автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение производительности пакетной резки материалов гидроабразивной струей

На тавах иуыописи

Михеев Александр Васильевич

ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПАКЕТНОЙ РЕЗКИ МАТЕРИАЛОВ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ СТРУЕЙ

Специальность 05.02.08 - «Технология машиностроения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г3513

Орел 2009

003473513

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения и конструк-торско-технологическая информатика» ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет.

Научный консультант доктор технических наук

Барсуков Геннадий Валерьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Протасьев Виктор Борисович

кандидат технических наук, доцент Петухов Евгений Николаевич

Ведущее предприятие ОАО НИИ «Изотерм» (г. Брянск)

Защита диссертации состоится «30» июня 2009 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д212.182.06 при Орловском государственном техническом университете, по адресу г. Орел, Наугорское шоссе, 29, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет.

(302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29).

Автореферат разослан «28» мая 2009 г.

/

Ученый секретарь диссертационного сов(

!асиленко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние три десятилетия сложность современной машиностроительной продукции выросла в среднем в 6 раз. Из общего числа типоразмеров деталей, изготовляемых в механообрабатываюшем производстве, наибольшая часть (более 2/3 общей номенклатуры) приходится на плоские, а также фигурные, профильные и другие детали сложной формы. Плоские детали сложной формы, не относящиеся к телам вращения, имеют значительное число наименований (более 50 % номенклатуры) и составляют 20 - 30 % от общей стоимости механообработки.

В мировой практике накоплен значительный опыт резания материалов по сложному контуру с использованием механических методов, энергии ультразвука, плазмы, лазера, гидроабразивной струи и др. Для резания заготовок из листа толщиной до 10 мм наиболее предпочтительна лазерная резка, как более производительная и менее энергоемкая.

При массовой вырезке однотипных деталей из листов применяют пакетную резку. В этом случае стоимость резания одного погонного метра металла гидроабразивной струей, как основного конкурента лазеру, не превышает стоимость при лазерной резке.

Целесообразность применения пакетной резки материалов гидроабразивной струей определяется следующими преимуществами: возможностью вырезки тонколистовых деталей по любому контуру без оплавления кромок и коробления листов; снижением расхода абразива по сравнению с резкой отдельных листов; высокой производительностью; идентичностью и точностью форм деталей, вырезанных из одного пакета.

Большое значение для получения хороших результатов при пакетной резке имеет квалифицированная подготовка листов и правильная сборка пакета. При наличии зазоров гидроабразивная струя искривляется и растекается в стороны, наблюдается локальный подъем уложенных листов, образуются завихрения, которые препятствуют сквозному прорезанию материала. Для обеспечения устойчивости процесса пакетной резки материалов гидроабразивной струей место обработки дополнительно стягивается, что накладывает существенные ограничения на возможность вырезания деталей по сложному контуру.

В этой связи актуальным направлением в области машиностроительного производства является поиск путей повышения производительности пакетной резки материалов гидроабразивной струей.

Актуальность исследований подтверждается выполнением работ в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (2009 - 2010 годы).

Цель работы: повысить производительность процесса обработки и разработать технологический процесс для пакетной резки материалов гидроабразивной струей.

Задачи работы:

1. Оценить влияние режимов резания и конструктивных параметров пакета материалов на процесс гидроабразивного резания и разработать технологический метод повышения производительности обработки.

2. Установить функциональные зависимости технологических режимов резания от конструктивных параметров пакета материалов посредством математического моделирования его разрушения под действием гидроабразивной струи.

3. Установить закономерности отклонения формы и расположение поверхности реза вырезанных деталей от режимов резания и конструктивных параметров пакета материалов на основе экспериментальных исследований.

4. Разработать и промышленно апробировать технологические рекомендации выбора режимов резания и конструктивных параметров пакета, позволяющие повысить производительность пакетной резки материалов гидроабразивной струей.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на основных положениях механики деформируемого твердого тела, теории упру-гопластического течения, численного анализа и математических методов. Экспериментальные исследования выполнялись с использованием методов математического планирования и анализа экспериментов.

Научная новизна. Научно обоснован технологический процесс пакетной резки материалов гидроабразивной струей, отличающийся от ранее известных созданием межслойного зазора в пакете материалов основанный на выявлении функциональных зависимостей:

- величины межслойного зазора и шага межслойных опор пакета материалов от диаметра зерна, физико-механических свойств материала, толщины и режимов резания;

- количества листов в пакете материалов, ширины и конусности реза, отклонения фронта разрушения в продольном направлении от величины межслойного зазора, толщины и физико-механических свойств материала, режимов резания.

Практическая ценность:

1. Получены закономерности разрушения пакетированного материала с межслойным зазором под действием гидроабразивной струи, позволяющие технологу назначить режимы резания с учетом конструктивных особенностей пакета материалов.

2. Разработан способ сборки пакета материалов, позволяющий улучшить условия разрушения в межслойных переходах и обеспечить устойчивое, сквозное резание гидроабразивной струей.

3. Разработаны технологические рекомендации выбора режимов резания и конструктивных параметров пакета материалов.

4. Результаты исследований нашли применение на ОАО НИИ «Изотерм» (г. Брянск).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались: на XVIII Междунар. конф. молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения, 5-7 декабря, 2007. ИМАШ РАН 2007 (г. Москва), на V Междунар. науч.-практической конф. «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» (г. Орел, 2007), на 6-ой Междунар. науч.-технической конф. «Проблемы качества машин и их коикуренто-способности» 26 - 27 мая 2008 г. (г. Брянск), на регион, науч.-практ. конф. «Молодые ученые - производству», апрель 2007 (г. Старый Оскол), на Всеросс. молод, науч.-техн. конф. XXXIII Гагаринские чтения (г. Москва), на II студ. регион, науч.-технич. конф. «Актуальные проблемы техники и технологии машиностроительного производства» (г. Орел, 2009), на IX Междунар. науч.-технич. конф. «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» -«Технология - 2008» (г. Орел, 2008).

Публикации. По теме работы опубликовано 13 печатных работ, из них 6 в журналах из перечня ВАК, рекомендованного для опубликования результатов диссертационных работ.

Структура н объем работы. Работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 102 наименований и 2 приложений. Работа содержит 173 страницы, в том числе 155 страниц основного текста, 73 рисунка, 27 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, изложена ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе рассмотрено современное состояние проблемы обеспечения эффективности гидроабразивного резания.

Значительный вклад в разработку основ конструкторско-технологического обеспечения процесса резания материалов сверхзвуковой струей жидкости внесли известные отечественные и зарубежные ученые: Барзов A.A., Барсуков Г.В., Гуенко B.C., Зайченко И.З., Новиков В.А., Петко И.В., Петухов E.H., Подураев В.Н., Пономарев Ю.А., Потапов В.А., Саленко А.Ф., Семерчан A.A., Слабодяшок В.А., Тихомиров Р.А, Шапиро И.И., Aróla D., Chao J., Geskin E., Kovacevic R„ Louis H., Momber A., Hashish M., Mohan R., Ramulu M., Zeng J., Zhang Y., Wiedemeier J. и др. Ими изучены схемы микроразруше-

ния материалов при различном характере воздействия струи. Установлена взаимосвязь динамических и геометрических параметров струи, физико-механических свойств обрабатываемого материала с производительностью процесса резания. Разработаны рекомендации по выбору технологических параметров обработки для резания деталей из одного листа.

Для резания пакетированных материалов рекомендуется выбирать режимы резания так, как будто разрезается один лист соответствующей толщины, без учета особенностей собранного пакета материала.

Однако основные затруднения при гидроабразивной резке возникают именно вследствие неплотного прилегания листов в пакете. При наличии зазоров гидроабразивная струя искривляется и растекается в стороны, образуя завихрения, которые препятствуют сквозному прорезанию материала, при этом процесс резания прекращается. При резании по сложному контуру мелких деталей процесс резки сопровождается растеканием струи, локальным подъемом уложенных листов и прекращением процесса сквозного резания.

Для обеспечения сквозного прорезания место обработки дополнительно стягивается или нагружается. При вырезке внутренних контуров резку начинают с отверстий, заранее просверленных на некотором расстоянии от контура деталей на тех частях пакета, которые идут в отход.

Листы, предназначенные для пакетной резки, тщательно выправляются, очищаются от грязи, ржавчины, окалины, удаляются местные отгибы, зазубрины и крупных заусенцы.

Существенно снизить время на подготовительные работы позволяет разработанный в ходе исследования способ сборки пакета материалов с технологическим межслойным зазором, который позволяет: исключить образование водных пробок в межслойной зоне; улучшить условия отвода из зоны резания продуктов разрушения; повысить эффективность гидроабразивной струи;

вывести из зоны разрушения отработанный абразив (рисунок 1).

Однако создание межслойного зазора ведет к снижению точности, вследствие расширения струи и ее отклонения по толщине пакета, что обуславливает необходимость разработки математических моделей позволяющих назначать не только технологические режимы резания, но и конст-Рисунок 1 - Фотография пакетированно- руктивНые параметры пакета ма-го образца с технологическим зазором

териалов.

Во второй главе разработаны математические модели разрушения пакетированного материала под действием гидроабразивной струи, позволяющие назначить технологические режимы резания и конструктивные параметры пакета.

При моделировании проникания абразивного зерна в металлы в качестве модели преграды использована модель пластически сжимаемой среды, которая при нагружении изменяет свою плотность по определенному закону, а при разгрузке сохраняет плотность, полученную при нагружении.

Основные уравнения такой среды для случая одномерного движения:

+ + (1) ф +1 дг р

ф д2и ,фдаг , ч 5 . .ф

& дг ' V дг

где г - начальное расстояние частицы от центра симметрии; и - смещение частицы; / - время;

Ро,Р - начальная и текущая массовая плотность частиц металла; аг - радиальное напряжении; ст9 - тангенциальное напряжение;

ф = 2,1, 0 - соответственно для сферического, цилиндрического и плоско-

Решая (1), (2) получено выражение для определения давления на поверхности проникающей абразивной частицы (рисунок 2):

p-pa=H7h-P-^\a^-\\sml р + Н

vb

r>2 Po

ЦГ-2)

v-2

+ b(v-2)a/2

sin /7 + fl/2 -1 pa +

2jU

r0

"(l + Л

Po , 1

где = b = const, a =--, v = -

p(r) 1-й 1 + p

p(r) -плотность металла за ударной волной; ра - давление на свободной поверхности; р - коэффициент Пуассона; % =Hk-hо - значение координаты конуса. Используя выражение (3), разработана математическая модель максимальной глубины проникания зерна в материал (рисунок 3):

Н-

1

V

За)

1

Л3

Fza

- + 1

(4)

где а =

nb(v- 2)

[v-2

I J

v-2

2np0tg2flsm2 p\ a/2-\

% = 1+ 5 ® =

3mvb

проникания; m - масса абразивного зерна.

Рисунок 3 - Влияние скорости и предела текучести материала преграды на глубину проникания зерна

V - максимальная скорость

В работе решена задача о проникновении зерна в материал, когда угол между контактной поверхностью и осью симметрии внедряемой частицы а небольшой. Сделаны следующие допущения: величина заглубления зерна в материал меньше его радиуса; угловая скорость вращения зерна вокруг оси симметрии отсутствует, а вокруг центра масс равна нулю в начальный момент контакта; в начальный момент контакта с поверхностью материала век-

тор скорости зерна совпадает с осью его симметрии; форму абразивного зерна аппроксимируем двумя конусами, имеющими общее основание, вершины которых находятся по разные стороны на одинаковом расстоянии.

Получено уравнение избыточного давления, действующего на поверхность контакта абразивного зерна с материалом:

р = У

2 Ра

Ь(у- 2)

V-2

( у Л г2 -1

Ч У V

+ Ь(у-7)а2 -

У \ -1

V У

вИГ Р +

(5)

г2 -1

Ро +-

Ч

V У

Используя (5), разработана модель объема удаляемого единичным зерном (_у — ( агсэш х

о ' 1 ог\ л л

\

ск,

(6)

где (1 - диаметр зерна; V = Н;

#0 =г]~А ; Ь - длина царапины от выступов микрорельефа зерна; Л = /(У,с1,а,Р,!л) - глубина врезания зерна в поверхность (рисунок 4).

Рисунок 4 - Схема взаимодействия абразивной частицы с поверхностью обрабатываемого материала

... карборунд , гранат ........... ........+—.......

................i ........................ -.......: ^-.............

- . I . ■ I , 1

Проведенные расчеты показывает, что при использовании в качестве абразива более твердого материала - граната, производительность процесса возрастает по сравнению с

о 25о|-............... - ......♦ ;\ +........................ карборундом на 100 - 200 %

(рисунок 5).

Обеспечить идентичностью и точность форм деталей, вырезанных из одного пакета, позволяет моделирование активной границы сверхзвуковой двухфазной струи в межслойной зоне.

Исследуя закон распространения жидкостной струи круглого сечения, при наличии распределенных по ее сечению твердых частиц разработана модель изменения радиуса двухфазной струи от межслойного расстояния:

где А2,В1,С2 - коэффициенты, учитывающие изменение профиля скорости и концентрации частиц в поперечном сечении струи; х - мезкслойное расстояние;

- исходный радиус струи. Выражение для расчета подачи сопла при условии неизменности ориентации и скорости абразивных частиц по сечению струи представлено в виде:

и-п

Объемный унос, м

Рисунок 5 - Зависимость объемного уноса материала от скорости атаки и типа зерна

2 b

(В)

где п - количество частиц участвующих в резании, Ъм - толщина обрабатываемого материала.

В работе получено уравнение для определения количества частиц на периферии струи участвующих в резании:

0.5л(г2 -г2)+г2

V стр с / егг

п = -

2arccos

/ . Л / г w

d а

1— -Б1П 2 arceos

г г

V '"Р ^ V \ шр J J

яг

«о,(9)

где (17 - диаметр абразивного зерна;

п0 - общее количество частиц пролетающих через поперечный срез сопла

в определенный промежуток времени.

Основным фактором разрушения матери&аа является наличие в струе абразивных частиц, поэтому для начала расчета необходимо определить число частиц участвующее в резании на каждом слое.

По зависимости (9) определяется количество абразивных частиц участвующих в резании для первого слоя «,. Далее, учитывая расширение струи в межслойной зоне по зависимости (7) определяется количество абразивных частиц участвующих в резании для второго слоя п2.

Таким образом, можно записать число абразивных частиц участвующих в резании для произвольного к-го слоя:

0.5 л(п

2 arceos

, d . 1---sin

f

2 arceos 1 -

d.

\

1

jj

(10)

л r:

Тогда выражение для определения подачи сопла при резании пакетированного материала запишем в следующем в виде:

и, -п[

Бк =-*—

2Ь1, ■гшк

где Ь: - толщина к-го слоя

п[ - необходимое количество абразивных частиц для прорезании материала толщиной Ь .

Условие сквозного проникания для к-го слоя запишем в виде:

О' ■п 2 Ъ, ■г„„

S, м/мин

и„ =-

2 Ь,

п.

-(11)

А, мм Ьи, мм

Рисунок 6 - Зависимость максимальной подачи сопла от толщины листа и межслойного зазора

Разрешая пошагово систему уравнений движения абразивной частицы с подвижными граничными условиями, получим зависимость подачи сопла при гидроабразивном резании от давления истечения струи, толщины материала, природы самого материала, формы абразива, количества слоев, зазора между слоями, степени упрочнения в области резания и расхода абразива (рисунок 6).

Третья глава посвящена анализу результатов экспериментальных исследований влияния конструктивных параметров пакета и технологических режимов обработки на отклонение формы и расположение поверхности реза вырезанных деталей.

Проведена серия экспериментальных исследований по дробному факторному плану 24 (таблица I). образцами являлись стальные многослойные образцы с толщиной листа й=1мми/г = 3ммис межслойными зазорами 1 - 3 мм (рисунок 1).

Таблица 1 - Область варьирования факторов

Наименование и обозначение факторов Уровень варьирования Область варьирования

- 1 + 1

Межслойный зазор мм 1 3 2

Подача сопловой головки 5, мм/мин 75 150 75

Толщина листа /г, мм 1 3 2

Давление истечения Р, МПа 250 330 80

1,65

Получено уравнение регрессии зависимости ширины реза от режимов обработки (рисунок 7):

= 1Д5г°-0655^,7/г-0'065 /'0'13. (12)

Повышение давления истечения гидроабразивной струи практически линейно увеличивает ширину линии реза. Кроме этого прослеживается значительное влияние величины подачи сопла. Увеличение скорости подачи приводит к снижению ширины реза. Обратная зависимость наблюдается при увеличении толщины материала и межслойного зазор, что объясняется активным взаимодействием струи с окружающей средой вследствие чего увеличивается диаметр струи.

Получено уравнение регрессии зависимости конусности реза пакетированного материала от режимов обработки:

Тк =251>952°-55,ол/г^88Рч'-,'.(13) При величине межслойного зазора 1 мм, давлении истечения Р = 250 МПа, подаче 5 = 75 мм/мин величина

1 1,2 1,4 1,6 1.8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3

зазор, мм

Рисунок 7 - Влияние межслойного зазора на ширину реза пакетированного материала: Р = 250 МПа, А = I мм

конусности составила 7,73°, а при увеличении подачи в 2 раза до 150 мм/мин конусность составила 8,28° (рисунок 7). При величине меж-слойного зазора 3 мм и подачи S = 75 мм/мин конусность составила 9,64°, с увеличением подачи в 2 раза S = 150 мм/мин конусность возросла и составила 10,34°. Таким образом, увеличение конусообразности сечения наблюдается при росте подачи, зазора и толщины листа. Конусооб-разность сечения уменьшается с увеличением давления.

Доминирующим фактором формирования похрешностей является нестабильный характер взаимодействия струи и обрабатываемой заготовки. При обработке происходит отклонение струи по толщине материала.

Получено уравнение рефессии зависимости угла отклонения струи а от режимов обработки:

а = 44156,52°'064s0'"h0,74. (14)

При величине межслойно-го зазора z - 1 мм, давлении истечения р = 250 МПа и подаче S = 75 мм/мин угол отклонения а составил 4,2° (рисунок 8). Увеличение подачи в 2 раза до 150 мм/мин привело к росту угла до 5,4°. Аналогичная зависимость отмечается и с увеличением межслой-ного зазора, так при зазоре z = 2 мм и подаче

S= 75 мм/мин угол отклонения составил 4,4°, а при для подачи s=150 мм/мин угол составил 5,6°. Повышение давления истечения до 330 МПа приводит к уменьшению угла отклонения. Например, при толщине листа h = 1 мм, s = 75 мм/мин, зазоре 1 мм отклонение составляет 2,45°, а при подаче s = 150 мм/мин отклонение составляет 3,12°. Отмечается, что с ростом толщины листа угол отклонения увеличивается, при давлении истечения р = 330 МПа, толщине листа h = 3 мм, .s' = 75 мм/мин, зазоре 1 мм (рисунок 9) угол отклонения составил 5,53°, а при s = 150 мм/мин - 7°.

зазор, мм

Рисунок 8 - Влияние межслойного зазора на конусность реза: Р = 250 МПа, h = 1 мм

зазор, мм

Рисунок 9 - Влияние межслойного зазора на угол отклонения струи: Р = 330 МПа, h = 3 мм

Результаты экспериментов показали адекватность теоретических моделей.

В четвертой главе представлены технологические рекомендаций выбора режимов резания и конструктивных параметров пакета материалов (фрагмент представлен в таблице 2) , сделана оценка области рационального применения пакетной резки гидроабразивной струей с позиции экономической эффективности (фрагмент на рисунке 10).

Разработано программное обеспечение, позволяющее автоматически производить расчет режимов обработки с учетом физико-механических свойств обрабатываемого материала и конструктивных параметров пакета.

Таблица 2 - Рекомендуемые значения скорости подачи сопла: толщина листа Змм, давление 330 МПа, абразив бОмкм_

зазор А, мм Предел текучести материала МПа

50 100 200 400 800

1 0.2624 0.2526 0.235 0.2029 0.1631

2 0.1929 0.1858 0.173 0.165 0.1305

3 0.1494 0.1439 0.1341 0.1168 0.0915

4 0.1172 0.1129 0.1052 0.0912 0.0733

5 0.097 0.0928 0.086 0.0752 0.0596

Рекомендуется применять резание пакетов материалов гидроабразивной струей с технологическим межслойным зазором при изготовлении больших партий однотипных деталей с минимальным линейным размером от 100 мм. Оптимальное число слоев в пакете от 2 до 5 при толщине листа от 0,3 мм до 5 мм. Эффективный зазор варьируется в пределах от 0,8 мм до 1,5 мм, что позволяет обеспечить лучший отвод отработанной рабочей жидкости из зоны резания. Максимальная подача при резании пакетированного материала наблюдается при использовании абразивных частиц размером от 100 мкм до 130мкм.

Использование полученных результатов работы на предприятии ОАО НИИ «Изотерм» (г. Брянск) при обработке деталей кронштейн, скоба, полоса из стали 20 позволили получить годовой экономический эффект 131 тыс. руб.

Рисунок 10 - Оценка эффективности резания пакетов материала гидроабразивной струей

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача повышения производительности пакетной резки материалов гидроабразивной струей посредством создания межслой-ного зазора в пакете материалов и назначения научно обоснованных режимов обработки.

2. Установлена функциональная зависимость величины межслоГшого зазора пакета материалов от диаметра зерна, физико-механических свойств материала и режимов резания, обеспечивающая повышение производительности обработки за счет улучшения условий отвода рабочей жидкости из зоны резания. Эффективный зазор варьируется в пределах от 0,8 мм до 1,5 мм.

3. Установлена функциональная зависимость шага межслойных опор пакета материалов и количества листов в настиле от толщины и физико-механических свойств материала, обеспечивающая требуемую точность вырезанных деталей за счет учета величины прогиба листа. Например, для толщины листа 2 мм шаг межслойных опор должен составлять не более 0,5 м, а для листа толщиной 1 мм — не более 0,3 мм, при этом прогиб будет составлять 0,1 мм.

4. Установлена функциональная зависимость отклонения фронта разрушения пакетированного материала в продольном направлении от величины межслойного зазора, режимов резания и физико-механических свойств материала, обеспечивающая требуемую точность вырезанных деталей за счет изменения величины подачи для выравнивания точек входа и выхода струи из материала. Угол отклонения по слоям пакета материалов варьируется от 1 до 20°.

5. Установлена функциональная зависимость количества листов в пакете материалов от величины межслойного зазора, толщины и физико-механических свойств материала, обеспечивающая повышение производительности обработки. Оптимальное количество листов в настиле обеспечивающих повышение производительности в 1,5 раза составляет 3 листа.

6. Установлена функциональная зависимость ширины и конусности реза от межслойного зазора, толщины, физико-механических свойств материала и режимов резания, обеспечивающая требуемую точность вырезанных деталей.

7. Установлено, что увеличение скорости подачи приводит к снижению ширины реза. Обратная зависимость наблюдается при увеличении толщины материала и межслойного зазор. Увеличение конусообразности сечения наблюдается при росте подачи, зазора и толщины листа. Аналогичная зависимость наблюдается и для угла отклонения струи.

8. Разработаны технологические рекомендации выбора режимов резания и конструктивные параметры пакета материалов. Рекомендуется применять резание пакетов материалов гидроабразивной струей с технологическим межслойным зазором при изготовлении больших партий однотипных деталей с минимальным линейным размером от 100 мм. Оптимальное число слоев в пакете от 2 до 5 при толщине листа от 0,3 мм до 5 мм, что позволяет обеспечить лучший отвод отработанной рабочей жидкости из зоны резания.

9. Внедрение разработанного технологического процесса пакетной резки материалов гидроабразивной струей позволило увеличить производительность в 1,5 раза, снизить трудоемкость подготовительных работ в 3 раза и получить годовой экономический эффект от внедрения 131 тыс. руб.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в научных изданиях, рекомендованные ВАК:

1. Барсуков, Г.В. Определение производительности гидроабразивного резания с учетом характеристик абразивного зерна [Текст] / Г.В. Барсуков, A.B. Михеев // Справочник. Инженерный журнал. - № 1. -2008.-С. 9-14.

2. Степанов, Ю.С. Моделирование напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя материала под действием сверхзвуковой гидроабразивной струи [Текст] / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, A.B. Михеев // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики, - 2005. - Вып. 2. - С. 60 — 64.

3. Степанов, Ю.С. Моделирование числа абразивных зерен, участвующих в процессе формирования поверхности детали при резании сверхзвуковой гидроабразивной струей [Текст] / Ю.С; Степанов, Г.В. Барсуков, A.B. Михеев//Вестник БГТУ. - 2009. - С. 15-19

4. Барсуков, Г.В. Моделирование активной границы сверхзвуковой двухфазной струи в межслой-ной зоне при пакетном резании материалов [Текст] / Г.В. Барсуков, A.B. Михеев, Е.Г. Алюшин //Известия ОрелГТУ. - № 2-4. - 2009. - С. 8 -13.

5. Барсуков, Г.В.Экспериментальные исследования геометрии зоны разрушения пакетированного материала под действием сверхзвукового двухфазного струйного потока [Текст] / Г.В. Барсуков, A.B. Михеев, Д.И. Капенкин // Известия ОрелГТУ. - № 2-4. - 2009. - С. 89 - 94.

6. Степанов, Ю.С. Моделирование фронта разрушения материала в продольном к движению сверхзвукового гидроабразивного потока направлении [Текст] / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, A.B. Михеев // Известия ОрелГТУ. - № 2-5. - 2008. - С. 35 - 38.

Статьи в сборниках и журналах:

7. Степанов, Ю.С. Моделирование числа абразивных частиц, формирующих состояния поверхности детали при гидроабразивном резании [Текст] / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, A.B. Михеев // Международная научно-техническая конференция «Гидродинамическая теория смазки». Орел: ОрелГТУ. -2006. - С. 87 - 90.

8. Степанов, Ю.С. Моделирование активной границы действия струи при гидроабразивном резании [Текст] / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, A.B. Михеев // Известия ОрелГТУ. - № 1. - 2007. С. 88-93.

9. Степанов, Ю.С. Управление процессом гидроабразивного резания хрупких неметаллических материалов на основе изучения условий трещинообразования [Текст] / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, A.B. Михеев // Известия ОрелГТУ. - К» 1. - 2007. - С. 93 - 112.

10. Михеев, A.B. Оптимизация энергетических затрат технологической системы при резании полубесконечных слоисто-анизотропных материалов сверхзвуковой струей жидкости [Электронный ресурс] / A.B. Михеев, Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков II V Международная научно-практическая интернет-конференция "Энерго- и ресурсосбережение - XXI век" Орел: ОрелГТУ. http://www.ostu.ru/science/confs/ 2007/ers/papers.btml.

11. Михеев, A.B. Исследование технологических особенностей и закономерностей резания многослойных, сотовых и пакетированных материалов сверхзвуковой гидроабразивной струей [Текст] / A.B. Михеев, Г.В. Барсуков// VI Международная научно-техническая конференция «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» 26-27 мая 2008 г. Брянск, БГТУ. - С. 148 - 149.

12. Михеев, A.B. Разработка технологии гидроабразивного резания сотовых материалов [Текст] / A.B. Михеев // XXXIII Гагаринские чтения: сб. тр. Всеросс. молод, науч.-техн. конф. 3-7 апреля 2007 г. М.: МАТИ, 2007.-С. 201.

13. Барсуков, Г.В. Анализ системы управления технологическим процессом резания материалов сверхзвуковой струей жидкости [Текст] / Г.В. Барсуков, A.B. Михеев // Матер, региональной научно-практической конференции «Молодые ученые - производству», апрель 2007. - Старый Оскол: МИСИС. -2007,-С. 102- 107.

Объем 1 усл. П.л. Формат 60 х 84 1/16 Тираж 100 экз Подписано в печать 25.05.2009 г Заказ № 3719 Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе Орловского государственного технического университета 302020, г Орел, уд. Московская, 65

ВВЕДЕНИЕ

Глава

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПАКЕТНОЙ

РЕЗКИ МАТЕРИАЛОВ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ СТРУЕЙ

1.1 Применение гидроабразивного резания в различных отраслях промышленности

1.2 Сравнительная оценка применения гидроабразивного резания

1.3 Пакетная резка материалов гидроабразивной струей

1.4 Теоретические модели процесса гидроабразивного резания

1.4.1 Двумерные модели гидроабразивного резания в направлении подачи

1.4.2 Трехмерные модели гидроабразивного резания в направлении подачи

1.4.3 Модель энергетического баланса процесса гидроабразивного резания

1.4.4 Моделирование формы режущего фронта

1.4.5 Моделирование объема срезаемого слоя и глубины резания 36,

1.5 Цель и задачи исследования

Глава 2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАЗРУШЕНИЯ ПАКЕТИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ СТРУИ

2.1 Анализ микротопографии поверхности реза на основе микроскопических исследований поверхности реза

2.2 Модельная среда

2.3 Моделирование внедрение абразивной частицы в обрабатываемый материал под прямым углом

2.4 Моделирование проникания абразивного зерна при различных углах контактного взаимодействия

2.5 Моделирование активной границы струи в межслойной зоне пакетированного; материала • ''

2.6 Моделирование изменения скорости; подачи сопла при резании; однослойного'материалам

2.7 Моделирование изменения: скорости, подачи сопла при резании пакетированного материала 87 Выводы по второй главе

Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫ Е ИССЛЕДОВАНИЯ; ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЬГХ ПАРАМЕТРОВ* ЖАКЕТА И; ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ НА ОТКЛОНЕНИЕ ФОРМЬТ И РАСПОЛОЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ РЕЗА ВЫРЕЗАННЫХ ДЕТАЛЕЙ

3.1 Экспериментальные исследования влияния конструктивных параметров пакета и технологических режимов обработки на ширину реза

3:2 Экспериментальные исследования влияния; конструктивных параметров пакета и технологических режимов обработки на конусность реза

3.3; Экспериментальные исследования влияния конструктивных параметров пакета и технологических режимов обработки на у гол отклонения струи

314: Оценка адекватности разработанной магематической модели разрушения? пакетированного материала под действием; гидроабразивной струи 106 Выводы по третьей главе

Глава 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ВЫБОРА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПАКЕТА 109 4.1 Технологические рекомендации выбора. режимов пакетной* резки материалов гидроабразивной'струей с межслойным зазором

4.2 Выбор оптимального расположения поддерживающих опор

4.3 Экономическая эффективность использования результатов исследований 132 Выводы по четвертой главе

В» стратегии развития Российской Федерации до 2010 г. приоритетной проблемой определена модернизация отечественной экономики [1]. Основой технического перевооружения всех отраслей экономики является* машиностроительное производство, которое является главной отраслью металлообрабатывающей-промышленности и1 занимает центральное место в экономике всех высокоиндустриальных стран.

Повышение конкурентоспособности отечественной машиностроительной продукции- требует постоянного обновления« ассортимента изделий. Опыт производства ведущих промышленно • развитых стран показывает, что наибольшую, прибыль можно* получить в начале срока поставки новых машин, т.е. при минимальном периоде подготовки производства, определяемом временем технологического оснащения выпуска изделий [2, 3].

По данным Международной ассоциации инженеров-технологов, в мировой экономике на среднесерийное, мелкосерийное и единичное производство приходится 70-80 % общего объема выпуска изделий машиностроения

4].

Сложность машиностроительнойшродукциш выросла в среднем в 6 раз за последние три десятилетия [5, 6]. Из общего числа типоразмеров деталей, изготовляемых в механообрабатывающем производстве, наибольшая часть (более^2/3 общей номенклатуры) приходится* на плоские, а также фигурные, профильные и другие детали* сложной формы. Плоские детали сложной' формы, не относящиеся к телам вращения, имеют значительное число наименований (более 50 % номенклатуры) и составляют 20 — 30 % от общей стоимости механообработки.

В настоящее время, для изготовления плоских деталей из листа в заготовительном производстве широкое применение находят различные механические методы обработки [7], в первую очередь резка ножовочными полотнами, ножницами, ленточными пилами, фрезами, штампами и др.

На долю механических методов резания приходится около 70 % всех выполняемых операций. Несмотря на многие достоинства этого процесса, при резании по сложному контуру возникают недостатки, связанные с низкой производительностью, сложностью и высокой стоимостью отрезного инструмента» (штамповая оснастка), трудностью или невозможностью раскроя.

Поэтому в гибкоструктурном современном производстве, где месячная программа изготовления сложнопрофильных деталей из листа может измеряться десятками и сотнями штук, применение традиционных методов "становится экономически неоправданно.

За последние годы в мировой практике накоплен значительный опыт резания материалов по сложному контуру с использованием электрофизического, электрохимического и физико-химического воздействия [8, 9].

Наиболее эффективным методом, сочетающим высокие показатели, как по производительности процесса, так и по точности и качеству поверхностей реза, является лазерное резание. Весьма эффективным оказалось применение лазерной резки фигурных изделий на стадии освоения новой продукции, так как из-за высокой гибкости лазерного оборудования значительно сокращаются сроки освоения изделий. В настоящее время высокими темпами развивается резка пространственных изделий, в том числе с использованием роботов-манипуляторов, при этом лазерное излучение к зоне обработки может передаваться по гибкому оптоэлектронному лучепроводу [10].

Преимущества лазерного резания наиболее значимы в среднем и общем машиностроении, на долю которых приходится 40 % товарной продукции отрасли, где основная масса листовых заготовок имеет толщину до 5 — 10 мм.

Одной из конкурирующих технологий лазерной является резка гидроабразивной струей [11, 12].

Резание гидроабразивной струей позволяет:

- повысить точность вырезки деталей, что определяет объем пригоночных работ при сборочно-сварных работах или возможность их полного исключения в случае изготовления деталей «в чистый размер»;

- повысить качество кромок вырезанных деталей, что исключает необходимость их зачистки или механической обработки перед сборкой конструкции;

- повысить производительность вырезки деталей;

- исключить рихтовку заготовок после резки, так как отсутствуют высокие температуры в зоне резания;

- исключить вредные выбросы в окружающую среду и световое излучение, что существенно снижает затраты на обеспечение экологической чистоты процессов и соблюдение требований охраны труда.

Гидроабразивное резание является финишной операцией, так как достигаемые геометрические характеристики и физико-механические свойства поверхности детали не требуют дополнительной обработки.

Значительный вклад в разработку основ конструкторско-технологического обеспечения процесса резания материалов сверхзвуковой струей жидкости внесли известные отечественные и зарубежные ученые: P.A. Тихомиров, В.Ф. Бабанин, E.H. Петухов, Г. В. Барсуков, A.A. Барзов, И.И. Шапиро, A.A. Семерчан, И.З. Зайченко, И.В. Петко, B.C. Гуенко, В.А. Слабодянюк, В.А. Потапов, И.И. Шапиро, Ю.А. Пономарев, О.И. Скирденко, В.Н. Подураев, В.А. Новиков, А.Ф. Саленко, A. Momber, M. Hashish, R. Kovacevic, H. Louis, J. Wiedemeier, E. Geskin, R. Mohan, Y. Zhang, D. Arola, M. Ramulu, J. Chao, J. Zeng и др.

Основные подходы к обеспечению производительности и качества резания материалов сверхзвуковой струей жидкости различного состава разрабатываются научной школой проф. P.A. Тихомирова. Установлена взаимосвязь технологических факторов процесса гидрорезания и определены оптимальные параметры струи, ее состав и характер воздействия на материал. Изучены схемы микроразрушения материалов при различном характере воздействия струи. Установлена взаимосвязь динамических и геометрических параметров струи и обрабатываемого материала. Разработаны различные структурные схемы гидрорезания.

Пакетная резка материалов гидроабразивной струей существенно снижает энергоемкость процесса, что является весомым-конкурентным преимуществом перед лазером.

Для резания пакетированных материалов рекомендуется выбирать режимы резания так, как будто разрезается один лист соответствующей толщины, без учета особенностей собранного пакета материала.

Однако основные затруднения-при гидроабразивной резке возникают тт именно вследствие неплотного прилегания листов- в пакете. При наличии зазоров гидроабразивная струя искривляется и растекается в стороны, образуя завихрения, которые препятствуют сквозному прорезанию материала, при этом процесс резания прекращается. При резании по сложному контуру мелких деталей процесс резки сопровождается растеканием струи, локальным подъемом уложенных листов и прекращением процесса сквозного резания.

Для обеспечения сквозного прорезания место обработки дополнительно стягивается или нагружается. При вырезке внутренних контуров резку начинают с отверстий, заранее просверленных на некотором расстоянии от контура деталей на тех частях пакета, которые идут в отход.

Листы, предназначенные для пакетной резки, тщательно выправляются, очищаются от грязи, ржавчины, окалины, удаляются местные отгибы, зазубрины и крупных заусенцы.

Существенно снизить время на подготовительные работы позволяет разработанный в ходе исследования способ сборки пакета материалов с технологическим межслойным зазором, который позволяет: исключить образование водных пробок в межслойной зоне; улучшить условия отвода из зоны резания продуктов разрушения; повысить эффективность гидроабразивной струи; вывести из зоны разрушения отработанный абразив.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: повысить производительность процесса обработки и разработать технологический процесс для пакетной резки материалов гидроабразивной струей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Оценить влияние режимов резания и конструктивных параметров пакета материалов на процесс гидроабразивного резания и разработать технологический метод повышения производительности обработки.

2. Установить функциональные зависимости технологических режимов резания от конструктивных параметров пакета материалов посредством математического моделирования его разрушения под действием гидроабразивной струи.

3. Установить закономерности отклонения формы и расположение поверхности реза вырезанных деталей от режимов резания и конструктивных параметров пакета материалов на основе экспериментальных исследований.

4. Разработать и промышленно апробировать технологические рекомендации выбора режимов резания и конструктивных параметров пакета, позволяющие повысить производительность пакетной резки материалов гидроабразивной струей.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Теоретические исследования базируются на основных положениях механики деформируемого твердого тела, теории упругопластического течения, численного анализа и математических методов. Экспериментальные исследования выполнялись с использованием методов математического планирования и анализа экспериментов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научно обоснован технологический процесс пакетной резки материалов гидроабразивной струей, отличающийся от ранее известных созданием межслойного зазора в пакете материалов основанный на выявлении функциональных зависимостей:

- величины межслойного зазора и шага межслойных опор пакета материалов от диаметра зерна, физико-механических свойств материала, толщины и режимов резания;

- количестваг листов в пакете материалов, ширины и конусности реза, отклонения фронта разрушения в продольном направлении от величины межслойного зазора, толщины и физико-механических свойств, материала, режимов резания.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ:

1. Получены закономерности разрушения пакетированного материала с межслойным зазором под действием гидроабразивной струи, позволяющие технологу назначить режимы резания с учетом конструктивных особенностей пакета материалов.

2. Разработан способ сборки пакета материалов, позволяющий улучшить условия разрушения в межслойных переходах и обеспечить устойчивое, сквозное резание гидроабразивной струей.

3. Разработано программное обеспечение, позволяющее автоматически производить расчет режимов обработки с учетом физико-механических свойств обрабатываемого материала и конструктивных параметров пакета.

4. Разработаны технологические рекомендации выбора режимов резания и конструктивные параметры пакета материалов.

5. Результаты исследований нашли применение на ОАО НИИ «Изотерм» (г. Брянск).

По теме работы опубликовано 13 печатных работ, из них 6 в журналах из перечня? ВАК, рекомендованного для опубликования результатов диссертационных работ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача повышения производительности пакетной резки материалов гидроабразивной струей посредством создания межслойного зазора в пакете материалов и назначения научно обоснованных режимов обработки.

2. Установлена функциональная зависимость величины межслойного зазора пакета материалов от диаметра зерна, физико-механических свойств материала и режимов резания, обеспечивающая повышение производительности обработки за счет улучшения условий отвода рабочей жидкости из зоны резания. Эффективный зазор варьируется в пределах от 0,8 мм до 1,5 мм.

3. Установлена функциональная зависимость шага межслойных опор пакета материалов и количества листов в настиле от толщины и физико-механических свойств материала, обеспечивающая требуемую точность вырезанных деталей за счет учета величины прогиба листа. Например, для толщины листа 2 мм шаг межслойных опор должен составлять не более 0,5 м, а для листа толщиной 1 мм - не более 0,3 мм, при этом прогиб будет составлять 0,1 мм.

4. Установлена функциональная зависимость отклонения фронта разрушения пакетированного материала в продольном направлении от величины межслойного зазора, режимов резания и физико-механических свойств материала, обеспечивающая требуемую точность вырезанных деталей за счет изменения величины подачи для выравнивания точек входа и выхода струи из материала. Угол отклонения по слоям пакета материалов варьируется от 1 до 20°.

5. Установлена функциональная зависимость количества листов в пакете материалов от величины межслойного зазора, толщины и физико-механических свойств материала, обеспечивающая повышение производительности обработки. Оптимальное количество листов в настиле обеспечивающих повышение производительности в 1,5 раза составляет 3 листа.

6: Установлена функциональная зависимость ширины п конусности ре-за от межслойного зазора, толщины, физико-механических свойств материала и режимов резания, обеспечивающая требуемую точность вырезанных деталей. .

7. Установлено» что увеличение скорости подачи приводит к снижению; ширины' реза. Обратная зависимость наблюдается' при увеличений толщины материала и межслойного зазор. Увеличение конусообразности сечения наблюдается при росте подачи, зазора и толщины листа. Аналогичная зависимость наблюдается и для угла отклонения струи.

81 Разработаны технологические рекомендации выбора режимов резания и- конструктивные; параметры пакета материалов., Рекомендуется применять резание пакетов материалов гидроабразивной струей с технологическим межслойным зазором при изготовлении больших партий однотипных деталей с минимальным линейным размером * от 100 мм. Оптимальное число слоев в пакете от 2 дог5 прштолщине листа; от 0,3 мм до 5 мм, что позволяет обеспечить лучший отвод отработанной рабочей жидкости из зоны резания.

9.1 Внедрение разработанного технологического процесса пакетной резки материалов гидроабразивной струей позволило увеличить производительность в 1,5 раза, снизить трудоемкость подготовительных работ в 3 раза и получить годовой экономическиШэффект от внедрения 131 тыс.,руб:.

1. Оголева; Л;Н: Инновационный менеджмент Текст. / Л.Н. Оголева. -М.: Инфра-М, 2004. 238 с.

2. Жданов, С.А. Механизмы экономического управления предприятием. Текст. / С.А. Жданов.,- М:: Юнити-Дана, 2002. 319 с. ;

3. Вестник инвестора Текст.: информационно-аналитический бюллетень. 2003, август.

4. Алиев, Ч.А. Система автоматизированного проектирования технологий горячей объемной, штамповки Текст. / Ч.А. Алиев, Г.П> Тетерин. М1: Машиностроение, 1987. - 224 с.

5. Васильев, В.Н. Организация производства в условиях рынка Текст. / В.Н. Васильев. М.: Машиностроение, 1993. - 368 с.

6. Мануйлов, В'.Ф: Технология заготовителы 1ых производств Текст. / В.Ф. Мануйлов: под ред. К. В. Фролова. М;: Машиностроение, 1996. - 256 с.

7. Энциклопедия "Машиностроение" Текст.: в IV т. / Под ред. А.Г. Суслова.- М.: Машиностроение, 2002. Том III- 3. - 840 с.

8. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам: обработки Текст.;/ Г. Л. Амитан, И. А. Байсупов, Ю. М. Барон; под общ; ред. В А. Волосатова. Л.: Машиностроение. Лешшгр. отд., 1988. - 719 е.:

9. Тере1улов, Н.Г. Лазерные технологии на машиностроительном заводе Текст. / Н.Г. Терегулов, Б.К. Соколов, Г.А. Варбанов. Уфа: КумАПП, 1993.-252 с.

10. Потапов, В.А. Струйная обработка: состояние и перспективы развития в Европе и мире Текст. / В.А. Потапов // Вестник машиностроения. -1996. -№1.- С. 26-30.

11. Тихомиров, P.A. Гидрорезание неметаллических материалов Текст. /P.A. Тихомиров, B.C. Гуенко. К.: Технпса, 1984. - 150 с.

12. Машиностроительный комплекс: состояние и варианты развития Текст.: (обзор) // Экономист. №1. - 1996.

13. Меры по развитию машиностроения Текст.: аналитическая записка. Институт комплексных стратегических исследований. — 2005, ноябрь.

14. Баранчиков, В.И. Обработка специальных материалов в машиностроении: Справочник. Серия: Библиотека технолога Текст., / В.И. Баранчиков, A.C. Тарапанов, Г.А. Харламов. М.: Машиностроение, 2002. - 264 с.

15. Тихомиров, P.A. Гидрообработка новый процесс и оборудование Текст.: тез. докл. всеросс. науч. - техн. конф. «Актуальные проблемы машиностроения на современном этапе». - Владимир: ВГТУ, 1995. - С. 63 - 64.

16. Раскрой материалов с помощью струи воды под давлением Текст. // Обувная промышленность. 1975. -№11. - С. 31- 34.

17. Тихомиров, P.A. Гидрорезание судостроительных материалов Текст. / P.A. Тихомиров, В.Ф. Бабанин, E.H. Петухов. Л.: Судостроение, 1987.- 164 с.

18. Шумилин, Б.А. Резание водой: от искусства к технологии Текст. / Б.А. Шумилин //Изобретатель и рационализатор. 1996. - № 12. - С. 12 - 13.

19. Блокнот технолога. Резка абразивной струей Текст. // Изобретатель и рационализатор. 1999. - № 3. - С. 20.

20. Смелянский, В.М. Ресурсосберегающие технологии машиностроения Текст. / В.М. Смелянский // Справочник. Инженерный журнал. 1998. -№ 9. - С. 19 - 24.

21. Гидроструйная контурная резка; Текст.: экспресс-информация ВИНИТИ;// Технология и оборудование механосборочного производства: 1972. - № 36. - Реф. 307. ; ;

22. Шапиро, И. И. Установка|ДЛя контурного разрезания неметаллических материалов; с помощью высоконапорной струи воды Текст. / И.И. Шапиро //Станки и инструмент. 1992. - № 9. - С. 20-22.

23. Полежаев, Ю.В. Процесс установления' эрозионного разрушения преграды при многократном соударении с частицами Текст. / Ю.В. Полежаев //Инженерно-физическишжурнал. 1979i-'№'■■3:.-С. 389!

24. Кравченко, Д.В. О проблеме применения сверхзвуковой с'фуи жидкости для получения-отверстий в листовых материалах Текст. / Д.В. Кравченко»// Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000. - Вып. 5. - С. 175 -179.

25. Гуенко, B.C. Интенсификация процесса, гидрорезания конструкционных материалов; Текст. / B.C. Гуенко, IO.A. Пономарев, A.C. Зенкин // Технология и автоматизация машиностроения; 1981. - № 28. - С. 19 - 23.

26. Проблемы теории проектирования № производства инструмента: тез. докл . совещания, ТулГУ. Тула, 1995. - С. 10 - 12.

27. Скирденко, О.И. Исследование процесса гидрорезания высокоэластичных и других синтетических и рулонированных материалов Текст.: авIтореф. дис. . канд. техн. наук / О.И. Скирденко: Киев, 1978. - 22 с.

28. Кедровский, БХ. Перспективи використання- процесу пдрор1зання Текст. / Б.Г. Кедровский, Ю.В: Клапцов // Легка промышленность. 1989. -№3.-С. 20-21.

29. Саленко, А.Ф: Управление качеством при гидрорезке тонколистовых слоистых» пластиков Текст. / А.Ф. Саленко V/ Оборудование и инструмент. -2003.-№2.-С. 20-21.

30. Крайни; 3. Разрезание* стальных труб абразивно-водной струей Текст. / 3. Крайни // СТИН. 1992. - № 2. - С. 35 - 36. ,

31. Саленко, А.Ф.1 Гидроструйное очищение поверхности твердого тела Текст. / А.Ф: Саленко, В.И? Приходько, И;В. Петко // Резание и инструмент в технологических системах: междунар. науч.-техн. сб. 2000.' Вып. Г.

32. Сазонов, Д.Ю. Экспериментальные исследования по удалению теплозащитного покрытия при гидроструйном расснаряжении боеприпасов Текст., / Д.Ю: Сазонов»// Известия-ОрелГТУ. Сер. «Машиностроение. Приборостроение». 2003. - № 3. - С. 47 - 49^

33. Автоматический крой с помощью водяных струй Текст. // PI Ж. Легкая промышленность. 1977. - № 8. - С. 18 - 19.

34. Использование сильной струи воды при раскрое тканей Текст. // Р. Ж. Швейная промышленность. 1970. - № 6. - С. 24'.

35. Применение струи воды для разрезания ткани Текст. // Р. Ж. Швейная промышленность. 1967. - № 5. - С. 12.

36. Бурнашов, М.А. Теория и технология процесса раскроя пакетов машиностроительных текстильных материалов сверхзвуковой струей жидкости Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / Бурнашов Михаил Анатольевич. -Тула: ТулГУ, 1998. 19 с.

37. Мерзляков, В.Г. Физико-технические основы гидроструйных технологий в горном производстве Текст. / В.Г. Мерзляков, В.Е. Бафталовский, И.В. Иванушкин. М.: ННЦ ГП ИГД им. А.А.Скочинского, 2004. - 340 с.

38. Малышев, Ю.Н. Гидроабразивная технология резания состояние разработок и перспективы применения в угольной промышленности России Текст. / Ю.Н. Малышев, В.М. Зыков, С.А. Кариман // Уголь. - 1999. - №2

39. Боеннер, В.А. Применение гидроструйной технологии для получения гранул носителей катализаторов заданных размеров Текст. / В.А. Боеннер, К.А. Головин, А.Б. Жабин, A.B. Обысов // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000. - Вып. 5. - С. 23 —26.150

40. Попилов, JI.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов Текст. / Л.Я. Попилов. Л.: Машиностроение, 1971.-544 с.

41. Проволоцкий, А.Е. Струйно-абразивная обработка деталей машин. Текст. / А.Е. Проволоцкий. Киев: Техника, 1989. - 279 с.

42. Kovachevic, R. Cutting force dynamics a tool for surface profile monitoring in AWJ Text. / R. Kovachevic, R. Mohan, Y.M. Zhang // ASME J. Eng. -1995.-P. 340-350.

43. Zhou, G. Investigation of topography of waterjet generated surfaces Text. / G. Zhou, M. Leu, E.G. Geskin // PED. 1992. - Vol. 62. - P. 191 - 202.

44. Arola, D. Abrasive waterjet machining of titanium alloy Text. / D. Arola, M. Ramulu // Proc. 8th Amer. Water Jet Conf., Water Jet Techn. Ass., St. Louis.-P. 389-408.

45. Полянский,С.Н. Технология и оборудование гидроабразивной резки Текст. / С.Н. Полянский, А.С. Нестеров // Вестник машиностроения: 2004. -№5.-С. 43-46.

46. Geskin, E.S. Waterjet cutting experiments determine optimal techniques Text. / E.S. Geskin, W.L. Chen // Glass Digest. 1988. - P. 66 - 69.

47. Hashish^ Mi А modeltstuify of metaKcutöhg>withabräsive water jefe M. Hashish //. ASME J: Engng. Mat. and Techn. 106, -1984.: P. 88 - 100.

48. Hashish, Mi Visualization! of the abrasive waterj et cutting process Text. / M: Hashish//. Exp: MechanL28: 19881- Ptr59»-169

49. Kovacevic, R; Monitoring of thermal;!energy distributiomin,abrasive waterjet cutting using infrared:thermography. Text.7 R. Kovacevic, R. Mohan, H. Beardsley //. ASME J. Manuf. Sei. and Engng. 118: -1996. P. 555-563.

50. Bitter,. J:G. A. A study of erosion phenomena Text. / J1 G; A. Bitter //,1963: parti. Wear 6: 169-190.

51. Blickwedel, H. Erzeugung- und Wirkung von Hochdrucki

52. AbrasivstrahlenText. / Hi Blickwedel // VDI Fortschritt-Berichte, Reihe 2, 1990/Nr., 206.

53. Ohlsson, L. Powell J, MagnussonfC Mechanisms of striation formation-in abrasive waterjet cutiing Text. / L. Ohlsson, J* Powell, C. Magnusson// In: Allen N G (ed)*1994 Jet Cutting Technol, Mech. Engng: Publ. Ltd., London, 19941 P. 151 — 164.

54. Zeng, J. Development of an abrasive waterjet kerf cutting model for brittle materials Text. / J. Zeng, T. J. Kim//. In: Lichtarowicz A (ed) Jet Cutting Technol, Kluwer Acad. Press, Dordrecht, 1992. P. 483 - 501.

55. Arola, D! Mechanisms of material removaMn abrasive waterjet machining of commons aerospace materials Text.,/ D. Arola, M. Ramulu //. In: (ed) Proc. 7th Amer. Water Jet Gonf, Vol. 1. Water JetTechn: Ass., St. Louis, P. 43 - 64

56. Arola, D.' A study of kerf characteristics in abrasive wateijet machining of graphite/epoxy composites Text. / D: Arola, M. Ramulu //. 1993. MD-Vol. 45/PED-Vol. 66:-P. 125-150.

57. Kovacevic R; Surface finish*and its relationship to cutting parameters Text. /R. Kovacevic, H. H. Liaw, J. F. Barrows //. SME TP MR88-589, Soc. of Manuf. Engrs., Dearborn. 1988. P. 1-5.

58. Guo, N. S. SchneidprozeP und Schnittqualitat beim Wasserabrasivstrahl-schneiden Text. / S. N. Guo//. VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 2. 1994; Nr. 328.

59. Raju, S. P. Predicting hydro-abrasive erosive wear during abrasive1 waterjet cutting part 1: a mechanistic formulation'and its solution Text. / S. P! Raju, M. Ramulu//. 1994. PED-Vol. 68-1. - P.339-351.

60. Raju, S. P. Predicting hydro-abrasive erosive wear during abrasive waterjet cutting part 2: an experimental study and model verification Text. / S. P. Raju, M. Ramulu //. 1994. PED-Vol. 68-1. - P. 381-396.

61. Mohan; R. Detection of energy dissipation during abrasive waterjet machining using acoustic emission technique Text. / R. Mohan, A. W. Momber, R. Kovacevic //. 1994. MED-Vol. 2-1:- P. 243-256.153

62. Hashish, M. An improved model for erosion by solid particle impactText./ M. Hashish //. In: Field J E, Dear TP (eds) 1987. Proc. 7th Int. Conf. Erosion*by Liquid and Solid Impact, Cavendish Lab., Cambridge. P. 66.1-66.9

63. Поручников, В:Б. проникание конуса в жимаемую жидкость Текст. / В.Б. Поручников // ПММ. 1973. - Вып. 1. - С. 84 - 93.

64. Сагомонян, А .Я. Проникание Текст.,/ АЛ.Сагомонян. М.: Моск. унт, 1974.

65. Александров, А.В. Основы теории упругости и пластичности Текст.: учебник для вузов / А.В. Александров; В.Д. Потапов. М.: Высшая школа, 1990. -400 с.

66. Безухов, Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести Текст.: учебник для вузов / Н.И. Безухов. -М.: Высшая школа, 1965. 320 с.

67. Самуль, В.И. Основы-теории упругости и пластичностиТекст.: учебник для вузов./ В.И. Самуль. М.: Высшая школа, 1982. - 264 с.

68. Шуликовский, В.И. Классическая дифференциальная геометрия в тензорном изложении Текст. / В.И. Шуликовский. М.:Физматгиз, 1963. - 540 с.1549Ф.Рашевский;. И*Ж.«Рйманова^геометрияШ')тензорнь1Й4анализ.: |Гекст.|У • Рашевский.-М.:Наука< 19671- 664 с.

69. Г., Амосов, А. А. Вычислительные методы для инженеров Текст. / А. А. Амосов, Ю. А. Дубинский, Н. В. Копченова М. : Высшая школа, 1994. - 544

70. Самарский, А. А. Численные методы Текст. / А. А. Самарский, А. В. Гулин М.: Наука. 1989.-432 с.

71. Колемаев,. В.А. Теория вероятностей и математическая* статистика. Текст.[/В:А; Колемаев; М;: Высш; шк.,1991t

72. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследование технологических процессов Текст. / A.A. Спиридонов: М:: Машиностроение; 1981.- 184 с.

73. Боярский, А.Я. Статистика и оптимальное планирование, Текст. / А.Я. Боярский. М.: Статистика, 1977. - 264 с.

74. Косандрова, ОЯЕ Обработкам результатов' наблюдений Текст.« / О .П. Косандрова, В.В; Лебедев. М.: Наука, 1970. - 104 с.

75. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов экспериментов Текст. / Л.З. Румшинский. М.: Наука, 1971.

76. Глиновский, В.В. Статистический анализ Текст. / В.В. Глиновский. -М: ИНФРА-М, 2002. 241 с.1021 Тимошенко, С. П. Пластины и оболочки Текст. / С.П. Тимошенко, С. И. Войповский-Кригер //. М: Наука, 1966. -676 с.