автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Повышение производительности обработки криволинейных поверхностей блоков сопловых лопаток при многокоординатном глубинном шлифовании
Автореферат диссертации по теме "Повышение производительности обработки криволинейных поверхностей блоков сопловых лопаток при многокоординатном глубинном шлифовании"
0И4Ы 3045
На правах рукописи
Цветков Егор Викторович
ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБРАБОТКИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ БЛОКОВ СОПЛОВЫХ ЛОПАТОК ПРИ МНОГОКООРДИНАТНОМ ГЛУБИННОМ ШЛИФОВАНИИ
05.02.07 - Технология и оборудование механической и физико-технической
обработки
1 8 НОЯ 2010
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Рыбинск-2010
004613045
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева"
Научный руководитель -
доктор технических наук, профессор Волков Дмитрий Иванович
Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор
Макаров Владимир Федорович
кандидат технических наук Крючков Александр Викторович
Ведущая организация -
ОАО «Пермский моторный завод»
Защита состоится « / » 2010 года в 12 часов на заседании
диссертационного совета Д 2Й.210.61 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева" по адресу: Ярославская область, г. Рыбинск, ул. Пушкина 53, главный корпус РГАТА, ауд. 237.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Рыбинской государственной технологической академии имени П. А. Соловьева".
Автореферат разослан « » 2010 года
Ученый секретарь диссертационного совета Б. М. Конюхов
Общая характеристика работы
Актуальность темы. В условиях жесткой конкуренции в авиационной промышленности производство становится все более наукоемким. Производители ГТД стараются различными способами повысить качество изготавливаемых деталей, при этом обеспечить невысокую стоимость продукции за счет внедрения новых технологий.
Одним из эффективных способов снижения стоимости продукции является оптимизация процессов обработки, позволяющая уменьшить время изготовления детали за счет увеличения производительности формообразования. Еще одним способом удешевления продукции является снижение затрат на инструмент. Эти способы имеют значение, лишь в том случае, если при их применении качество изготавливаемых деталей повышается или остается на прежнем уровне.
В настоящее время осуществляется внедрение процесса многокоординатного глубинного шлифования (МГШ) для обработки деталей, имеющих длинные криволинейные поверхности, взамен традиционной технологии обработки шлифованием на модернизированных токарно-лобовых станках. Внедрение данного способа формообразования позволяет решить не только ряд проблем связанных с традиционной технологией, но и повысить качество поверхностного слоя обработанных деталей.
Однако, ввиду наличия на данных деталях криволинейных поверхностей, производство сталкивается с проблемами назначения режимов шлифования по причине недостаточного опыта и отсутствия информации, касающейся тепло-физических процессов, возникающих при формообразовании поверхностей такого типа глубинным шлифованием. Поэтому перенос режимов с традиционного глубинного шлифования на МГШ не позволяет обеспечить оптимальной производительности обработки.
При обработке деталей новым способом наиболее эффективным методом поддержания режущей способности инструмента является непрерывная правка. Использование данного типа правки, без его тщательного исследования, ведет к неизбежным потерям, вызванным излишним расходом абразивного инструмента. Следует отметить, что непрерывная правка позволяет существенно повысить производительность обработки. Однако может возникнуть ситуация, когда расход абразивного инструмента не окупается повышением производительности, поэтому необходимо знать ее оптимальную величину.
Значительное влияние на производительность глубинного шлифования оказывает также направление подачи. В настоящий момент отсутствуют модели, позволяющие математически оценить ее воздействие на процесс резания. Поэтому достаточно сложно прогнозировать эффективность применения той или другой подачи при различных условиях обработки.
Отсутствие математических моделей, описывающих влияние криволи-нейности поверхности, направления подачи, непрерывной правки шлифовального круга при МГШ на теплофизические процессы, сопровождающие обработку, не позволяет эффективно использовать данный вид формообразования,
что в свою очередь определяет актуальность работы для теории и практики многокоординатного глубинного шлифования.
Цель работы. Повышение производительности обработки криволинейных поверхностей блоков сопловых лопаток при многокоординатном глубинном шлифовании.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
¡.Разработка математических моделей зоны контакта, тепловых и силовых процессов, происходящих при многокоординатном глубинном шлифовании.
2. Исследование деформаций в упругой технологической системе станка под действием сил резания и точности обработки при многокоординатном глубинном шлифовании.
3. Исследование влияния направления подачи на силовые и тепловые процессы при обработке многокоординатным глубинным шлифованием.
4. Исследование влияния правки шлифовального круга на силовые и тепловые процессы при обработке многокоординатным глубинным шлифованием, ■
5. Экспериментальная проверка разработанных математических моделей.
6. Разработка методики оптимизации процесса обработки с учетом обеспечения качества поверхностного слоя и точности обработки.
7. Разработка технологических рекомендаций и осуществление внедрения процесса многокоординатного глубинного шлифования в производство.
Методы исследования. При выполнении работы использовались научные основы теории шлифования, технологии машиностроения, сопротивления материалов, основы теплофизики и математической физики. Экспериментальные исследования проводились в производственных и лабораторных условиях, на специальных станках и установках, с использованием современной контрольно-измерительной аппаратуры по стандартным и разработанным автором методикам. Математические расчеты осуществлялись на современных ПК с использованием стандартных и специально разработанных программ. При обработке экспериментальных данных использовались статистические методы.
Достоверность и обоснованность научных результатов. Достоверность научных выводов и рекомендаций обеспечивается удовлетворительным согласованием расчетных и экспериментальных данных.
На защиту выносятся:
- математическая модель параметров зоны контакта абразивного круга с заготовкой при МГЩ криволинейных поверхностей с непрерывной правкой инструмента;
- математическая модель силовых процессов при МГШ криволинейных поверхностей с применением непрерывной правки, учитывающая схему обработки и профиль шлифовального круга;
- математическая модель тепловых процессов при МГШ криволинейных поверхностей с применением непрерывной правки, учитывающая схему обработки и профиль шлифовального круга;
- математическая модель деформации абразивного инструмента;
- методики проведения экспериментов по определению тангенциальной составляющей силы шлифования, температуры возникающей в слоях заготовки формирующих, окончательную поверхность при МГШ, распределения температуры по длине контакта для попутной и встречной подачи, деформации абразивного инструмента;
- методика оптимизации режимов МГШ.
Научная новизна работы. Разработана математическая модель многокоординатного глубинного шлифования, позволяющая оптимизировать процесс и повысить эффективность обработки. В том числе разработаны:
- математическая модель зоны контакта, силовых и тепловых процессов, возникающих при многокоординатном глубинном шлифовании, учитывающая профиль шлифовального круга, криволинейность обрабатываемых поверхностей, величину правки шлифовального круга, направление подачи;
- математическая модель, позволяющая определить точность обработки при многокоординатном глубинном шлифовании, учитывающая деформацию шлифовального круга;
- исследованы закономерности влияния режимов обработки ГШ на температуру и качество обработанной поверхности материала Ш-100.
- по результатам исследований сформулирована система ограничений области режимов обработки, обеспечивающих бездефектное многокоординатное глубинное шлифование.
Практическая значимость. На основе проведенных теоретических исследований теплофизических процессов разработана методика оптимизации режимов резания многокоординатного глубинного шлифования, позволяющая обрабатывать заготовку с высокой производительностью при использовании экономически эффективной непрерывной правки шлифовального круга с обеспечением качества обработанных поверхностей. Внедрение данной методики позволило уменьшить время изготовления деталей, а также снизить расход абразивного инструмента.
Разработана программа расчета оптимальных режимов резания, позволяющая оптимизировать процесс обработки.
Реализация результатов. Разработанная методика оптимизации процесса многокоординатного глубинного шлифования, реализованная в прикладной программе расчетов режимов обработки, позволила снизить трудоемкость обработки деталей: сектора соплового аппарата 1, 2, 3 ступени ТНД двигателя БаМ146. На рассматриваемых деталях осуществлено внедрение технологии обработки на оптимизированных режимах по разработанной методике. Формообразование осуществлялось на станках, предназначенных для многокоординатного глубинного шлифования 81-5-434.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроение России», Москва, 2009, на Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности механообработки на основе моделирования физических явлений», Рыбинск, 2009, на
шестой всероссийской научно-технической конференции "Вузовская наука -региону", Вологда, 2008, на Всероссийской научно-технической конференции молодых специалистов, посвященная 83-й годовщине образования ОАО, Уфа, 2008.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ в различных журналах, сборниках научных трудов и материалов конференций. Две статьи опубликованы в изданиях, входящих в перечень ВАК.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Изложена на 197 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, 114 рисунков, 115 формул; библиографический список содержит 135 наименований.
Содержание работы
Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертационной работы, дается общая характеристика работы, сформулированы цели и задачи исследований.
В первой главе произведен анализ технологических возможностей глубинного шлифования. Определены основные отличия рассматриваемого процесса обработки от традиционного шлифования. Выделены основные направления развития рассматриваемого процесса. Отмечены основные причины, ограничивающие рост производительности при ГШ. Наибольший вклад в изучение процесса глубинного шлифования внесли отечественные и зарубежные ученые Д. И. Волков, Ю. М. Зубарев, 3. И. Кремень, В. Ф. Макаров, В. В. Михрютин, В. А. Полетаев, Н. С. Рыкунов, С. С. Силин, В. К. Старков, Н. К. Старцев, Е. И. Сухов, П. И. Ящерицин, Н. Brandin, Н. Damlos, R. Druminski, W. König, E. Salje, G. Trmal, и др.
Подробно рассмотрено влияние правки шлифовального круга, направления подачи (попутная, встречная) на силовые и тепловые процессы, происходящие при ГШ.
Произведен анализ влияния технологических условий ГШ на качество поверхности, получаемое после обработки рассматриваемым методом. Изложены результаты исследований влияния режимов обработки глубинного шлифования на величину и распределение остаточных напряжений в поверхностном слое обработанной заготовки. Исследованиями качества поверхностного слоя деталей, обработанных шлифованием, занимались многие известные ученые В. Ф. Безъязычный, Д. Г. Евсеев, С. Н. Корчак, Е. Н. Маслов, А. А. Маталин, С. С. Силин, А. М. Сулима, и др
Выполнен анализ традиционных способов обработки криволинейных поверхностей секторов соплового аппарата. На основании которого выделены достоинства и недостатки каждого из них.
Отмечены также недостатки и ограничения, существующие при использовании МГШ. Выявлены следующие недостатки применения данного способа формообразования: отсутствуют четкие рекомендации по режимам обработки криволинейных поверхностей; рекомендации по применению схем обработки (попутная, встречная) при использовании непрерывной правки не имеют чет-
кого обоснования и в различных источниках имеют противоположные значения; отсутствуют рекомендации по эффективному использованию непрерывной правки при обработке многокоординатным глубинным шлифованием; не изучена точность обработки этим методом. Результатом недостаточной изученности процесса является низкая производительность обработки, сопоставимая с производительностью обработки традиционными методами. На основании этого были поставлены цель и задачи теоретико-экспериментального изучения процесса многокоординатного глубинного шлифования и решения вопросов, связанных с вышеперечисленными недостатками, с целью повышения производительности данного способа формообразования.
Во второй главе разработаны аналитические зависимости, описывающие закономерности изменения параметров зоны контакта абразивного круга с заготовкой при многокоординатном глубинном шлифовании. Описано влияние криволинейности обрабатываемой поверхности, а также угла профиля шлифовального круга на длину контакта инструмента с заготовкой и как следствие, изменение коэффициента, характеризующего скорость увеличения области размещения зерен на рабочей поверхности инструмента. Отмечено, что при обработке МГШ с применением углового профиля шлифовального круга, при котором резание осуществляется коническими поверхностями, зерно перемещается в 3-х координатах относительно системы координат заготовки. При традиционном прямолинейном ГШ перемещение происходит в 2-х координатах.
Осуществлен анализ влияния направления подачи на составляющие силы шлифования, на основании которого выделены два фактора, оказывающие наибольшее влияние: тепловой и механический. Влияние теплового фактора определялось изменением предела прочности удаляемого материала вследствие действия температуры, в результате чего силы, затрачиваемые на удаление материала, также изменяются. При встречной подаче участок площадки контакта на котором глубина резания а, имеет наибольшее значение имеет наибольшую температуру, при попутной подаче данный участок имеет меньшую температуру. Это объясняется спецификой подачи СОТС в зону резания, которая описана в работе. Для решения задачи о влиянии направления подачи на силы шлифования площадка контакта инструмента с заготовкой рассматривалась дискретно, в зависимости от температуры срезаемого материала. На основании итерационной модели определялись составляющие силы шлифования для попутной и встречной подачи (и/в).
Составляющие силы шлифования на у-ом участке определялись зависимостями:
/
Ч; ( 2 , Р.Л_I
+ —+
\
Рг{п1в)1 =пр'Тр'ехр -7-
р,{Б т р 1 + Б1ёу„
; л
ч
Ру{п!в), = ». -г.-ехр
а,в.
Ь,Р,
Р,
£2
г, 1 +
+—+ Р,
2S
1 + 4//2
1л2л )
,0)
где вф{пЫ]1(Рг(п1 в)^ - температура материала срезаемого зерном нау'-ом участке плоскости контакта абразивного круга с деталью при попутной и встречной подаче соответственно; 0„ - температура плавления материала, °С; Общие составляющие силы шлифования определялись суммированием:
] м
3 1-1
(2)
На рис. 1 представлена зависимость тангенциальной составляющей силы шлифования от скорости правки абразивного круга (а), криволинейности обрабатываемой поверхности (б).
Н
\ !
ч\
] 41 \
0 о — 1 — —- 2
—
Н.
1
—= 2
О 0.2 0.4 0.6 0.8 1
и 1.4 1.6 1.8
мкм/об.кр
530 600 мм
¿•р-► ' Я<>
Рис. 1. Зависимость тангенциальной составляющей силы шлифования от: а - скорости правки абразивного круга: 1- попутная подача; 2 - встречная подача; \>д = 500 мм/мин, / = 0,5 мм; б - криволинейности обрабатываемой поверхности: 1 - вогнутая криволинейная поверхность, 2 - выпуклая криволинейная поверхность; / = 0,5мм , Уд = 500 мм! мин, 8р=\мкм1об.кр, Ц. = 500мм;Ш-ЮО;25АР603310У5
На основании результатов исследования влияния криволинейности обрабатываемой поверхности установлено, что при увеличении радиуса криволинейности для выпуклых поверхностей составляющие силы шлифования увеличиваются, а для вогнутых поверхностей уменьшаются. Изменение величин составляющих силы шлифования при одинаковой производительности обработки, в исследуемом диапазоне радиусов кривизны деталей и геометрических параметрах абразивного инструмента, достигает 50 %. Так же установлено, что непрерывная правка оказывает значительное влияние на тангенциальную составляющую силы шлифования. В зависимости от режимов резания и правки сила шлифования может быть наибольшей, как при попутной подаче, так и при встречной.
По результатам анализа влияния схемы шлифования на температуру, возникающую при обработке в слоях заготовки, формирующих окончательную поверхность, установлено, что рассматриваемая температура при попутной и встречной подаче различна, и основной причиной сложившейся ситуации является специфика подачи СОТС в зону резания, описанная в работе. В окончательном виде получены следующие математические зависимости температуры и ее распределения по длине контакта для попутной и встречной подачи {nie):
l-^.,i,(Z(»i/e))exp(^1/1)(Z(»./e))y)x
jexp(- Д
ijF^FT
Y'+fUY
(3)
где , цср(2в,Ргв}~ средняя плотность теплового потока, зависящая от
распределения по длине контакта коэффициента теплообмена и величины тангенциальной составляющей, характерных для попутной и встречной подачи соответственно.
На основании результатов расчета по данной модели можно сделать вывод, что для уменьшения теплонапряженности процесса глубинного шлифования необходимо применять встречную подачу и увеличивать скорость правки шлифовального круга. При обработке вогнутых поверхностей температура в поверхностных слоях заготовки ниже, чем при формообразовании начало плоских и выпуклых поверхностей. На рис. 2 представлены результаты расчета распределения температуры по длине контакта для попутной и встречной подачи и результаты расчета распределения температуры по длине контакта в слое заготовки, формирующем окончательную поверхность, в котором температура
г
2 г"ч
Л*. -- i Л
\
И 4 2 S
Ч \
ч. N 1
ч. t 1 \
ъ \ \
\ V
конец
безразмерная линия контакта
Рис. 2. Распределение температуры по длине контакта на глубине окончательной поверхности у=\+ 0 лш: 1 - встречная подача; 2 - попутная подача;у = 0: 1 -встречная подача; 2 - попутная подача; ? = 1 мм , \д -500мм!мин,
Бр = 1 мкм/об.кр; Ш-100; 25АР603310У5
оказывает влияние на ее качество. Расчет осуществлялся с переменной координатой у, величина которой изменялась от 0 в конце линии контакта до максимальной величины снимаемого припуска г, в начале линии контакта. На рис. 3 представлена зависимость максимальной температуры в слое заготовки, формирующем окончательную поверхность детали, от величины правки шлифовального круга для попутной и встречной подачи.
\ ; 1
\
\ \
1 \
1
Ч
—
—э
16 18 2 мкм/об.кр
Рис. 3. Зависимость максимальной температуры в слое заготовки, формирующем окончательную
поверхность от величины правки: 1 -попутная подача; 2 - встречная подача; / = 0.5лш , уд= 500 мм/мин; Ш-ЮО; 25АР603310У5
При МГШ, при обработке шлифовальным кругом, имеющим угловой профиль, нормальная составляющая силы шлифования направлена не только в радиальном направлении, но и в осевом, вследствие этого происходит деформация абразивного инструмента, оказывающая значительное влияние на точность обработки. Исходя из этого, условие отклонения линейных размеров от технологического допуска принималось в следующем виде:
озз;>бп+з^з„+з,1+дда, (4) где ё/ - технологический допуск на отклонение линейного размера, м; <5„ - поле рассеивания погрешностей системы вертикальных перемещений станка, обеспечивающей позиционирование во время правки инструмента и выполнения рабочей подачи, м; 5„й - отклонение линейного размера, связанное с деформацией технологической системы, м; 6т - отклонение линейного размера, обусловленное износом абразивного инструмента, м; д„ - отклонение линейного размера, определяемое неоднородностью теплового содержания детали за период обработки, м; — отклонение линейного размера, обусловленное деформацией инструмента, определялось зависимостью:
8Ы = <У4(яп(р))2, (5)
где 8к - деформация шлифовального круга. Для определения влияния данного процесса на точность была разработана аналитическая модель, позволившая рассчитать величину деформации шлифовального круга:
I г Й^Ч'+яО2
где Р - сила, приложенная к кругу, Н; Я - радиус круга, м; Я1 - радиус оправки, м; Е-модуль упругости шлифовального круга, Па; {у) - осевой момент сопротивления, м3.
В третьей главе, с целью проверки полученных математических моделей, были проведены экспериментальные исследования процесса многокоординатного глубинного шлифования, включающие: исследование рабочей поверхности шлифовального круга, проверку силовой модели, проверку тепловой модели, проверку модели деформации абразивного инструмента, исследование жесткости станков, предназначенных для многокоординатного глубинного
"С.
шлифования.
Экспериментальные исследования осуществлялись на станке, предназначенном для многокоординатного глубинного шлифования фирмы «Станко-вендт» модели 8ЬБ-434, на базе предприятия ОАО «НПО «Сатурн».
Основная часть исследований осуществлялась на заготовках деталей секторов соплового аппарата 3-й ступени ТНД 8аМ 146, изготовленных из жаропрочного никелевого сплава М-100. Данные детали имеют криволинейные выпуклые, криволинейные вогнутые, плоские и конические поверхности. Исследование влияния непрерывной правки шлифовального круга и сопутствующих ей режимов, а также режимов резания и характеристик применяемого правящего и абразивного инструмента, позволили установить процентное содержание зерен, имеющих острые кромки и величину площадки затупления при шлифовании на попутной и встречной подаче.
Основой для подтверждения математической модели силовых процессов, возникающих при МПИ, являлось экспериментальное измерение тангенциальной составляющей силы шлифования путем замера мощности, затрачиваемой на обработку.
По результатам обработки экспериментальных данных сделано заключение, что погрешность математической модели расчета тангенциальной составляющей силы резания не превышает 10 % для расчета плоских и выпуклых поверхностей и 12 % для расчета вогнутых поверхностей.
Для проверки тепловой модели была разработана методика, включающая препарирование заготовок хромель-алюмелевыми термопарами. Для фиксации результатов измерения использовался вольтметр.
На рис. 4 представлены результаты расчетной зависимости температуры от криволинейности поверхности и данные, полученные при измерении опытным путем. На рис. 5 представлены фотографии препарированных заготовок под обработку плоской поверхности.
--1 ■■
1
^------------;---------------
_______!„.....___.1
\------т------¡3------
1
<У > 1 '
Я»-►
:; теоретические □
® экспериментальные
Рис. 4. Зависимость максимальной температуры в слое заготовки максимально приближенного к окончательной поверхности от радиуса криволинейности детали: 1 - при обработке вогнутой поверхности; 2 - при обработке выпуклой; 3 - при обработке плоской поверхности; / = 1 лш ,
V,, =500 мм/мин. 8р=\мкм1об.кр.\
Ш-100;25АР603310У5
На основании результатов обработки экспериментальных данных сделаны выводы, что погрешность модели расчета величины температуры в слоях заготовки формирующих окончательную поверхность не превышает 15% для расчета плоских и выпуклых поверхностей и 20 % для расчета вогнутых поверхностей.
Рис. 5. Фотографии препарированного сектора СА под обработку плоской поверхности
В ходе проверки математической модели тепловых процессов, отвечающей за распределения температуры по длине контакта для попутной и встречной подачи за счет применения термоиндикаторной краски, было доказано, что при отсутствии подачи СОТС распределение температуры по площадке контакта для различных схем шлифования одинаково. Было установлено, что распределение температуры по площадке контакта при попутной и встречной подаче соответствует результатам, полученным при расчетах.
С целью проверки математической модели деформации абразивного инструмента была разработана методика, включающая экспериментальную установку, позволяющую производить замер деформации шлифовальных кругов (Рис. 6). Исследованиям подверглись 40 абразивных кругов следующих характеристик:
500хАх203 25АБ60 Б 10У5, где А - высота шлифовального круга А = 10, 16, 20, 25, 32, 34, 36, 38; Б - твердость шлифовального круга по звуковому индексу Б = 31, 32, 33,34,35,36,37.
По результатам обработки экспериментальных данных сделано заключение, что модель расчета величины отклонения торцевой поверхности шлифовального круга, максимально приближенной к периферии, от номинального положения, не превышает 10 %. Установлено, что деформация абразивного инструмента оказывает значительное влияние на точность обработки. При обработке заготовки на режимах резания, формирующих нормальную составляющую силы шлифования 300 Н, величина отклонения режущей поверхности инструмента от номинального положения для абразивного круга 500x32x203 25АР60 32 10У5 с уг-
Рис. 6. Экспериментальная установка для исследования деформации изгиба шлифовальных кругов
лом профиля 45° равна 15 мкм, что является, в большинстве случаев, недопустимым в условиях необходимой точности формы окончательной поверхности рассматриваемых деталей и требует снижения режимов обработки или изменения характеристик применяемого инструмента.
Для проверки модели точности процесса МГШ была исследована жесткость упругой технологической системы 2-х станков модели БЬБ- 434, а также проведен ряд экспериментов, в ходе которых после обработки детали осуществлялось измерение полученной поверхности на прямолинейность.
Четвертая глава посвящена разработке методики оптимизации. За критерий оптимизации для обработки МГШ на черновых проходах принималась максимальная температура, возникающая в слое заготовки формирующем поверхность, полученную после прохода. Для определения данного параметра были проведены исследования влияния рассматриваемой температуры на качество поверхности. По результатам обработки экспериментальных данных была определена максимально допустимая температура [0Г%] = 525'С, гарантирующая отсутствие дефектов при обработке материала ПЧ-100 на черновых проходах. Также проведен ряд опытов, позволяющих сказать, что применение максимально допустимой температуры [вг%] = 525'С при расчетах режимов шлифования материала КЕЫЕ-125 является правомерным.
Учитывая тот факт, что одним из наиболее эффективных способов увеличения производительности обработки является применение непрерывной правки, увеличение скорости которой приводит к снижению теплонапряжен-ности процесса и открывает возможности дальнейшего увеличения режимов обработки. Однако, чем больше скорость правки, тем меньше ее понижающий эффект на температуру. В результате чего наступает момент, когда дальнейшее увеличение скорости правки ведет к экономически необоснованному расхбду абразивного круга, который не окупается полученной производительностью. На основании этого в работе была разработана методика оптимизации, позволяющая определить режимы резания, обеспечивающие наибольшую производительность при выполнении условия применения экономически эффективной правки, что в свою очередь позволяет обеспечить минимальную себестоимость обработки:
г =
-1 +
А>+ Код [°<>щ
С;„+С.
(7)
Об, -> тт условия: в(1>уд>$р)= 525'С
п„р - действительное число. На рис. 7 представлена зависимость общей стоимости обработки поверхности от величины правки шлифовального круга.
За критерий определения рационального режима для чистового прохода МГШ приняты: благоприятные остаточные напряжения в слоях заготовки,
формирующих окончательную поверхность при отсутствии других дефектов и выполнении условий точности обработки. Для определения оптимального режима МГШ, обеспечивающего формирование благоприятных остаточных напряжений в поверхностных слоях заготовки, был проведен ряд экспериментов, позволяющих установить зависимость характера распределения и величины остаточных напряжений в поверхностном слое обработанной заготовки от режимов резания.
Рис. 7. Зависимость общей стоимости обработки поверхности от величины правки шлифовального круга; Ьп = 200мм, ? = 3.5 лш
Для применения разработанной методики оптимизации на производстве был разработан интерфейсный программный продукт, созданный на базе программного обеспечения МАТЬАВ, позволяющий рассчитывать режимы обработки при черновом и чистовом шлифовании.
Создана модель визуализации зоны обработки МГШ позволившая осуществить оценку возможности попадания СОТС в зону резания при обработке сложных профильных и совмещенных криволинейных поверхностей, появления зарезов при обработке вогнутых поверхностей, а также решить ряд других технологических задач.
Общие выводы по диссертации
1. Разработанная математическая модель зоны контакта абразивного инструмента с заготовкой, при обработке многокоординатным глубинным шлифованием, позволила определить влияние профиля шлифовального круга, кри-волинейности обрабатываемых поверхностей, величины правки шлифовального круга на количество зерен, участвующих в процессе резания и их геометрию срезов.
2. Полученная математическая модель тепловых и силовых процессов, происходящих при многокоординатном глубинном шлифовании, позволила установить влияние профиля шлифовального круга, криволинейности обрабатываемых поверхностей, величины правки шлифовального круга, направления подачи на величину составляющих силы шлифования и температуру, возникающую в зоне резания в процессе обработки.
3. Исследование влияния непрерывной правки и режимов обработки на величину тангенциальной составляющей силы резания и изменение параметров рабочей поверхности абразивного инструмента, позволило установить, что наибольшее воздействие на режущую способность круга оказывает размер площадки затупления абразивного зерна, а также количество зерен имеющих острые вершины.
4. Исследование деформации абразивного инструмента позволило повысить точность процесса формообразования МГШ.
5. Экспериментальная проверка адекватности разработанных математических моделей силовых и тепловых процессов, а также точности процесса формообразования МГШ, позволила установить правомерность использования данных моделей для расчета режимов резания в методике оптимизации.
6. На основании экспериментальных исследований установлены закономерности влияния режимов ГШ на температуру и качество обработанной поверхности материала Ш-ЮО, позволившие сформулировать систему ограничений области режимов обработки, обеспечивающих бездефектное шлифование.
7. Методика оптимизации режимов резания многокоординатного глубинного шлифования, разработанная на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований теплофизических процессов, позволила реализовать обработку заготовки с высокой производительностью при использовании экономически эффективной величины непрерывной правки абразивного круга с обеспечением качества обработанных поверхностей.
8. Внедрение методики оптимизации режимов МГШ, реализованной в прикладной программе расчетов режимов резания, позволило снизить машинное время обработки секторов соплового аппарата двигателя БаММб на операциях шлифования в среднем в 2,8 раза, при обеспечении экономии абразивного инструмента за счет применения оптимальной величины правки в среднем в 2,2 раза.
Список публикаций по теме диссертации
1. Волков, Д. И. Технологическое обеспечение качества торцевых диаметральных канавок блоков сопловых лопаток [Текст] / Д. И. Волков, Е. В. Цветков // Проблемы качества машин и их конкурентоспособности: материалы 6-й Международной научно-технической конференции, г. Брянск, 22-23 мая 2008 г. /под общ. ред. А.Г. Суслова.-Брянск: БГТУ, 2008.-С. 167-168.
2. Рыкунов, Н. С. Повышение эффективности обработки секторов соплового аппарата путем применения многокоординатного глубинного шлифования [Текст] / Н. С. Рыкунов, Е. В. Цветков, С. Ю. Никонов // Машиностроение и техносфера XXI века: Сборник трудов XV международной научно-технической конференции в г. Севастополе 15-20 сентября 2008 г. В 4-х т.- Донецк: ДонНТУ, 2008. Т. 3.- С. 134-138.
3. Цветков, Е. В. Разработка способа замера диаметральных поверхностей блоков сопловых лопаток [Текст] / Е. В. Цветков // Вузовская наука - региону: Материалы шестой всероссийской научно-технической конференции. В 2-х т.-Вологда: ВоГТУ, 2008. - 4.1. - С. 281-283.
4. Цветков, Е. В. Перспективная обработка секторов соплового аппарата [Текст] / Е. В. Цветков // Всероссийская научно-техническая конференция молодых специалистов, посвященная 83-й годовщине образования ОАО «УМПО»: сборник материалов.-Уфа: УГАТУ, 2008. - 4.1. - С. 15-16.
5. Цветков, Е. В. Обработка хвостовиков компрессорных лопаток из титановых сплавов методом глубинного шлифования [Текст] / Е. В. Цветков, Д. В. Зиновьев // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А. Соловьева: Сборник научных трудов,- Рыбинск, 2008,-№1(13).-С. 104-109.
6. Цветков, Е. В. Актуальность многокоординатного глубинного шлифования [Текст] / Е. В. Цветков // XXXIV Гагаринские чтения. Научные труды Международной молодежной научной конференции. В 8-и т.- Москва: МАТИ-РГТУ, 2008.- Т.6.-С. 78-80.
7. Цветков, Е. В. Технологические возможности оборудования для многокоординатной обработки секторов соплового аппарата методом глубинного шлифования [Текст] / Е. В. Цветков // Справочник. Инженерный журнал, г. Москва, 4/2009 г. /под редакцией Волкова Д.И., 2009.-№4.- С. 6-11.
8. Волков, Д. И. Математическая модель зоны контакта и сил шлифования при многокоординатном глубинном шлифовании [Текст] / Д. И. Волков, Е. В. Цветков // Повышение эффективности механообработки на основе моделирования физических явлений: Материалы всероссийской научно-технической конференции. В 2-х т.- Рыбинск, 2009.- Ч.1.- С. 209-219.
9. Цветков, Е. В. Повышение эффективности формообразования криволинейных поверхностей секторов соплового аппаратаавиационных двигателей за счет применения многокоординатного глубинного шлифования [Текст] / Е. В. Цветков // Вторая всероссийская конференция молодых ученых и специалистов, будущее машиностроения России: Сборник трудов,- Москва, 2009.- С. 17.
10. Цветков, Е. В. Экспериментальное исследование абразивных инструментов из карбида кремния при глубинном шлифовании титанового сплава ОТ4 [Текст] / В. А. Полетаев, Д. И. Волков, Е. В. Цветков // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева.-Рыбинск, 2010.- №1(16). - С. 97-102.
Зав. РИО М. А. Салкоза Подписано в печать 20.10.2010. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1. Тираж 100. Заказ 129.
Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева (РГАТА)
Адрес редакции: 152934, г. Рыбинск, ул, Пушкина, 53
Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА имени П. А. Соловьева
152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Цветков, Егор Викторович
Условные обозначения.
Введение.
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБРАБОТКИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ СЕКТОРОВ СОПЛОВОГО АППАРАТА АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.
1.1 Технологические возможности глубинного шлифования.
1.2 Качество поверхностного слоя при глубинном шлифовании.
1.3 Традиционная обработка криволинейных поверхностей секторов соплового аппарата.
1.4 Технологические возможности оборудования для многокоординатной обработки секторов соплового аппарата методом глубинного шлифования.
1.5 Постановка цели и задач исследования.
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА МНОГОКООРДИНАТНОГО ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ.
2.1 Математическая модель зоны контакта абразивного инструмента с заготовкой при многокоординатном глубинном шлифовании.
2.2 Составляющие силы резания при многокоординатном глубинном шлифовании с учетом схемы обработки.
2.3 Влияние криволинейности обрабатываемой поверхности на распространение тепла в заготовке.
2.4 Моделирование тепловых процессов при многокоординатном глубинном шлифовании с учетом направления подачи.
2.5 Деформация абразивного инструмента при обработке многокоординатным глубинным шлифованием.
2.6 Выводы по главе 2.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
МНОГОКООРДИНАТНОГО ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ.
3.1 Экспериментальная проверка математической модели силовых процессов.
3.2 Результаты измерения составляющих силы шлифования при различных способах замера.
3.3 Экспериментальная проверка математической модели тепловых процессов.
3. 4 Экспериментальные исследования распределения температур по поверхности контакта абразивного инструмента с заготовкой при попутной и встречной подаче.
3.5 Экспериментальная проверка математической модели деформации абразивного инструмента.
3.6 Исследование точности обработки.
3.7 Выводы по главе 3.
4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
4. 1 Определение максимально допустимой температуры шлифования 145 4.2 Разработка методики оптимизации многокоординатного глубинного шлифования.
4. 3 Разработка программного обеспечения для расчета режимов обработки.
4. 4 Разработка модели визуализации зоны обработки многокоординатным глубинным шлифованием.
4. 5 Выводы по главе 4.
Введение 2010 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Цветков, Егор Викторович
Актуальность темы. В условиях жесткой конкуренции в авиационной промышленности производство становится все более наукоемким. Производители ГТД стараются различными способами повысить качество изготавливаемых деталей, при этом обеспечить невысокую стоимость продукции за счет внедрения новых технологий.
Одним из эффективных способов снижения стоимости продукции является оптимизация процессов обработки, позволяющая уменьшить время изготовления детали за счет увеличения производительности формообразования. Еще одним способом удешевления продукции является снижение затрат на инструмент. Эти способы имеют значение, лишь в том случае, если при их применении качество изготавливаемых деталей повышается или остается на прежнем уровне.
В настоящее время осуществляется внедрение процесса многокоординатного глубинного шлифования (МГШ) для обработки деталей, имеющих длинные криволинейные поверхности, взамен традиционной технологии обработки шлифованием-на модернизированных токарно-лобовых станках. Внедрение данного способа формообразования позволяет решить не только ряд проблем связанных с традиционной технологией, но и повысить качество поверхностного слоя обработанных деталей.
Однако, ввиду наличия на данных деталях криволинейных поверхностей, производство сталкивается с проблемами назначения режимов шлифования по причине недостаточного опыта и отсутствия информации, касающейся > теплофизических процессов, возникающих при формообразовании поверхностей такого типа глубинным шлифованием. Поэтому перенос режимов с традиционного глубинного шлифования на МГШ не позволяет обеспечить оптимальной производительности обработки.
При обработке деталей новым способом наиболее эффективным методом поддержания режущей способности инструмента является непрерывная правка.
Использование данного типа правки, без его тщательного исследования, ведет к, неизбежным потерям, вызванным излишним расходом абразивного инструмента. Следует отметить, что непрерывная: правка позволяет существенно повысить производительность, обработки. Однако может возникнуть ситуация; когда расход абразивного инструмента, не окунается повышением производительности; поэтому необходимо знать ее оптимальную величину.
Значительное: влияние на производительность глубинного' шлифования* оказывает также направление подачи: В настоящий^ момент отсутствуют модели, позволяющие математически оценить её- воздействие: на процесс резания. Поэтому достаточно; сложно прогнозировать- эффективность применения той или другой подачи при различных условиях обработки;
Отсутствие математических моделей, описывающих влияние криволинейности поверхности, направления- подачи, непрерывной? иравки шлифовального круга при МГШ на теплофизические процессы, сопровождающие обработку, не позволяет эффективно' использовать данный-: вид формообразования; что в свою очередь определяет актуальность работы для теории и практики многокоординатного глубинного шлифования.
Цель работы:, Повышение производительности? обработки криволинейных поверхностей: блоков сопловых лопаток при многокоординатномтлубинном шлифовании.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
1. Разработка математических моделей зоны контакта, тепловых и силовых, процессов; происходящих при; многокоординатном глубинном шлифовании.
2. Исследование деформаций в упругой технологической системе станка под действием сил резания- и точности обработки при? многокоординатном глубинном шлифовании.
3. Исследование влияния; направления подачи на силовые и тепловые процессы при обработке многокоординатным глубинным пшифованием.
4. Исследование влияния« правки шлифовального круга на силовые и тепловые процессы при обработке многокоординатным глубинным шлифованием.
5. Экспериментальнаяшроверка разработанных математических моделей.
6. Разработка методики оптимизации процесса обработки с учетом обеспечения качества поверхностного слоя и точности обработки.
7. Разработка технологических рекомендаций; и осуществление внедрения процесса многокоординатного глубинного шлифования в производство.
Методы исследования; При выполнении; работы использовались научные основы теории- шлифования; технологии машиностроения, сопротивления материалов, основы теплофизики и математической физики. Экспериментальные исследования проводились, в производственных и лабораторных условиях, на специальных станках и установках, с использованием, современной1 контрольногизмерительной аппаратуры по стандартным и разработанным автором методикам; Математические: расчеты осуществлялись на современных ПК с использованием стандартных и специально разработанных программ. . При обработке экспериментальных данных использовалисьстатистические методы.
Достоверность и обоснованность научных результатов. Достоверность научных выводов и рекомендаций; обеспечивается удовлетворительным согласованием расчетных и экспериментальных данных.
На защиту выносятся:
- математическая^модель параметров зоны контакта абразивного круга с заготовкой: при МИ1Г криволинейных поверхностей с непрерывной правкой; инструмента;
- математическая модель силовых процессов при МГШ криволинейных поверхностей с применением непрерывной правки, учитывающая схему обработки и профиль шлифовального круга;
- математическая модель тепловых процессов при МПП криволинейных поверхностей с применением непрерывной правки, учитывающая схему обработки и профиль шлифовального круга;
- математическая модель деформации абразивного инструмента;
- методики проведения экспериментов по определению тангенциальной составляющей силы шлифования, температуры возникающей в слоях заготовки, формирующих окончательную поверхность при МГШ, распределения температуры по длине контакта для попутной и встречной подачи, деформации абразивного инструмента;
- методика оптимизации режимов МГШ.
Научная новизна работы. Разработана математическая модель многокоординатного глубинного шлифования, позволяющая оптимизировать процесс и повысить эффективность обработки. В том числе разработаны:
- математическая модель зоны контакта, силовых и тепловых процессов, возникающих при многокоординатном глубинном шлифовании, учитывающая профиль шлифовального круга, криволинейность обрабатываемых поверхностей, величину правки шлифовального круга, направление подачи;
- математическая модель, позволяющая определить точность обработки при многокоординатном глубинном шлифовании, учитывающая деформацию шлифовального круга;
- исследованы закономерности влияния режимов обработки ГШ на температуру и, качество обработанной поверхности материала Ш-100.
- по результатам исследований сформулирована система ограничений области режимов обработки, обеспечивающих бездефектное многокоординатное глубинное шлифование.
Практическая значимость. На основе проведенных теоретических исследований теплофизических процессов разработана методика оптимизации режимов резания многокоординатного глубинного шлифования, позволяющая обрабатывать заготовку с высокой производительностью при использовании экономически эффективной непрерывной правки шлифовального круга с обеспечением качества обработанных поверхностей. Внедрение данной методики позволило уменьшить время изготовления деталей, а также снизить расход абразивного инструмента.
Разработана программа расчета оптимальных режимов резания, позволяющая оптимизировать процесс обработки.
Реализация результатов. Разработанная методика оптимизации процесса многокоординатного глубинного шлифования, реализованная в прикладной программе расчетов режимов обработки, позволила снизить трудоемкость обработки деталей: сектор соплового аппарата 1 ступени двигателя БаММб, сектор соплового аппарата 2 ступени двигателя БаММб, сектор соплового аппарата 3 ступени двигателя 8аМ146. На секторах СА 2 и 3 ступени осуществлено внедрение технологии обработки на оптимизированных режимах по разработанной методике. Формообразование осуществлялось на станках, предназначенных для многокоординатного глубинного шлифования 8Ь8-434. На секторах 1 ступени БаМ146 осуществлен перевод с традиционной технологии обработки, осуществляемой на станках ЛШ-278, на многокоординатное глубинное шлифование, с назначением оптимизированных режимов по разработанной методике.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроение России», Москва, 2009, на Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности механообработки на основе моделирования физических явлений», Рыбинск, 2009, на шестой всероссийской научно-технической конференции "Вузовская наука - региону", Вологда, 2008, на Всероссийской научно-технической конференции молодых специалистов, посвященная 83-й годовщине образования ОАО, Уфа, 2008.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ в различных журналах, сборниках научных трудов и материалов конференций. Две статьи опубликованы в изданиях, входящих в перечень ВАК.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Изложена на 197 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, 114 рисунков, 115 формул; библиографический список содержит 135 наименований.
Заключение диссертация на тему "Повышение производительности обработки криволинейных поверхностей блоков сопловых лопаток при многокоординатном глубинном шлифовании"
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Разработанная математическая модель зоны контакта абразивного инструмента с заготовкой, при обработке многокоординатным глубинным шлифованием, позволила определить влияние профиля шлифовального круга, криволинейности обрабатываемых поверхностей, величины правки шлифовального круга на количество зерен, участвующих в процессе резания и их геометрию срезов.
2. Полученная математическая модель тепловых и силовых процессов, происходящих при многокоординатном глубинном шлифовании, позволила установить влияние профиля шлифовального круга, криволинейности обрабатываемых поверхностей, величины правки шлифовального круга, направления подачи на величину составляющих силы шлифования и температуру, возникающую в зоне резания в процессе обработки.
3. Исследование влияния непрерывной правки и режимов обработки на величину тангенциальной составляющей силы резания и изменение параметров рабочей поверхности абразивного инструмента, позволило установить, что наибольшее воздействие на режущую способность круга оказывает размер площадки затупления абразивного зерна, а также количество зерен, имеющих острые вершины.
4. Исследование деформации абразивного инструмента позволило повысить точность процесса формообразования МГШ.
5. Экспериментальная проверка адекватности разработанных математических моделей силовых и тепловых процессов, а также точности процесса формообразования МГШ позволила установить правомерность использования данных моделей для расчета режимов резания в методике оптимизации.
6. На основании экспериментальных исследований установлены закономерности влияния режимов ГШ на температуру и качество обработанной поверхности материала ГМ-100, позволившие сформулировать систему ограничений области режимов обработки, обеспечивающих бездефектное шлифование.
7. Методика оптимизации режимов резания многокоординатного глубинного шлифования, разработанная на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований теплофизических процессов, позволила реализовать обработку заготовки с высокой производительностью при использовании экономически эффективной величины непрерывной правки абразивного круга с обеспечением качества обработанных поверхностей.
8. Внедрение методики оптимизации режимов МГШ, реализованной в прикладной программе расчетов режимов резания, позволило снизить машинное время обработки секторов соплового аппарата двигателя 8аМ146 на операциях шлифования в среднем в 2,8 раза, при обеспечении экономии абразивного инструмента за счет применения оптимальной величины правки в среднем в 2,2 раза.
Исследованиями влияния наклепа поверхности на эксплуатационные показатели детали занимались М. А. Елизаветин, В. П. Когаев, Н. Д. Кузнецов и др. Обобщая результаты исследовании, можно сделать заключение, что наклеп поверхностного слоя, созданный упрочняющей обработкой, будет повышать срок работы детали только в том случае, если степень наклепа соответствует оптимальному значению для данной температуры и условий эксплуатации детали. В исследованиях [93, 83, 50, 36] сделаны выводы, что при температуре эксплуатации деталей из материалов ЭИ617, ЖС6К, ХН77ТЮР свыше 750 °С наиболее благоприятным является небольшой наклеп и„ = 2 — 6 % на глубине 10-15 мкм. Для деталей обрабатываемых шлифованием из материалов ЖС6, ЖСЗ, ХН77ТЮ, ХН77ТЮР, оптимальными условиями упрочнения являются глубина наклепанного слоя кн — 0,003 -0,13 мм с микротвердостью поверхности выше сердцевины на 50 - 150 Ну.
В работе [66] осуществлены исследования глубины и степени наклепа при фрезеровании и шлифовании. По результатам исследования сделаны выводы, что величины исследуемых параметров при глубинном шлифовании меньше, чем при фрезеровании. При этом разброс данных показателей, в приделах партии образцов, в 2 раза меньше чем при фрезеровании. Что в свою очередь, по мнению авторов, свидетельствует о высокой надежности процесса.
1. 3 Традиционная обработка криволинейных поверхностей секторов
При обработке секторов соплового аппарата (рис. 17) мы сталкиваемся с различными типами поверхностей для каждого из которых характерна своя специфика обработки. Эти поверхности подразделяются на криволинейные выпуклые, криволинейные вогнутые, конические выпуклые, конические вогнутые, плоские поверхности.
Рис. 17. Вид детали типа сектор соплового аппарата: а - сектор 1 ступени СА БаМНб; б - сектор 3 ступени С А 8аМ146
На рис. 18. показаны данные поверхности.
До настоящего времени наибольшее распространение получили три технологии обработки криволинейных поверхностей рассматриваемых деталей.
Одна из которых, представляет собой обработку поэлементно на модернизированных токарно-лобовых станках. Шлифование производится в специальной оснастке, имитирующей положение лопаток или секторов в рабочем и статорном колесе. Шлифуется одновременно весь комплект (рис. 19). Для исключения вибраций при обработке, колесо с лопатками или секторами заливается антивибрационной массой (парафин, канифоль, резина). Заливка и удаление массы производится по специальной технологии. соплового аппарата а б д
Рис. 18. Поверхности секторов соплового аппарата, подлежащие обработке: а - выпуклые криволинейные поверхности; б - вогнутые криволинейные поверхности; в - выпуклые конические поверхности; г - вогнутые конические поверхности; д - плоские поверхности
Рис. 19. Вид наладки модернизированного токарно-лобового станка на обработку шлифованием лопаток СА
Данную технологию обработки можно охарактеризовать как круглое шлифование. Формообразование осуществляется без применения СОТС (смазывающе-охлаждающее технологическое средство). Традиционное круглое шлифование с СОТС жаропрочных материалов невозможно из-за появления шлифовочных трещин. Особенно склонны к возникновению шлифовочных трещин жаропрочные материалы марки ЧС. Формообразование торцевых диаметральных канавок сопловых лопаток осуществляется с предварительной прорезкой канавки отрезными кругами малого диаметра. Окончательное формирование канавок производится резцом.
Недостатками данной технологии являются:
- низкая производительность обработки;
- требуемая высокая квалификация рабочего;
- вредные условия труда по второму списку вредности;
- требуется изготовление крупногабаритной технологической оснастки на каждый тип лопатки (рис. 20);
- низкая точность обработки;
- трудоемкая переналадка на другой тип лопатки;
- грязные условия труда.
Рис. 20. Вид приспособления для установки заготовок
Параллельно с технологией круглого шлифования блоков сопловых лопаток в колесе существует технология глубинного шлифования блоков на плоскошлифовальных станках Липецкого станкостроительного завода модели ЛШ-220 (рис. 21). При этом первые операции подготовки баз такие же, как и при шлифовании в колесе. Криволинейные поверхности шлифуются с применением способа круговой интерполяции.
Шлифование поверхностей блоков производится с настройкой станка на каждую поверхность сектора. При этом требуется применение специальной оснастки на каждый элемент обрабатываемого блока (рабочее приспособление, правящий алмазный ролик).
Рис. 21. Вид станка ЛШ-220
Применение станков для глубинного шлифования мод. ЛШ-220 обусловлено тем, что некоторые материалы, применяемые для изготовления блоков, склонны к образованию шлифовочных трещин при традиционном плоском и круглом шлифовании.
Недостатками данной технологии являются:
- существенное повышение трудоемкости по сравнению с обработкой в колесе за счет разбивки операции круглого шлифования на отдельные операции;
- применение большого количества рабочей оснастки;
- высокая трудоемкость наладочных работ.
Третьей и наиболее распространённой технологией обработки криволинейных поверхностей секторов СА является технология глубинного шлифования плоских и цилиндрических поверхностей, собранных в лопаточные колёса описанная в работе [66] (рис. 22).
Рис. 22. Технологическая схема обработки цилиндрических поверхностей: 1 - заготовка, 2 - круглый стол (планшайба); 3 - шлифовальный круг
При использовании данной технологии заготовка сопловой лопатки 1, устанавливается на круглый стол 2, имеющий возможность вращения вокруг оси Ъ (ось С). На стол 2 может устанавливаться как одна заготовка, так и несколько. Число одновременно обрабатываемых деталей может достигать количества лопаток, необходимого для полного набора цилиндрического колеса соплового аппарата той или иной ступени. Обработка ведётся профильным инструментом, имеющим возможность перемещаться вдоль осей X и Ъ , а также поворачиваться вокруг оси У (ось В). Профиль круга создаётся правящим инструментом, а наличие осей X, Ъ и В, С позволяет одновременно осуществлять шлифование цилиндрических и плоских поверхностей деталей с регулируемой угловой скоростью (подачей) детали и подачей круга на врезание.
Такая технологическая схема предусматривает достаточно сложное взаимное перемещение не только детали с инструментом, но и инструмента, относительно правящего ролика.
Фотография рабочей зоны карусельно-шлифовального станка фирмы Bertie, представленная на рис. 23, демонстрирует взаимное расположение круглого стола с планшайбой и деталями, правящего устройства и шлифовального шпинделя. Данное оборудование позволяет вести обработку цилиндрических и плоских поверхностей деталей, в частности лопаток турбины, размещая их на круглом столе станка, на том или ином диаметре обработки. При этом детали могут обрабатываться как по отдельности, так и в комплекте (рис. 24).
Рис. 23. Фотография зоны обработки карусельно-шлифовального станка фирмы
Bertie
Данное оборудование имеет возможность вести обработку в автоматическом цикле, то есть без вмешательства оператора непосредственно в процесс шлифования. Это обеспечивается за счёт того, что: шлифовальный
Рис. 24. Фотография планшайбы карусельно-шлифовального станка с установленным на нём приспособлением для установки лопаток круг имеет возможность поворота вокруг оси В на тот или иной угол (на фотографии шлифовальный шпиндель развернут на 45 ); режущая поверхность круга формируется в процессе автоматической правки алмазным роликом или их набором (на фотографии правящее устройство расположено на станине о станка и развёрнуто на такой же угол, как и шлифовальный круг, т.е. 45 ); система ЧПУ станка обеспечивает одновременно управление не менее чем тремя координатами.
Использование данной технологии позволяет повысить производительность обработки, исключить возможность появления на шлифуемой поверхности прижогов и трещин, обеспечить требуемые геометрические размеры шлифуемых поверхностей с высокой точностью.
Вместе с тем схема обработки деталей в комплекте, путём их набора в технологические колёса имеет ряд недостатков. Они заключаются в том, что количество приспособлений должно соответствовать количеству наименований деталей, входящих в двигатель. При этом установочные элементы каждого приспособления отличаются от элементов соседнего в пределах допуска на изготовление. Соответственно, набранные в колесо лопатки уже на момент обработки имеют погрешность, связанную с погрешностью установки. В этом случае, сформированная при изготовлении цилиндрическая поверхность, при сборке уже никогда не повторится, т.е. возникает «редан» на проточной части турбины и соплового аппарата.
Данный дефект может быть устранен при обработке единичных лопаток или блоков с использованием технологии многокоординатного глубинного шлифования.
Следует отметить, что все три технологии обработки криволинейных поверхностей были реализованы на предприятии ОАО «НПО «Сатурн». Первые две на оборудовании, соответствующем описанию. Третья на станке Липецкого шлифовального завода модели ЛШ-278.
1.4 Технологические возможности оборудования для многокоординатной обработки секторов соплового аппарата методом глубинного шлифования
В настоящее время осуществляется внедрение многокоординатного глубинного шлифования для обработки криволинейных поверхностей секторов СА. Применение данного метода позволяет исключить недостатки традиционных технологий описанных в разделе 1.3.
Реализация метода МГШ осуществляется за счет применения глобусного стола в оборудовании, предназначенном для традиционного глубинного шлифования [66, 68, 67]. Глобусный стол позволяет вращать деталь по двум дополнительным осям. В данном случае осуществляется обработка единичных секторов.
Преимуществом данной технологии является то, что формообразование поверхностей заготовки производится путем ее перемещения одновременно по четырем осям, а также первоначальное позиционирование еще по одной оси. В результате чего данная технология имеет следующие достоинства перед традиционной обработкой:
- для обработки одного типа деталей требуется одно приспособление;
- за одну установку детали обрабатывается сразу несколько » поверхностей в автоматическом режиме, согласно заданной программе;
- сравнительно простая переналадка на другой тип деталей;
- в случае возникновения геометрических отклонений или каких-либо других дефектов, вызванных шлифованием, бракуется только одна деталь, в отличии от традиционной обработки в колесе, когда бракованными становятся все детали, шлифуемые за одну установку.
На рис. 25 представлены технологические схемы обработки многокоординатного глубинного шлифования криволинейных поверхностей.
На мировом рынке станкостроения существует несколько фирм изготавливающих оборудование данного класса: «Станковендт», «Мае§ег1е», «В1о]ш1», «ОапоЬа!:» и «НагсНг^е».
Фирмы «Станковендт», «Maegerle», «В1оИт», «ОапоЬаЪ) изготавливают станки, позволяющие обрабатывать рассматриваемые детали по схеме, представленной на рис. 26.
Совместное предприятие «Станковендт» входит в немецкую группу компаний «\¥епс11:». «Станковендт» успешно работает на мировом рынке более 20 лет и специализируется на производстве современных прецизионных шлифовальных станков с ЧПУ. «Станковендт» реализует шлифовальный и правящий инструмент на основе сверхтвердых материалов (алмаз и КНБ) для обработки металлов, твердых сплавов, керамики, стекла и т.д.
Фирма «Maegerle» производит шлифовальные системы высокой точности и производительности. Станки создаются на базе модульных компонентов по спецификациям заказчиков.
Шлифовальные станки фирмы «В1оЬт» эксплуатируются во всем мире, обеспечивая прецизионную и надёжную обработку. К ним относятся станки
Рис. 25. Технологические схемы многокоординатного глубинного шлифования: 1 -обработка криволинейной выпуклой поверхности; 2 — обработка криволинейной вогнутой поверхности; 3 - обработка плоской поверхности; 4 - обработка конической выпуклой поверхности; 5 - обработка конической вогнутой поверхности;
Рис. 26. Схема обработки сектора соплового аппарата для единичного производства, станки для мелкосерийного производства, например, для общего машиностроения, инструментального производства, а также специальные производственные станки, созданные по определенным заказчиками техническим заданиям, которые комплектуются необходимой оснасткой.
Danobat» (Испания) является частью промышленного сектора корпоративного кооператива «Mondragon» («Mondragon Corporation Cooperativa») и широко известна в Европе как производитель высококачественных станков и производственных линий для машиностроительных предприятий, автомобилестроительных и авиакосмических компаний.
Для улучшения качества шлифуемой поверхности в многокоординатных обрабатывающих центрах применяют механизмы постоянной правки круга, а в некоторых моделях, таких как MGC 130.65 фирмы «Maegerle», применяется два механизма правки работающих как в непрерывном, так и в циклическом режиме, благодаря которым режущая поверхность круга поддерживается в работоспособном состоянии в течении всего процесса резания.
На рис. 27 представлен станок МвС 130.65 фирмы «Maegerle», в табл. 1 приведены его технические характеристики. Станок имеет 5 одновременно управляемых координат: продольное перемещение по оси X , вертикальное перемещение шпинделя по оси У, поперечное перемещение по оси Ъ, поворот стола вокруг оси X и вращение стола относительно оси Ъ. Взаимное перемещение относительно данных осей делает возможным получение сложных траекторий движения заготовки.
Рис. 27. Maegerle 1УЮС 130.65
Библиография Цветков, Егор Викторович, диссертация по теме Автоматизация в машиностроении
1. Абуладзе Н. Г. О напряжении сдвига и связи между углами сдвига и трения при образовании сливной стружки Текст. / Н. Г. Абуладзе // Обрабатываемость жаропрочных и титановых сплавов. — Куйбышев: Куйбышевское обл. кн.изд.-во, 1962 С. 306-317.
2. Аврутин, Ю. Д. Формирование шероховатости поверхности деталей при шлифовании периферией круга Текст. / Ю. Д. Аврутин // Станки и инструмент 1979-№.7-С. 24-27.
3. Байкалов, А. К. Введение в теорию шлифования материалов Текст. / А. К. Байкалов. Киев: Наукова думка, 1978. - 207 с.
4. Балашов, Б. Ф. Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости жаропрочных материалов Текст. / Б. Ф. Балашов, А. Н. Петухов // Остаточные напряжения и методы их регулирования. М.: АН СССР, 1982.- С.75-79.
5. Безъязычный, В. Ф. Влияние качества поверхностного слоя после механической обработки на эксплуатационные свойства деталей машин Текст. / В. Ф. Безъязычный // Приложение. Справочник. Инженерный журнал. 2001.- № 4. С. 9-16. - ISSN 0203-347Х.
6. Безъязычный, В. Ф. Технологические процессы механической и физико-химической обработки в авиадвигателестроении Текст. / В. Ф. Безъязычный, М. JI. Кузменко, А. В. Лобанов; под общ. ред. В. Ф. Безъязычного. М.: Машиностроение, 2001. - 290 с.
7. Безъязычный, В. Ф. Обеспечение показателей качества поверхностного слоя деталей ГТД и их влияние на эксплуатационные свойства Текст. / В. Ф. Безъязычный. Рыбинск, ОАО «НПО «Сатурн», 2004. -314 с.
8. Безъязычный, В. Ф. Регламентация технологических условий глубинного шлифования деталей из труднообрабатываемых конструкционных материалов Текст. / В. Ф. Безъязычный, Б. Н. Леонов, А. В. Лобанов // Справочник. Инженерный журнал. 2001. - №4, - С.9-11
9. Биргер, И. А. Остаточные напряжения Текст. / И. А. Биргер. М.: Машгиз, 1963.-232 с.
10. Биргер, И. А. Конструкционная прочность материалов и деталей газотурбинных двигателей Текст. / Под ред. И. А. Биргера, Б. Ф. Балашова — М.: Машиностроение, 1981.- 222 с.
11. Большев, Л. Н. Таблицы математической статистики Текст. / Л. Н. Болыпев, Н.В.Смирнов- М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983 .-416с.
12. Братухин, А. Г. Основы технологии создания газотурбинных двигателей для магистральных самолетов Текст. / А. Г. Братухин, Ю. Е. Решетников, А. А. Иноземцев [и др.]. М.: Авиатехинформ, 1999. - 554 с. -ISBN 5-901109-03-1.
13. Братухин, А. Г. Современные технологии в производстве газотурбинных двигателей Текст. / А. Г. Братухин, Г. К. Язов, Б. Е. Карасев [и др.]. М.: Машиностроение, 1997. - 416 с. - ISBN 5-217-02875-0.
14. Васильев, А. А. Совершенствование процесса плоского глубинного шлифования титановых сплавов с использованием высокопроизводительногоабразивного инструмента Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук / А. А. Васильев. Волгоград, 2008. - 17 с.
15. Волков, Д. И. Математическое моделирование и оптимизация процесса высокопроизводительного шлифования с учетом анализа устойчивости термомеханических явлений Текст.: дис. . д-ра техн. наук: 05.03.01 / Волков Д. И. Рыбинск, 1997. - 409 с.
16. Воскобойников, Б. С. Шлифовальные технологии и высокоточное оборудование Текст. / Б. С. Воскобойников, М. М. Гречиков, Г. И. Гуськова // Комплект: инструмент, технология, оборудование. 2008. - №1. - С. 12-30.
17. Гордеев, А. В. О распределении тепловых потоков в зоне шлифования Текст. / А. В. Гордеев // Физика и химия обработки материалов. 1977. - №2. -С. 53-55.
18. Гринченко, И. Г. Упрочнение деталей из жаропрочных и титановых сплавов Текст. / И. Г. Гринченко. М.: Машиностроение, 1971. -120 с.
19. Гуревич, Я. JI. Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочник /Я. JI. Гуревич, М. В. Горохов, В. И. Захаров и др. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. - 240 с.
20. Даниелян, А. М. Обработка резанием жаропрочных сталей, сплавов и тугоплавких металлов /А. М. Даниелян, П. И. Бобрик, Я. Л. Гуревич, И.С. Егоров М.: Машиностроение, 1965. — 308 с.
21. Де Рюиссо, Н. Анализ температуры поверхности изделия в процессе шлифования Текст. / Н. Де Рюиссо, Р. Зеркль // КиТМ. 1970. - №2. -С.167-175.
22. Дзугутов, М. Я. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов/ М. Я. Дзугутов. М.: Металлургия, 1977. - 480 с.
23. Евсеев, Д. Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке Текст. / Д. Г. Евсеев. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975.-126 с.
24. Елизаветин, М. А. Повышение надежности машин Текст. / М. А. Елизаветин. -М.: Машиностроение, 1973. -431 с.
25. Елизаветин, М. А. Технологические способы повышения долговечности машин Текст. / М. А. Елизаветин, Э. А. Сатель. М., 1969. -400 с.
26. Елисеев, Ю. С. Новый инструмент для глубинного шлифования хвостовиков турбинных лопаток Текст. / Ю. С. Елисеев, В. К. Старков, С. А. Рябцев // Авиационная промышленность. 2000. - №4. - С.36-44.
27. Ефимов, В. В. Течение СОЖ в зоне контакта шлифовальный круг — деталь Текст. / В. В. Ефимов, Н. С. Буранов, В. В. Демидов // Вестник машиностроения. 1980 - N.11.-0.51-53.
28. Ильялов, О. Р. Математическое моделирование процесса глубинного шлифования Текст.: дис. канд. техн. наук: 05.13.16 / Ильялов О. Р. Пермь, 1999. - 133 с.
29. Исаев, А. И. Методика расчета температур при шлифовании Текст. / А. И. Исаев, С. С. Силин. // Вестник машиностроения. 1957. - №5. - С. 54-59.
30. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел Текст. / Г. Карслоу, Д. Егер. -М.: Наука, 1964. 487с.
31. Кирчанов, В. П. Особенности глубинного шлифования деталей из литейных жаропрочных никелевых сплавов Текст. / В. П. Кирчанов, В. Ф. Макаров, Ю. В. Доронин // СТИН. 1994. - №6. - С. 34-37. - ISSN 08697566.
32. Кишкин, С. Т. Исследование влияния наклепа на механические свойства и структуру сплава ЭИ437А Текст. / С. Т. Кишкин, А. М. Сулима, В. П. Строганов // Труды МАИ. Вып.71. М.: Оборонгиз. - 1956.- С. 5-12.
33. Колесников, К. С. Технологические основы обеспечения качества машин / К. С. Колесников, Г. Ф. Баландин, А. М. Дальский и др.; под общ. ред. К. С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1990. - 256 с. - ISBN 5-21701123-8.
34. Коломиец, В. В. Алмазные правящие ролики при врезном шлифовании деталей машин Текст. / В. В. Коломиец — Киев.: Наукова думка, 1983.-144 с.
35. Кравченко, Б. А. Обработка и выносливость жаропрочных материалов Текст. / Б. А. Кравченко, К. Ф. Митряев. — Куйбышев: Куйбышевское кн. изд-во, 1968. 242 с.
36. Кравченко, Б. А. Повышение выносливости и надежности деталей машин и механизмов Текст. / Б. А. Кравченко, Д. Д. Папшев, Б. М. Колесников [и др.]. Куйбышев: Куйбышевское кн. изд-во, 1966. — 120 с.
37. Кремень, 3. И. Шлифовальные круги из эльбора новый уровень эксплуатационных свойств Текст. / 3. И. Кремень // Инструмент и технологии. -2001. -№11-12. С. 179-184.
38. Крымов, В. В. Глубинное шлифование лопаток турбин Текст. / В. В. Крымов // Авиапанорама. 1998. - Сентябрь-декабрь. С. 54-55.
39. Кузнецов, Н. Д. Технологические методы повышения надежности деталей машин. Справочник Текст. / Н. Д. Кузнецов, В. И. Цейтлин, В. И. Волков. М.: Машиностроение, 1993. - 304 с. - ISBN 5-217-01218-8.
40. Кулаков, Ю. М. Предотвращение дефектов при шлифовании Текст. / Ю.М.Кулаков, В. А. Хрульков, И. В. Дунин-Барковский. М.: Машиностроение, 1975. - 144 с.
41. Кутателадзе, С. С. Основы теории теплообмена Текст. / С. С. Кутателадзе. Новосибирск: Наука. Сибирское отд-ние, 1962. - 456 с.
42. Ли, Д. Экспериментальное исследование температуры при круглом врезном шлифовании Текст. / Д. Ли, Р. Зеркль, Н. Де Рюиссо // Конструирование и технология машиностроения. — 1972. № 4. - С. 252-261.
43. Лобанов, А. В. Управление термодинамической напряженностью процесса глубинного шлифования Текст. / А. В. Лобанов, Д. И. Волков,
44. B. В. Михрютин // Вестник машиностроения. 1993. - №1. - С. 48-49. - ISSN 0042^4633.
45. Лобанов, А. В. Влияние технологических факторов на качество поверхностного слоя при глубинном шлифовании лопаток ГТД Текст. / А. В. Лобанов // Авиационная промышленность. 1983. - №10. С. 33-35.
46. Ломакина, И. В. Глубинное шлифование труднообрабатываемых материалов на основе никеля Текст. / И. В. Ломакина // Техника, экономика, информация: сер. Технология производства. 1984. — №4. С. 39-41.
47. Макаров, А. Д. Особенности обработки сплава ЭИ437БУ Текст. / А.Д.Макаров, В.С.Мухин // Станки и инструмент. 1970. - № 11.1. C. 23-25.
48. Макаров, А. Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов Текст. / А. Д. Макаров, В. С. Мухин, Л. Ш. Шустнир. Уфа, 1974. - 372 с.
49. Макаров, В. Ф. Теплофизические особенности глубинного шлифования кругами с двойной пористостью Текст. / В. Ф. Макаров,
50. B. П. Кирчанов, А. Н. Попов, В. В. Семиколенных // Теплофизика технологических процессов: тезисы докладов X Всероссийской науч.-тех. конф. Рыбинск: РГАТА, 2000. С.43-44.
51. Малкин, С. Тепловые аспекты шлифования. Часть 1. Разделение полной работы шлифования Текст. / С. Малкин, Р. Андерсон // Конструирование и технология машиностроения. 1974. - №4. - С. 84-91.
52. Маслов, Е. Н. Теория шлифования материалов Текст. / Е. Н. Маслов. М.: Машиностроение, 1974. - 320 с.
53. Маталин А. А. Технологические методы повышения долговечности деталей машин Текст. / А. А. Маталин. М.: Техника, 1971. - 142 с.
54. Михрютин, В. В. Повышение эффективности глубинного шлифования путем стабилизации термодинамических условий обработки Текст.: дис. канд. техн. наук: 05.03.01 / Михрютин В. В. Рыбинск, 1994. - 230 с
55. Михрютин В. В. Методы повышения устойчивости глубинного шлифования Текст. / В. В. Михрютин // Вестник верхневолжского отделения академии наук РФ: Выпуск 1.^ Рыбинск, 1994 С.107-110.
56. Мухин, В. С. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей ГТД Текст. / В. С. Мухин // Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей ГТД: научная школа УГАТУ. Уфа, 2002.
57. C. 38-69. ISBN 5-86911-365-2.
58. Муцянко, В. И. Правка шлифовальных кругов алмазными роликами и ее особенности Текст. / В. И. Муцянко // Вопросы теории и практики прогрессивных технологических процессов абразивной обработки. Д., 1976.-С.32-41.
59. Николаенко, А. А. Моделирование и расчет высокопроизводительных автоматических циклов плоского глубинного профильного шлифования длястанков с ЧПУ Текст.: автореф. дне. . д-ра техн. наук: 05.02.08 / Николаенко
60. A. А. Челябинск, 1998. - 36 с.
61. Николаенко, А. А. Повышение производительности и точности обработки при профильном глубинном шлифовании Текст. / А. А. Николаенко // Вестник машиностроения. 1997. - №2. - С. 21-23. - ISSN 0042-4633.
62. Носенко, В. А. Попутное и встречное глубинное шлифование поверхности неполного цикла с периодической правкой круга Текст. /
63. B. А. Носенко, В. К. Жуков, А. А. Васильев // Вестник машиностроения. 2008.- № 5. С. 44-50.
64. Пашков В. Д. Опыт применения алмазных роликов для правки шлифовальных кругов Текст. / В. Д. Пашков //Станки и инструмент. 1977 — N.2.- С.37.
65. Подзей, А. В. Технологические остаточные напряжения Текст. / А. В. Подзей [и др.]. М.: Машиностроение, 1973. - 216 с.
66. Полетаев, В. А. Глубинное шлифование лопаток турбин: библиотека технолога Текст. / Д. И. Волков, В. А. Полетаев. М.: Машиностроение, 2009.- 272 е., ил.
67. Полетаев, В. А. Технология автоматизированного производства лопаток газотурбинных двигателей Текст. / В. А. Полетаев. М.: Машиностроение, 2006. - 256 е.: ил.
68. Полетаев, В. А. Технология обработки лопаток турбины ГТД на шлифовальных станках Текст. / В. А. Полетаев // Полет.-2005.-№11.-С.55-57.
69. Полухин, П. И. Гунн Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов Текст. / А. М. Галкин, Г. Я. Гунн, П. И. Полухин. М.: Металлургия, 1976. - 488 с.
70. Попов, А. Н. Повышение производительности профильного глубинного шлифования при обеспечении качества поверхностного слоя и сопротивления усталости турбинных лопаток Текст.: дис. канд. техн. наук: 05.03.01 / А. Н. Попов. Рыбинск, 2005. - 189 с.
71. Проскуряков, С. Л. Повышение эффективности обработки деталей из жаропрочных сплавов путем оптимизации режима резания инструментом из СТМ Текст.: дис. канд. техн. наук: 05.03.01 / Проскуряков С. Л. Рыбинск, 1989.-207 с.
72. Ражев, А. В. Глубинное шлифование титановых сплавов высокопористыми кругами из карбида кремния Текст. / А. В. Ражев, А. В. Лобанов, В. А. Полетаев, Д. И. Волков, Э. Б. Данченко. Рыбинск, 1984. -64 с.
73. Резников, А. Н. Обработка металлов резанием с плазменным нагревом Текст. / А. Н. Резников, М. А. Шатерин, В. К. Кунин, Л. А. Резников. М.: Машиностроение, 1986. — 232 с.
74. Резников, А. Н. Теплофизика резания Текст. / А. Н. Резников. М.: Машиностроение, 1969. — 288 с.
75. Резников, А. Н. Теплофизика процессов механической, обработки материалов Текст. /А. Н. Резников. -М.: Машиностроение, 1981. 279 с
76. Рогельберг, И. Л. Сплавы для термопар. Справочник Текст. / И. Л. Рогельберг, В. М. Бейлин. М.: Металлургия, 1983. - 360 с.
77. Рыжов, Э. В. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин Текст. / Э. В. Рыжов, А. Г. Суслов, В. П. Федоров. -М.: Машиностроение, 1979. 176 с.
78. Рыкунов, Н. С. Высокопроизводительная обработка материалов методом глубинного шлифования Текст. / Н. С. Рыкунов, Е. И. Сухов, Д. И. Волков // Оптимизация операций механической обработки: межвуз. сб. науч. тр. Ярославль: ЯПИ, 1984. - С. 23-32.
79. Рыкунов, H. С. Совершенствование техники применения СОЖ при глубинном шлифовании Текст. / Н. С. Рыкунов, Д. И. Волков, В. В. Михрютин // Смазочно-охлаждающие жидкости в процессах абразивной обработки. — Ульяновск: УлПИ, 1992. С.49-52.
80. Рябцев, С. А. Профильное глубинное шлифование хвостовиков турбинных лопаток высокопористыми кругами на основе невыгорающих порообразователей Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.03.01 / Рябцев С. А. Москва, 2001. - 23 с.
81. Семченко, И. В. Повышение надежности лопаток газотурбинных двигателей технологическими методами Текст. / И. В. Семченко, Я. Г Мирер. -М.: Машиностроение, 1977. 160 с.
82. Силин С. С. Метод подобия при резании материалов Текст. / С. С. Силин. — М.: Машиностроение, 1979. 152 с.
83. Силин, С. С. Глубинное шлифование деталей из труднообрабатываемых материалов Текст. / С. С. Силин, В. А. Хрульков, А. В. Лобанов, Н. С. Рыкунов. М.: Машиностроение, 1984. - 64 с.
84. Силин, С. С. Оптимизация технологии глубинного шлифования Текст. / С. С. Силин, Б. Н. Леонов, В. А. Хрульков [и др.]. М.: Машиностроение, 1989. - 120 с. - ISBN 5-217-00450-9.
85. Сипайлов, В. А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности Текст. / В. А. Сипайлов. — М.: Машиностроение, 1978.- 167с.
86. Старков, В. К. Шлифование высокопористыми кругами Текст. / В. К. Старков. — М.: Машиностроение, 2007. 688 е., ил.
87. Старцев, Н. К. Влияние контактной температуры на качество поверхностей при глубинном шлифовании пазов Текст. / Н. К. Старцев, В. Ф. Горошко // Металлорежущие станки и автоматические линии. 1977. - № 8.-С. 18-21.
88. Старцев, Н. К. Износ и стойкость круга при глубинном шлифовании пазов Текст. / Н. К. Старцев, В. Ф. Горошко // Металлорежущие станки и автоматические линии. 1977. - №.9. - С. 11-13.
89. Сулима, А. М. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов Текст. / А. М. Сулима, М. И. Евстигнеев. М.: Машиностроение, 1974- 256 с.
90. Сулима, А. М. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин Текст. / А. М. Сулима, В. А. Шулов, Ю. П. Ягодкин.-М.: Машиностроение, 1988. 238 с. - ISBN 5-2170-0060-0.
91. Сухов, Е. И. Кинематика и термометрические явления при глубинном шлифовании деталей газотурбинных двигателей Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.03.01: защищена 11.05.83: утв. 30.10.83 / Сухов Е. И. Рыбинск, 1983.- 260 с.
92. Трусов, В. В. Вопросы механики резания труднообрабатываемых материалов Текст. / В. В. Трусов // Оптимизация операций механической обработки.-Ярославль, 1984.-С. 120-128.
93. Филимонов, Л. Н. Глубинное шлифование пазов Текст. / Л. Н. Филимонов, В. В. Звоновских // Станки и инструмент. 1986. - №4. — С. 27-28.
94. Химушин, Ф. Ф. Легирование, термическая обработка и свойства жаропрочных сталей и сплавов Текст. / Ф. Ф. Химушин. М.: Оборонгиз, 1962.-432 с.
95. Чарковский, Ю. К. Скоростное глубинное шлифование Текст. / Ю. К. Чарковский // Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей авиационных двигателей: сб. науч. тр. Ярославль, 1991. - С. 39-47.
96. Шальнов, В. А. Шлифование и полирование высокопрочных материалов Текст. / В. А. Шальнов. М.: Машиностроение, 1972. - 272 с.
97. Якимов, А. В. Исследование теплонапряженности процесса и качества поверхности при попутном и встречном шлифовании Текст. / А. В. Якимов // Изв. вузов: Машиностроение. 1979,- № 11.- С. 134-137.
98. Якимов, А. В. Оптимизация процесса шлифования Текст. / А. В. Якимов. М.: Машиностроение, 1975. - 176 с.
99. Якимов, А. В. Теплофизика механической обработки Текст. / А. В. Якимов, П. Т. Слободяник, А. В. Усов. К. ; Одесса: Лыбидь, 1991. - 240 с. - ISBN 5-11-002449-9.
100. Ящерицын, П. И. Тепловые явления при шлифовании и свойства обработанных поверхностей Текст. / П. И. Ящерицын, А. К. Цокур, М. А. Еременко. Минск: Наука и техника, 1973. - 184 с
101. Abrichten wahrend des Schleifens // Schleifen, Honen, Lappen und Poliren. Verfahr, und Maschinen: 50 Ausg. 1981.-S.267-283.
102. Andrew, C. Creep Feed Grinding Text. / C.Andrew, T.Howes, T. Pearce // Ist Edition Holt Technology. 1986.- 272 p.
103. Damlos, H. H. Profilschleifen im pendel und tiefschleiff Text. / H. H. Damlos // Schleifen, Honen, Lappen und Polieren. Verfahren und Maschinen/ E.Salje, Jahrb. 51 Ausg. - Essen: Vuklan-Verlag, 1982 - S.203-212.
104. Druminski, R. Einflub der Werktuckgeschwindigkeit auf die Temperaturen beim Tiefschleifen Text. / R. Druminski // Werkstatt und betr.- 1978.- Vol. 111.- №. 11.- S. 733-739.
105. Druminski, R. Tiefschleifen von Schnellarbeits stahl mit Siliziumkarbid und bornitrid schleifscheiben Text. / R. Druminski // ZWF. - 1977.- Vol.72.- №.8.- S.387—397.
106. Juchem, H. Creep feed grinding a review Text. / H. Juchem, B. Cooley // Industrial Diamond Review. - 1984.- №505. -Vol. 44. - P. 313-319.
107. König, W. Deep grinding of high speed tool steel with CBN Text. / W.König, H. Schleich // Industrial Diamond Review. 1980.- №.10. -P. 372-377.
108. Lutz, G. Tiefschleifen Text. / G. Lutz, H. Noichl // Werkstatt und Betrieb. 1978. - V. 111, N 7. - S. 427-431.
109. Malkin, S. Thermal Aspects of Grinding Text. / S. Malkin, R. Anderson // Journal of Engineering for Industry. 1974 - Nov -P. 1177-1183.
110. Noichl, H. Oberflachengualitat eine Funktion von Schleifscheibe, Werkstoff, Maschine Text. / G. Lutz, H. Noichl // Dentsete Maschinenwelt. - 1978.-Vol.57.- N.2.- S.8-32.
111. Outwater, J. Surface temperatures in grinding Text. / J. Outwater, M. Shaw//Transactions of the ASME Jan. 1952. -№1 - P. 73-91.
112. Palmer, R. L. Grinding for high metal removalrates Text. / R. L. Palmer //Engineers Digest.- 1978.- Vol.39.- N.12.-P.37-41.
113. Pearce, T. R. The aplication of continuous dressing in creep feed grinding Text. / T. R. Pearce, T. D. Howce, Т. V. Stuart // Proc. 20th Int. MTDR Conf-Birmingham, 1980.-P.383-390.
114. Rowe, W. B. Thermal Analysis of High Efficiency Deep Grinding Text. / W. B. Rowe // International Journal of Machine Tools & Manufacture. -2001.-41.-P. 1-19.
115. Salje, E. Creep feed grinding, profile grinding Text. / E. Salje, H. Damlos // SME Manuf. Eng. Trans. Vol.9 / 9th North Amer. Manuf. Res. Conf. Proc. University Park, Pa, May 19-21, 1981.- Dearborn, Mich., 1981— P. 240-246.
116. Salje, E. Глубинное и маятниковое профильное шлифование Текст. / Е. Salje // Режущие инструменты. М.: Экспресс-информация.- 1983.-№ 42. -С. 19-26.
117. Shiazaki, S. Experimantal study on grinding forces under up or down cut processes by creep feed grinding Text. / S. Shiazaki // Bulletin Japan Society of Precision Engineering.- 1977 - Vol. 11.- N.2.- P.92-97.
118. Shimamune, T. Grinding at low wheel speed (1-st report). Condithions of the occurrence of grinding burns in creep feed grinding Text. / T. Shimamune, M. Mochida, K. Ono II Bull. Jap. Soc. Precis. Eng. - 1990. - Vol. 24. - №3. - P. 206-213.
119. Show, B. A. The Influence of Grinding on the Formation of Residual Stress Distributions in Ground Surfaces Text. / B. A. Shaw, J. T. Evans, D. E. Yates // The Drives & Controls Conference, Telford, United Kingdom. 1996 - Session 4 — Paper4-P. 21-26.
120. Taking advantage of the latest abrasive manufacturing technology Text. //Abrasive Engineering Society Magazine 1983-N.5-6.-P.12-18.
121. Tawakoli, T. High Efficiency Deep Grinding Text. / T. Tawakoli // Advanced Engineering & Technic, Bremen Germany.- 1993- 141 p.
122. Trmal, G. Comparison of creep feed and conventional grinding Text. / G. Trmal // Proc. 21th Int. Mach. Tool Des. and Res. Conf., 1980. P. 323-328.
123. Verkerk, J. The influence of dresing operation on productivity in precision grinding Text. / A. J. Pekelharing, J. Verkerk // CIRP Ann.- 1979.-Vol.28.- N.2.- P.487-495.
124. Wager, J. G. Influence of Up-Grinding And Down-Grinding on the Contact Zone Text. / J. G. Wager, D. Y. Gu // Annals of CIRP .-1991.-40(1).-P. 323-326.
125. Why creep feed grinding? // Modern machine shop.- 1983.- Vol.56.- N.7.-P.50-55.
126. Yo, N. E. Some observation on profile wear in creep feed grinding Text. / N. E. Yo, T. R. Pearce // Wear.- 1983.- Vol.92.- N.I.- P.51-66.
127. Zhou, Q. Z. Cylindrical creep feed grinding Text. / Q. Z. Zhou, M. C. Shaw // SME Manuf.Eng.Trans. Vol.9/ 9th North Amer.Manuf.Res.Conf. Proc. University Park, Pa, May 19-21, 1981.- Dearborn, Mich., 1981.- P.267-274.
-
Похожие работы
- Адаптивное управление процессом ленточного шлифования лопаток ГТД на основе анализа контактного взаимодействия инструмента с заготовкой
- Повышение производительности глубинного шлифования профильных поверхностей за счет рационального распределения припуска по проходам
- Методология адаптивного управления процессами контактного взаимодействия при ленточном шлифовании лопаток ГТД
- Повышение эффективности ленточного шлифования лопаток ГТД на основе программируемого изменения условий обработки
- Повышение эффективности профильного глубинного шлифования турбинных лопаток за счет применения инструмента с повышенной структурностью и пористостью
-
- Материаловедение (по отраслям)
- Машиноведение, системы приводов и детали машин
- Системы приводов
- Трение и износ в машинах
- Роботы, мехатроника и робототехнические системы
- Автоматы в машиностроении
- Автоматизация в машиностроении
- Технология машиностроения
- Технологии и машины обработки давлением
- Сварка, родственные процессы и технологии
- Методы контроля и диагностика в машиностроении
- Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
- Машины и агрегаты пищевой промышленности
- Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства
- Машины и агрегаты производства стройматериалов
- Теория механизмов и машин
- Экспериментальная механика машин
- Эргономика (по отраслям)
- Безопасность особосложных объектов (по отраслям)
- Организация производства (по отраслям)
- Стандартизация и управление качеством продукции