автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение работоспособности медицинских метчиков на основе импульсной магнитной обработки

На правах рукописи

ЗАЙЦЕВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МЕДИЦИНСКИХ МЕТЧИКОВ НА ОСНОВЕ ИМПУЛЬСНОЙ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ

Специальность: 05.03.01 - Технологии и оборудование механической

и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново-2006

Работа выполнена б Ивановском государственном энергетическом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Полетаев Владимир Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Куликов Михаил Юрьевич кандидат технических наук, доцент Егорычева Елена Валерьевна

Ведущая организация: Акционерное общество «ТОЧПРИБОР» г. Иваново

Защита диссертации состоится 22 декабря 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.062.03 при Ивановском государственном университете по адресу: 153325, г. Иваново, ул. Ермака 39, учебный корпус №3, ауд.459

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного университета.

Автореферат разослан « 49 » 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Г. Наумов

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Повышение работоспособности режущих медицинских метчиков имеет большую актуальность в настоящее время.

Медицинские метчики подвергаются сильному износу вследствие воздействия биологической коррозии и абразива, частых температурных колебаний при стерилизации и дезинфекции.

Для защиты инструмента от абразивного износа и биологической коррозии необходимо поверхностное упрочнение. Известно много способов упрочнения поверхностных слоев медицинских инструментов: модификация поверхности потоками плазмы, газовая детонация, нанесение защитно-декоративных покрытий, конденсация в вакууме, комбинированный процесс упрочнения и др. Данные способы очень дорогостоящие и не всегда доступны для широкого использования в лечебных учреждениях.

Вследствие этого возникает необходимость увеличения работоспособности медицинских метчиков путем изыскания нового способа их поверхностного упрочнения.

Цель работы. Целью настоящей работы является повышение качества изготовления медицинских метчиков за счет улучшения их эксплуатационных характеристик путем применения упрочняющей импульсной магнитной обработки.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Проведен анализ качества изготовления и эксплуатации медицинских инструментов.

2. Выявлены и исследованы причины низкой износостойкости медицинских метчиков.

3. Разработаны и изготовлены следующие установки: импульсная магнитная, микрофотографическая, для исследования изнашивания медицинских метчиков.

4. Проведены теоретические и экспериментальные исследования физико-механических процессов, протекающих в поверхностных слоях металла, упрочненного импульсной магнитной обработкой; оценено влияние предлагаемого способа упрочнения на износостойкость метчиков.

5. Разработана технология упрочнения медицинских метчиков импульсной магнитной обработкой.

6. Проведены опытные и производственные испытания медицинских инструментов, упрочненных импульсной магнитной обработкой.

Объекты и методы исследования. Основным объектом исследований явились медицинские метчики.

Теоретические исследования проводились на основе использования современных достижений технологии машиностроения, теории оптимизации, физики твердого тела, аппарата математической статистики,

РОС. НАЦ.1!«* • 1

оэ 2огн

Экспериментальные исследования были выполнены с использованием теории математического планирования экспериментов; для обработки и анализа данных экспериментов широко использовалась ЭВМ. Для изучения поверхности режущей части инструментов применялась оптическая микроскопия.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Получена математическая модель оценки влияния режимов импульсной магнитной обработки на износостойкость медицинских метчиков. Проведена оптимизация режимов обработки.

2. Выявлен и исследован механизм изнашивания зубьев медицинских метчиков.

3. На основе применения современных компьютерных программ моделирования разработана методика, которая позволила численно оценить изменение площади зуба в процессе изнашивания инструмента.

4. Установлено изменение физико-механических и эксплутационных свойств медицинских метчиков под влиянием импульсной магнитной обработки, в частности, выявлено увеличение микротвердости поверхностного слоя режущей части инструмента и повышение коррозионной устойчивости.

Практическая ценность работы. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили:

1. Повысить износостойкость медицинских метчиков посредством упрочнения импульсной магнитной обработкой в среднем 1,8 раза.

2. Получить математические модели, отражающие влияние режимов магнитной обработки на износостойкость инструмента, и на основе этих моделей выявить оптимальные режимы импульсной магнитной обработки медицинских метчиков.

3. Модернизировать конструкцию импульсной магнитной установки.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Технологии автоматизированного машиностроения» (ИГЭУ Иваново, 2003-2006 г.); Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» ( Бенардосовские чтения ) ( Иваново, 2003, 2005 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении» (Нижний Новгород, 2003г.); Международном семинаре «Физико-математическое моделирование систем» (Воронеж, 2004 г.); Международной конференции «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов» (Воронеж, 2005 г.); межвузовском семинаре «Физика, химия и механика трибосистем » ( Иваново, 2005, 2006 г.); Всероссийской конференции по биомеханике «Биомеханика -2006» (Нижний Новгород, 2006 г.); региональной научно-технической конференции студентов и аспирантов «ЭЛЕКТРО»-«МЕХАНИКА» (Иваново, 2006 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, получено 1 свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографического списка из 84 наименований и приложения. Содержит 157 страниц машинописного текста, 52 рисунка, 6 таблиц.

Основное содержание работы

Во введешш обоснованы актуальность темы и научные положения, выносимые на защиту. Даны аннотация работы и общая характеристика результатов исследований, полученных а диссертации.

Б первой главе содержится литературный обзор и патентные исследования о методах повышения качества медицинского инструмента. Рассмотрена номенклатура режущего медицинского инструмента. Показаны основные этапы технологии изготовления и требования, предъявляемые к качеству медицинских метчиков, среди которых основными являются величина твердости режущей части, коррозионная устойчивость, параметры микро- и макрогеометрии режущей части.

Рассмотрены особенности эксплуатации режущего медицинского инструмента, технологии нарезания резьбы. Выявлено, что метчики подвергаются сильному износу вследствие действия абразива и биологической коррозии, частых температурных колебаний (при стерилизации и дезинфекции) и особенностей геометрии зуба инструмента.

Медицинские метчики изнашиваются под действием абразива по передней поверхности режущей части. На износостойкость метчика сильное воздействие оказызает биологическая коррозия. Основными разрушителям металлов в медицине являются водородные бактерии, железобактерии, нитрифицирующие бактерии, серобактерии, метанобразующие бактерии. Процесс коррозии в водных растворах происходит за счет двух химических реакций -анодной и катодной. Для защиты инструмента от действия абразива и коррозии необходимо поверхностное упрочнение.

Анализ существующих методов повышения качества изготовления и износостойкости медицинского инструмента показал, что в настоящее время используются методы: нанесение защитно-декоративных износостойких покрытий, модификация поверхностей изделия потоками плазмы, газовая детонация, конденсация в вакууме, комбинированный процесс упрочнения (плазменно-элегсгроискровой, лазерно-плазменный). Проблемой повышения износостойкости медицинского инструмента с использованием вышеперечисленных методов занимались Рыбкин В.Ф., Хабибуллина Н.В., Максимов В.К. и др.

Перспективным направлением в решении проблемы повышения качества медицинского инструмента является обработка импульсным магнитным полем. Изучению вопросов магнитной обработки металлов и характера

структурных изменений в них посвящены работы Лысак Л.И., Малыгина Б.В., Пустовойта В.Н., и др. В работах рассматриваются вопросы сущности обработки, ее эффективности с точки зрения повышения эксплуатационных характеристик деталей за счет магнитно-стрикционного упрочнения и магнитно-дисперсного твердения металла. В настоящее время недостаточно полно изучено влияние сочетания параметров режимов обработки и их влияние на качество упрочняемого инструмента. Отсутствуют рекомендации по применению импульсной магнитной обработки для упрочнения режущего медицинского инструмента.

На основании литературного обзора обоснована актуальность, поставлены цель и задачи исследований.

Во второй главе приводятся теоретические и практические исследования по разработке конструкций установок: по исследованию изнашивания медицинских метчиков, микрофотографической, импульсной магнитной.

Разработаны конструкции магнитного индуктора и импульсной магнитной установки. На программу управления импульсной магнитной установкой получено свидетельство РФ № 2006613391. Проведен анализ геометрии соленоидов для магнитных индукторов с точки зрения их оптимальности. Выявлено, что при увеличении длины соленоида наблюдается ослабление магнитного поля в рабочем зазоре. Напряженность поля в индукторе с оптимальной геометрией (Ъ/Ъ=3/2) больше примерно на 35 - 45 % по сравнению с соленоидом неоптимальной геометрией (Ь/Ь=7/3) при всех равных прочих условиях (рис.1).

Для упрощения расчетов геометрии соленоида и его физических характеристик (максимальной силы тока, напряженности поля внутри соленоида) был разработан программный продукт «Расчет медной катушки». За основу расчета в программе взята формула для расчета напряженности поля в точке, отстоящей от центра катушки на расстояние г.

ВД= VI

п-1

I

и

г + -0 + О,5) п

0)

2-

г+^О+0,5)

(¡+0,5)

т 2

где 10 -условный ток в прямоугольнике витка; Ь - длина соленоида в сечении; И - ширина соленоида в сечении; г - внутренний радиус обмотки; гп, п - количество отрезков условного разбиения сечения соленоида; г - расстояние от центра катушки; ¡, ] - количество циклов расчета, влияющие на точность расчета.

На рис. 2 изображена оболочка программы «Расчет медной катушки».

2003

1500

1000

500

1257

/ш----) : - N : 1 1

1 412 ( 1

261 | ! ! !

-ь 2

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 Длина индуктора, м

0.04

0.06

Рис.1. График функции напряженности поля в точке, отстоящей от центра катушки на расстояние +/-172:

а) - для соленоида с оптимальной геометрией 1Л=3/2;

б) - для соленоида с неоптимальной геометрией Ь/Ь=7/3

<6 'расчёт медной катушки

|(2)| Ж 1

(150

¡2300

Р"

500

1.3

и-дчянасоленоий&>'мм г • снцтренний р-эдм^с оимотки, мм • \Ф число биМов . й" диаметр б^цдаочного провода.'мм II - напряжение питания, В •

/( Г Л'

■ Кпр»-непяотн намот. •ЬнОЛ м

Вычиспгняз >

■•Ч V/ '//УУ, /V

■\Л О *1/2 Х = 0,15м

Махс»1Эльны(4тдх1 = 130,784А, Напряженность гдом:

- при г=• 1/2: Н(-Ш)=533.031 ФМ *приг = 0: Н[0) = 1ЕЙ.74гА'м

- при г в + иг ¡-¡(1/2)^533.031 гА/п Рис. 2. Графическая оболочка программы «Расчет медной катушки»

2

Для проведения экспериментов по оценке эксплуатационных свойств медицинских метчиков была разработана и изготовлена установка на базе вертикально-фрезерного станка, состоящая из блока для изнашивания инструмента и блока контроля инструмента. Использование данной установки позволило сократить трудоемкость исследований износостойкости метчиков.

Для исследований с помощью оптической микроскопии состояния режущих кромок разработана и изготовлена конструкция микрофотографической установки с цифровой фотокамерой. Данная установка для микрофотографирования позволяет получать снимки с оптическим увеличением х50...300раз и с разрешением полученных снимков 1280x960 dpi.

В третьей главе исследовано влияние режимов импульсной магнитной обработки на износостойкость медицинских метчиков с помощью методов математического планирования эксперимента. Проведен сравнительный анализ показателей механических и эксплуатационных свойств инструмента, упрочненного и неупрочненного импульсной магнитной обработкой.

Оценка влияния режимов обработки проводилась с медицинскими метчиками наиболее распространенными и применяемыми при осгеосинтезе: диаметр резьбы - 4,5 мм; диаметр тела - 3,5 мм; длина резьбовой части - 70 мм; общая длина без рукоятки - 130 мм; материал - нержавеющая сталь. Обрабатываемый материал - говяжья берцовая кость.

Определение оптимальных режимов обработки осуществлялось по имеющейся методике, на основании которой была получена следующая математическая модель 2-го порядка:

Для модели 2-го порядка на основании полученных результатов (зависимости (2) и рис. 3) были сделаны следующие выводы:

- на параметр износостойкости модели 2-го порядка напряженность поля и длительность импульса оказывают почти равнозначащее влияние;

- оптимальными режимами импульсной магнитной обработки для медицинских метчиков являются напряженность поля Н = 1100 -1200 кА/м, время обработки t = 4 - 6 сек.

Выявлено также, что дальнейшее увеличение напряженности магнитного поля выше указанных величин приводит к незначительному повышению износостойкости обрабатываемого инструмента.

Исследованиями установлено, что применение импульсной магнитной обработки при оптимальных режимах повышает твердость режущей части медицинского инструмента на 10-20 %. На рис. 4 представлена гистограмма изменения твердости режущей части метчика в зависимости от времени обработки магнитным полем при напряженности поля 1160 кА/м.

Рис. 3. Уровни износостойкости инструмента в зависимости от

напряженности магнитного поля Н и времени обработки I

неупр 2 4 6 8

Время обработки, с

Рис. 4. Микротвердость режущей части медицинского метчика в зависимости

от_времеии обработки при напряженности магнитного поля 1160 кА/м

Проведенными исследованиями выявлено повышение коррозионной устойчивости режущей части медицинского метчика, упрочненного импульсной магнитной обработкой. Испытания на коррозионную устойчивость проводились капельным способом по методике испытаний металлов (ГОСТ 21240). На обезжиренную поверхность испытываемых образцов наносились капли раствора Н2804 +Си304. Оценивалось время появления отложений меди на поверхности. Эксперименты показали увеличение коррозионной устойчивости на 15 - 30 %.

В ходе экспериментов установлено, что качество нарезанной резьбы сильно влияет на точность закрепления костных фрагментов. При низком качестве резьбы возможны осевые перемещения крепежных винтов, что приводило к вырыванию их вместе с костной тканью из зоны перелома. При низком качестве отверстия под резьбу (рваные края, неправильный угол оси отверстия, неправильно подобранный диаметр под резьбу) увеличивается вероятность неточного и неправильного проведения процесса нарезания резьбы. Все это сказывается при фиксации костных фрагментов крепежными винтами. На рис.5 приведены результаты испытаний на разрушение костных фрагментов в зависимости от качества инструмента и глубины резьбового отверстия. Максимальное нагрузка до разрушения при применении изношенного метчика меньше силы до разрушения при использовании неизношенного метчика.

4000

2000

В-" 1500 --

3500

2500

3000

1000 -■

500

0

Щ—

"Й

□ Изношенные после упрочнения _

□ Изношенные мед.учреждением

□ Новые

1=2

1=4

1=6

1, мм

Рис.5. Испытание резьбы в костных фрагментах на разрушение

(нагрузка Р) в зависимости от качества инструмента и глубины резьбового отверстия I

Проведены исследования по оценке работоспособности инструмента, упрочненного и неупрочненного импульсной магнитной обработкой. Изна-

шивание инструмента проводилось циклами, имитирующими работу медицинского инструмента и включающими в себя: изнашивание на экспериментальных установках, дезинфекцию, предстерилизационную очистку, стерилизацию. Оценивалась средняя наработка инструмента до отказа (рис. б). Установлено, что работоспособность медицинских метчиков после импульсной магнитной обработки увеличилась в среднем 1,8 раза.

800 700 600

$ 500

S 400

о

£ зоо 200 100 0

а) б)

Рис.6. Средняя наработка медицинских метчиков до отказа d относительных единицах (Нб, ога. ед.):

а) - неупрочненного;

б) - упрочненного импульсным магнитным полем

(Н=1160 кА/м, t=4 с)

В четвертой главе изложены результаты микрофотографического исследования качества медицинских метчиков. Разработана методика, которая позволила численно оценить изменение площади зуба в процессе изнашивания инструмента. Был выявлен различный характер износа зубьев, упрочненных и неупрочненных импульсной магнитной обработкой.

Согласно разработанной методике, на первом этапе с помощью параметрических технологий программы «T-FIex CAD» снимок зуба метчика (рис.7) переносился в соответствующем масштабе в оболочку программы. На данный снимок наносилась параметрическая решетка. На следующих этапах на сетку наносились линии профиля изображения, затем изображение удалялось (рис.8а). После этой операции оставался профиль, построенный через параметрические узлы. Такие параметрические модели строились для зубьев метчиков с «нулевым» и «п»-м циклом износа. На последнем этапе происходило объединение изношенного и неизношенного профилей зуба метчика. Это позволяло непосредственно определить величину износа по плоскости зуба, образованного режущими кромками (рис.8б).

Исследования проводились на первых пяти зубьях (четырех зубьях режущей части и одном зубе калибрующей части). После 100 нарезанных отверстий происходила микросъемка каждого зуба. Максимальное количество

600-S75

<3 .75-42 щшжят 5

отверстий было выбрано исходя из средней износостойкости по данным модели 2-го порядка. Было принято среднее значение 600 нарезанных отверстий. При помощи полученной методики были получены значения изменения площади зубьев в процессе изнашивания инструмента (рис.9 и рис.10).

Рис. 7. Режущий зуб меггчика, полученный микрофотографированием

M/jmJÂ

Рис.8. Площадь профиля зуба в «T-FLEX CAD 2D 7.2»:

а) - создание профиля зуба в оболочке программы;

б) - наложение профилей зубьев изношенного и неизношенного метчика:

- «нулевой» цикл износа (S2);

- «п» цикл износа (Si)

Относительная величина износа Uf определялась по формуле:

LJ S,

где Б, - площадь профиля зуба «нулевого»цикл износа; Б2 - площадь профиля зуба «п» цикла износа.

200 300 400 Количество отверстий, п

Рис.9. Изменение площади зуба (износ) метчика по пяти первым зубьям в зависимости от количества отверстий без упрочнения импульсным магнитным полем

Количество отверстий, п

Рис. 10. Изменение площади зуба (износ) метчика по пяти первым зубьям в зависимости от количества отверстий после обработки импульсным магнитным полем (1=4с, Н=1160кА/м)

а) б)

Рис. 11. Микрофотографии зубьев медицинских метчиков после 0; 400; 600 отверстий (увеличение хбО):

а) - упрочненных импульсным магнитным полем;

б) - неупрочненных

В результате микрофотографического исследования износ после обработки импульсным полем (£=4с, Н=1160кА/м) уменьшился в среднем по всем пяти зубьям 1,8 раза. Первый зуб является наиболее нагруженным, чем все остальные из пяти зубьев. Нагрузка при нарезании резьбы распределялась между первыми четырьмя зубьями (режущая часть), пятый зуб выполнял функцию калибровки.

Микрофотографическими исследованиями было выявлено различие в характере износа инструмента, упрочненного и неупрочненного импульсным магнитным полем.

Как видно из рис.116 у неупрочненного инструмента на начальном этапе наблюдалось интенсивное мелкоструктурное сглаживание режущих кромок и микровершин по всей плоскости, образованной режущими кромками. В данном случае костный материал выполнял роль мелкозернистого абразива, действуя на материал метчика. Мелкие частички на поверхности фрагмента с внутренними мозговыми тканями образовывали данный абразив. Недостаточная твердость поверхностного слоя зуба метчика не позволяла в должной мере сопротивляться воздействию абразива. Дальнейшее полирование частичками костного материала приводило к завальцовыванию кромок, что в свою очередь приводило к увеличению крутящего момента, необходимого для нарезания резьбы. Как известно костный материал неоднороден (в экспериментах использовались бедренные костные фрагменты), поэтому увеличение крутящего момента приводило к выкрашиванию достаточно твердых частичек костного материала, которые оставляли микроцарапины на режущей поверхности зуба метчика. После цикла дезинфекции в местах царапин начиналась активно развиваться коррозия. В дальнейшем из-за коррозии происходило выкрашивание частичек металла инструмента с последовательным полированием выкрашенных мест костным абразивом. Происходило значительное увеличение площади режущих кромок, что приводило к резкому нагреву инструмента, к неправильному формированию профиля резьбы в костном фрагменте, что не допустимо при работе с живыми тканями.

Изнашивание режущей кромки упрочненного инструмента происходило в основном за счет микровыкрашивания режущей поверхности метчика (рис. 11а). Большая твердость, мелкодисперсная структура поверхностного слоя инструмента в результате магнитной обработки позволяла в должной мере сопротивляться действию абразива. Поэтому количество теряемых зерен под влиянием коррозии было достаточно мало. Пилообразный профиль резьбы не вызывал резкого увеличения крутящего момента, что благоприятно сказалось на температурном режиме работы медицинского метчика. В результате чего, износ упроченного инструмента происходил медленнее, чем у неупрочненного импульсной магнитной обработкой.

Основные результаты и выводы по работе

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования по решению проблемы повышения износостойкости режущего медицинского инструмента позволили сделать следующие выводы:

1. Исследованы особенности эксплуатации режущего медицинского инструмента, выявлены основные факторы, снижающие эксплуатационные характеристики и отказ инструмента. Установлено, что основными факторами, снижающими износостойкость инструмента, являются недостаточная твердость режущих кромок зуба инструмента, недостаточная коррозионная устойчивость.

2. Разработаны и изготовлены конструкции установок: импульсной магнитной, по исследованию процесса изнашивания медицинских метчиков, для микрофотографирования. На программу управления импульсной магнитной установкой получено свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613391. При помощи разработанной программы «Расчет медной катушки» проведен расчет геометрии соленоидов для магнитных индукторов для обрабатываемого инструмента.

3. Получена математическая модель, устанавливающая связь между оптимальными режимами обработки и износостойкостью инструмента.

4. Проведены исследования по изучению влияния качества медицинских метчиков на качество резьбы в костном фрагменте. Исследования показали различные прочностные характеристики костных фрагментов после нарезания резьбы упрочненным и неупрочненным инструментом.

5. Проведены исследования влияния импульсной магнитной обработки на эксплутационные показатели медицинского инструмента. Исследования показали повышение износостойкости режущего медицинского инструмента в среднем 1,8 раза. Выявлено увеличение микротвердости режущей части на 10 - 20 %, и коррозионной устойчивости на 15 - 30 %.

6. Проанализирован механизм изнашивания режущей части медицинских метчиков. Установлено различие в характере износа медицинских метчиков, упрочненных и неупрочненных импульсной магнитной обработкой.

7. Медицинские метчики, упрочненные импульсной магнитной обработкой, испытаны и внедрены на базе кафедры травматологии, ортопедии и ВПХ ГОУ ВПО «Ивановской государственной медицинской академии Росздрава» - Ивановском областном госпитале для ветеранов войн (ГВВ). Испытания показали увеличение срока службы инструмента в среднем 1,9 раза.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Зайцев A.A. Состояние вопроса о повышении качества и долг- говечности медицинских инструментов (сверл) импульсной магнитной обработкой. // Студенческая научно-практическая конференция «Механика на рубеже веков». Иваново, ИГЭУ, 2003. - С.6-7.

2. Зайцев A.A., Басыров И.З., Полетаев В.А. Исследование износа режущего тонколезвийного медицинского инструмента. // Прогрессивные технологии в Машино- и приборостроении. Сборник статей по материалам Всероссийской научно-техн. конф. - Н.Новгород - Арзамас: НГТУ-АГПИ, 2003.-С.172-176.

3. Зайцев A.A., Полетаев В.А. Басыров И.З. Повышение износостойкости спиральных сверл. // Материалы Междунар. научно-техн. конф. «Состояние и перспективы развития энерготехнологий», Иваново, ИГЭУ, 2003 - С.131.

4. Зайцев A.A., Полетаев В.А., Басыров И.З. Математический анализ износа резьбонарезающего медицинского инструмента. // Физико-математическое моделирование систем: Материалы Междунар. семинара.- Воронеж; Воронеж. Гос. Техн. Ун-т, 2004. - С.24-28.

5. Зайцев A.A., Полетаев В.А. Исследования влияния медицинских метчиков на качество резьбы в костных фрагментах при остеосинтезе. // Материалы Междунар. научно-техн. конф. «Состояние и перспективы развития энерготехнологий», т2., Иваново 2005. - С.144.

6. Зайцев A.A., Полетаев В.А. Упрочнение импульсной магнитной обработкой медицинских метчиков для остеосинтеза. // Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов: Материалы VI Междунар. конф. 4.1- Воронеж; Воронеж. Гос. Техн. Ун-т, 2005. -С. 225-226.

7. Зайцев A.A., Полетаев В.А. Исследование влияния медицинских сверл и метчиков на качество резьбы в костных фрагментах при остеосинтезе. // Материалы Междунар. научно-техн. конф. «Состояние и перспективы развития энерготехнологий», т2., Иваново, 2005 - С. 142.

8. Зайцев A.A. Разработка экспериментальной установки для оценки износостойкости медицинских метчиков. // Межвузовский сборник научных трудов «Физика, химия и механика трибосистем», ИВГУ 2005. - С.70-72.

9. Зайцев A.A., Полетаев В.А., Львов С.Е. Исследование влияния качества медицинских метчиков на качество резьбы в костном фрагменте. // Биомеханика -2006. VIII Всероссийская конференция по биомеханике: Тезисы докладов. Нижний Новгород; ИПФ РАН, 2006. - С.160-162.

10. Зайцев A.A. Оптимизация режимов импульсной магнитной обработки для упрочнения медицинских метчиков. // Межвузовский сборник на-

учных трудов «Физшса, химия и механика трибосистем», ИВ ГУ 2006. -C.S0-S4.

П.Зайцев A.A., Заховаев Ю.С., Полетаев В.А., Увеличение сроков службы медицинских метчиков при упрочнении инструмента магнитным полем. «ЭЛЕКТРО»-«МЕХАНИКА»// Материалы региональной научно-технической конференции студентов и аспирантов. - Иваново: ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина », 2006. - С.34-35.

12. Зайцев A.A., Полетаев В.А. Повышение долговечности медицинских метчиков импульсной магнитной обработкой. //Вестник ИГЭУ вып. 3 2006г. -С.29.

13. Управление микропроцессором PIC12F629 импульсной магнитной установки УМ-ИМУ-629. Свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613391, М.: 27 сентября 2006.

ЗАЙЦЕВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МЕДИЦИНСКИХ МЕТЧИКОВ НА ОСНОВЕ ИМПУЛЬСНОМ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ

АВТОРЕФЕРАТ • диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Лицензия ИД № 05285 от 4 июля 2001 г. Подписано в печать 2.11.2006. Формат 60x84 1/16. Печать плоская. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 137. ГОУ .ВПО «Ивановский государственный энергетический 1 университет им. В.И. Ленина» 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34. Отпечатано в РИО ИГЭУ.

¿Cïf /

JjftJT

Введение

ГЛАВА ПЕРВАЯ. Литературный обзор и постановка задач исследования

1.1. Классификация медицинского инструмента

1.1.1. Ножи хирургические

1.1.2. Долота медицинские

1.1.3. Ножницы медицинские

1.1.4. Сверла медицинские

1.1.5. Метчики медицинские

1.2. Технологическая последовательность остеосинтеза

1.3. Металлы в медицине, используемые для изготовления медицинских инструментов

1.3.1. Краткая характеристика металлов, используемых в медицине

1.3.2. Биологическая коррозия металлов в медицине

1.3.3. Основные методы защиты металлов от коррозии в медицине

1.4. Технологический процесс изготовления режущего медицинского инструмента

1.5. Основные требования, предъявляемые к эксплуатационным характеристикам медицинских инструментов

1.6. Методы повышения износостойкости режущего медицинского инструмента ^

1.7. Выбор метода упрочняющей обработки

1.8. Возможности магнитной обработки и опытно промышленных импульсных магнитных установок

1.9. Характер структурных изменений в металлах под воздействием ^ магнитного поля

Выводы и задачи исследования

ГЛАВА ВТОРАЯ. Конструкторские разработки

2.1. Разработка экспериментальной установки для оценки износостойкости медицинских метчиков

2.1.1. Разработка основного блока

2.3.2. Разработка измерительного блока

2.2. Разработка конструкции микрофотографической установки

2.2.1. Принципиальная схема микрофотографической установки

2.2.2. Разработка блока крепления медицинских метчиков для микрофотографической установки

2.3. Разработка конструкции импульсной магнитной установки

2.4. Разработка конструкции магнитного индуктора

2.4.1. Анализ форм-фактора соленоида

2.4.2. Расчет напряженности магнитного поля в магнитном индукторе

2.4.3. Разработка программного продукта для анализа индуктора 63 Выводы

ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Исследование влияния режимов импульсной магнитной обработки на эксплутационные и физико-механические свойства медицинского инструмента

3.1. Постановка задачи проведения эксперимента по оценке влияния режимов импульсной магнитной обработки на износостойкость медицинского инструмента

3 J J-Математическое описание процесса влияния режимов импульсной магнитной обработки моделью 1-го порядка

3.1.2. Определения зоны оптимума для режимов импульсной магнитной обработки

3.1.3. Исследование зоны оптимальных режимов импульсной магнитной обработки полиномом 2-го порядка

3.2. Определение химического состава металла для изготовления медицинского метчика

3.3. Исследование влияния режимов импульсной магнитной обработки на коррозионную устойчивость медицинских метчиков

3.4. Исследование влияния режимов импульсной магнитной обработки на микротвердость медицинских метчиков

3.5. Исследование влияния геометрии медицинских метчиков на качество резьбы в костном фрагменте

3.6. Механизм упрочнения поверхностного слоя металла импульсной магнитной обработкой

Выводы

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Исследование изнашивания медицинского j ^^ инструмента

4.1. Исследование геометрии медицинских метчиков

4.2. Разработка методики для анализа изнашивания медицинских метчиков

4.3. Математическое исследование изнашивания медицинских метчиков 1Q

4.4. Микрофотографическое исследование изнашивания медицинских метчиков

4.5. Производственные испытания медицинских метчиков

Выводы Ц

Результаты и выводы по работе 11 g

Оценка экономической эффективности внедрения импульсной магнитной обработки медицинских метчиков

Повышение износостойкости режущих медицинских инструментов, в частности метчиков, имеет большую актуальность в настоящее время.

Основные требования, предъявляемые к медицинским метчикам, сводятся к параметрам микротвердости, остроте режущих кромок зуба, высокой коррозионной устойчивости. Обеспечение комплекса данных параметров обеспечивает его высокую работоспособность.

Результатом использования импульсной магнитной обработки является уменьшение напряжений в структуре металла под действием импульсного магнитного поля, что приводит к увеличению срока службы инструмента в 1,5-2 раза.

Внедрение данного вида обработки в технологический процесс изготовления медицинского инструмента представляется возможным и целесообразным. Низкая себестоимость, высокая производительность, простота технологии импульсной магнитной обработки, высокий уровень безопасности и экономический эффект позволяют рекомендовать использовать её в медицинских учреждениях

Цель работы. Повышение качества изготовления медицинских метчиков за счет улучшения их эксплуатационных характеристик путем применения импульсной магнитной обработки.

Научная новизна.

1. Получена математическая модель оценки влияния режимов импульсной магнитной обработки на износостойкость медицинских метчиков. Проведена оптимизация режимов обработки.

2. Выявлен и исследован механизм изнашивания зубьев медицинских метчиков.

3. На основе применения современных компьютерных программ моделирования разработана методика, которая позволила численно оценить изменение площади зуба в процессе изнашивания инструмента.

4. Установлено изменение физико-механических и эксплутационных свойств медицинских метчиков под влиянием импульсной магнитной обработки, в частности, выявлено увеличение микротвердости поверхностного слоя режущей части инструмента и повышение коррозионной устойчивости.

Практическая значимость. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили:

1. Повысить износостойкость медицинских метчиков посредством упрочнения импульсной магнитной обработкой в среднем 1,8 раза.

2. Получить математическую модель, отражающую влияние режимов магнитной обработки на износостойкость инструмента, и на основе этой модели выявить оптимальные режимы импульсной магнитной обработки медицинских метчиков.

3. Разработать и модернизировать конструкцию импульсной магнитной установки.

Выводы

1. Получены математические модели, устанавливающие связь между режимами импульсной магнитной обработки и износостойкостью медицинских метчиков:

- на параметр износостойкости напряженность поля и длительность импульса оказывают почти равнозначащее влияние (Ьц « Ь22);

- взаимодействие факторов напряженности магнитного поля и времени обработки не существенно.

2. Определены, на основе анализа полученных моделей, оптимальные режимы обработки импульсным магнитным полем медицинских метчиков: а) напряженность поля Н: 1100 - 1200 кА /м; б) длительность импульса t: 4- 5 сек.

3. Выявлено, что импульсная магнитная обработка приводит к увеличению параметра микротвердости режущей части медицинских метчиков до 20 %.

4. Исследования показали повышение коррозионной устойчивости медицинских метчиков на 20-35 %.

5. В ходе эксперимента был выявлен различный характер влияния геометрии метчиков на качество резьбы в костном фрагменте:

- при нарезании резьбы изношенным метчиком профиль резьбы в костном фрагменте получается неидеальным вследствие значительного изменения геометрии режущих и калибрующих зубьев метчика;

- при нарезании резьбы неизношенным метчиком профиль резьбы в костном фрагменте практически совпадает с профилем резьбы крепежного винта. Соответственно повышается прочность резьбового соединения.

6. Проведены сравнительные экспериментальные и производственные исследования влияния магнитного упрочнения на эксплутационные показатели медицинских метчиков. Работоспособность метчиков увеличилась в среднем 1,8 раза.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Исследование изнашивания медицинского инструмента

4.1. Исследование геометрии медицинских метчиков

Геометрия медицинских метчиков отличается от метчиков предназначенных для нарезания резьбы в металле.

Согласно каталогу: 245.245-130. Диаметр резьбы - 4,5 мм; диаметр тела -3,5 мм; длина резьбовой части - 70 мм; общая длина без рукоятки -130 мм; материал - нержавеющая сталь (рис.4.1).

I II Аш^

Рис.4.1. Медицинский метчик 0 4.5 мм

Профиль медицинского зуба медицинского метчика представляет собой почти прямоугольный треугольник (углы при вершинах: -30°,60°,90°). Профиль резьбы обусловлен типом винтов под крепление костных фрагментов (кортикальный тип). На рисунке 4.2 изображены два зуба режущей части, которые показывают данный тип резьбы.

Шаг резьбы, Р=1,5

Рис.4.2. Кортикальный профиль режущей части медицинского метчика (увеличение х50)

Согласно ГОСТ 3266-81 [74] профиль зуба метрического машиностроительного метчика имеет форму правильного треугольника (угол при вершине 60°). Медицинские метчики имеют 3 пера, имеют более широкую сердцевину и большие осевые размеры нарезающей части. Нарезающая длина увеличена в 2 раза по сравнению с машиностроительным инструментом. Угол режущей части ср=6°, угол наклона винтовых канавок ю=0°. На рис. 4.3. приведены геометрические элементы медицинского метчика.

Передняя поверхность прямолинейна, обеспечивает в достаточной степени постоянство переднего угла на калибрующей и режущей частях. Прямой профиль канавок и задняя поверхность зуба обеспечивают целостность резьбы при вывертывании метчика из отверстия.

4.2. Разработка методики для анализа изнашивания медицинских метчиков

Для анализа характера износа режущей части медицинского метчика (всего профиля зуба) и его фактического значения была разработана методика. Блок-схема данной методики приведена на рис. 4.4.

На подготовительном этапе для получения микроснимков использовалась микрофотографическая установка (глава 2). С ее помощью был получен снимок передней и главной задней поверхностей зуба медицинского метчика (рис. 4.5). Такие снимки выполнялись вдоль оси метчика на длине режущей части и пары витков калибрующей части [75, 76].

На первом этапе были применены параметрические технологии программного комплекса «Т-FLEX CAD 2D 7.2» [77]. Программа обеспечивает высокую степень гибкости и возможность изменения изображения при сохранении соотношений между элементами, которые в последствие могут быть изменены по зависимостям (формулам), полученными в результате исследования.

Полученный на микрофотографической установке снимок переносился в соответствующем масштабе в оболочку программы. На данный снимок наносилась параметрическая решетка, состоящая из 2D узлов и взаимно перпендикулярных бесконечных прямых (рис.4.6). Количество прямых и узлов определяется параметрами снимка, его размерами.

На втором и третьем этапе на сетку наносятся линии профиля изображения и изображение удаляется. После этой операции остается профиль, построенный через параметрические узлы, которые впоследствии могут изменять профиль зуба (рис.4.7). Полученные крайние узлы профиля соединяются между собой.

Таким образом, получается замкнутый контур, который имеет определенную площадь Sj. Эта площадь измеряется математическим аппаратом программы.

Получение микроснимков режущих поверхностей инструмента

Создание и нанесение параметрической сетки на снимок режущей части метчика с «нулевым» циклом износа

Создание и нанесение параметрической сетки на снимок режущей части метчика с «N» циклом износа

Анализ площади замкнутого контура, построенного по линиям профиля с «нулевым» циклом износа

Анализ площади замкнутого контура, построенного по линиям профиля с «N» циклом износа

Определение разности между площадями контуров с «N»h «нулевым» циклом износа

Анализ результатов

Рис. 4.4. Блок-схема методики по математическому анализу изнашивание режущей части медицинского метчика

Рис.4.5. Микрофотография изношенной режущей части зуба медицинского метчика 0 4.5 мм (увеличение х80)

Рис.4.6. Параметрическая решетка, наложенная на изображение зуба метчика

Рис.4.7. Профиль зуба в оболочке «Т-FLEX CAD 2D 7.2»

Такие параметрические модели строятся для зубьев метчиков с «нулевым» и «п» циклом износа.

На четвертом этапе происходит объединение изношенного и неизношенного профилей зуба метчика. Это позволяет непосредственно определить величину износа по плоскости зуба, образованного режущими кромками (рис.4.8).

На заключительном этапе происходит анализ результатов исследований.

Фактическая площадь износа определятся по формуле:

Sf — s, s2,

4.1) где Sf-фактическая площадь износа;

51 - площадь профиля зуба «нулевого»цикл износа;

52 - площадь профиля зуба «п» цикла износа;

Относительная величина износа Uf определяется по формуле:

100 %

4.2)

Аналогично производится расчет по другим зубьям медицинского метчика [77].

Свойство

PERIMETER

ХМ ASS YMASS Z Значение:

5124.14 X Описание:

Площадь штриховки / уул/л/х/у/У/

Рис.4.8. Площадь профиля зуба в «Т-FLEX CAD 2D 7.2»:

- «нулевой» цикл износа (S2);

- «п» цикл износа (Si)

4.3. Математическое исследование изнашивания медицинских метчиков

Для математического исследования был использована методика (4.1.1.) В качестве образцов выступали партии медицинских метчиков без обработки импульсным магнитным полем и обработанных импульсным полем при оптимальных режимах t=4c, Н=1160кА/м. Исследования проводились на 5 зубьях (4 зуба режущей части и 1 зуб калибрующей части). После 100 нарезанных отверстий происходила микросъемка каждого зуба. Максимальное количество отверстий было выбрано исходя из полученных данных из главы 3. Было принято среднее значение 600 нарезанных отверстий [79,80].

На рисунке 4.9 представлен графически износ третьего зуба, без импульсной магнитной обработки. На рисунке 4.10 представлен графически износ третьего зуба, обработанного импульсной магнитной обработкой: t=4c, Н=1160кАУм.

Анализ рисунков 4.8 и 4.9 показал следующее:

1. У обработанного полем (t=4c, Н=1160кА/м) метчика фактический износ по плоскости, образованной режущими кромками составил 6,3%.

2. Без обработки импульсным полем - фактический износ по плоскости, образованной режущими кромками составил 12,9%.

3. Относительная износостойкость третьего зуба после обработки импульсным магнитным полем увеличилась в 2 раза.

Остальные результаты математического исследования износа сведены в таблицу 4.1. По данным таблицы 4.1 строятся графики рис.4.11,4.12,4.13.

1. Изделия медицинской техники: Каталог/ Мин-во здравоохранения СССР. М.: Медтехника, 1980. - 182 с.

2. Викторова B.JI. Новые медицинские инструменты. М.: Машиностроение, 1987.-150 с.

3. Антошин В.А. Режущие и колющие хирургические и глазные инструменты. М.: Медицина, 1985. - 112 с.

4. Башков В.М., Кацев П. П. Испытание режущего инструмента на стойкость. -М.: Машиностроение, 1985. 136 с.

5. Аржеухова М.А., Косов В.И., Миронов М.А. Повышение стойкости ножниц для коронок методом лазерной обработки. // Медицинская техника, 1982, № 6, с. 23 27.

6. Рыбкин В.Ф. и др. Диффузионное хромирование деталей медицинской техники из углеродистых сталей. // Медицинская техника, 1985, №2, с. 34-40.

7. Основы остеосинтеза. // Остеомед, №2, с. 4 20

8. Лисицкий P.M. Медицинский инструментарий и аппаратура М. Медицина, 1989.- 152 с.

9. Безак В. И. Медицинский инструментарий и аппаратура. М.: Медицина, 1969.- 192 с.

10. Инструменты хирургические. Металлические материалы: ГОСТ 30208. Введ. 01.01. 94. 1994. - 12 с.

11. Новые медицинские инструменты: Сб. науч. тр./ ВНИИ мед. приборостроение / Науч. ред. В.Х. Сабитов. М.: ВНИИМП, 1988. -146 с.

12. Войтович В.А. Биологическая коррозия. //Медицинская техника, 1992, № 4, с 48-56.

13. Волков A.M. и др. Получение матовых поверхностей у медицинского инструмента из различных материалов. // Мед. техника, 1983, №2, с.27-30.

14. Метрологическое обеспечение, испытание и надежность медицинской техники. Сб. науч. тр. / ВНИИ мед. приборостроение / Глав, ред. В.А. Викторов. -М.: ВНИИМП, 1986. 131 с.

15. Левин М.В. Комплексная механизация и автоматизация производства медицинской техники. // Медицинская техника, 1984, № 5, с. 48 -52.

16. Проблемы техники в медицине: Труды науч. тех. конф. Таганрог.: ТРТИ, 1980.-356 с.

17. Басыров И. 3. Повышение работоспособности медицинских инструментов на основе импульсной магнитной обработки. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. // Иваново 2003.

18. Технология шлифования и заточки режущего инструмента / М. М. Палей, JI. Г. Дибнер, М. Д. Флид. М.: Машиностроение, 1988. -288 с.

19. Хабибулина Н.В. Термообработка медицинского инструмента из мартенситных коррозионных сталей. // Медицинская техника, 1981, № 1, с. 29-32.

20. Лочева В.В. Исследование покрытий микрохирургических инструментов. // Медицинская техника, 1988, № 2, с. 17-21.

21. Ливенсон А.Р. Электробезопасность медицинской техники. М.: Медтехника, 1981. - 344 с.

22. Бороухин Ю.А. О стойкостных зависимостях сверл, подвергнутых магнитной обработке. // Труды Горьковского политехнического института. Вып.39,1977, с. 36-39.

23. Малыгин Б.В. Магнитное упрочнение ножей для гильотинных ножниц. // Вестник машиностроения. 1987. - № 9. - С. 20.

24. Малыгин Б.В. Повышение стойкости инструмента и оснастки магнитной обработкой. // Металлург. 1987. - № 10. - С. 46 - 47.

25. Молчанова Н.Г. Влияние магнитного состояния инструментального материала на процессы резания и трения металлов. // Тр. ин-та / Ташкент, политех, ин-т. 1974. Вып. 88. - С. 89 - 92.

26. Постников С.Н. К вопросу об исследовании электрических явленийпри трении и резании металлов. М.: Наука, 1969. - 108 с.

27. Малыгин Б.В. Повышение надежности инструмента, приспособлений и деталей с помощью магнитно-импульсной обработки. // Лесное хозяйство. -1987.№7.-С. 63.

28. Малыгин Б.В. Эффективность внедрения магнитной обработки инструмента и деталей машин. // Технология и организация производства. 1988. №1. - С. 7-9.

29. Малыгин Б.В. Магнитное упрочнение инструмента и деталей машин. М.: Машиностроение, 1989. - 150 с.

30. Малыгин Б.В. Магнитное повышение долговечности работы и коррозионной стойкости оборудования пищевой промышленности. // Пищевая промышленность. 1987. - №1. - С.47 - 48.

31. Марков СИ. Исследование влияния постоянного магнитного поля на кинематику фазовых превращений, структуру и механические свойства конструкционных сталей: Автореф. Дисс канд. техн. наук. М: ЦНИИ Маш, 1970.-22 с.

32. Бернштейн M.JI. Термомагнитная обработка стали. М.: Металлургия,1968.-95 с.

33. Лысак Л.И., Николин Б.И. Физические основы термической обработки стали. Киев.: Техника, 1975, - 304 с.

34. Тархунов Д.Н. О природе повышения износостойкости деталей и инструмента магнитной обработкой. // Трение и износ. -1982. -№2. -С. 496-498.

35. Барон Ю.М. Магнитно-абразивная и магнитная обработка изделий и режущих инструментов. Л.: Машиностроение, 1977. - 229 с.

36. Якунин Г.И., Молчанова Н.Г. // Исследование новых эффектов, связанных с термоэлектрическими явлениями и влияние на стойкость быстрорежущих резцов. Электрические явления при трении и резании металлов. М.: Наука,1969, с. 49-55.

37. Мирошниченко Ф.Д. Экспериментальные и теоретические исследованиямагнитных и механических свойств и фазовых превращений в ферромагнетиках: Автореф. Дис . д-ра физ.-мат. наук. Запорожье, ЗМЕТИ, 1971.-44 с.

38. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. М.: Машиностроение, 1985.-496 с.

39. Зайцев А. А. Разработка экспериментальной установки для оценки износостойкости медицинских метчиков. // Межвузовский сборник научных трудов «Физика, химия и механика трибосистем», ИВГУ 2005. С.70.

40. Басыров И.З. Установка для исследования износа медицинских инструментов.// Прогрессивные технологии в машино- и приборостроение. Сборник статей по материалам Всероссийской научно-техн. конф. Н. Новгород - Арзамас : НГТУ-АГПИ, 2001. - С. 26-29.

41. Овсянников Н.А. Специальная фотография. М.: Недра, 1966. -295 с.

42. Практическая микрофотография / Бергнер, Гельбке, Мелисс; под ред. A.M. Розенфельда. М.: Мир, 1977. - 320 с.

43. Фомин А. В. Общий курс фотографии. М.: Легпромбытиздат, 1987.-256 с.

44. Управление микропроцессором PIC12F629 импульсной магнитной установки УМ-ИМУ-629. Свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613391, М.: 27 сентября 2006.

45. Бирюков С.А. Цифровые устройства на интегральных микросхемах. М.: Радио и связь, 1987. - 152 с.

46. Микросхемы для современных импульсных источников питания. -М.: ДОДЭКА, 1999.-280 с.

47. Зарубежные микросхемы для управления силовым оборудованием: Энциклопедия ремонта. М.: Додэка, 2000. - 288 с.

48. Немцов М.В. Справочник по расчету параметров катушек индуктивности. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 192 с.

49. Карасик В.Р. Физика и техника сильных магнитных полей. М: Наука, 1964.-350 с.

50. Евдокимов Ю.А., Колесников В.И., Тетерин А.И. Планирование и анализ экспериментов при решение задач трения и износа. М.: Наука, 1980.228 с.

51. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1974. 231 с.

52. Горский В. Г., Бродский В. 3. Симплексный метод планирования экстремальных экспериментов. Заводская лаборатория, 1965, № 7 , с.838-844.

53. Адлер Ю. П. Ведение в планирование эксперимента. М. : Металлургия, 1969.- 158 с.

54. Скурихин В.И. и др. Математическое моделирование. К.: Техника, 1983. -270 с.

55. Новицкий П.В. Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. -JL: Энергоатомиздат, 1991. 304 с.

56. Планирование эксперимента в технике / В.И. Барабащук, Б.П. Кре-денцер, В.И. Мирошниченко; Под. Ред. Б. П. Креденцера. К.: Техника, 1984. -200 с.

57. Плис А.И. MathCAD 2000. Математический практикум для экономистов и инженеров. М.: финансы и статистика, 2000. 656 с.

58. Новик Ф.С., Арсов Я. Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение; София; Техника, 1980. - 304 с.

59. Зайцев А.А. Оптимизация режимов импульсной магнитной обработки для упрочнения медицинских метчиков. // Межвузовский сборник научных трудов «Физика, химия и механика трибосистем», ИВГУ 2006, С.80-84.

60. Разработка и технология производства медицинских инструментов: Сб. науч. тр. / ВНИИ мед. приборостроение / Науч. ред. В.Х. Сабитов. -М: ВНИИМП, 1986.-156 с.

61. Аржанов, А.А. Френкель. Заводская лаборатория, 1976, т. 42, № 7, с. 848853.

62. Семушкин А. Г. Механические испытания металлов. М.: Высшая школа, 1972.-304 с.

63. Зайцев А.А., Полетаев В.А. Исследование влияния медицинских сверл и метчиков на качество резьбы в костных фрагментах при остеосинтезе. // Материалы Междунар. научно-техн. конф. «Состояние и перспективы развития энерготехнологий», Иваново, 2005 С. 142.

64. Зайцев А.А., Полетаев В.А. Исследования влияния медицинских метчиков на качество резьбы в костных фрагментах при остеосинтезе. // Материалы Междунар. научно-техн. конф. «Состояние и перспективы развитияэнерготехнологий», т2., Иваново 2005. С. 144.

65. Зайцев А.А. Состояние вопроса о повышении качества и долговечности медицинских инструментов (сверл) импульсной магнитной обработкой. // Студенческая научно-практическая конференция «Механика на рубеже веков».- Иваново, ИГЭУ, 2003, с. 14.

66. Ромашев JI.H., Ворончихин Л.Д. Магнитное состояние аустенита хромоникелевых сталей вблизи мартенситной точки. // Металлофизика, Киев, Наукова думка, 1974.

67. Полетаев В. А., Басыров И.З. Механизм разрушения металла упрочненного импульсной магнитной обработкой.// Физика, химия механика трибосистем: Межвузов, сборник научн. трудов. Иваново: ИвГУ, 2002. - С. 17-22.

68. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. М.: Машиностроение, 1985.-496 с.

69. Карманов В.Г. Математическое программирование. М.: Физматлит, 2001.-264 с.

70. Семененко М.Г. Введение в математическое моделирование. -М: Солон -Р, 2002.-112 с.

71. T-FLEX CAD. Двухмерное проектирование и черчение. Руководство пользователя. АО «Топ Системы» Москва, 2002.

72. Зайцев А.А. Оптимизация режимов импульсной магнитной обработки для упрочнения медицинских метчиков. // Межвузовский сборник научных трудов «Физика, химия и механика трибосистем», ИВГУ 2006, С.80-84.

73. Полетаев В.А. Басыров И.З. Зайцев А.А. Повышение износостойкости спиральных сверл. // Материалы Междунар. научно-техн. конф. «Состояние и перспективы развития энерготехнологий», Иваново, ИГЭУ, 2003 С. 131.

74. П1уртухина И.В. Себестоимость продукции / ИГЭУ. Иваново. -1991.-44 с.

75. Козлова А.С. Оценка эффективности применения промышленных роботов и роботизированных комплексов / ИЭИ. Иваново, 1989.-36 с.

76. Козлова А.С. Расчет технико-экономических показателей автоматизированного участка и роботизированного технологического комплекса / ИГЭУ. Иваново , 1994. - 44 с.