автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение периода стойкости инструмента при вибрационном точении высокомарганцовистых сталей

На правах рукописи

ШВАЧКИН ЕВГЕНИЙ ГЕННАДИЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ПЕРИОДА СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ВИБРАЦИОННОМ ТОЧЕНИИ ВЫСОКОМАРГАНЦОВИСТЫХ СТАЛЕЙ

05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел 2003

Работа выполнена на кафедре «Технология и оборудование в металлургии и машиностроении» в Старооскольском технологическом институте (филиале) Московского государственного института стали и сплавов (Технологического университета).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Сергиев Аркадий Петрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Островский Михаил Сергеевич

кандидат технических наук, доцент Михайлов Геннадий Александрович

Ведущее предприятие:

ОАО ЛГОК (г. Губкин)

Защита диссертации состоится «21» ноября 2003 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.182.06 при Орловском государственном техническом университете по адресу: 302020, Россия, г. Орел, Наугорское шоссе, 29, главный корпус, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан « » октября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Ю. В. Василенко

2ооз-А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обработка резанием является одним из важнейших технологических процессов, в значительной степени определяющим технический и экономический уровень машиностроения. В настоящее время технология машиностроения решает одну из наиболее интересных проблем - поиск эффективных способов обработки труднообрабатываемых материалов, например, высокомарганцовистой стали аустенитного класса 110Г13Л. Эта сталь обладает высокой износостойкостью при одновременном воздействии больших давлений, температур и динамических ударных нагрузок. Благодаря этим свойствам из нее изготовляют ответственные и тяжелонагруженные детали горнорудного, дро-бильно-размольного, металлургического и транспортного оборудования.

В настоящее время в промышленности для улучшения обрабатываемости этой стали широко применяется плазменно-механическая обработка (ПМО). Однако ПМО обладает многочисленными недостатками: разупрочнение, охруп-чивание и образование микротрещин на поверхности детали; ухудшение условий труда; дополнительное оснащение станка аппаратурой и большой расход энергоресурсов. Поэтому дальнейшее применение ПМО становится неперспективным. В качестве альтернативного способа улучшения обрабатываемости высокомарганцовистых сталей является применение вибрационного резания.

В соответствии с вышеизложенным, улучшение обрабатываемости высокомарганцовистых сталей за счет применения вибрационного резания определяет актуальность диссертационной работы.

Цель работы. Повышение периода стойкости инструмента при вибрационном точении заготовок из высокомарганцовистых сталей, путем рационального подбора амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента и соотношений скорости резания с вибрационной скоростью.

Научная новизна работы:

• установлено, что максимальный период стойкости инструмента достигается, если вибрационная скорость находится в диапазоне 3,3 - 5,6% от скорости резания;

• выведен безразмерный параметр возмущающей силы, обеспечивающий устойчивость вынужденных колебаний в зарезонансной зоне и исключающий возможность появления комбинационных колебаний.

Методы исследования. При выполнении работы использовались основы теории резания, нелинейных колебаний, механики, динамики станков, технологии машиностроения и многофакторного планирования экспериментов. Экспериментальные исследования проводились на действующем технологическом оборудовании с обработкой полученных данных на персональном компьютере.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических низкочастотных колебаний маятникового типа.

2. Конструкцию установки для вибрационного резани^п^щщщ^'^^' вынужденных гармонических колебаний маятникового таг а. библиотека

г

3. Методику назначения амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента при вибрационном резании.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

1. Разработано и изготовлено устройство для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа, конструкция которого защищена патентом РФ на изобретение № 2212309.

2. Использование результатов работы позволяет повысить период стойкости инструмента при черновом вибрационном точении до 65%, а при чистовом вибрационном точении до 105% по сравнению с традиционным точением.

3. Разработаны рекомендации по назначению рациональных амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента при вибрационном резании.

4. Разработана документация на опытно-промышленную установку к токар-но-карусельному станку КУ-514 для механической обработки крупногабаритных деталей, которая принята к внедрению на ОАО «ОЗММ».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международных научно-технических конференциях: «Вопросы проектирования, эксплуатации технических систем в металлургии, машиностроении, строительстве» (Старый Оскол, 1999), «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» (Орел, 2000, 2002, 2003), «Вибрация - 2001 (Вибрационные машины и технологии)» (Курск, 2001), ежегодных научных конференциях секции «Технологии машиностроения» СТИ МГИСиС (ТУ) (Старый Оскол, 1999 - 2002), VI научно-практической конференции студентов, аспирантов и соискателей по естественным, техническим и гуманитарным наукам (Старый Оскол, 2003), международном конгрессе «Современные технологии в промышленности .строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2003).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 8 работ, ! патент

Российской Федерации на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертации состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 192 страницы, в том числе 130 страниц основного текста, 62 рисунка, 21 таблица и 2 страницы приложений. Список литературы включает 153 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели работы, указана научная новизна, методы исследования, практическая значимость и изложены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу результатов исследований, касающихся обработки высокомарганцовистых сталей аустенитного класса, выполненных отечественными и зарубежными учеными, и изучению направлений, связанных с влиянием вибраций на процесс резания.

Анализ известных исследований позволил выявить многочисленные противоречия в рекомендациях по обработке высокомарганцовистых сталей. Это объясняется тем, что в некоторых работах не указано состояние аустенита при резании. Применение различных режимов резания, марок инструментальных мате-

риалов и СОТС не привели к существенному повышению эффективности обработки, кроме резания с нагревом. В качестве альтернативного способа улучшения обрабатываемости этих сталей предложено использовать вибрационное резание. Кроме того, использование вибрационного резания не вызывает структурных изменений в высокомарганцовистых сталях.

Отмечено, что в настоящее время существуют два основных направления, изучающие влияние вибраций на процесс резания. Одно из них занимается устранением нежелательных вибраций, возникающих в процессе резания, и ухудшающих качество обработанной поверхности, снижающих точность обработки, активизирующих износ инструмента и приводящих к поломке оборудования. Второе направление изучает использование вибраций с целью улучшения работы инструмента, обрабатываемости резанием, стружкодробления и эффективности воздействия СОТС. Исходя из того, что при проведении исследований необходимо точно регулировать параметры колебаний с целью достоверного определения их влияния на процесс резания, целесообразно задавать инструменту вынужденные колебания, так как они не зависят от обрабатываемого материала, режимов резания, изменения припусков и т. д.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать способы вибрационного резания и известные установки для возбуждения вынужденных колебаний инструмента.

2. Предложить рациональную конструкцию установки для вибрационного резания.

3. Исследовать устойчивость вынужденных гармонических колебаний при вибрационном резании.

4. Определить марку инструментального материала с максимальным периодом стойкости при вибрационном резании.

5. Определить режимы резания и параметры колебаний, при которых обеспечиваются максимальный период стойкости инструмента и требуемые шероховатость и волнистость обработанной поверхности.

6. Установить соотношение между скоростью резания и вибрационной скоростью, при котором обеспечивается максимальный период стойкости инстру-

» мента.

7. Разработать рекомендации по назначению рациональных амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента при вибрационном резании.

8. Составить рекомендации по внедрению выполненных разработок в промышленное производство.

Вторая глава посвящена анализу рекомендаций по выбору оптимальных амплитудно-частотных параметров колебаний; изучению основных способов вибрационного резания и устройств для их реализации; описанию экспериментальной установки для вибрационного резания с вынужденными гармоническими колебаниями маятникового типа.

Установлено, что в технической литературе нет единых рекомендаций по выбору рациональных параметров колебаний при вибрационном резании. Анализ известных результатов исследований позволил предположить, что период стойкости и производительность обработки достигают максимальных значений

в случае, если вибрационная скорость находится в диапазоне 3 — 6% от скорости резания. Вибрационную скорость (у„, м/мин) определяли по формуле:

V. =6-1(Г5-й>-Л = 1,2-1(Г,-?г-/-А, (1)

где со-круговая частота колебаний, рад/с;/-частота колебаний, Гц; А - амплитуда колебаний, мкм.

Определено, что решающее воздействие на период стойкости инструмента и качество обработанной поверхности оказывает амплитуда колебаний, а влияние частоты существенно слабее. Поэтому целесообразно, чтобы конструкция установки для вибрационного резания позволяла бы изменять амплитуду колебаний плавно, а частоты - ступенчато. Показано, что для проведения экспериментов и создания промышленной вибрационной установки предпочтительно использовать механические типы вибраторов, широко применяемые в низкочастотной области колебаний. Отмечено, что перспективными являются такие способы вибрационного резания, которые сочетают колебания инструмента по нескольким координатным осям, так как позволяют совмещать положительные эффекты от колебаний по каждой оси в отдельности. Проведенный анализ показал, что значительное положительное влияние на процесс резания оказывают колебания резца в тангенциальном направлении или колебания, имеющие тангенциальную составляющую.

Рассмотрение известных конструкций установок для вибрационного резания с использованием вынужденных колебаний инструмента показало, что их основным недостатком являются зазоры в механизмах качания. Это ведет к потере части амплитуды колебаний резца, появлению трения скольжения и шума при работе и, как следствие, к быстрому износу и заклиниванию механизма. Данный недостаток послужил причиной для создания принципиально новой конструкции установки для вибрационного резания. На рисунке 1 изображена компоновочная схема экспериментальной установки с вынужденными гармоническими колебаниями маятникового типа. Данная установка состоит из электродвигателя, вибратора механического типа и резцедержателя, смонтированных на одной плите. Электродвигатель является энергетическим источником колебаний. От него вращение через клиноременную передачу передается на вибратор. Основными деталями вибратора являются эксцентриковый вал, размещенный в корпусе на подшипниковых опорах и надетая на него эксцентриковая втулка.

Амплитуда колебаний резца регулируется плавно за счет проворачивания эксцентриковой втулки по эксцентриковому валу с последующей фиксацией и закреплением. Частота колебаний инструмента изменяется перестановкой шкивов и зависит от передаточного отношения ременной передачи, которая также служит для предотвращения воздействия ударных нагрузок на вал электродвигателя и предохранения конструкции от поломки при перегрузке.

Резцедержатель предназначен для ориентирования и закрепления инструмента и сообщения ему гармонических колебаний маятникового типа.

Отличительной особенностью данной установки является то, что с целью

резец 9

резец

13Л12 \10

Рисунок 1 - Компоновочная схема экспериментальной установки с вынужденными гармоническими колебаниями маятникового типа: 1 — электродвигатель; 2 — клиноременная передача; 3 - эксцентриковый вал; 4 — корпус вибратора; 5 - подшипниковые опоры эксцентрикового вала; б - эксцентриковая втулка; 7 — резцедержатель; 8 — резинометаллические шарниры; 9 — палец; 10 - полуоси; 11 - серьги; 12 — плита; 13 - подшипниковая опора; 14 - шатун.

Аг

Г/Ьг

устранения трения скольжения и зазоров в шарнирах, в конструкцию введены резинометаллические шарниры, которые установлены с натягом на палец и полуоси и в отверстия резцедержателя и серёг. Подшипниковая опора, установленная на эксцентриковой втулке, трение скольжения заменяет трением качения. Использование подшипниковой опоры и резинометаллических шарниров ликвидирует потерю амплитуды колебаний, достигается бесшумность работы, надежность и долговечность конструкции.

Другой особенностью установки является то, что амплитуда колебания резца имеет тангенциальную (Ат) и радиальную (Аг) составляющие, которые функционально зависят друг от друга и определяются соотношениями (рисунок 2):

А,=Ь0^та-, 1 (2)

Аг = Ьв - ¿0-сова,/

где ¿о - величина вылета вершины резца, определяется расстоянием от его вершины до оси качания; а - угол отклонения вершины резца от среднего положения.

Радиальная составляющая способствует отрыву стружки от заготовки и ее дроблению. Тангенциальная составляющая облегчает процесс стружкооб-разования, т. к. при обратном ходе вершины уменьшается сила трения по задней поверхности инструмента, тем самым, повышая его период стойко-

Рисунок 2 - Траектория колебаний сти. Прерывистый контакт режущей вершины резца. кромки с заготовкой обеспечивает пе-

риодическое охлаждение инструмента. В дальнейшем изложении под амплитудой колебаний (А) вершины резца будет подразумеваться тангенциальная составляющая амплитуды колебаний (Аг).

Эксперименты проведены на токарно-винторезном станке модели 16Б16. Технические характеристики экспериментальной установки: частота колебаний (/) - 25, 50, 62,5 и 100 Гц; амплитуда колебаний (А) - от 50 до 500 мкм, плавное регулирование; поперечное сечение державки резца, устанавливаемого в резцедержатель, - 20x25 мм.

В третьей главе приведен обзор работ по исследованию устойчивости нелинейных колебаний в системах и получено условие устойчивости вынужденных гармонических колебаний при вибрационном резании.

Сравнительный анализ работ по исследованию устойчивости колебаний при вибрационном резании показал, что их большая часть посвящена изучению устойчивости движения при возникновении автоколебаний. Однако в случае исследования устойчивости движения при наличии источника вынужденных колебаний, включенного в процесс резания, такой подход не всегда приемлем.

Рассмотрена колебательная система с одной степенью свободы и нелинейным демпфированием с возможностью самовозбуждения, состоящая из станка,

-кг

установки для вибрационного резания, резца и заготовки. На систему действуют сипы инерции, демпфирования, упругости и резания.

Получено условие устойчивости вынужденных колебаний в зарезонансной зоне, исключающее возможность появления комбинационных колебаний, т. е. сочетания вынужденных колебаний резца с самовозбуждающимися автоколебаниями. Критерием возникновения комбинационных колебаний является появление волнистости на обработанной поверхности. Дифференциальное уравнение движения колебательной системы решено для зарезонансной области с помощью приближенного способа Ван дер Поля. Для рассматриваемой системы устойчивость колебаний определена по методу А. А. Андронова.

Условие устойчивости вынужденных гармонических колебаний выведено на основе анализа амплитудных кривых в безразмерной плоскости:

р-|<гЧ(1-/>')]= F2, (3)

где р - квадрат отношения амплитуды вынужденных колебаний к амплитуде свободных колебаний; а - безразмерная расстройка; F - безразмерная возмущающая сила.

На основании безразмерного параметра возмущающей силы теоретически получено условие устойчивости вынужденных колебаний:

f,3-".-*"» <0,5443, (4)

г-М-а^К

где т, - масса эксцентрично вращающихся деталей установки (участок эксцентрикового вала, эксцентриковая втулка с подшипником) и колеблющихся частей (шатун, резцедержатель, штифт, резец); е - эксцентриситет, установленный на эксцентриковых втулке и валу при соответствующей амплитуде колебаний; со -круговая частота вынужденных колебаний; М- суммарная масса колеблющейся системы; а0 - амплитуда свободных колебаний; К - коэффициент нелинейного демпфирования.

Если условие (4) не выполняется, то в системе возникнут комбинационные колебания. Для выполнения этого условия необходимо уменьшить частоту вынужденных колебаний или увеличить коэффициент нелинейного демпфирования.

В четвертой главе изложены методы проведения экспериментов и результаты исследований при традиционном и вибрационном точении: черновом по литейной корке, черновом по чистому металлу и чистовом.

В экспериментах использовались резцы с механическим креплением сменной 5-гранной неперетачиваемой пластины: 10114 - 196525 ВК8; 10114 - 196611 Т5К10 и 10114 - 196612 Т14К8 по ГОСТ 19042 - 80. Геометрия режущей части резца при установке пластины в державку: <р = 60°, <р\ = 12°, у = 12°, а - 8°, а, = 8°, г = 0,8 мм. Кроме того, исследовался период стойкости при работе проходным резцом (ГОСТ 18877 - 73) с напайной пластиной ВК8 и геометрией: ср = 45°, (f>\ = 45°, у = 10°, а = 8°, et] = 8°, г = 0,5 мм. Обрабатывали цилиндрические литые заготовки диаметром 30 - 45 мм, длиной 180 - 220 мм и твердостью HB 220. Структура металла - переохлажденный аустенит.

Период стойкости оценивался временем с начала обработки и до износа по задней поверхности 1,0-1,2 мм. Величина износа измерялась при помощи микроскопа МПБ - 3 с нанесенной на окуляре шкалой. Шероховатость обработанной поверхности оценивалась сравнением с эталонами шероховатости по ГОСТ 2789 - 73. Высоту и шаг волнистости в продольном сечении обработанной заготовки определяли с помощью микроскопа МПБ - 3.

Предварительные эксперименты показали, что все исследования необходимо проводить по методу Гаусса-Зейделя. Режимы резания при вибрационном ^ точении назначались согласно рекомендациям, приводимым для традиционного точения.

Черновое точение по литейной корке производилось при режимах резания: / < до 5 мм, S = 0,38 мм/об, v = 25 м/мин. Глубина резания назначалась больше ве- ( личины неравномерного припуска для того, чтобы режущее лезвие не резало по литейной корке. Период стойкости определялся для инструментов, оснащенных быстросменными пластинами ВК8 (рисунок 3, а) и Т5К10.

б) Л,um

I

I

Рисунок 3 - Зависимость периода стойкости (Г) инструмента, оснащенного быстросменной пластиной из твердого сплава ВК8, от амплитуды (А) колебаний при черновом точении: а) литейной корки (v = 25 м/мин), б) чис- '

того металла (v = 50 м/мин), в) то же I

(V = 70 м/мин) для частоты колебания: 25 Гц; а-50 Гц; ▲ - 62,5 Гц; о -100 Гц и • - традиционное точение. (

о im гоо зоо чао

Черновое точение по чистому металлу осуществлялось при режимах резания: / = 2,5 мм, S = 0,38 мм/об, v = 50 и 70 м/мин. При резании использовался инструмент, оснащенный быстросменными пластинами ВК8, Т5К10 и Т14К8 и проходной резец с напайной пластиной ВК8. Результаты экспериментов показали, что при черновом точении по литейной корке и чистому металлу наибольший период стойкости имеет инструмент, оснащенный быстросменной пластиной ВК8 (рисунки 3, б, в). Период стойкости резца с напайной пластиной ВК8 примерно на 2 - 3 % ниже по сравнению с резцом, оснащенным быстросменной пластиной ВК8. По периоду стойкости при черновом точении твердый сплав Т5К10 занимает промежуточное положение, а сплав Т14К8 - последнее.

Чистовое точение выполнялось при режимах резания: t = 0,5 мм, S = 0,1 мм/об, v = 80 и 100 м/мин. Период стойкости определялся для инструментов, оснащенных быстросменными пластинами ВК8, Т5К10 н Т14К8. Результаты экспериментов показали, что при чистовом точении наибольший период стойкости имеет инструмент, оснащенный пластиной Т5К10 (рисунок 4), сплав Т14К8 занимает среднее положение, а сплав ВК8 - последнее.

Рисунок 4 - Зависимость периода стойкости (Т) инструмента, оснащенного быстросменной пластиной из твердого сплава Т5К10, от амплитуды (А) колебаний при чистовом точении а) V = 80 м/мин и б) V = 100 м/мин для частоты колебаний: ♦ - 25 Гц; о -50 Гц; ▲ - 62,5 Гц; о - /00 Гц и • - традиционное точение.

Отмечено, что зависимость периода стойкости инструмента от амплитуды колебаний при различных значениях частоты колебаний имеет экстремальный характер. Это означает, что для каждого конкретного режима резания существует определенное оптимальное (по критерию периода стойкости) сочетание амплитуды и частоты колебаний или, что одно и то же, вибрационная скорость.

При резании с частотой колебаний 100 Гц наблюдается: нестабильность технологического процесса, которая проявляется в образовании на обработанной

поверхности в продольном сечении волнистости. Причем высота волнистости в продольном сечении растет с увеличением амплитуды и уменьшением частоты колебаний. При резании с частотой колебаний 25 Гц при любой скорости резания качество обработанной поверхности хуже, чем при работе на аналогичных режимах резания, но с большей частотой колебания. Это объясняется тем, что при частоте колебания 25 Гц используется большая амплитуда колебаний, чем при резании на более высоких частотах.

Многократно повторяемые эксперименты показали, что при вибрационном резании с колебаниями маятникового типа высота волнистости в пределах от О до 50 мкм от предшествующей операции практически не влияет на качество получающейся поверхности при последующей чистовой обработке.

Установлено, что при вибрационном резании рациональными являются следующие режимы и параметры колебаний:

• При черновом вибрационном точении по литейной корке 5 = 0,38 мм/об, V = 25 м/мин; /= 50 Гц, А = 70 мкм или/= 62,5 Гц, А = 50 мкм. По возможности глубину резания следует выбирать больше величины неравномерного припуска на обрабатываемой заготовке. Получаемая шероховатость Яа = 12,5 - 6,3 мкм.

• При черновом вибрационном точении по чистому металлу:

1) {= 2,5 мм, 5 = 0,38 мм/об и V = 70 м/мин;/= 50 Гц, А = 170 мкм или/= 62,5 Гц, А = 150 мкм, если черновое резание является окончательной обработкой; получаемая шероховатость Яа = 3,2 мкм.

2) / = 2,5 мм, Б = 0,38 мм/об и V = 50 м/мин;/= 50 Гц, А = 150 мкм или/= 62,5 Гц, А = 100 -120 мкм, если после чернового резания следует чистовая обработка; получаемая шероховатость Яа = 6,3 мкм.

• При чистовом вибрационном точении:

1)г = 0,5 мм,5 = 0,1 мм/обиу = 80м/мин;/=50Гц,Л = 170мкмили/=62,5 Гц, А = 150 мкм, получаемая шероховатость Ло = 3,2 мкм.

2) / = 0,5 мм, 5 = 0,1 мм/об и V = 100 м/мин; /= 50 Гц, А = 230 мкм или/= 62,5 Гц, А = 200 мкм, получаемая шероховатость Яа= 1,6 мкм.

Результаты экспериментов подтвердили предположение о зависимости параметров колебаний от скорости резания: максимальный период стойкости инструмента наблюдается в случае, если вибрационная скорость вершины резца находится в диапазоне 3,3 - 5,6% от скорости резания. Установлено, что превалирующий вид износа при чистовом и черновом вибрационном точении по литейной корке является износ по главной задней поверхности. При черновом вибрационном точении по чистому металлу износ в основном протекает по передней и главной задней поверхностям. Общая особенность - сохранение работоспособности инструмента и качества обработанной поверхности при износе по главной задней поверхности до 1,0 - 1,2 мм. При вибрационном резании с указанными выше амплитудно-частотными параметрами колебаний возможно получение такой же шероховатости обработанной поверхности, что и при традиционном точении. Отмечено, что при любом сочетании параметров колебаний наблюдается надежное дробление стружки.

В пятой главе приведены рекомендации по назначению рациональных амплитудно-частотных параметров колебаний и разработана опытно-

промышленная установка к токарно-карусельному станку КУ-514 для обработки крупногабаритных деталей типа тел вращения.

При вибрационном точении режимы резания и параметры колебаний рекомендуются принимать в следующей последовательности:

1. Задать глубину резания, подачу и скорость в соответствии с рекомендациями, приводимыми для традиционной токарной обработки.

2. Назначить частоту колебаний в интервале 50 - ВО Гц, согласовав с техническими возможностями установки для вибрационного резания.

3. Учитывая, что величина вибрационной скорости должна находиться в диапазоне 3,3 - 5,6% от скорости резания и используя формулу (1), определить амплитуду колебаний А, мкм:

^(0,033,0,056).v = ( у (5)

1,2-10 / v / где v - скорость резания, м/мин;/- частота колебаний, Гц.

4. Выполнить пробную обработку для нескольких значений амплитуд колебаний, находящихся в найденном диапазоне, и окончательно принять такую величину, при которой период стойкости резца максимален.

С целью внедрения вибрационного резания в промышленное производство, разработана конструкторско-технологическая документация на изготовление опытно-промышленной установки к токарно-карусельному станку модели КУ-514.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате сравнительного анализа априорных данных, по механической обработке высокомзр: 1ь^овисгь:х сталей установлен, аелесосбралюг-.,, использования вибрэпйоппсо резания для улучшения лх o5pa6ai ываемосп w.

2. Выведен безразмерный параметр возмущающей силы, обеспечивающий устойчивость вынужденных колебаний в зарезонансной зоне и исключающий возможность появления комбинационных колебаний.

3. Установлено, что при черновом вибрационном точении высокомарганцовистой стали 110Г13Л наибольший период стойкости имеет инструмент, оснащенный твердосплавной пластиной ВК8.

4. Установлено, что при чистовом вибрационном точении высокомарганцовистой стали 110Г13Л наибольший период стойкости имеет инструмент, оснащенный твердосплавной пластиной Т5К10.

5. Определен диапазон оптимального соотношения между амплитудно-частотными параметрами колебаний и скоростью резания: максимальный период стойкости инструмента наблюдается, если вибрационная скорость вершины резца находится в диапазоне 3,3 - 5,6% от скорости резания. Использование результатов работы позволило повысить период стойкости инструмента при черновом вибрационном точении до 65%, а при чистовом вибрационном точении до 105% по сравнению с традиционным точением.

6. Разработаны рекомендации по назначению амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента с учетом того, чтобы вибрационная скорость

вершины резца находилась в диапазоне 3,3 - 5,6% от скорости резания.

7. Разработана конструкторско-технологическая документация на опытно-промышленную установку к токарно-карусельному станку КУ-514 для механической обработки крупногабаритных деталей, которая принята к внедрению на ОАО «ОЗММ».

8. Разработано и изготовлено устройство для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа, конструкция которого защищена патентом РФ.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1) Сергиев А. П., Швачкин Е. Г. Обработка труднообрабатываемых материалов на примере стали 110Г13Л. // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения - Technology - 2000 // Тр. междунар. науч.-техн. конф. - Орел: ОрелГТУ, 2000.-С. 199 - 201.

2) Сергиев А. П., Волошин С. В., Швачкин Е. Г. Вибрационное резание стали 110Г13Л. // Вестник машиностроения. - 2000. - № 12. - С. 50 - 52.

3) Швачкин Е. Г., Шаповалов А. И. Особенности обработки высокомарганцовистых сталей. / СТИ (филиал) МГ !!С/,С (ТУ). - Старый Оског. Г.002. - ¡7 с - Деп. в ВИНИТИ 15.05 02 Л1!! 854 - В2002.

4) Шааадии Ь. Г. Промышленная обработка стали 110ПЗЛ. // Тяжелое машиностроение. - 2U)2.-№ 11.-С. 20 - 21.

5) Сергиев А. П., Швачкин Е. Г. Влияние динамических характеристик системы на закон колебаний инструмента при виброрезании. // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения - Technology - 2002 // Тр. междунар. науч.-техн. конф. - Орел: ОрелГТУ, 2002. - С. 120 - 123.

6) Сергиев А. П., Швачкин Е. Г. Исследование оптимального соотношения параметров колебаний при вибрационном резании. // Вестник машиностроения. - 2003, (в печати).

7) Сергиев А. П., Швачкин Е. Г. Черновое вибрационное резание высокомарганцо-висгой стали. // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии // Тр. междунар. конгресса. - Белгород: ВелГТУ, 2003, (в печати).

8) Пат. 2212309 РФ, МКИ 7 В 23 В 25/00. Устройство для вибрационного резания./ А. П. Сергиев, Е. Г. Швачкин. - Опубл. 20.09.2003, Бюл. № 26. - 7 с.

Отпечатано в Старооскольской типографии. Заказ № 1815. Подписано в печать 14.10.2003г. Тираж 100 экз. 309530, Белгородская обл., г. Старый Оскол, ул. Калинина, 2а.

2ооз-д * 17 5 5 8

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Особенности обработки высокомарганцовистых сталей.

1.2. Направления исследования процесса резания с вибрациями.

1.2.1. Отрицательное влияние вибраций.

1.2.2. Положительное влияние вибраций.

1.3. Задачи исследований.

Глава 2. Разработка установки для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа.

2.1. Состояние вопроса.

2.1.1. Предварительное определение оптимальных амплитудно-частотных параметров колебаний.

2.1.2. Обзор основных способов вибрационного резания.

2.2. Описание экспериментальной установки для вибрационного резания с вынужденными гармоническими колебаниями маятникового типа.

Глава 3. Устойчивость вынужденных гармонических колебаний при вибрационном резании.

3.1. Обзор работ по исследованию устойчивости при наличии колебаний

3.2. Исследование устойчивости вынужденных гармонических колебаний при вибрационном резании.

Глава 4. Исследование влияния режимов резания и параметров колебаний инструмента на его период стойкости и качество обработанной поверхности.

4.1. Методика проведения экспериментов.

4.2. Черновое точение по литейной корке.

4.3. Черновое точение по чистому металлу.

4.4. Чистовое точение.

Глава 5. Практическое применение результатов исследований.

5.1. Анализ результатов исследований и разработка рекомендаций по выбору конструктивных и технологических параметров вибрационного резания

5.2. Разработка опытно-промышленной установки к токарно-карусельному станку модели КУ-514 для обработки крупногабаритных деталей типа тел вращения

Актуальность работы. Обработка резанием является одним из важнейших технологических процессов, в значительной степени определяющим технический и экономический уровень машиностроительного производства. В настоящее время технология машиностроения решает одну из наиболее интересных проблем - поиск эффективных способов обработки различных труднообрабатываемых материалов. Одной из таких марок является высокомарганцовистая сталь аустенитного класса 110Г13Л; иногда в технической литературе она известна под названием сталь Гадфильда, Г12 или Г13Л. Эта сталь обладает высокими износоустойчивыми и антикавитационными свойствами, а также имеет высокое сопротивление износу при одновременном воздействии больших давлений, температур и динамических ударных нагрузок. Особенность свойств данной стали предопределили область ее промышленного применения. Из нее изготовляют детали горнорудного, дробильно-размольного, металлургического и транспортного оборудования: корпуса и футеровки вихревых и шаровых мельниц, щеки и конуса дробилок, гусеничные траки, зубья и передние стенки ковшей экскаваторов, железнодорожные крестовины и другие тяжелонагру-женные детали.

Хотя высокомарганцовистая сталь известна с 1873 г. [1] и давно освоена в литейном производстве, технический уровень проведенных исследований по механической обработке недостаточно высок, часто встречаются противоречивые утверждения. В настоящее время в промышленности для улучшения обрабатываемости этой стали широко применяется плазменно-механическая обработка (ПМО). Однако ПМО обладает многочисленными недостатками: разупрочнение, охрупчивание и образование микротрещин на поверхности детали; ухудшение условий труда; дополнительное оснащение станка аппаратурой и большой расход энергоресурсов. Поэтому дальнейшее применение ПМО становится неперспективным. В качестве альтернативного способа улучшения обрабатываемости высокомарганцовистых сталей является применение вибрационного резания.

В соответствии с вышеизложенным, улучшение обрабатываемости высокомарганцовистых сталей за счет применения вибрационного резания определяет актуальность диссертационной работы.

Диссертационная работа выполнена в Старооскольском технологическом институте (филиале) Московского государственного института стали и сплавов Технологического университета на кафедре «Технология и оборудование в металлургии и машиностроении».

Цель работы. Повышение периода стойкости инструмента при вибрационном точении заготовок из высокомарганцовистых сталей, путем рационального подбора амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента и соотношений скорости резания с вибрационной скоростью.

Научная новизна работы:

• установлено, что максимальный период стойкости инструмента достигается, если вибрационная скорость находится в диапазоне 3,3 - 5,6% от скорости резания;

• выведен безразмерный параметр возмущающей силы, обеспечивающий устойчивость вынужденных колебаний в зарезонансной зоне и исключающий возможность появления комбинационных колебаний.

Методы исследования. При выполнении работы использовались основы теории резания, нелинейных колебаний, механики, динамики станков, технологии машиностроения и многофакторного планирования экспериментов. Экспериментальные исследования проводились на действующем технологическом оборудовании с обработкой полученных данных на персональном компьютере.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических низкочастотных колебаний маятникового типа.

2. Конструкцию установки для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа.

3. Методику назначения амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента при вибрационном резании.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

1. Разработано и изготовлено устройство для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа, конструкция которого защищена патентом РФ на изобретение № 2212309.

2. Использование результатов работы позволяет повысить период стойкости инструмента при черновом вибрационном точении до 65%, а при чистовом вибрационном точении до 105% по сравнению с традиционным точением.

3. Разработаны рекомендации по назначению рациональных амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента при вибрационном резании.

4. Разработана документация на опытно-промышленную установку к то-карно-карусельному станку КУ-514 для механической обработки крупногабаритных деталей, которая принята к внедрению на ОАО «ОЗММ».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международной научно-технической конференции «Вопросы проектирования, эксплуатации технических систем в металлургии, машиностроении, строительстве» (Старый Оскол, сентябрь 1999), международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» «Технология - 2000» (Орел, сентябрь 2000), V международной научно-технической конференции «Вибрация - 2001 (Вибрационные машины и технологии)» (Курск, декабрь 2001), международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» «Технология - 2002» (Орел, сентябрь 2002), ежегодных студенческих научных конференциях секции технологии машиностроения СТИ МГИСиС (ТУ) (Старый Оскол, 1999 - 2002), VI научно-практической конференции студентов, аспирантов и соискателей по естественным, техническим и гуманитарным наукам (Старый Оскол, апрель 2003), международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, сентябрь 2003), международной научно-технической конференции

Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» «Технология - 2003» (Орел, сентябрь 2003).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 8 работ, включая 1 патент Российской Федерации на изобретение.

1. Состояние вопроса и задачи исследований

Основные результаты и выводы

В результате теоретических и экспериментальных исследований вибрационного точения стали 110Г13Л с использованием вынужденных низкочастотных колебаний резца решена актуальная научно-практическая задача, связанная с ее механической обработкой.

В ходе диссертационного исследования получены следующие основные результаты и выводы:

1. В результате сравнительного анализа априорных данных по механической обработке высокомарганцовистых сталей установлена целесообразность использования вибрационного резания для улучшения их обрабатываемости.

2. Выведен безразмерный параметр возмущающей силы, обеспечивающий устойчивость вынужденных колебаний в зарезонансной зоне и исключающий возможность появления комбинационных колебаний.

3. Установлено, что при черновом вибрационном точении высокомарганцовистой стали 110Г13Л наибольший период стойкости имеет инструмент, оснащенный твердосплавной пластиной ВК8.

4. Установлено, что при чистовом вибрационном точении высокомарганцовистой стали 110Г13Л наибольший период стойкости имеет инструмент, оснащенный твердосплавной пластиной Т5К10.

5. Определен диапазон оптимального соотношения между амплитудно-частотными параметрами колебаний и скоростью резания: максимальный период стойкости инструмента наблюдается, если вибрационная скорость вершины резца находится в диапазоне 3,3 - 5,6% от скорости резания. Использование результатов работы позволило повысить период стойкости инструмента при черновом вибрационном точении до 65%, а при чистовом вибрационном точении до 105% по сравнению с традиционным точением.

6. Разработаны рекомендации по назначению амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента с учетом того, чтобы вибрационная скорость вершины резца находилась в диапазоне 3,3 — 5,6% от скорости резания.

7. Разработана конструкторско-технологическая документация на опытно-промышленную установку к токарно-карусельному станку КУ-514 для механической обработки крупногабаритных деталей, которая принята к внедрению на ОАО «ОЗММ».

8. Разработано и изготовлено устройство для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа, конструкция которого защищена патентом РФ.

1. Марганцовистая сталь: пер. с англ./ Под ред. М. Е. Блантера. М.: Металлург-издат, 1959. 56 с.

2. Шифрин А. Ш. Точение труднообрабатываемой стали марки Г12.// Прогрессивная технология машиностроения. Ч. 1, вып. 2./ Под ред. А. П. Соколовского. -М.: Машгиз, 1951.-С. 54-57.

3. Шифрин А. Ш. Исследование процесса резания труднообрабатываемой ау-стенитной высокомарганцовистой стали: Автореф. дис. канд. техн. наук. JL, 1953.-22 с.

4. Высокопроизводительная обработка металлов. /Под ред. А. Ш. Шифрина. -М.; Л.: Машгиз. 1958. 143 с.

5. Sanderson L. Machining difficult materials Tooling. 1964. - Vol 18. - № 2.

6. Самойлов С. И., Спиридонов В. Д. Сравнительная обрабатываемость стали Г13Л, подвергнутой закалке и отпуску.// Конструирование и технология в тяжелом машиностроении, труды УПИ, сб. 141. Свердловск. - 1965. - С. 75 - 78.

7. Шабашов С. П. Исследование износоустойчивости экспериментальных и стандартных марок твердого сплава при истирании.// Известия вузов. М.: Машиностроение. - 1963. - № 6. - С. 85 - 90.

8. Хворостухин Л. А., Промптов А. И. Точение труднообрабатываемых сталей. -Иркутск, 1959.-120 с.

9. Материалы первой межобластной конференции по холодной обработке материалов резанием. Иркутск, 1963. - 80 с.

10. Зимин Ю. П., Малеванный В. И. Точение высокомарганцовистой стали Г13Л.// Сборник рационализаторских предложений. М.: ЦИНТИЭП, 1963. - № И.-С. 38-41.

11. Зимин Ю. П., Малеванный В. И. Динамика точения стали Г13Л резцами, заточенными алмазными кругами.// Доклады на научно-технической конференции кафедр машиностроения НЧПИ. Новочеркасск, 1965. - С. 45 - 50.

12. Зимин Ю. П., Малеванный В. И. Обработка стали Г13Л резцами, заточенными алмазными кругами.// Станки и инструмент. 1965. - № 8. — С. 27 — 30.

13. Vieregge G. Zerspanung der Eisenwerkstoffe.// Verlag Stahleisen. 2 Auflage. Dusseldorf, 1959. P. 135-143.

14. Лившиц В. И. Исследование обрабатываемости резанием высокомарганцовистых сталей: Дис. канд. техн. наук. Томск, 1966. — 245 с.

15. Механическая обработка стали Г13Л. — М.: ЦИНТИАМ, 1964. 80 с.

16. Handbuch fur Prufungen der Werkstoffen. В 2. P. 562 - 563.

17. Zerspannen mit WIDIA Hartmetall. Germany. - 1960. - № 4. - P. 80 - 120.

18. Обработка резанием аустенитной марганцевой стали и никелевого сплава (из иностр. опыта).// Технология судостроения. 1961. - № 4.- С. 22 — 34.

19. Журавлев С. А., Шифрин А. Ш. Основы фрезерования и режимы резания. -М.: Машиностроение, 1964. 50 с.

20. Gibson А. V. Metal-cutting. Part 1. Chipformation and tool wear. //Factory and Plant, 1964.-Vol 51.-№ 12.-P. 342-350.

21. Малев Ф. Б., Троицкая Д. Н. Охлаждение режущих инструментов распыленными жидкостями.// Вестник машиностроения. 1960. - № 6. — С. 50 — 56.

22. Шабашов С. П., Куклин Л. Г. Эффективность новых методов охлаждения при резании металлов.// Вопросы технологии машиностроения, труды УПИ, сб. 112. Свердловск. - 1961. - С. 42 - 50.

23. Жилин В. А., Трубчанинов А. В., Строганов Ф. П. Сверление закаленной стали Г13Л.// Станки и инструмент. 1963. - № 3. — С. 22 — 26.

24. Тылкин М. А., Сивак В. И. Применение стали Г13Л для изготовления деталей металлургического оборудования.// МТОИ. 1960. - № 5. - С. 43 — 50.

25. Лебедев Т. А., Ревис И. А. Опыт механической обработки стали Г13Л с применением ТВЧ.// Научно-технический информационный бюллетень ЛПИ. -1958. № 11. — С. 80-92.

26. Plucinskik. Skrawanie materialu podgzanego lukiem electraznym. //Mechanik. -1965.-№4.-P. 38.

27. Люленков И. С., Люленков В. И. Термомеханическая обработка высокомар- • ганцовистой стали.// Сталь. 1952. - № 2. — С. 33 — 37.

28. Борисов Б. А., Кульбака Ю. С. Фрезерование аустенитной марганцевой стали в нагретом состоянии.// Станки и инструмент. 1965. - № 7. — С. 48 — 52.

29. Любимов В. Г. Резание стали Г12 в нагретом состоянии. Львов, 1958. — 70 с.

30. Пронько Г. Ф. Электроискровое изготовление деталей из нержавеющих и высокомарганцевых сталей.// Электроискровая обработка металлов. Вып. 2. -1960.-С. 98-101.

31. Обработка металлов резанием с плазменным нагревом./ Под общ. ред. А. Н. Резникова. М.: Машиностроение, 1986. — 232 с.

32. Кунин В. С. Опыт внедрения плазменно-механической обработки. Л.: ЛДНТП, 1982.-28 с.

33. Сергиев А. П., Волошин С. В., Швачкин Е. Г. Вибрационное резание стали 1 ЮГ 13Л.// Вестник машиностроения. 2000. - № 12. - С. 50 - 52.

34. Новое в технологии обработки заготовок с плазменным подогревом зоны резания./ Под ред. М. А. Шатерина. Л.: ЛДНТП, 1983. - 92 с.

35. Цурков В. Н. Влияние характера и величины нагрузки на наклеп и износостойкость стали 110Г13Л.// Вестник машиностроения. 1991. - № 4. - С. 62 -63.

36. Avery A. S., Chapin Н. J. Easily machinable, non-magnetic, manganese steel.// Americane Brake School Co. 1961. - № 11. - P. 28.

37. Avery A. S., Chapin H. J. The machinability of austenitic manganese steels.// Americane Brake School Co. 1958. - № 1. - P. 20 - 26.

38. Жарков И. Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1986. - 184 с.

39. Каширин А. И. Исследование вибраций при резании металлов. М.; Л.: АН СССР, 1944.-262 с.

40. Соколовский А. П. Научные основы технологии машиностроения. М.: Машгиз, 1958.-230 с.

41. Исследование вибраций при обработке на станках резанием./Под ред. В. И. Дикушина, Д. Н. Решетова М.: Машгиз, 1958. - 315 с.

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

43. Эльясберг М. Е. Об устойчивости процесса резания металлов.// Известия АН СССР.: Сер. техн. наук. 1959. - № 9.- С. 56 - 60.

44. Ильницкий И. И. Колебания в металлорежущих станках и пути их устранения. М.: Машгиз, 1958. - 168 с.

45. Кучма JI. К. Экспериментальное исследование вибраций при резании на токарном станке.// Новые исследования в области резания металлов. М.; JL: Машгиз, 1948.-С. 100- 128.

46. Кучма JI. К. Вибрации при работе на фрезерных станках и методы их гашения. М.: АН СССР, 1959. - 122 с.

47. Егоров С. В., Волков С. И. Исследование обрабатываемости резанием жаропрочных сплавов./ Под ред. Г. И. Грановского М.: ВНИИ ЦБТИ, 1959. - 73 -80.

48. Махаринский Е. И., Горохов В. А. Основы технологии машиностроения. -Минск: Высшая школа, 1997. — 423 с.

49. Армарего И. Дж. А., Браун P. X. Обработка металлов резанием./ Пер с англ. В. А. Пастунова. М.: Машиностроение, 1977. — 325 с.

50. Дроздов Н. А. К вопросу о вибрации станка при токарной обработке.// Станки и инструмент. 1937. - № 2. - С. 10-17.

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

52. Ташлицкий Н. И. Первичный источник энергии возбуждения автоколебаний при резании металлов.// Вестник машиностроения. 1960. - № 2. С. 45 - 50.

53. Заковоротный В. JL Исследование динамической характеристики резания при автоколебаниях инструмента.// Известия техн. науки. Ростов: РИСХМ, 1976.-С. 37-44.

54. Бурмистров Е. В., Михайлюк Э. А. Производительные способы нарезания резьбы метчиками в жаропрочных и титановых сплавах.// Вестник машиностроения. -1967. № 4. - С. 68 - 71.

55. Сридхар, Хон, Лонг. К вопросу об автоколебаниях в металлорежущих станках.// Конструирование и технология машиностроения: Тр. американ. общества инж.-механиков. М.: Мир. - 1973. - № 2. - С. 141 - 146.

56. Marchant М. Е. Mechanics of the Metal Cutting Process. L Orthogonal Cutting and a Type 2 - Chip.// Journal of Applied Physics. - 1945. - № 5. - P. 16.

57. Кузнецов В. Д. Наросты при резании и трении. М.: ГИТТЛ. - 1956. — 284 с.

58. Штейнберг И. С. Устранение вибраций, возникающих при резании металлов на токарном станке. М.: Машгиз. - 1947. - 180 с.

59. Подураев В. Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970.-350 с.

60. Вейц В. Л., Дондошанский В. К., Чиряев В. И. Вынужденные колебания в металлорежущих станках. М.: Машгиз, 1959. — 288 с.

61. Маталин А. А. Точность механической обработки и проектирования технологических процессов. Л.: Машиностроение, 1970. - 319 с.

62. Кривоухов В. А., Воронов А. Л. Высокочастотные вибрации резца при точении.// Труды МАИ, вып. 67. М.: Оборонгиз. - 1956. - С. 120 - 130.

63. Подураев В. Н., Захаров Ю. Е. К вопросу о причинах возникновения и средствах гашения автоколебаний при обработке резанием.// Научные доклады высшей школы. М.: Машиностроение, 1959. - № 1. - С. 84 - 89.

64. Сатель Э. А., Подураев В. Н. К вопросу о физической сущности понятия технологической жесткости системы станок — деталь инструмент.// Станки и инструмент. - 1955. - № 5. - С. 42 - 45.

65. Сатель Э. А., Подураев В. Н., Камалов В. С., Безбородов А. М. Технологические возможности и перспективы применения вибрационного точения.// Вестник машиностроения. 1961. - № 9. - С. 51 - 57.

66. Филлипов А. Е. Многоликий солитон. М.: Наука, 1990. - 223 с.

67. Городецкий Ю. И. О самовозбуждении колебаний при резании металлов.// Тр. 4 конф.: Нелинейные колебания механических систем. Н.-Новгород. 1995. -С. 48-49.

68. Кабалдин Ю. Г. Повышение устойчивости процесса резания.// Вестник машиностроения. 1991. - № 10. - С. 37-40.

69. Кабалдин Ю. Г., Шпилев А. М., Просолович А. А. Синергетический анализ причин возмущения вибраций при резании.// Вестник машиностроения. 1997. -№ 10.-С.21 -29.

70. Кабалдин Ю. Г., Шпилев А. М. Самоорганизующиеся процессы в технологических системах обработки резанием. Диагностика. Управление. Владивосток.: Дальнаука, 1998. - 46 с.

71. Кабалдин Ю. Г., Шпилев А. М.,Бурков А. А. Солитонный механизм возбуждения вибраций в технологических самоорганизующихся системах обработки резанием.// Вестник машиностроения. 2000. - № 3. — С. 31 — 37.

72. Точность механической обработки и пути ее повышения./ Под ред. А. П. Соколовского М.; Л.: Машгиз, 1951. - 560 с.

73. Merrit М. Е. Theory of Self Excited Machine Tool Chatter.// Journal of Applied Mech. Trans. - ASME, 1958. - Vol 25. - № 2. - P. 269 - 278.

74. Динамика станков: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. 4 — 6 июня 1980 г. Куйбышев, 1980. - 347 с.

75. Жарков И. Г., Попов И. Г. Влияние автоколебаний на стойкость инструмента.// Станки и инструмент. 1971.-№ 5.-С. 7-8.

76. Кабалдин Ю. Б., Фадеев В. С., Кожухов А. Ф. Сборный резец.// Машиностроитель. 1978. - № 3. - С. 13.

77. Мездрогин В. Б., Колосков С. М. Улучшение технологических характеристик конструкций токарных резцов для крупных станков.// Высокоэффективныеметоды обработки резанием жаропрочных и титановых сплавов. Куйбышев: КуАИ, 1982.-С. 12-14.

78. Перспективы развития режущего инструмента и повышения эффективности его применения в машиностроении. М.: Инструментальный ВНИИ, 1978. -478 с.

79. Камалов В. С. Вопросы кинематики вибрационного точения с целью дробления стружки.// Вибрационное резание металлов. М.: ЦИНТИМАШ, 1962. —1. С. 45-67.

80. Татаринов В. JI. Способ улучшения производительности токарных и строгальных резцов путем применения вибрационного движения резца.// Вестник общества технологов. 1910. - № 4. — С. 23 - 26.

81. Рыбкин Г. М., Самойлов Б. И. Кинематическое дробление стружки при точении.// Станки и инструмент. 1953. - № 12. - С. 52 - 55.

82. Улитин М. Н., Курицын М. Г. Сверление отверстий малого диаметра с применением электромагнитных вибраций. М.: Машиностроение, 1961. — 68 с.

83. Черничкин С. А. Дробление стружки при сверлении глубоких отверстий.// Станки и инструмент. 1959. - № 6. - С. 22 - 25.

84. Кумабэ Д. Вибрационное резание: Пер. с яп. С. JI. Масленникова./ Под ред. И. И. Портнова, В. В. Белова М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

85. Подураев В. Н., Безбородое А. М. Использование автоколебаний для дробления стружки.// Станки и инструмент. 1963. - № 1. - С. 17-20.

86. Подураев В. Н. Автоматически регулируемые и комбинируемые процессы резания. М.: Машиностроение, 1977. - 20 с.

87. Подураев В. Н., Маров М. Я. Вынужденные колебания гидравлических силовых головок автоматических линий.// Известия МВО СССР.: Сер. Машиностроение. 1960. - № 11. - С. 54 - 60, - 1962. - № 7. - С. 78 - 82.

88. Эрлих JI. Б. Резание вибрирующим резцом: Тр. Всесоюз. конф. по станкостроению. Ч. 2. -М.: Машгиз, 1946. С. 120 - 123.

89. А. с. № 134098 СССР, Кл. В25Ь 25/02. Способ кинематического дробления стружки при токарной обработке за счет использования автоколебаний, возникающих при резании./ А. М. Безбородов, В. Н. Подураев Опубл. в Б. И. - 1960. -№23.

90. Адам Я. И. О влиянии вибраций на стойкость резцов.// Вестник машиностроения. 1965. - № 10. - С. 45 - 49.

91. Исаев А. И., Анохин В. С. Влияние ультразвуковых колебаний на стойкость инструмента при резании металлов.// Вестник машиностроения. 1962. - № 8. — С. 45-49.

92. Исаев И. А., Анохин В. С. Применение ультразвуковых колебаний инструмента при резании металлов.// Вестник машиностроения. 1961. - № 5. — С. 28 — 32; 1962.-№8.-С. 31-32.

93. Кондратов А. С., Бармин Б. П. Зависимость стойкости резцов от интенсивности вибраций.// Станки и инструмент. 1964. - № 6. - С. 30 - 31.

94. Корсаков В. С., Мамедов Р. С. Влияние упругих деформаций технологических систем СПИД на точность обработки деталей с криволинейными поверхностями на токарных станках с ЧПУ.// Известия вузов. М.: Машиностроение. - 1979.-№3.-С. 147-151.

95. Марков А. И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. -М.: Машиностроение, 1968. 367 с.

96. Производительная обработка нержавеющих и жаропрочных материалов./ Под ред. Н. И. Резникова М.: Машгиз, 1960. - 210 с.

97. Пашов Станко, Пеев Пею. Сверление отверстий маленького диаметра с использованием низкочастотных вибраций. М.: Машиностроение, 1966. — 45 с.

98. Smith Е. G. Oscillated drills.// Automat Mach, 1963. Vol 24. - № 11. - P. 24.

99. Захаров В. И., Матвеев В. Я., Жустарев Е. Н. Механическая обработка резанием с дополнительным наложением ультразвуковых колебаний.// Вестник машиностроения. -1961. № 7. - С. 27 - 31.

100. Коновалов Е. Г. Основы новых способов металлообработки. Минск: Машгиз, 1961.-298 с.

101. Chipbreaker extends tool life. //The Iron Age. 1961. - № 9. - P.302.

102. Dlouhy M., Houndek I. Formation du copean par outil oscillant.// Mech. mod. -1963.-№57.-P. 657.

103. Simonet I. Jes vibrations forcees de I ontil et son comportement.// Ann Coll In-ternat etude scient techn. prod mee. 1962. - № 30. - P. 10.

104. Skelton R. C., Tobigs S. A. A survey of research on cutting with oscillating tools.// Advances Mach. Tool Design and Res. Oxford — London - New York -Paris. - Pergaun Press. - 1963. - P. 5 - 16.

105. Weill M. Les techniques nouvelles d'usinage.// Mach. ontil frenc. - 1963. - № 28.-P. 135- 143.

106. Шилькрут Д. И. О вибрационной механической обработке пластических металлов.// Доклады АН СССР, т. 107. 1956. - № 2. - С. 76 - 82.

107. А. с. № 429892 СССР, Кл. В25Ь 25/02. Устройство для кинематического дробления стружки при токарной обработке./ Г. А. Радощекин, В. А. Любимов, Ю. А. Шнурков Опубл. в Б. И. - 1974. - № 20.

108. Бидерман В. Л. Вопросы расчета резиновых деталей.// Расчеты на прочность. Выпуск 3., М.: Машгиз, 1959. С. 27.

109. Дымников С. И. Расчет резинометаллических шарниров.// Вопросы динамики и прочности. Выпуск 29. Рига: Зинатне, 1974 — С. 153.

110. Дроздов Н. А. Возникновение автоколебаний в станке. Дис. канд. техн. наук. -М., 1956.-213 с.

111. Тлусты И. Автоколебания в металлорежущих станках. М.: Машгиз, 1956. -80 с.

112. Тлусты И., Полачек М. Теория возникновения автоколебаний при обработке и расчете устойчивости металлорежущих станков.// Станки и инструмент. -1956. № 3. - С. 5 - 9, - № 4. - С. 7 - 11.

113. Кудинов В. А., Воробьева Т. С. Методика испытания фрезерных станков консольного типа средних размеров общего назначения на виброустойчивость при резании. М.: ОНТИ (ЭНИМС), 1961. - 50 с.

114. Кудинов В. А., Воробьева Т. С., Рубинчик С. И. Методика испытания токарных станков средних размеров общего назначения на виброустойчивость при резании. М.: ОНТИ (ЭНИМС), 1961. - 44 с.

115. Кудинов В. А., Воробьева Т. С., Симов В. С. Влияние погрешностей изготовления передней опоры шпинделя на виброустойчивость токарных станков.// Сборник работ аспирантов ЭНИМСа. М.: НИИМАШ. - 1966. - С. 242 - 254.

116. Кудинов В. А., Ключников А. В. Методика экспериментального определения частотной динамической характеристики резания.// Исследования в области металлорежущих станков. Вып. 6. М.: Машиностроение, 1968. - С. 131 - 136.

117. Кудинов В. А., Токобаев С. Т. Характеристика смешанного трения при динамическом расчете станков.// Станки и инструмент. 1968. - № 12. — С. 8 — 10.

118. Кудинов В. А., Блинов В. Б. Оценка виброустойчивости токарного станка по экспериментальным частотным характеристикам.// Станки и инструмент. -1974.-№6.- С. 6-9.

119. Кудинов В. А. Динамическая характеристика резания.// Станки и инструмент. 1963. - № 10. - С. 7 - 10.

120. Кудинов В. А., Никитин В. Б. Расчет частотной характеристики упругой механической системы.//Инженерно физический журнал. Т. 4. - 1961. - № 12.-С. 56-60.

121. Эльясберг М. Е. Основы теорий автоколебаний при резании металлов.// Станки и инструмент. 1962. - № 10. - С. 3 - 8, № 11. — С. 3 - 6.

122. Эльясберг М. Е. К теории и расчету устойчивости процесса резания металла на станках.// Станки и инструмент. 1971. - № 11. — С. 6 - 11, № 12. - С. 1 — 6, 1972. - № 1. - С. 2 - 5.

123. Лазарев Г. С. Автоколебания при резании металлов. М.: Высшая школа, 1971.-110 с.

124. Tobias S., Fishwick V. Egineer. London. 1985. - Vol. 205.

125. Решетов Д. H. Методы снижения интенсивности колебаний в металлорежущих станках. М.: ЦБТИ МСС, 1950. 80 с.

126. Р.ешетов Д. Н., Левина 3. М. Демпфирование колебаний в деталях станков.// Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов. М.: Машгиз, 1958. - С. 45 - 86.

127. Каминская В. В., Левина 3. М., Решетов Д. Н. Станины и корпусные детали металлорежущих станков (расчет и конструирование). М.: Машгиз, 1960. -363 с.

128. Левина 3. М., Решетов Д. Н. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение, 1971. — 264 с.

129. Детали и механизмы металлорежущих станков. В 2-х т. /Под ред. Д. Н. Ре-шетова М.: Машиностроение, 1972. — Т. 1. — 663 с, Т. 2. — 520 с.

130. Каминская В. В., Решетов Д. Н. Фундаменты и установка металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1975. - 208 с.

131. Каминская В. В. Расчеты на виброустойчивость в станкостроении. М.: Машиностроение, 1985. - 56 с.

132. Давиденков Н. Н. О рассеивании энергии при вибрации.// ЖТФ. Т. 8. — В. 6.- 1938.-С. 483.

133. Крылов Н. М., Боголюбов Н. Н. Приложение методов нелинейной механики к теории стационарных колебаний. Киев: АН УССР, 1934. - 60 с.

134. Крылов Н. М., Боголюбов Н. Н. Введение в нелинейную механику. Киев: АН УССР, 1937.-233 с.

135. Писаренко Г. С. колебания упругих систем с учетом рассеяния энергии в материале. Киев: АН УССР, 1955. - 238 с.

136. Кедров С. С. Колебания металлорежущих станков. — М., Машиностроение, 1978.- 199 с.

137. Каминская В. В., Левин А. И., Лукьянов В. П., Циринский С. Р. Применение спектрального метода для исследования вынужденных колебаний металлорежущих станков.// Труды ЭНИМС. Вып. 4. М.: ОНТИ (ЭНИМС), 1974. - С. 122-131.

138. Тихомиров Ю. Ф. Промышленные вибрации и борьба с ними. Киев: Техника, 1975.- 180 с.

139. Романов В. JI. Исследование металлических ведущих кругов на бесцентро-во-шлифовальных станках.// Станки и инструмент. 1967. - № 2. - С. 18-19.

140. Решение задач машиноведения на вычислительных машинах./Под ред. Н. Г. Бруевича, В. И. Сергеева М.: Наука, 1974. - 120 с.

141. Динамика и прочность машин. Теория механизмов и машин. Т. 1 3. Кн. 1. / Под общ. ред. К. С. Колесникова - М.: Машиностроение, 1994. - 534 с.

142. Тимошенко С. П., Янг Д. X., Уивер У. Колебания в инженерном деле /Пер. с англ. JI. Г. Корнейчук; Под ред. Э. И. Григолюка. М.: Машиностроение, 1985.-472 с.

143. Цзе Ф. С., Морзе И. Е., Хинкл Р. Т. Механические колебания. М.: Машиностроение, 1966. - 508 с.

144. Каудерер Г. Нелинейная механика. — М.: Издательство иностранной литературы, 1961. 777 с.

145. Стокер Д. Д. Нелинейные колебания в механических и электрических системах. М.: Иностранная литература, 1952. - 264 с.

146. Андронов А. А., Витт А. А., Хайкин С. Э. Теория колебаний. М.: Физмат-гиз, 1959.-915 с.

147. Сергиев А. П., Антипенко Е. И. Отделочная обработка в абразивных средах. Научное издание. Старый Оскол, 1997. - 220 с.

148. Немыцкий В. В., Степанов В. В. Качественная теория дифференциальных уравнений. М.: Наука, 1947. - С. 26 - 31.

149. Ганиев Р. Ф., Кононенко В. О. Колебания твердых тел. М.: Наука, 1976. -432 с.

150. Фролов К. В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиностроения. -М.: Машиностроение, 1984. 223 с.

151. Общемашиностроительные нормативы резания. Токарные и карусельные работы (Выбор инструмента, режимов резания, определение расхода инструмента). М.: НИИМаш, 1985. - 92 с.

152. Обработка резанием высокопрочных, коррозионностойких и жаропрочных сталей./ Под ред. П. Г. Петрухи М.: Машиностроение, 1980. - 167 с.