автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение качества тонкостенных дисков при обработке точением на основе управления остаточными деформациями

На правах рукописи

ВАСИЛЬЕВ

Дмитрий Борисович

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТОНКОСТЕННЫХ ДИСКОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ ТОЧЕНИЕМ НА ОСНОВЕ УПРАВЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫМИ ДЕФОРМАЦИЯМИ

05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена в Санкт-Петербургском институте машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

Васильков Дмитрий Витальевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Вейц Владимир Львович

Кандидат технических наук, доцент Розовский Борис Яковлевич

Ведущая организация: ОАО «НИТИ Энергомаш»

Защита состоится 29 июня 2006 г. в 16 час 00 мин в аудитории 232 главного учебного корпуса на заседании диссертационного совета К 212.222.01 при Санкт-Петербургском институте машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ) по адресу:

195197, Санкт-Петербург, Полюстровский пр.,14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского института машиностроения

Автореферат разослан 29 мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета к.т.н., доцент Бабошкин А.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Работоспособность технологических машин различного назначения в значительной степени определяется качеством изготовления деталей, причем, повышенные требования предъявляются к маложестким тонкостенным деталям, работающим в особо тяжелых условиях эксплуатации. Определяющим здесь является повышение эксплуатационных свойств функциональных поверхностей, работающих в условиях повышенных рабочих нагрузок. Одним из основных факторов, влияющих на условия эффективной эксплуатации рассматриваемых деталей, являются остаточные деформации, которые существенным образом зависят от температур-но-силовых режимов работы.

Остаточные деформации формируются в результате перераспределения и релаксации остаточных напряжений в металле поверхностного слоя деталей. В современном машиностроении сложилась практика оценки остаточных напряжений методами разрушающего и неразрушающего контроля. Однако известно, что износостойкость, усталостная прочность и некоторые другие эксплуатационные свойства изделия определяются не только величиной остаточных напряжений на поверхности, но и характером их распределения в металле поверхностного слоя. Это требует формирования новых подходов к формообразованию остаточных напряжений в металле поверхностного слоя изделий с учетом особенностей технологических систем механической обработки.

Данная проблема является особенно актуальной при изготовлении деталей типа тонкостенных дисков для авиационных двигателей и энергетических машин. Высокие требования к надежности указанных деталей ведут к необходимости гарантированного обеспечения заданного уровня остаточных напряжений в металле поверхностного слоя. Одним из путей решения указанной задачи является разработка новых методов математического моделирования остаточных деформаций тонкостенных дисков посредством выбора рациональных параметров технологических систем механической обработки и средств контроля при их изготовлении.

Это определяет актуальность научно-технической проблемы обеспечения высокопроизводительной механической обработки тонкостенных дисков с гарантированным получением требуемого качества. В данной работе рассмотрены теоретические и технологические основы решения указанной проблемы на примере обработки точением деталей типа дисков. Работа выполнена в рамках ряда отраслевых научно-технических программ: «Гибкие и автоматизированные производства», МНТК «Надежность машин» и др.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург■ -03 2тфакгУ<] У

Целью работы является повышение качества изготовления тонкостенных дисков при обработке точением на основе управления их остаточными деформациями.

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в следующем:

- предложен метод экспериментально-расчетного определения остаточных напряжений в поверхностном слое тонкостенных изделий как основа формирования их деформирующей способности и характера действия в металле поверхностного слоя;

- разработаны модели определения деформирующей способности технологических остаточных напряжений при обработке точением тонкостенных дисков сложного поверхностного очертания с целью управления их остаточными деформациями;

- созданы эффективные методики управления остаточными деформациями тонкостенных дисков при механической обработке по данным контроля качества поверхностного слоя.

Практическая ценность выполненных разработок заключается в следующем:

- разработаны алгоритмы и программы, обеспечивающие управление остаточными деформациями тонкостенных дисков при механической обработке по данным контроля качества поверхностного слоя;

- разработан модифицированный измерительно-вычислительный комплекс не разрушающего контроля остаточных напряжений в поверхностном слое тонкостенных изделий;

Результаты исследований используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий по дисциплине «Специальная технология машиностроения (раздел обработки деталей авиационных двигателей).

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием отдельных положений теории резания, теории колебаний, современной вычислительной техники; удовлетворительным совпадением результатов расчетов и экспериментов; положительным эффектом внедрения разработанных методик и предложенных технологических рекомендаций в промышленных условиях

Реализация в промышленности. Программный комплекс автоматизированной системы направленного формирования деформирующей способности остаточных напряжений при обработке точением тонкостенных дисков использован в условиях действующего производства. Выполненные работы приняты к внедрению на предприятиях машиностроения России, Украины (ОАО «Уралмаш», НПП «Сигма-Тест», ОАО «Пумори Северо-Запад», ФГУП «Завод им М.Я.Климова, ОАО «КОНСТАР» и др.)

Апробация работы. Результаты, представленные в диссертации, фрагментарно докладывались в интервале 2003-2006 г.г. на ряде научно-технических конференций, совещаний и семинаров в г.г. Екатеринбурге, Белгороде, Барнауле, а также в Санкт-Петербургском государственном техническом университете, отделении "Машиностроение и инженерная механика" Российской Инженерной академии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 131 странице машинописного текста, содержит 32 рисунка, 3 таблицы, список литературы, включающий 118 наименований, одно приложение.

Содержание работы

В первой главе выполнен анализ современных подходов по обеспечению качества изготовления тонкостенных дисков, которые составляют представительный класс изделий авиационной промышленности. К их числу относятся фланцы, покрывные диски, лабиринтные уплотнения, диски колес самолетов и другие аналогичные изделия.

Среди крупных достижений в исследовании качества механической обработки отметим результаты, представленные в работах Б М Базрова, Л.Н.Бердникова, Н.А Бородачева, В.А.Валето-ва, Д В Василькова, В.Л.Вейца, А.Н Гаврилова, А.М.Дальского, Н.Б.Демкина, Ю.М.Зубарева, В.С.Корсакова, А.А.Матапина, А.Н.Овсеенко, А.С.Проникова, Д.Н.Решетова, Э.В.Рыжова, А.Г.Суслова, А.И.Якушева, А.Б.Яхина и др.

Механический наклеп, неоднородность свойств, обусловленная неравномерным распределением накопленной деформации, деформационная анизотропия, остаточные напряжения и пр. характерны для заготовок, получаемых методами холодного и горячего пластического деформирования. Последующая термическая обработка, производящаяся с целью снятия внутренних напряжений и улучшения структуры металла, не исключает полностью указанные дефекты. В результате механической обработки происходит перераспределение и релаксация остаточных напряжений, которые в свою очередь приводят к остаточным деформациям тонкостенных деталей исследуемого класса.

Развитие технологии изготовления тонкостенных изделий типа дисков и фланцев характеризуется стремлением к обеспечению

максимальной эффективности - достижению наибольшей производительности при минимизированных затратах

материальных и энергетических ресурсов, с безусловным обеспечением требуемого качества обработки Под качеством обработки понимается выполнение всех технических требований -точности размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, шероховатости обработанной поверхности и напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя.

При решении проблемы надежности изделий ответственного назначения последовательно возникали следующие задачи- определение остаточных напряжений; определение характера внутренних напряжений и величин составляющих; определение фактических механических характеристик материала и характеристик его напряженно-деформированного состояния.

Совершенно очевидно, что обеспечить такую возможность должны неразрушающие методы диагностики напряженно-деформированного состояния конструкционных материалов.

На основании выполненного анализа состояния проблемы и в соответствии с целью работы поставлены и решены следующие задачи:

1. Проанализировать условия формирования свойств поверхностного слоя тонкостенных изделий при обработке точением.

2. Выполнить экспериментально-расчетное определение технологических остаточных напряжений в поверхностном слое тонкостенных изделий из различных металлов и сплавов.

3 Определить деформирующую способность технологических остаточных напряжений при обработке точением тонкостенных дисков сложного поверхностного очертания с целью управления их остаточными деформациями.

4. Выполнить комплекс экспериментальных исследований с целью обоснования правомерности полученных теоретических положений и выводов.

5. Разработать инструментальные средства, обеспечивающие определение деформирующей способности остаточных напряжений в металле поверхностного слоя.

6. Осуществить выбор рациональных условий обработки с целью минимизации остаточных деформаций деталей типа тонкостенных дисков.

7. Разработать научно обоснованные технологические рекомендации для реализации результатов работы в производстве.

Во второй главе исследовано формирование свойств поверхностного слоя тонкостенных изделий при обработке точением. Выполнено экспериментально-расчетное определение технологиче-

ских остаточных напряжений в поверхностном слое тонкостенных изделий из различных металлов и сплавов. Установлено, что в металле поверхностного слоя обрабатываемого изделия в результате механической обработки наводятся технологические остаточные напряжения. Деформирующая способность I технологических остаточных напряжений, численно равная интегралу остаточных напряжений по глубине их залегания, рассматривается как интенсивность поверхностной распределенной моментной нагрузки. Данная величина является векторной. Она зависит от вязко-упруго-пластических и теплофизических свойств металла поверхностного слоя обрабатываемого изделия.

Эмпирическая модель деформирующей способности технологических остаточных напряжений может быть записана как функция режимов резания

^С^®^2^3 +а4, (1) где V - скорость резания; в - рабочая подача на один оборот детали; I глубина резания; С!, а!.....а4 - эмпирические коэффициенты.

Существует также другой способ определения деформирующей способности - по результатам прямых измерений остаточных напряжений неразрушающим способом с последующим вычислением I. Преимуществом данного способа является то, что он позволяет получить результат непосредственно на исследуемом изделии. Способ реализуется неразрушающим электроконтактным методом АФЧХ-тестирования. Сущность физического метода, лежащего в основе АФЧХ-тестирования, заключается в измерении величины удельной электрической проводимости Ау с помощью электрических частотозависимых методов и последующем определении величины остаточных напряжений До по соотношению:

Да = Ау/Ка; (2)

е2шп° о)

ткТирМ0я:

где е - элементарный заряд электрона; Е - модуль упругости второго рода; с1 - период кристаллической решетки; п0 - число электронов проводимости в единице объема; т - масса покоя электрона; к -постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура; иР - скорость теплового движения электрона; N0 - число атомов в единице объема.

Реально удается измерить среднюю электрическую проводимость у н слоя толщиной И, глубина которого коррелирует с часто-

той измеряемого сигнала, и, соответственно, изменение средней электрической проводимости И-слоя Дуср)1. Тогда с учетом соотношения (2) можно записать

AYcP.h = КаЛстсР.ь;

^ocph(h) =

I(h)

(4)

далее можно определить де-

У///Л

Измерив величину Aycph(h),

формирующую способность h-слоя.

Для определения эпюры распределения остаточных напряжений по глубине необходимо провести сканирование материала по глубине, что и осуществляется в методе АФЧХ-тестирования варьированием частоты измерительного сигнала.

Деформирующая способность остаточных напряжений I(h0) может быть физически интерпретирована как моментная нагрузка, приведенная к единице площади поверхности (см. рис.1). По сравнению с традиционным подходом, в котором деформирующая способность остаточных напряжений рассматривается как интенсивность поверхностной силы, целесообразно рассмотреть другой физический принцип ее действия. Предварительный анализ показал, что действие деформирующей способности не зависит от размерных характеристик изделия, поэтому не может рассматриваться как момент поверхностной силы по отношению к средней линии тонкостенного изделия. Новый подход предусматривает рассмотрение действия деформирующей способности в виде интенсивности распределенной моментной нагрузки. Такое рассмотрение не зависит от размеров исследуемого изделия, а зависит только от величины и характера распределения остаточных напряжений. Тогда моментная нагрузка от действия деформирующей способности остаточных напряжений, приведенная к поверхности изделия ^Ог| в системе координат OE,r\Q, на участке axb определяется как совокупность моментов гть и ггц относительно осей ОЕ, и Ог| (см рис.2).

Моменты тЕ и тп определяются в соответствии с выражения-

Рис.1

ми:

mn = Vho)ab-

(5)

(6)

На основании полученных значений деформирующей способности остаточных напряжений сформулирована задача об остаточных деформациях тонкостенных дисков.

Рассмотрим сначала задачу об остаточных деформациях тонкостенной широкополой балки постоянного поперечного сечения (см. рис.3). Балка имеет ширину Ь, толщину Ь и длину I. Представим ее положение в системе координат так, как это показано на рис.3. Балка имеет две плоские горизонтальные поверхности - верхнюю (в) и нижнюю (н). Данные поверхности механически обработаны по различным технологиям. Необходимо определить величину и направление перемещения точки II конечного поперечного сечения балки. По аналогии с (5) - (6) определим моментные нагрузки, действующие на указанных поверхностях. Для этого на каждой из них выделим элементарные участки размерами с1£хс1г|. Особенности размеров и формы балки позволяют рассматривать в условиях однонаправленного действия деформирующей способности остаточных напряжений - момента (см. рис.3). Деформирующие способности остаточных напряжений со стороны верхней \сн и нижней поверхностей будем рассматривать как приведенные моментные нагрузки. Тогда крутящие моменты и тп^н для верхней и нижней поверхностей будут соответственно равны:

еь

00 00

Рис.2

Если предположить, что деформирующие способности остаточных напряжений на верхней и нижней поверхностях постоянны, то полный крутящий момент с учетом (7) - (8) может быть определен следующим образом

(9)

Перейдем к определению остаточных деформаций тонкостенного диска. Построим его дискретную модель. Для этого разобьем диск на элементы набором диаметральных и радиальных сечений. Полученная таким образом сетка разбивает полотно диска на элементарные четырехугольники, ограниченные двумя радиальными и двумя диаметральными сечениями. Действие деформирующей способности остаточных напряжений будет формировать два крутящих момента и т^ (см. рис.2). Поскольку они ортогональны, то каждый из них может быть определен в соответствии с выражением (9).

Расчет остаточных деформаций полотна диска в целом осуществляется на основе метода конечных элементов путем совместного рассмотрения действий деформирующих способностей остаточных напряжений всех элементов модели в общей системе координат Расчеты выполняются с использованием стандартных конеч-ноэлементных программных комплексов.

Однако, в цеховых условиях необходима оперативная оценка влияния деформирующей способности остаточных напряжений на остаточные деформации полотна. Для решения данной задачи может быть использована упрощенная экспериментально-расчетная методика. Она основана на соображении о том, что доминирующее действие на остаточные деформации в рамках отдельных элементов оказывают моменты т^. Моменты шп; определяют волнооб-

разность формы деформированного полотна. С допустимой для приближенных расчетов погрешностью около 15% ими можно пренебречь.

В соответствии с данной методикой по регламентированной схеме осуществляется определение деформирующей способности остаточных напряжений неразрушающим методом АФЧХ-тестирования. Определение остаточных деформаций полотна диска (исходя из условия равенства площадей верхней и нижней поверхностей диска) осуществляется по упрощенной зависимости:

з

2ост = Е—ГТзФ-^В-^Н). j=l 64 Ь П

где - толщина полотна диска; О, с1 - наружный и внутренний диаметры диска.

В третьей главе выполнено моделирование рациональных условий обработки точением тонкостенных дисков сложного поверхностного очертания с учетом требований по качеству поверхностного слоя. Исследовано влияние технологической наследственности на остаточные деформации тонкостенных дисков при их механической обработке. При изготовлении маложестких деталей авиационных двигателей, таких как покрывные диски и др., возникает проблема обеспечения точности готовых изделий. Она связана с тем, что в процессе обработки при снятии стружки высвобождаются внутренние напряжения и наводятся технологические остаточные напряжения в металле поверхностного слоя. Указанное приводит к остаточным деформациям, что приводит к большому проценту брака. Решением данной проблемы является пооперационный контроль неразрушающим методом технологической наследственности по остаточным напряжениям металла поверхностного слоя деталей в процессе их изготовления.

Для практических целей удобнее параметризовать эпюру напряжений путем введения ряда параметров: ап - напряжения на поверхности; аПт - напряжения максимальные подповерхностные 1 до точки перехода нуля; стпп2 - напряжения максимальные под поверхностные 2 после точки перехода нуля; ам - напряжения на выбеге эпюры; 1по - точка перехода нуля эпюры напряжений.

При использовании данной аппаратуры было проведено исследование технологической наследственности при изготовлении покрывного диска двигателя летательного аппарата с целью поиска критических мест в технологическом процессе. Проблема состояла в том, что остаточные деформации рабочей поверхности диска составили более 0,5 мм и более при допуске 0,02 мм. Всего было выполнено более 1000 замеров. Уменьшение до допустимых значений остаточных деформаций возможно за счет перераспределения эпюры остаточных напряжений.

Добиться этого можно технологическими методами: применить на финишной операции пластины с ненулевым задним углом с минимальной режущей кромкой (практически остозаточенную) и державку с углом Х=0; по возможности добиться при движении инструмента от периферии к центру с постоянной скоростью резания; уточнить режимы резания; обработку каждой поверхности на финишной операции осуществлять новой кромкой.

На основании выполненных исследований сформирована стратегия управления механической обработкой тонкостенных дисков по критерию минимума остаточных деформаций в следующих конкретных ситуациях:

1. Управление процессом резания при обработке точением полотна тонкостенного диска по результатам контроля остаточных деформаций.

2. Управление процессом резания при обработке точением полотна тонкостенного диска по результатам контроля остаточных напряжений.

3. Технологическая подготовка механической обработки тонкостенных дисков.

4. Отладка отдельных операций механической обработки тонкостенных дисков при запуске новых технологических процессов.

Предложены отдельные алгоритмы реализации задач управления механической обработкой с учетом специфических особенностей тонкостенных дисков.

На основе разработанных алгоритмов управления процессом механической обработки тонкостенных дисков создан программный комплекс, который представляет собой диалоговую систему, реализующую взаимодействие следующих блоков: формирование исходных данных; дискретизация континуальной модели полотна диска; определение деформирующей способности остаточных напряжений, приведенной к дискретной модели полотна диска; выбор стратегии моделирования остаточных деформаций полотна диска; моделирование остаточных деформаций диска при механической обработке; расчет переменных режимов резания, обеспечивающих управление остаточными деформациями тонкостенных дисков, определение регламентированных параметров микропрофиля поверхности; неразрушающий контроль остаточных напряжений в металле поверхностного слоя тонкостенных дисков; расчет модифицированных режимов резания по данным контроля остаточных напряжений, обеспечивающих управляющие воздействия с целью перераспределения остаточных деформаций; оценка допустимых значений остаточных деформаций тонкостенного диска.

Предложенный в рассмотренном алгоритме итерационный процесс является сходящимся, так как для решения задачи формообразования остаточных деформаций с требуемыми характеристиками достаточно одной - двух итераций. Выполненный комплекс экспериментальных исследований подтвердил правомерность данного утверждения.

В четвертой главе выполнено экспериментальное исследование условий обработки тонкостенных дисков сложного поверхно-

стного очертания из металлов и сплавов. Рассмотрены аппаратура и программный комплекс неразрушающего контроля методом АФЧХ-тестирования качества поверхностного слоя при обработке точением тонкостенных дисков.

В качестве базового измерительного комплекса рассмотрен ИВК СИТОН-АРМ

(см. рис.5), который представляет собой электронный блок, компьютер и датчик с технологической оснасткой. Датчик представляет собой пассивный четырехполюсник (см. рис.6). Он имеет две пары ин-денторов (внешние и внутренние), которые входят в электрический контакт с исследуемой поверхностью и формируют внешнюю цепь тестового сигнала и внутреннюю цепь сигнала-отклика. Управление процессом измерения осуществляет программный комплекс.

Получены необходимые метрологические характеристики аппаратуры на основе регламентированных калибровок, выполненных для различных материалов и технологий. На основе калибровок выполняют СКАН-идентификацию с по-Рис 6 строением корреляционных зависимо-

стей между электрическими и механическими характеристиками образцов и пластин.

С использованием аппаратуры неразрушающего контроля были проведены сопоставительные расчетно-экспериментальные исследования остаточных деформаций при обработке точением тонкостенных дисков.

Был проведен эксперимент, моделирующий обработку тонкостенного диска из сплава ЭИ698ВД, что соответствует марке материала ХН73МБТЮ-ВД.

В ходе эксперимента скорость резания V варьировалась от 15 м/мин до 50 м/мин с шагом 5 м/мин. После обработки проводились измерения шероховатости (см. рис.7) и остаточных напряжений (см. рис.8). Результаты эксперимента показали следующее:

1. С увеличением скорости резания шероховатость поверхности уменьшается, причем в режиме (а) имеет место активный мас-соперенос, о чем свидетельствуют навалы на микрогеометрии поверхности (см. 7,а).

Рис.8

2. Начиная с режима (б) массоперенос на поверхности резко уменьшается, а шероховатость достигает допустимого значения (см. рис. 7,в)

Яа <[Яа] = 0,8±0,08мкм. (11)

3. Анализ остаточных напряжений показал неоднозначное влияние скорости резания на изменение характера эпюры напряжений по глубине.

4. В режиме (а) эпюра напряжений имеет равновесный характер (см. рис.8,а), однако, на поверхности имеет место перенаклеп, что не относится к благоприятным эксплуатационным свойствам в виде пониженной усталостной прочности.

5. В режиме (б) также имеет место равновесная эпюра остаточных напряжений с небольшими напряжениями сжатия на поверхности (см. рис.8,в). При этом перенаклеп отсутствует, что свидетельствует о высоких эксплуатационных качествах.

6. В режиме (в) сформировалась практически однонаправленная эпюра напряжений растяжения (см. рис.8,г). Такая эпюра напряжений считается крайне не благоприятной Данный режим можно

считать недопустимым.

Таким образом, выполненный эксперимент показал, что близким к оптимальному является режим (б). При назначении режимов торцового точения для станка с ЧПУ необходимо стремиться устанавливать режим обработки с дискретно меняющейся частотой вращения, обеспечивающей постоянство скорости резания в интервале 4=22 ... 27 м/мин.

В порядке реализации алгоритмов управления остаточными деформациями маложестких изделий рассмотрена в качестве примера задача об остаточных деформациях прямой балки прямоугольного поперечного сечения, выполненной из сплава ЭИ698ВД. Нижняя поверхность балки получена торцовым фрезерованием, а верхняя - торцовым фрезерованием и плоским ленточным шлифованием. Сопоставительные расчетные и экспериментальные исследования остаточных деформаций прямой балки прямоугольного поперечного сечения показали расхождение в пределах 8%, что является вполне приемлемым для практического применения.

Была выполнена большая программа экспериментальных исследований остаточных деформаций покрывных дисков авиационных двигателей. Для калибровки данных изделий по остаточным напряжениям в радиальных и диаметральных направлениях при торцовом точении был использован образец-свидетель плавки партии заготовок диаметром 250 мм и толщиной 15 мм (см. рис.9).

Из образцов-свидетелей вырезались пластинки для получения эпюры напряжения по методу Давиденкова: радиальные пластинки -3,1 ... 3,8; диаметральные пластинки - 1,1 ... 1,4; 4,1 ... 4,4. Прове-

данный образец был размечен и разрезан со стороны торцовой части по схеме, показанной на рис.9. Данная схема предусматривает изготовление образцов - свидетелей технологий'

- 2,1 - отжиг при 900°С 10 час., охлаждение с печью до 600°С;

- 2,2 - отжиг при 750°С 7 час., охлаждение с печью до 600°С;

Рис.9

- 2,3; 2,4; 5,1 - торцовое точение.

денная серия испытаний позволила выявить причины повышенных остаточных деформаций дисков и предложить пути их устранения.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1 Установлено, что остаточные напряжения представляют собой механическую количественную меру искажений идеального состояния материала в результате процессов изготовления и обработки. Искажения, вносимые в дефектный слой механической обработкой, приводят к изменению электрических свойств дефектного слоя, а именно - к изменению удельной электрической проводимости дефектного слоя Послойное сканирование поверхностного слоя достигается использованием поверхностного эффекта (скин-эффекта) при протекании переменного тока различной частоты, что обеспечивает корреляцию между механическими и электрическими характеристиками.

2. Сформулировано представление о деформирующей способности остаточных напряжений в виде приведенной к поверхности интенсивности моментной нагрузки. Предложен расчетно-экспериментальный метод их определения.

3. Предложен метод расчета крутящих моментов от действия деформирующей способности остаточных напряжений применительно к дискретными моделям тонкостенных дисков сложного пространственного очертания при обработке точением.

4. Разработана упрощенная методика расчетно-экспериментального определения остаточных деформаций от действия деформирующей способности остаточных напряжений меха-нообработанных тонкостенных дисков.

5. Сформированы необходимые предпосылки для решения задачи управления остаточными деформациями тонкостенных дисков при механической обработке точением.

6. Исследовано влияния технологической наследственности на остаточные деформации тонкостенных дисков при их механической обработке, которое показало, что наличие внутренних напряжений приводит в процессе съема металла к перераспределению остаточных напряжений и к появлению остаточных деформаций.

7. При обработке резанием рабочих поверхностей тонкостенного диска из жаропрочных сплавов предъявляются повышенные требования к режущей кромке инструмента. Не учет данного фактора приводит к повышенным растягивающим остаточным напряжениям и активному массопереносу.

8. Сформирована стратегия управления механической обработкой тонкостенных дисков по критерию минимума остаточных де-

формаций применительно к конкретным ситуациям, управление процессом резания при обработке точением полотна тонкостенного диска по результатам контроля остаточных деформаций или оста-г точных напряжений; необходимость реализации эквидистантных

технологий при обработке маложестких элементов диска; особенности отладки отдельных операций механической обработки тонкостенных дисков при запуске новых технологических процессов.

9. Предложены отдельные алгоритмы реализации задач управления механической обработкой с учетом специфических особенностей тонкостенных дисков.

10. На основе разработанных алгоритмов управления процессом механической обработки тонкостенных дисков создан программный комплекс, который представляет собой диалоговую систему, реализующую взаимодействие расчетных блоков.

11 Выполнена модернизация ИВК СИТОН-АРМ, которая состояла в доработке программного обеспечения, проектировании и изготовлении специализированной оснастки и датчиков, которая позволила осуществить комплекс исследований напряженно-деформированного состояния металла поверхностного слоя тонкостенных дисков.

12 Проведенные метрологические исследования позволили настроить аппаратуру на проведение цикла экспериментальных исследований с привязкой к стандартным средствам поверки.

13 Выполненный эксперимент при варьировании режимов резания показал, что при назначении режимов торцового точения для станка с ЧПУ необходимо стремиться устанавливать режим обработки с дискретно меняющейся частотой вращения, обеспечивающей постоянство скорости резания в интервале \/=22 ... 27 м/мин.

14. Сопоставительные расчетные и экспериментальные исследования остаточных деформаций прямой балки прямоугольного поперечного сечения, выполненные с использованием аппаратуры неразрушающего контроля СИТОН, показали расхождение в пределах 8%, что является вполне приемлемым для практического применения. Измерения на реальных дисках подтвердили данный вывод.

4 15. Проведенная специальным образом калибровка по торцо-

вой поверхности образца-свидетеля позволила построить внутренние корреляционные зависимости между интегральными электрическими и механическими характеристиками поверхностного слоя полотна покрывного диска с привязкой к конкретным технологиям.

16. Проведенная серия испытаний позволила выявить причины повышенных остаточных деформаций дисков и предложить пути их устранения Исключение остаточных деформаций возможно за

счет перераспределения эпюры остаточных напряжений. Добиться этого можно технологическими методами: применить на финишной операции пластины с ненулевым задним углом с минимальной режущей кромкой (практически остозаточенную) и державку с углом Х=0; по возможности добиться при движении инструмента от периферии к центру с постоянной скоростью резания; уточнить режимы резания; обработку каждой поверхности на финишной операции осуществлять новой кромкой

Содержание диссертационной работы опубликовано в 5 печатных работах:

1. Васильков Д.В., Васильев Д.Б., Катенев А.В , Упатов Д.А. Обеспечение качества поверхностного слоя изделий при механической обработке // Инструмент и технологии, №11-12,2003. С.165-167.

2. Васильков Д В., Васильев Д.Б, Иванов С.Ю. Применение аппаратуры СИТОН для исследования технологической наследственности при изготовлении деталей летательных аппаратов / Инструмент и технологии, №19-20, 2004. С.24-29.

3 Васильков Д.В., Васильев Д.Б., Платонов А.В Комплекс кон-тактно-щупового контроля микрогеометрии функциональных поверхностей / Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки: Материалы 8-й Международной практической конференции-выставки. СПб.' Изд. СПбГПУ, 2006. С. 344-349.

4. Васильев Д.Б. Управление остаточными деформациями маложестких заготовок при их механической обработке II Инструмент и технологии, №23, 2006. с.37-39.

5. Васильев Д Б. Экспериментальное исследование качества поверхностного слоя тонкостенных дисков при торцовом точении // Инструмент и технологии, №23, 2006. с.33-37.

• V - V' • t

is 1 4 9 6 4 г

с

I

Введение

1. Состояние проблемы. Цель и задачи исследования

1.1. Проблемы обеспечения качества изготовления 8 тонкостенных изделий при обработке лезвийным инструментом

1.2. Анализ существующих подходов к исследованию 24 остаточных деформаций при обработке точением тонкостенных изделий с учетом технологической наследственности

1.3. Современные подходы к решению задач управления 29 0 качеством обработки с учетом характеристик технологической системы и методов диагностирования свойств поверхностного слоя изделия

1.4. Цель и задачи исследования

2. Формирование свойств поверхностного слоя тонкостенных 46 изделий при обработке точением

2.1. Экспериментально-расчетное определение технологических 46 остаточных напряжений в поверхностном слое тонкостенных изделий из жаропрочных сплавов (# 2.2. Деформирующая способность технологических остаточных напряжений при обработке точением тонкостенных дисков сложного поверхностного очертания

2.3. Упрощенная экспериментально-расчетная методика 63 определения остаточных деформаций полотна диска после механической обработки

2.4. Выводы по главе

3. Моделирование рациональных условий обработки точением 67 тонкостенных дисков сложного поверхностного очертания из жаропрочных сплавов с учетом требований по качеству поверхностного слоя

3.1. Исследование влияния технологической наследственности 67 на остаточные деформации тонкостенных дисков при их механической обработке

3.2. Управление остаточными деформациями тонкостенных 75 дисков при механической обработке по данным контроля качества поверхностного слоя

3.3. Моделирование условий обработки тонкостенных дисков с 82 учетом требований по точности и качеству поверхностного слоя

3.4. Выводы по главе

4. Экспериментальное исследование условий обработки тонкостенных дисков сложного поверхностного очертания из жаропрочных сплавов

4.1. Аппаратура и программный комплекс неразрушающего 87 контроля качества поверхностного слоя при обработке точением тонкостенных дисков

4.2. Метрологические характеристики аппаратуры 95 неразрушающего контроля качества поверхностного слоя при обработке точением тонкостенных дисков

4.3. Сопоставительные расчетно-экспериментальные 103 исследования остаточных деформаций при обработке точением тонкостенных дисков

Выводы по главе

Результаты и выводы по диссертации

Работоспособность технологических машин различного назначения в значительной степени определяется качеством изготовления деталей [1], причем, повышенные требования предъявляются к маложестким тонкостенным деталям [2], работающим в особо тяжелых условиях эксплуатации. Определяющим здесь является повышение эксплуатационных свойств функциональных поверхностей, работающих в условиях повышенных рабочих нагрузок [2 . 4]. Одним из основных факторов, влияющих на условия эффективной эксплуатации рассматриваемых деталей, являются остаточные деформации [5 . 7], которые существенным образом зависят от температурно-силовых режимов работы [8,9].

Остаточные деформации формируются в результате перераспределения и релаксации остаточных напряжений в металле поверхностного слоя деталей [10]. В современном машиностроении сложилась практика оценки остаточных напряжений методами разрушающего и неразрушающего контроля [8]. Однако известно, что износостойкость, усталостная прочность и некоторые другие эксплуатационные свойства изделия определяются не только величиной остаточных напряжений на поверхности, но и характером их распределения в металле поверхностного слоя [5,11,12]. Это требует формирования новых подходов к формообразованию остаточных напряжений в металле поверхностного слоя изделий с учетом особенностей технологических систем механической обработки.

Данная проблема является особенно актуальной при изготовлении деталей типа тонкостенных дисков для авиационных двигателей и энергетических машин [2,4]. Высокие стоимость и требования к надежности указанных деталей ведут к необходимости гарантированного обеспечения заданного уровня остаточных напряжений в металле поверхностного слоя. Одним из путей решения указанной задачи является разработка новых методов математического моделирования остаточных деформаций тонкостенных дисков посредством выбора рациональных параметров технологических систем механической обработки и средств контроля при их изготовлении.

Это определяет актуальность научно-технической проблемы обеспечения высокопроизводительной механической обработки тонкостенных дисков с гарантированным получением требуемого качества. В данной работе рассмотрены теоретические и технологические основы решения указанной проблемы на примере обработки точением деталей типа дисков. Работа выполнена в рамках ряда отраслевых научно-технических программ: «Гибкие и автоматизированные производства», МНТК «Надежность машин» и др.

Целью работы является повышение качества изготовления тонкостенных дисков при обработке точением на основе управления их остаточными деформациями.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- формирование свойств поверхностного слоя тонкостенных изделий при обработке точением; экспериментально-расчетное определение технологических остаточных напряжений в поверхностном слое тонкостенных изделий из различных металлов и сплавов;

- определение деформирующей способности технологических остаточных напряжений при обработке точением тонкостенных дисков сложного поверхностного очертания с целью управления их остаточными деформациями;

- выполнение комплекса экспериментальных исследований с целью обоснования правомерности полученных теоретических положений и выводов; разработка инструментальных средств, обеспечивающих определение деформирующей способности остаточных напряжений в металле поверхностного слоя;

- выбор рациональных условий обработки с целью минимизации остаточных деформаций деталей типа тонкостенных дисков;

- разработка научно обоснованных технологических рекомендаций для реализации результатов работы в производстве.

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в следующем:

- предложен метод экспериментально-расчетного определения остаточных напряжений в поверхностном слое тонкостенных изделий как основа формирования их деформирующей способности и характера действия в металле поверхностного слоя;

- разработаны модели определения деформирующей способности технологических остаточных напряжений при обработке точением тонкостенных дисков сложного поверхностного очертания с целью управления их остаточными деформациями;

- созданы эффективные методики управления остаточными деформациями тонкостенных дисков при механической обработке по данным контроля качества поверхностного слоя.

Практическая ценность выполненных разработок заключается в следующем:

- разработаны алгоритмы и программы, обеспечивающие управление остаточными деформациями тонкостенных дисков при механической обработке по данным контроля качества поверхностного слоя; выполнен измерительно-вычислительный комплекс неразрушающего контроля остаточных напряжений в поверхностном слое тонкостенных изделий;

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием отдельных положений теории резания, теории колебаний, современной вычислительной техники; удовлетворительным совпадением результатов расчетов и экспериментов; положительным эффектом внедрения разработанных методик и предложенных технологических рекомендаций в промышленных условиях.

Реализация в промышленности. Программный комплекс автоматизированной системы направленного формирования деформирующей способности остаточных напряжений при обработке точением тонкостенных дисков использован в условиях действующего производства. Выполненные работы приняты к внедрению на предприятиях машиностроения России и Украины (ОАО «Уралмаш», НПП «Сигма-Тест», ОАО «Пумори Северо-Запад», ФГУП «Завод им. М.Я.Климова, ОАО «КОНСТАР» и др.).

Апробация работы. Результаты, представленные в диссертации, фрагментарно докладывались в интервале 2003-2006 г.г. на ряде научно-технических конференций, совещаний и семинаров в г.г. Екатеринбурге, Белгороде, Барнауле, а также в Санкт-Петербургском институте машиностроения, отделении "Машиностроение и инженерная механика" Российской Инженерной академии.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Установлено, что остаточные напряжения представляют собой механическую количественную меру искажений идеального состояния материала в результате процессов изготовления и обработки. Искажения, вносимые в дефектный слой механической обработкой, приводят к изменению электрических свойств дефектного слоя, а именно - к изменению удельной электропроводимости дефектного слоя. Послойное сканирование поверхностного слоя достигается использованием поверхностного эффекта (скин-эффекта) при протекании переменного тока различной частоты, что обеспечивает корреляцию между механическими и электрическими характеристиками.

2. Сформулировано представление о деформирующей способности остаточных напряжений в виде приведенной к поверхности моментной нагрузки. Предложен расчетно-экспериментальный метод их определения.

3. Предложен метод расчета крутящих моментов от действия деформирующей способности остаточных напряжений применительно к дискретными моделям тонкостенных дисков сложного пространственного очертания при обработке точением.

4. Разработана упрощенная методика расчетно-экспериментального определения остаточных деформаций от действия деформирующей способности остаточных напряжений механообработанных тонкостенных дисков.

5. Сформированы необходимые предпосылки для решения задачи управления остаточными деформациями тонкостенных дисков при механической обработке точением.

6. Исследовано влияние технологической наследственности на остаточные деформации тонкостенных дисков при их механической обработке, которое показало, что наличие внутренних напряжений приводит в процессе съема металла к перераспределению остаточных напряжений и к появлению остаточных деформаций.

7. При обработке резанием рабочих поверхностей тонкостенного диска из жаропрочных сплавов предъявляются повышенные требования к режущей кромке инструмента. Не учет данного фактора приводит к повышенным растягивающим остаточным напряжениям и активному массопереносу.

8. Сформирована стратегия управления механической обработкой тонкостенных дисков по критерию минимума остаточных деформаций, применительно к конкретным ситуациям: управление процессом резания при обработке точением полотна тонкостенного диска по результатам контроля остаточных деформаций или остаточных напряжений; необходимость реализации эквидистантных технологий при обработке маложестких элементов диска; особенности отладки отдельных операций механической обработки тонкостенных дисков при запуске новых технологических процессов.

9. Предложены отдельные алгоритмы реализации задач управления механической обработкой с учетом специфических особенностей тонкостенных дисков.

10. На основе разработанных алгоритмов управления процессом механической обработки тонкостенных дисков создан программный комплекс, который представляет собой диалоговую систему, реализующую взаимодействие расчетных блоков.

11. Выполненная модернизация ИВК СИТОН-АРМ, которая состояла в доработке программного обеспечения, проектировании и изготовлении специализированной оснастки и датчиков, позволила осуществить комплекс исследований напряженно-деформированного состояния металла поверхностного слоя тонкостенных дисков.

12. Проведенные метрологические исследования позволили настроить аппаратуру на проведение цикла экспериментальных исследований с привязкой к стандартным средствам поверки.

13. Выполненный эксперимент при варьировании режимов резания показал, что при назначении режимов торцового точения для станка с ЧПУ необходимо стремиться устанавливать режим обработки с дискретно меняющейся частотой вращения, обеспечивающей постоянство скорости резания в интервале V=22 . 27 м/мин.

14. Сопоставительные расчетные и экспериментальные исследования остаточных деформаций прямой балки прямоугольного поперечного сечения, выполненные с использованием аппаратуры неразрушающего контроля СИТОН, показали расхождение в пределах 12%, что является вполне приемлемым для практического применения. Измерения на реальных дисках подтвердили данный вывод.

15. Проведенная специальным образом калибровка по торцовой поверхности образца-свидетеля позволила построить внутренние корреляционные зависимости между интегральными электрическими и механическими характеристиками поверхностного слоя полотна покрывного диска с привязкой к конкретным технологиям.

16. Проведенная серия испытаний позволила выявить причины повышенных остаточных деформаций дисков и предложить пути их устранения. Исключение остаточных деформаций возможно за счет перераспределения эпюры остаточных напряжений. Добиться этого можно технологическими методами: применить на финишной операции пластины с ненулевым задним углом с минимальной режущей кромкой (практически остозаточенную) и державку с углом >=0; по возможности добиться при движении инструмента от периферии к центру с постоянной скоростью резания; уточнить режимы резания; обработку каждой поверхности на финишной операции осуществлять новой кромкой (пластины с изношенной кромкой можно использовать на предварительных операциях).

1. Васильев Б.П., Коваль В.А., Конаков В.В. и др. Основы проектирования газотурбинных двигателей и установок. Харьков: Контраст, 2005. С. 376.

2. Суслов А.Г., Дальский A.M. Научные основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 2002.

3. В.Ф. Безъязычный Автоматизация технологии изготовления газотурбинных авиационных двигателей. М.: Машиностроение, 2004.

4. Васильков Д.В., Вейц В.Л., Шевченко B.C. Динамика технологической системы механической обработки. СПб.: Изд-во "Инструмент".- 1997.- 230 с.

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

6. Биргер И.А. Остаточные напряжения.- М.: Машгиз.- 1963.- 232с.

7. Дубов А.А., Демин Е.А., Миляев А.И., Стеклов О.И. Контроль напряженно-деформированного состояния газопроводов // Газовая промышленность, 2002, №2. С.58-61.

8. Матюнин В.М. Методы и средства безобразцовой экспресс-оценки механических свойств конструкционных материалов. М.: Издательство МЭИ, 2001.

9. Рыжов Э.В., Суслов А.Г. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. М.: Машиностроение.- 1979.176 с.

10. Дель Г.Д. Технологическая механика.- М.: Машиностроение.-1978.- 174 с.

11. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности.- М. Металлургия.- 1987.- 352 с.

12. Авиадвигателестроение. Качество, сертификация и лицензирование / Под ред. Безъязычного В.Ф. М.: Машиностроение, 2003. С. 840

13. Металлорежущее оборудование. Металлорежущий инструмент: Каталог производителей. Интернет портал http://stanki.bddo,ru. 2006.

14. Технологические основы обеспечения качества машин / К.С.Колесников, Г.Ф.Баландин, А.Д.Дальский и др.; Под общ. ред. К.С.Колесникова.- М.: Машиностроение.- 1990.- 256 с.

15. Долотов А. М., Огар П. М., Чегодаев Д. Е. Основы теории и проектирования уплотнений пневмогидроарматуры летательных аппаратов: Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ, 2000.- 296 с.

16. Джонсон У., Меллор П.Б. Теория пластичности для инженеров / Пер. с англ.- М.: Машиностроение,- 1979.- 567 с.

17. Качанов J1.M. Основы теории пластичности.- М.: Наука.- 1969.480 с.

18. Васильков Д.В., Васильев Д.Б., Иванов С.Ю. Применение аппаратуры СИТОН для исследования технологической наследственности при изготовлении деталей летательных аппаратов / Инструмент и технологии, №19-20, 2004. С.24-29

19. Валетов В.А. Оптимизация микрогеометрии поверхностей деталей в приборостроении.- Л.: ЛИТМО.- 1989.- 100 с.

20. Бендат Д., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир.- 1971.-408 с.

21. Поздеев А. А., Няшин Ю.И., Трусов П.В. Остаточные напряжения: теория и приложения.- М.: Наука.- 1982,- 112 с.

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

23. Васильков Д.В., Козлова Е.Б. Конечноэлементная формулировка задачи контактного взаимодействия в процессе стружкообразования / Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сборник. Вып.6,-СПб.: СЗПИ, 1997.- С. 74-87.

24. Лосев С.С. Исследование влияния технологических факторов на качество поверхностного слоя и прочностные свойства сплава ЭИ 437 при точении, шлифовании и полировании. Автореф. диссерт. на соиск. уч.ст. к.т.н., НИАТ, М., 1955, 13 с.

25. Иванов С.Ю. Обеспечение геометрической точности маложестких деталей машин управлением технологическими параметрами обработки. / Автореф. канд. диссерт. Л.: СЗПИ, 1989. - 18 с.

26. Иванов С.Ю., Юрьев В.Г., Беляев П.Н. Способ определения эффективности снятия остаточных напряжений после механической обработки и последующей термообработки деталей. / Патент СССР N 1471062, 1989, бюл. N 13.

27. Моисеев И.П. Исследование вопросов коробления и долговечности изделий, изготовленных из стали 2X13. Автореф. диссерт. на соиск. уч. ст. к.т.н., Ленинградский инженерно-экономический ин. им. Пальмиро Тольятти, Л. 1965, 19 с.

28. Leedham L.H., Mech M.J. Experimental Gasturkines. «Aircraft Production», 1951, v.13, №147, 27-31 p.

29. Суслов Г. А. Инженерия поверхностей деталей резерв в повышении конкурентоспособности машин // Приложение. Справочник. Инженерный журнал №4.,2001. С. - 5.

30. Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. М.: Сов. радио, 1974, 224 с.

31. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. М.: Высшая школа, 1971. 760 с.

32. Контроль качества сварки / Под ред. В.И.Волченко. Учебное пособие для машиностроительных вузов. М.: Машиностроение, 1975. 328 с.

33. Козлов Б.А., Ушанов И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Советское радио, 1975. 472 с.

34. Иресон В.Г. Справочник по надежности / Пер. с англ. под ред. Б.Р.Левина. В 3-х томах. М.: Мир, 1966.

35. Мурзаханов Г.Х. Применение критериев механики разрушения для оценки остаточного ресурса магистральных трубопроводов // Прикладная физика, N 4, 1997

36. РД 10-262-98, РД 153-34.1-17.421-98. Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных элементов электростанций. М.: СПО ОРГРЭС, 1999.

37. РД ЭО 0186-00. Методика оценки технического состояния и остаточного ресурса сосудов энергоблоков АЭС. М.: Концерн "Росэнергоатом", 1999, 75 с.

38. РД ЭО 0185-00. Методика оценки технического состояния и остаточного ресурса трубопроводов энергоблоков АЭС. М.: Концерн "Росэнергоатом", 1999, 63 с.

39. Комаровский А.А. Диагностика напряженно-деформированного состояния // Контроль. Диагностика, 2000, №2. С.22-27.

40. Мехта Н.К. Влияние вибраций на стойкость твердосплавных торцовых фрез. В кн.: Исследование и расчет машин и сооружений. М., 1977. с.47-50.

41. Шустиков А.Д., Назих М.Т. Влияние амплитуд и частот радиальных колебаний на относительный износ инструмента. В кн.: Исследование процессов обработки материалов и металлообрабатывающее оборудование. М., 1980, с.30-31.

42. Высокоэффективные методы обработки резанием жаропрочных и титановых сплавов: Межвузовский сборник / Куйбышевский авиац. ин-т им. С. П. Королева. Куйбышев: Б. И., 1982. - 179 с.

43. Васильев Д.Т. Влияние вибраций на стойкость инструмента при резании металлов // Тр. совещ. по вибрациям при резании металлов. М., Машгиз, 1958.

44. Овсеенко А.Н., Синьковский Н.М., Нецик Р.А. Технологические остаточные деформации маложестких дисков ГТД и методы их уменьшения / Материаловедение и технология материалов. М.: МАТИ, 2003.

45. Ключников С.И. Использование аппарата корректирующих коэффициентов для повышения точности прогнозирования поводок тонкостенных деталей после механической обработке / Сб. научн. трудов. Иркутск: Изд-во ИрГТК-1998- С.42-45

46. Бидерман B.J1. Теория механических колебаний. М., 1980. 408 с.

47. Постнов В.И. Численные методы расчета судовых конструкций. Л., 1977,304 с.

48. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. JL, 1974. 342 с.

49. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов. М., 1979.392 с.

50. Зенкевич 0. Метод конечных элементов в технике / Пер. с англ. М., 1975.541 с.

51. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. / Пер. с англ. Н.В. Баницука. М., 1984. 428 с.

52. Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью в автоматизированном производстве.- М.: Машиностроение.- 1989.- 296 с.

53. Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1977. 304 с.

54. Маталин А.А. Технология механической обработки. JL: Машиностроение, 1977. 464 с.

55. Fucrzas у potencia en el corte tridimensional // Met. у elec, 1981. 45. N522, c.20-24.

56. Васильев Д.Т. Теоретические основы распределения припуска на заготовках деталей сложной формы, Автореф. дис. докт. техн. наук, М., 1966.

57. Васильков Д.В., Катенев А.В., Ногтев И.Л. Обеспечение качества при механической обработке на основе комплексного исследования состояния поверхностного слоя // Инструмент и технологии, №19-20, 2004. С.30-32.

58. Якобе Г.Ю., Якоб Э., Кохан Д. Оптимизация резания / Пер. с нем.- М.: Машиностроение.- 1981.- 279 с.

59. Рубашкин И.Б., Алешин А.А., Федоров В.П. Микропроцессорное управление режимом металлообработки.- Л.: Машиностроение.- 1989.160 с.

60. Медведев Д.Д. Автоматизированное управление процессом обработки резанием.- М.: Машиностроение.- 1980.- 143 с.

61. Рубашкин И.Б. Оптимизация металлообработки при прямом цифровом управлении станками.-JI.: Машиностроение.- 1980.- 144 с.

62. Тверской М.М. Автоматизированное управление режимами обработки деталей на станках.-М.: Машиностроение.- 1982.-208 с.

63. Сикора Е. Оптимизация процессов обработки резанием с применением вычислительных машин / Сокр.пер. с польск.- М.: Машиностроение,- 1983.- 226 с.

64. Синтез электромеханических приводов с цифровым управлением / В.Л.Вейц, П.Ф.Вербовой, О.Л.Вольберг и др.- Киев: Наукова думка.-1981.- 232 с.

65. Васильков Д.В. Повышение стабильности и качества при механической обработке маложестких сложнопрофильных заготовок / Технология 96. Научн. тр. междунар. конфер.- Новгород: НГУ.- 1996.- Т. 1.- С. 77-78.

66. Васильков Д.В., Вейц В.Л. К вопросу динамики технологической системы при механической обработке маложестких заготовок / НТК: Современные достижения в механообрабатывающем и сборочном производстве.- С.-Петербург.- 1993.

67. Васильков Д.В., Вейц В.Л., Лонцих П.А. Динамика технологической системы при обработке маложестких заготовок.- Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та.- 1994.- 98 с.

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

69. Мурашкин Л.С., Мурашкин С.Л. Прикладная нелинейная механика станков. Л.: Машиностроение, 1977. 192 с.

70. Эльясберг М.Е. Автоколебания металлорежущих станков: Теория и практика. СПб.: ОКБС, 1993. 182 с.

71. Дроздов Н.А. К вопросу о вибрациях станка при токарной обработке // Станки и инструмент, 12, 1937.

72. Каширин А.И. Исследование вибраций при резании металлов. М.-Л.: АН СССР, 1944. 282 с.

73. Соколовский А.П. Вибрации при работе на металлорежущих станках / Исследование колебаний при резании металлов. М.: Маш-гиз,1958. С. 15-18.

74. Штейнберг И.С. Устранение вибраций, возникающих при резании на токарном станке. М.: Машгиз, 1947.

75. Амосов И.С. Осциллографические исследования вибраций при резании металлов / Точность механической обработки и пути ее повышения. М.: Машгиз, 1951.

76. Альбрехт П. Динамика процесса резания металла // Конструирование и технология машиностроения: Труды американского общества инженеров-механиков ASME, т.87, серия В, №4. М.: Изд. Мир, 1965. С. 4054.

77. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1987. 184 с.

78. Тлустый И. Автоколебания в металлорежущих станках / Пер. с чешек. М.: Машгиз, 1956. 395 с.

79. Вейц В.Л., Васильков Д.В. Задачи динамики, моделирования и обеспечения качества при механической обработке маложестких заготовок //СТИН, 6, 1999. С. 9-13.

80. Васильков Д.В. Формирование реологических свойств поверхностного слоя материалов / Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып.З. СПб.: СЗПИ, 1996. С.94-99.

81. Agarkova N.N., Vasilkov D.V., Weyts W.L., Chitric W.E. Dinamics problems in FNS for machning // Vibration Enginering, 2, 1988.- P.p. 155-166.

82. Павлов А.Г. Экономическая эффективность снижения вибраций станков //Машиностроитель.- 1980.- N 10.- С. 27.

83. Павлов А.Г. Эффективность снижения колебаний в станках // Вестник машиностроения.-1981,-N7.- С. 16-18.

84. Fraisage: comment 'eviter le broutage // Mach prod.- 1980.- N 269.-P. 45-46.

85. Исаев А.И., Силин С.С. Влияние температуры шлифования на изменение свойств поверхностного слоя обрабатываемых деталей. Труды МАТИ, вып.38, 1959, с.14-38.

86. Гликман JI.A., Степанов В.О. О возникновении остаточных напряжений при шлифовании. ЖТФ, 1946, т.16, вып.6, с.791-802.

87. Гликман Л.А., Санфирова П.П., Степанов В.А. Возникновение остаточных напряжений при шлифовании высокохромистой нержавеющей стали. ЖТФ, 1949, т. 19, вып.4, с.441-447.

88. Маталин А.А. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин. М.-Л., Машгиз, 1956, 252 с.

89. Подзей А.В. и др. Технологические остаточные напряжения. М., «Машиностроение», 1973, 216 с.

90. Кравченко Б.А. Силы, остаточные напряжения и трении при резании металлов. Куйбышев, Куйбышевское кн. изд., 1962, 180 с.

91. Повышение выносливости и надежности деталей машин и механизмов. Под ред. Кравченко Б.А., Куйбышев, 1966, 222 с.

92. Гуща О.И. Исследование процесса усталостного разрушения металлов методом потерь на магнитный гистерезис и вихревые токи. Сб. «Циклическая прочность металлов», АН СССР, Москва, 1962, с. 147-152.

93. Дорофеев А.Л. Электроиндуктивная (индукционная) дефектоскопия. М., «Машиностроение», 1967, 231 с.

94. Лихачев Ю.В., Светашов С. Электромагнитный прибор для контроля остаточных напряжений в поверхностном слое детали. «Известия ВУЗов», «Электромеханика», 1972, № 6, с.681-683.

95. Корицкий И.Г. Использование ультразвука для измерения внутренних напряжений в металлах. Сб. «Акустика и ультразвук», вып.2, 1966, с.87-92.

96. Бражников Н.И. Ультразвуковые методы. «Физические и физико-химические методы контроля состава и свойства вещества», М-Л., «Энергия», 1965, 248 с.

97. Поветьев Я.Г. Определение остаточных напряжений по скорости распространения ультразвука. Сб. «Вопросы прочности и пластичности металлов», Минск, «Наука и техника», 1968, с.59-62.

98. Измерение напряжений и деформаций. Подг. к изд. К.Финк и Х.Рорбах. Пер. с нем. Ю.Ф.Красонтовича. Под ред. Н.И.Пригоровского. М. Машгиз, 1961, 535 с.

99. Давиденков Н.Н., Шевандин Е.М. Исследований остаточных напряжений, создаваемых изгибом. ЖТФ, 1939, № 12, с.1112-1124.

100. Давиденков Н.Н. Измерение остаточных напряжений в трубах. ЖТФ, 1931, вып.1, т.1, с.5-17.

101. Бабошкин А.Ф., Иванов С.Ю., Васильков Д.В. Оптимизация механической обработки лопаток турбин. Л.: ЛДНТП.-1988,- 20 с.

102. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Механические испытания. Конструкционная прочность М.: Машиностроение.- 1974.-Т.1.-368 с.

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

104. Неразрушающий способ определения деформирующей способности технологических остаточных напряжений / С.Ю.Иванов, ДБ.Васильков, А.С.Кондрашов и др. / Патент РФ №2113691, 1998, бюл. 17.

105. Иванов С.Ю., Васильков Д.В. Неразрушающий контроль напряженно-деформированного состояния деталей машин на базе ИВК / Техническое диагностирование 93.- СПб.: АДИОС, 1993.- С. 130-131.

106. Васильков Д.В., Иванов С.Ю., Хитрик В.Э. СИТОН аппаратура неразрушающего контроля остаточных и эксплуатационных напряжений в токопроводящих металлах и сплавах // Инструмент и технологии, №15-16, 2003, 180-182.

107. Татур Т. А. Основы теории электромагнитного поля. М.:Высш.школа, 1989. 271 с.

108. Катенев А.В. Повышение качества тонкостенных изделий открытого профиля при лезвийной обработке на основе управления свойствами поверхностного слоя. Автореф. диссерт. на соиск. уч.ст. к.т.н., ПИМаш, СПб., 2004, 19 с.

109. Результаты натурных испытаний аппаратуры неразрушающего контроля Ситон-ПП на объектах лифтового -хозяйства Санкт-Петербурга.

110. СПб.: Изд. НПЦ Контакт, 2001. 16 с.

111. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А.Красовского.- М.: Наука, 1987. 712 с.

112. Космодемьянский А.А. Курс теоретической механики. М.: Просвещение, 1965. 539 с.

113. Остафьев В.А. Определение основных параметров процесса деформирования при резании металлов. Киев: Наукова Думка, 1969.-96 с.

114. Потапов А.И. Контроль качества и прогнозирование надежности изделий. П.: Машиностроение, 1980. 262 с.