрушения. М.: Машиностроение, 1985. - 264 с.

106. Партон В. 3., Перлин П. И. Методы математической теории упругости. М.: Наука, 1981. - 688 с.

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

108. Полетика М. Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. М.: Машиностроение, 1969. - 149 с.

109. Полилов А. Н. Разрушение однонаправленных композитов при различии концентраторов напряжений // Механика твердого тела. 1975. - № 2.-С.9-12.

110. Полилов А. Н. Критерий разрушения поверхности раздела в однонаправленных композитах // Механика твердого тела. — 1978. № 2. — С. 10 -12.

111. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник/ Е. В. Зиновьев, А. Л. Левин, М. М. Бородулин, А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение,1980. -208 е., ил.

112. Пищулин В. Г. Исследование обрабатываемости чистовым точением некоторых видов пластмасс: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Ростов-на-Дону: 1971. — 18 с.

113. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник. Tl, М.: Машиностроение, 1968.-733 с.

114. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. - 744

115. Разрушение твердых полимеров / под. Ред. Б. Роузена. М.: Химия, 1971.-482

116. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. Под ред. Проф. П. Г. Петрухи. Изд. 2-е, перераб. И доп. М., «Машиностроение», 1974, 616 с.

117. Режимы резания и геометрия инструмента для обработки пластмасс, применяемых в станкостроении. / Под ред. П. П. Грудова. М.: ЦБТИ, 1956. -48 с.

118. Рейнер М. Реология. М.: Наука, 1965. - 224 с.

119. Рейнер М. Деформация и течение. М.: Государственное научно-техническое изд-во нефтяной и горно-топливной литературы. - 1963. - 958 с.

120. Руднев А. В., Королев А. А. Обработка резанием стеклопластиков. М.: Машиностроение, 1969. 118 с.

121. Самойлов А. А. Режимы обработки деталей из труднообрабатываемых материалов на автоматизированном токарном оборудовании // Станки и инструменты. 1989. - № 8. - С. 14 - 16.

122. Семко М. Ф. и др. Обработка резанием электроизоляционных материалов. М.: Энергия, 1974. - 174 с.

123. Семко М. Ф., Баскаков И. Г., Дрожжин В. И. и др. Механическая обработка пластмасс. М.: Машиностроение, 1965. 132 с.

124. Старков В. К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве. М: Машиностроение, 1989.-296 с.

125. Степанов А. А. Исследование точения органопластика // Станки и инструменты. 1981. - №4. - С. 26 - 27

126. Степанов А. А. Обработка резанием высокопрочных композиционных полимерных материалов. JI.: Машиностроение, 1987. -176 с.

127. Структурно статистическая кинетика разрушения полимеров/М. Карташов, Б. Цой, В. В. Шевелев - М.: Химия, 2002 г. - 736 с.

128. Суслов А. Г., Дальский А. Г. Научные основы технологии машиностроения. -М.: Машиностроение, 2002. 684 с.

129. Тагер A.A. Физикохимия полимеров. 3-е изд., переработанное. М., «Химия», 1978. 544 с.

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

131. Тамуж В. П., Куксенко В. С. Микромеханика разрушения полимерных материалов. Рига: Зинатне, 1978. - 294 с.

132. Терентьев И. С. Обработка пластмасс, применяемых в машиностроении. М.:-Л.: Машиностроение, 1965. 220 с.

133. Томсон Э., Энг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов / Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1969. - 504 с.

134. Точность механической обработки и пути ее повышения / Под. ред. А. П. Соколовского. M.-JL: Машгиз, 1951. - 560 с. .

135. Тимощенко В. П. Стружкообразование при точении вязких материалов // Станки и инструменты. 1995. - № 2. -С. 20 - 24.

136. Тихомиров Р. А., Николаев В. И. Механическая обработка пластмасс. Д.: Машиностроение, 1975. — 208 с.

137. Тюдзе Р., Кавай Т. Физическая химия полимеров. М.: Химия, 1977. -296 с.

138. Уорд И. Механические свойства твердых полимеров. М.: Химия, 1975, 350 с.

139. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. 8-е изд., стереотип. -М.: Наука. Главная редакция физико - математической литературы, 1979. -560с

140. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. JL: 1963. 236 с.

141. Физическая механика пластмасс. Как прогнозируют работоспособность?/ Ратнер С. Б., Ярцев В. П. М.: Химия, 1992 - 320 с.

142. Фудзии Т., Дзако М. Механика разрушения композиционных материалов. М.: Мир, 1982. 232 с.

143. Футорян С. Б. Обработка термореактивных пластмасс точением. / В кн.: Пути повышения производительности режущего инструмента. МДНТП, 1963. С. 95 - 103.

144. Футорян С. Б. Механическая обработка термореактивных пластмасс точением. / В кн.: Свойства и применении пластмасс. М. 1963. - С. 12 -28.

145. Хусу А. П. и др. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход). М.: Мир, 1983. - 240 с.

146. Цукерман JI. Т. Чистота поверхности при тонком точении пластических масс. // Машиностроитель. 1961. - № 1. - С. 12 - 14.

147. Черепанов Г. П., Ершов JI. В. Механика разрушения. М.: Машиностроение, 1977. - 224 с.

148. Черепанов Г. П. Механика разрушения композиционных материалов. -М.: Наука, 1983.-296 с.

149. Шапиро Г. И. Механизация и автоматизация механической обработки пластмассовых изделий. / В кн.: Пластмассы в машиностроении. /Под ред. В. К. Завгородного. М. 1959. - С. 226 - 237.

150. Шен М. Вязкоупругая релаксация в полимерах. М.: Мир, 1974. - 248 с.

151. Штучный Б. П. Обработка пластмасс резанием. М.: Машиностроение, 1974. - 144

152. Штучный Б. П. Механическая обработка пластмасс: Справочник. -М.: Машиностроение, 1987. 152 с.

153. Штучный Б. П. Исследование некоторых вопросов процесса резания стеклопластиков: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М, 1964. 18 с.

154. Щелкунов Е. Б. Исследование процесса стружкообразования на основе синергетического подхода к процессу резания: Автореф. дисс. . канд. техн. наук, Казань, 1997. 18 с.

155. Ящерицын П. И., Махаринский Е. И. Планирование эксперимента в машиностроении: Справочное пособие. М.: Высш. шк., 1985. - 286 с.

156. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа. 1988. 448 с.