автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение стойкости режущих инструментов с износостойким покрытием путем отделочно-упрочняющей обработки их рабочих поверхностей алмазным выглаживанием

003475146

На правах рукописи

Тихонов Денис Александрович

ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ С ИЗНОСОСТОЙКИМ ПОКРЫТИЕМ ПУТЕМ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ИХ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ АЛМАЗНЫМ ВЫГЛАЖИВАНИЕМ

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование механической

и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Саратов 2009

003475146

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Барац Яков Ильич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Мартынов Владимир Васильевич

- кандидат технических наук Тародей Владимир Александрович

Ведущая организация - ОАО ЭОКБ «СИГНАЛ» им. А.И. Глухарева,

г. Энгельс Саратовской области

Защита состоится 1 июля 2009 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.02 в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, корп.1, ауд. 414.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета.

Автореферат разослан « » мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А. А. Игнатьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение стойкости и прочности режущих инструментов, которые в значительной степени определяются физико-механическими свойствами рабочих поверхностей, всегда является актуальной задачей, поскольку они определяют производительность механической обработки, точность размеров и геометрической формы обрабатываемых изделий.

Для повышения стойкости режущих инструментов из инструментальных сталей широкое распространение получил метод нанесения ионно-плазменных покрытий нитридов переходных металлов, в частности тонкие пленочные титано-нитридные (ТПЫ) покрытия, обладающие своеобразными механическими и физическими свойствами (высокая твердость, абразивная стойкость, тугоплавкость и т.д.), нанесенные на рабочую поверхность режущего инструмента, значительно увеличивают его стойкость. Вместе с тем при нанесении покрытия существенным изменениям подвергается исходная шероховатость поверхности. Прочность напыленных покрытий на порядок ниже прочности соответствующих металлов, что объясняется пониженной плотностью и высокой пористостью нанесенного слоя. Вследствие больших растягивающих напряжений покрытия склонны к самопроизвольному отслаиванию, что в комплексе отрицательно сказывается на эффективности работы износостойкого слоя и на стойкости режущего инструмента.

Одним из наиболее эффективных методов снижения шероховатости и повышения плотности поверхностного слоя является обработка поверхностно-пластическим деформированием (ППД) и, в частности, процесс алмазного выглаживания (АВ). Применение АВ в качестве финишной обработки рабочих поверхностей режущих инструментов позволит снизить шероховатость исходной поверхности, повысить прочность поверхностного слоя за счет повышении плотности и снижения пористости износостойкого покрытия, а также создать сжимающие остаточные напряжения, что приводит к повышению стойкости круглых резцов в 2,5 раза.

Исследования алмазного выглаживания металлопокрытий прово.цились Л.А. Хворостухиным и Я.К. Яценко, но в данных работах не рассмотрен вопрос обработки рабочих поверхностей режущих инструментов с ионно-плазменным титано-нитридным покрытием и, в частности, тепловой напряженности процесса, определяющей производительность.

Поэтому разработка и исследование процесса алмазного выглаживания, обеспечивающего повышение стойкости и качества, является актуальной задачей, как для теории, так и для практики этого процесса.

Методы и средства исследований. Теоретические исследования процесса выполнены с использованием научных основ технологий машиностроения, теплофизики, теории пластической деформации, теории вероятности, методов планирования экспериментов, методов моделирования на ЭВМ. Экспериментальные исследования выполнялись с использованием аппаратуры: профилографа-профилометра «Калибр», дифракгометра Дрон-3, микротвердомера ПМТ'-З, аналого-цифрового преобразователя Ь А2-14ШВ2.0.

Цель работы — повышение стойкости металлорежущих инструментов из инструментальных сталей с титано-нитридным покрытием путем отделочно-упрочняющей обработки их рабочих поверхностей алмазным выглаживанием.

Научная новизна работы:

- на основании анализа закономерностей формирования поверхности и упрочнения износостойкого слоя разработан технологический процесс алмазного выглаживания инструментов с износостойким покрытием, обеспечивающий повышение стойкости круглых резцов за счет высокой степени отделки и упрочнения их рабочих поверхностей;

- получена математическая модель тепловой напряженности процесса от параметров алмазного выглаживания, адекватно отражающая реальные условия обработки;

- разработана методика экспериментального исследования теплового поля при алмазном выглаживании, которая позволила измерить температуру непосредственно в зоне контактирования алмазного инструмента с изделием;

- разработана математическая модель многопараметрической оптимизации режимов упрочнения по комплексному критерию качества, учитывающая основные технические ограничения при обработке инструментальных сталей с TIN покрытием алмазным выглаживанием.

Практическая ценность и реализация результатов работы;

- разработан станок-полуавтомат для заточки и доводки алмазного выглаживающего инструмента, который позволяет придавать алмазному инструменту сферическую, цилиндрическую и тороидальную форму рабочей поверхности;

- в результате теоретических и экспериментальных исследований процесса АВ металлорежущих инструментов с TiN покрытием выявлено снижение интенсивности износа круглых резцов на 25-35%;

- разработана программа многопараметрической оптимизации технологических параметров процесса на ЭВМ с использованием программного продукта Excel на языке программирования VBA;

- предложен технологический процесс обработки АВ инструментов с износостойким покрытием, который внедрен на ООО «Ремонт и модернизация станков» (г. Энгельс), при нарезании ходовых винтов металлорежущего оборудования круглыми резцами с титано-нитридным покрытием, упрочненных алмазным выглаживанием, что подтверждается актом внедрения.

Апробация работы. Основные научные положения диссертации опубликованы в материалах Международной научно-технической конференции «Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении» (Тольятти, 2005); на конференциях молодых ученых СГТУ «Молодые ученые - науке и производству» (Саратов, 2007-2008); на II Международной научно-технической конференции «Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении» (Тольятти, 2008).

Основные научные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях в Технологическом институте СГТУ в 2005-2008 г. и на кафедре «Конструирование и компьютерное моделирование технологического оборудования в машино- и приборостроении» СГТУ в 2009 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 149 страницах, машинописного текста, содержит 72 рисунка и 17 таблиц. Она состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 103 наименований и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и научная новизна, решаемые задачи, представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ современного состояния технологии финишной обработки AB изделий с покрытием и отмечена перспективность его применения. Рассмотрены перспективные методы комбинированного упрочнения поверхностного слоя с износостойким покрытием, а также методы нанесения и основные характеристики износостойких покрытий. Указаны преимущества и недостатки.

Приведенный обзор исследований в области процессов отделочно-упрочняющей обработки алмазным выглаживанием Пашиева Д.Д., Кудрявцева И.В., Шнейдера Ю.Г., Бараца Я.И., "Горбило В.М., Смелянского В.М., Хворостухин JI. А., Яценко В.К. и других авторов показал, чгго исключительные эксплуатационные свойства изделий при обработке алмазным выглаживанием, достигаются высоким качеством обработанной поверхности, повышенной опорной способностью за счет округлой формы микронеровностей, упрочнением поверхностного слоя и образованием в нем сжимающих остаточных напряжений. Также ими отмечается, что алмазное выглаживание является эффективным высокопроизводительным методом обработки деталей и режущего инструмента. В рассмотренных работах не приводятся сведения об обработке рабочих поверхностей режущих инструментов с износостойким покрытием данным способом.

Для более широкого использования процесса алмазного выглаживания инструментов с покрытием необходимы теоретические и экспериментальные исследования влияния режимов и параметров данного процесса на качество и стойкость режущего инструмента с износостойким покрытием. С учетом вышеизложенных положений сформулированы основные задачи исследования:

1. Исследовать возможность ведения поверхностно-пластического деформирования инструментов с титано-нитридным покрытием и влияние режимов и параметров алмазного выглаживания на качество обработки.

2. Исследовать влияние тепловой напряженности алмазного выглаживания на процесс поверхностно-пластического деформирования.

3. Разработать методику экспериментального исследования процесса ППД инструментов с покрытием.

4. Исследовать эксплуатационные свойства режущих инструментов с TiN покрытием после отделочно-упрочняющей обработки их рабочих поверхностей,

5. Разработать математическую модель оптимальных режимов обработки поверхностно-пластическим деформированием.

Во второй главе приводятся методика и экспериментальные исследования качества отделочно-упрочняющей обработки инструментальных сталей с TiN покрытием алмазным выглаживанием.

В методике проводимых экспериментальных исследований описаны объекты и средства исследования, методика измерений и обработки экспериментальных данных.

Для исследования применялись круглые резцы диаметром 50 мм из быстрорежущей стали марок Р18, Р9М5 (HRC 64....66) с износостойким TiN покрытием с исходной шероховатостью 0,38 мкм по шкале Ra.

Обработка образцов проводилась на токарном станке модели 16К20М алмазным выглаживающим инструментом (АВИ) с радиусом рабочей поверхности 1,0; 1,5 и 2,0 мм. В качестве смазочно-охдаждающсй жидкости (СОЖ) использовалось масло «Индустриальное 20». Шероховатость исходной и упрочненной поверхности измерялась на профилографе-профилометре завода «Калибр». Обработка рабочих поверхностей образцов производилась с помощью специального приспособления, позволяющего вести АВ цилиндрических и фасонных поверхностей с постоянным значением радиальной силы. Исследование поверхности после выглаживания алмазными инструментами показало, что быстрорежущие стали, закаленные до высокой твердости с TiN покрытием, хорошо поддаются поверхностному пластическому деформированию, снижается пористость покрытия, шероховатость поверхности, упрочняется поверхностный слой, возникают сжимающие остаточные напряжения.

На рис.1 приведена профилограмма шероховатости обработанной и исходной поверхностей образцов с TiN покрытием. На профилограмме отчетливо видны, исходные шероховатости (участок 1), участок поверхности после алмазного выглаживания (участок 2) и переходная зона от исходной поверхности до поверхности после выглаживания (участок 3).

г з 1

—1—

... j — —1—

—1— V

Ц- 4+1

\р -м

\ H 1

—j— -V,

—t— F*

—!—

к

Рис 1. Профилограммы поверхностей образцов с ТО<Г покрытием, обработанных алмазным выглаживанием: 1 - исходная поверхность до алмазного выглаживания; 2 - поверхность после алмазного выглаживания; 3 - переходный участок

Зависимость высоты микронеровностей от радиальной силы приведены на рис. 2. Как видно из графика, значительное снижение исходной шероховатости (0,4 мкм) достигается при радиальной силе 160-200 Н.

Большое влияние на снижение шероховатости обрабатываемой поверхности оказывает величина подачи (рис. 3.). При значении подачи 0,2 мм/об достигается наибольшее снижение шероховатости. Дальнейшее снижение величины подачи не оказывает влияния на шероховатость.

Исследования микротвердости показывают, что наибольшее упрочнение достигается на поверхности образцов. По мере удаления от поверхности значение млкротвердости снижается.

Ra, мш о,з •

0,25 0,2 0.13 • 0.1 0.05 ' 0

-4-

ñ, MMÍ06

Ру. H

ICO ISO loa 250

Рис. 2. Зависимость высоты микронеровностей Ra от радиальной силы Ру (R=l мм; S- 0,05 мм/об): 1 - для стали Р18 с покрытием TiN; 2 - для стали Р6М5 с покрытием TiN

О 0.1 0.2 0.3 0,4 0.5 0.0 0.7 0.8

Рис. 3. Зависимость высоты микронеропностей Ra от подачи S (сталь Р18 с TiN покрытием: R~1 мм; Ру"180 П; V-20 м/мип исходная гасрохояатость Ra-0,38 мкм)

Измерение микротвердости производилось на приборе ПМТ-3. Как видно из рис. 4, после достижения наибольшей микротвердости способность поверхностных слоев к упрочнению исчерпывается. Дальнейшее упрочнение с увеличением

радиального усилия происходит за счет повышения твердости нижележащих слоев металла.

В результате алмазного выглаживания инструментальной стали с ПЫ покрытием в поверхностном слое возникают остаточные напряжения. Как известно, знак и величина остаточных напряжений оказывают существенное влияние на эксплуатационные свойства изделий. Измерение уровня остаточных напряжений на поверхности проводились на дифрактомехре Дрон-3. Для определения остаточных напряжений и характера изменения их в поверхностном слое изделия использован метод, описанный Миркиным Л. И.

В результате исследования остаточных напряжений получен график изменения остаточных напряжений от

iîh,HW

!_i я -----

к '4 /

xJ

мкм

Рис. 4 Влияние радиальной силы Ру на микротвердость Щ на расстоянии от поверхности z при алмазном выглаживании стали Р18 с покрытием TiN (К~ 20 м/мин; S= 0,05 мм/об; R "1 мм): 1 - исходный не упрочненный образец; 2 - упрочненный с Ру~50 Н; 3 - упрощенный с /у-100 II; 4 ■ упрочненный с 7^=175 II; 5 - упрочненный с Ру=225 Н; б - упрочненный с Ру~275 И.

радиальной силы Р для разных фЕ1з, представленный на рис. 5, приведены изменения уровня остаточных, напряжений па поверхности покрытия и поверхности подложки. Характер и динамика изменения остаточных напряжений дают возможность говорить о росте сжимающих остаточных напряжений на поверхности подложки и снижении уровня растягивающих напряжений на поверхности износостойкою 'ПЫ покрытия.

Пористость покрытий - один из самых серьезных недостатков, ухудшающих свойства износостойких покрытий, поэтому очень важно исследовать пористость покрытия до и после финишной обработки алмазным выглаживанием.

11рименяемые в настоящее время методы выявления пор заключается в использовании реагентов, дающих окрашенные соединения с ионами основного металла или металла подслоя, сг, мПа

Пористость покрытия до и после выглаживания измерялись но специальной методике, в соответствии с которой образцы, смоченные раствором, выдерживали 5 мин при температуре 18-30 °С, после чего на исследуемой поверхности с помощью микроскопа подсчитывали число окрашенных точек, которое соответствовало числу пор в покрытии на данном участке. По

Рис 5. График зависимости остаточных напряжений на поверхности от радиальной силы Р: 1) для фазы TiN; 2) для фазы a-Fe; 3) для фазы T12N

результатам подсчета поверхности.

Зависимость пористости в единицах Ыми-2 от радиальной силы показана на рис. 6. Как видно из рисунка, наибольшее снижение пористости соответствует таким значениям радиальной силы, нри которых достигается наименьшая шероховатость. На рис. 7 приведены фотографии характерных участков поверхности образца хЗОО.

Алмазное выглаживание закаленной до высокой твердости быстрорежущей стали с износостойким покрытием 'ПЫ позволяет существенно повысить качество обрабатываемой

пор рассчитывалось среднее число пор на единицу

р,н

50 100 150 200

Рис. б. Зависимость пористости TiN покрытия N от радиального усилия Р

поверхности: снизить шероховатость с 1,48 до 0,24 мкм по шкале Rz и придать округлую форму поперечной) профиля микронеровносгей; упрочнить поверхностный слой, покрытие до 2000 H / мм2, основа Р18 до 1450 HI мм2 и в пем возникают сжимающие остаточные напряжения; снизить пористость покрытия и повысить его плотность.

ШШШЁ

« >1 • . ц .....МШ

m

ЩЩ1И

ffifA рШИщ

1 2 з

Рис 7. Фотографии поверхности с различной пористостью на покрытии при АВ с радиальной силой: 1 - исходное покрытие до обработки алмазным выглаживанием;

2 - ■• пористость покрытия при Р-175Н;3 - пористость покрытия при Р=275Н

Третья глава посвящена аналитическому исследованию тепловой напряженности процесса AB детали с TiN покрытием, которое рассматривается как одно из технологических ограничений мри расчете оптимальных режимоп алмазного выглаживания.

Использование процессов ШЩ, особенно алмазными инструментами, показывает, что основные технологические характеристики качееша, а также износостойкость инструментов зависят от тепловой напряженности к о таге деформации и контактных температур. Тепловой фактор является основной причиной снижения прочности и износоустойчивости Л1Ш и износостойкой) покрытия, так как алмаз теряет свои свойства как инструментальный материал уже при температуре 700-800°С, а тонкое пленочное покрытие нитрида титана при температуре 550-600С. Поэтому тепловая напряженность процесса, с которой непосредственно связано формирование физико-мехапических сиойств упрочненной поверхности, определяет и производительность обработки.

При аналитическом исследовании теплофгаическая задача решалась методами источников тепла. Для этого определялось температурное поле п обрабатываемой детали, и температурное поле в инструменте. Температуры п общих точках контактирования изделия с инструментом сравнивались.

В результате аналитического исследования получены соотношения в виде равенства контактных температур в одноименной точке, по рассчитанные отдельно со стороны изделия и инструмента. Другое уравнение определялось в форме баланса между общим количеством теплоты, выделившимся в очаге деформации и количеством теплоты, расходуемой на нагрев детали и инструмента.

Для расчета температуры в центре контакта АВИ с изделием Я.И. Барац получена формула:

Хи

где q,i- мощность точечного источника, Дж/с; Хи-коэффициспт теплопроводности материала АВИ, Вт/м°С; - коэффициент; к/, кь коэффициенты

характеризующие интенсивность тшловыделшия.

Температурный режим в обрабатываемой детали для центральной части контакта в случае неустановившегося процесса:

v'it-t.r

схр

@ ;=__ь___г

4тТ

'7~7~\У1------К------Л" ' (2)

\ср\яа>Уг о Т/г

где qo - максимальная интенсивность тепловыделения, Вт/м3; Ю - коэффициент

температуропроводности, м2/с; 1, - время обработки, с; ср ■- объемная тхяшосмкость,

Дж/м С; V - скорость быстродвижущсгося точечного источника, м/с.

Поскольку для изделия теплоисточник является шрмалыю-сфсричсским, то

его общая тепловая мощность может быть представлена как

п т

2 кп

Для инструмента источник является нормально-круговым и его тепловая мощность определится как

к„

Общая тепловая мощность процесса:

Я^-РуУ. (5)

Получено, соотношение для определения тангенциальной составляющей радиальной силы:

где г, - предел прочности материала па сдвиг; к — /,1п/ Ц - отношение коэффициентов трения покрытия и основы; е-^/Я - коэффициент твердости обрабатываемого материала находится в диапазоне е ~ 0,45...0,55.

Известно, что радиус отпечатка при силовом взаимодействии двух сферических тел определяется по формуле:___

где Р - радиальная сила при обработке, Н; г„ - радиус инденгора, м; Еь Ег - модули упрушеш соответственно материала инструмента и материала обрабатываемой. детали; стьстг-коэффициенты Пуассона соответственно материалов инструмента и детали. Система уравнений п балансовой задаче представлена соотношениями:

ргУ~Чи-Г~ + Чь--з7~

кн 2 к{2

л„

(б)

где

0» =■

е.

ехр

-©о 4еоТ

■Ли

2*.4ср(яюУ* о Г^ В результате решения системы (6) было получено, что

РгУЯ^А

К.

Лак'

Чи '

1 +

9о =

2к

Я

2РгУк{г

А '

РгУкнХиА

пИ'

1 +

В.7СУгЛХи " 2# "

ехр

где:

уЧ'-'.У

АазТ

А<ИИ

4ср(ж»)% о

Результаты расчета выполнены численным методом Чебышева на языке программирования Турбо Бейсик. Анализ полученных зависимостей показывает, что при используемых на практике параметрах обработки ППД определяющее влияние на контактные температуры оказывают скорость обработки и коэффициент сосредоточенности источника теплоты: при увеличении скорости или коэффициента сосредоточенности температура резко , возрастает (рис. 8). Увеличение радиальной силы при алмазном выглаживании также приводит к увеличению контактных температур (рис.9).

Несколько иная картина наблюдается при исследовании влияния различных условий на отток тепла в деталь: при увеличении коэффициента сосредоточенности отток тепла в деталь уменьшается, а при увеличении скорости - увеличивается (рис. 8). Рассмотрение процесса обработки во времени позволило установить, что на время стабилизации теплообмена влияет только скорость движения теплоисточника, а коэффициент сосредоточенности определяет лишь величину контактных температур. При этом время установившегося процесса не превышает 0,0008 с для скорости обработки 20 м/мин.

Q/c

son

700 ООО £00 «о 330

зон m о

а;с

/1 |

/

/

/

/

!

зсо 200

V, м/мин

о юз 1оо зоо 400 Рис. 8. Зависимость температуры в центре контакта Q от скорости источника (сталь Р18 с покрытием TiN; R=1mm; Р=175Н; S=0,05mWo6; k=8)

,Р,Н

0 100 2Ш i00 100

Рис 9. Зависимость максимальной температуры в контакте Q от радиальной силы Р (сталь Р18 с покрытием TiN R=1MM; V=100m/mhh; S=0,05MM/o6)

В ходе исследования была построена математическая модель процесса ППД, описывающая развитие тепловых явлений во времени, что позволило определить основные параметры теплосиловой обстановки контактной зоны в условиях нестационарного и стационарного теплообмена. Результаты исследования тепловой напряженности и баланса теплоты процесса позволили создать программу расчета на ЭВМ для основных теплофизических параметров обработки, что позволит упростить оптимизацию режимов технологического процесса ППД.

В четвертой главе приводится экспериментальное исследование тепловой напряженности процесса алмазного выглаживания круглых резцов с износостойким . нитридцым покрытием.

Реальные условия протекания процессов теплопроводности при обработке методами ППД протекают значительно сложнее. Поэтому необходимо провести экспериментальную проверку результатов теоретического исследования с целью проведения анализа адекватности математической модели реальным теплофизическим параметрам зоны обработки. При этом методика проведения эксперимента должна быть построена таким образом, чтобы учесть как можно больше различных факторов, влияющих на уровень контактных температур. Также необходимо принять во внимание, что наиболее важным параметром является максимальная температура в зоне контакта, следовательно проверку математической модели на соответствие реальному процессу следует выполнять именно по максимальной величине контактных температур.

Для нахождения максимальной температуры в контакте при обработке (АВ) круглого резца с износостойким покрытием был использован метод полуискусственной термопары.

Для реализации этой цели в условиях ППД был разработан новый способ градуировки полуискусственной микротермопары, при котором зависимость термо-ЭДС от температуры ее горячего спая определялась непосредственно в процессе упрочняющей обработки путем сопоставления термо-ЭДС

зарегистрированной микротермопарой изделие-электрод и средней термо-ЭДС в контакте, измеренной термопарой изделие-АВИ (рис.10). Приведена методика динамической градуировки полуискусственной микротермопары.

Температуное поле в контакте

Е!в1 Динамическая

V-

\ ЕЫ&р! Статическая

/ /

/ У

// / Е

0 Г '•я

С С" с

Рис 10. Схема к расчету данных для градуировки полуискусственной термопары Зависимость максимальной температуры на поверхности соприкосновения инструмента с изделием для различных условий отделочно-упрочняющей обработки показана графиками на рис. 11. На графике приведены контактные температуры, полученные в результате обработки экспериментальных данных при соответствующих режимах ППД. Проведенные исследования позволили определит], величину максимальных контактных температур и характер их изменения в зависимости от скорости обработки и радиальной силы Р. При этом доверительный интервал экспериментального определения температур составил ±20°С с надежностью р=0,95.

о,"с

о,"с

1

\

!

1

!

{

_!Р,Н

1- Экспериментальная

2-Теоретическая

1 - Экспериментальная 2- Теоретическая б

Рис 11. Зависимость максимальной температуры в контакте при отделочно-упрочняющей обработке быстрорежущей стали с ТТЫ покрытием алмазным выглаживанием: а - от радиального усилия Р (Я=1 мм; У=100 м/мин; 8=0,05 мм/об); б - от скорости главного движения (Р=175 Н; ¿=0,05 мм/об; к=1 мм) Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных данных показал, что их максимальное отличие составляет не более 10%. Следует отметить хорошее качественное совпадение результатов, поскольку графики на (рис. 11,6) эквидистантны друг другу во всем диапазоне изменения радиальной силы. Кроме того, новая математическая модель процесса ППД хорошо согласуется с экспериментальными исследованиями температуры в зоне контакта инструмента и детали, проведенными другими авторами.

В пятой главе содержит методику и расчет оптимальных режимов обработки алмазным выглаживанием круглых резцов с износостойким покрытием. Приведены исследования стойкости упрочненных круглых резцов с

титано-нитридным покрытием по критерию износостойкости, а также даны рекомендации по расширению практического использования данного способа обработки.

На основе данных, полученных при аналитическом и экспериментальном исследовании тепловой напряженности процесса и экспериментального исследования качества обработки, предложена модель многокритериальной оптимизации режимов упрочнения по комплексному критерию качества алмазного выглаживания рабочих поверхностей круглых резцов с износостойким TiN покрытием. Многокритериальная оптимизация дает возможность оптимизации одновременно по нескольким показателям (шероховатости, степени упрочнения, остаточным напряжениям, производительности, технологической себестоимости и др.), что повышает эффективность обработки ППД алмазным выглаживанием.

Комплексный критерий запишется в виде:

s=С ■ С ■ ч:\ ■ 4Jo\ ■ € ■ С тах (7)

где aRa,aQ,aal,аа2,аы,а^ - параметры весомости, причем

аяа+°ъ+аа,+«(Гг+а„+ал,=1 Числовое значение параметров весомости определялись по следующим формулам:

1 I Рьад ~ Plnp < ^ _ V Ptxid ~ Pup (g)

М^Ра-Ртр ) Р>6~Ртр

Относительные единичные показатели качества определялись из условия, что их изменение по ¿-свойству при изменении абсолютного значения показателя р, пропорционально его отклонению от эталонного (базового) значения pi6 и рассчитывались по формуле:

СО

{Pa-Pi*?)

На управляющие параметры накладываются параметрические ограничения

типа

ф . <ф<ф . (11) Кроме того, на единичные показатели качества дополнительно накладываются функциональные ограничения:

?,=[?,]. (12) где q, - допускаемые значения единичных показателей качества поверхностного слоя.

Задача многокритериальной многопараметрической оптимизации процесса ППД алмазным выглаживанием формулируется в следующем виде: требуется найти режимы обработки, удовлетворяющие условиям (И), (12), при которых приводится к максимуму выражение целевой функции (7). Решение задачи многокритериальной оптимизации с применением комплексного критерия осуществлялось с максимизацией целевой функции по комплексному методу Бокса, который является модификацией симплексного метода Нелдера - Мида.

В результате решения задачи оптимизации составлена программа, представляющая собой макрос на VBA под Microsoft Excel и вычислен оптимальный

режим обработки круглых резцов с износостойким покрытием алмазным выглаживанием (У=95 м/мин, 8=0,09 мм/об, Р=185 Н).

Для восстановления изношенной поверхности, т.е. заточки и доводки алмазного выглаживающего инструмента было разработан станок полуавтомат, которое позволяет придавать алмазному выглаживающему инструменту сферическую, цилиндрическую и тороидальную форму рабочей поверхности. Данное устройство позволяет вести полуавтоматический цикл обработки, простое в наладке и удобное в эксплуатации. Относительная несложность и технологичность конструкции позволяет изготовить его на любом машиностроительном предприятии.

Исследование износостойкости круглых резцов, упрочненных АВ на оптимальных режимах обработки проверялось на токарном станке модели 16К20М. Опыты проводились с исследованием износоустойчивости круглых резцов по задней поверхности. В эксперименте использовались круглые резцы из быстрорежущей стали после шлифования ЛаЮДб мкм, шлифованные круглые резцы после алмазного выглаживания 11а=0,08 мкм, круглые резцы шлифованные с ПЫ покрытием Ка=0,38 мкм, и круглые резцы с ТТЫ покрытием, упрочненные алмазным выглаживанием на оптимальных режимах Ка=0Д мкм. Заточка резцов производилась после обработки задней поверхности. Передний угол у круглого резца во всех случаях составлял 15°. Резцы устанавливались в приспособление, которое крепилось в резцедержателе станка. В качестве обрабатываемой детали использовался вал диаметром 50 мм го конструкционной стали 45. Обработка заготовки велась на следующих режимах: скорость резания 40 м/мин, подача 0,025 мм/об. Величина износа - длина изношенного участка задней поверхности измерялась с помощью микроскопа, погрешность измерения которого составляла 1,72 мкм. Результаты исследования величины износа от пути Ь, пройденного резцом, приведены на рисунке 12.

Рис.12. Износ задней поверхности резца V/";!"' в зависимости от пути резания V. 1 -шлифованные круглые резцы из -

быстрорежущей стали Р18; 2 - круглые ^

резцы, упрочненные алмазным выглаживанием после шлифования; 3 - оз ■ круглые резцы, покрытые износостойким нитридным покрытием; 4 - круглые резцы,0,1'

покрытые износостойким ТГЫ покрытием и 0 ............*

обработанные алмазным выглаживанием 0 шо яо зоо дао 500 юо 7со то Из кривых износа следует, что на стадии приработки резцы, обработанные алмазным выглаживанием, имеют меньшую величину износа. Снижение величины износа на стадии приработки достигается за счет более высокой степени отделки, упрочнения и снижения пористости покрытия после алмазного выглаживания. Исследования износостойкости показывают, что алмазное выглаживание позволяет снизить величину износа приработки и тем самым повысить стойкость круглых резцов с ТЖ покрытием в 2-2,5 раза.

В настоящее время предложенный технологический процесс внедрен в ООО «РМС» при нарезании ходовых винтов металлорежущего оборудования круглыми резцами с титано-нитридным покрытием, упрочненными алмазным выглаживанием, что подтверждается актом внедрения. Экономический эффект от внедрения составил

от 500 до 8000 руб. на один ходовой винт в зависимости от размеров и характеристик точности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании теоретических и экспериментальных исследований и внедрения результатов в промышленность решена актуальная задача, которая заключается в повышении стойкости и качества круглых резцов с износостойким покрытием на основе введения в технологический процесс алмазного выглаживания рабочих поверхностей режущих инструментов.

2. Выполнено исследование качества отделочно-упрочняющей обработки круглых резцов из быстрорежущих сталей марки Р18, Р6М5 с износостойким TiN покрытием. Эксперименты показали, что алмазное выглаживание позволяет снизить шероховатость поверхности с 0,3-0,32 мкм до 0,08-0,12 мкм по шкале Ra, повысить поверхностную твердость в 1,2-1,5 раза, в поверхностном слое возникают сжимающие остаточные напряжения, при этом не нарушается сплошность и снижается пористость износостойкого покрытия.

3. Построена математическая модель тепловой напряженности процесса ППД, являющаяся основным технологическим фактором, ограничивающим процесс АВ, которая позволила определить основные параметры теплосиловой обстановки контактной зоны в условиях нестационарного и стационарного теплообмена.

4. Разработан способ динамической тарировки полуискусственной термопары, максимально приближенный к реальным условиям контактирования и нагревания горячего спая, позволяющий определить контактные температуры непосредственно в процессе алмазного выглаживания. Показана адекватность математической модели.

5. Предложена методика расчета оптимальных режимов, учитывающая особенности обработки алмазным выглаживанием, для реализации которой предложена модель многокритериальной оптимизации режимов упрочнения по комплексному критерию качества, обеспечивающая повышение стойкости и качества круглых резцов с учетом теплофизического анализа.

6. Использование алмазного выглаживания в качестве финишной обработки рабочих поверхностей режущих инструментов с износостойким покрытием позволяет уменьшить износ и тем самым повысить период стойкости 2,5 раза.

7. Предложен технологический процесс обработки инструментов с износостойким покрытием, сущность которого состоит в обработке рабочих поверхностей алмазным выглаживанием, который показал значительное повышение стойкости круглых резцов с титано-ншридным покрытием. Результаты работы внедрены в ООО «РМС».

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Тихонов Д.А. Результаты исследования остаточных напряжений в поверхностном слое

круглых резцов с износостойким покрытием, обработанных алмазным выглаживанием/

ДА. Тихонов // Вестник Саратовского государственного технического университета.-

2007. № 2 (25). Вып. 2. - С. 72-75..

2. Тихонов Д.А. Алмазное выглаживание режущих инструментов с покрытием / ДА. Тихонов, Я.И. Барац // СТИН. - 2007. - № 12. - С. 26-27.

3. Тихонов Д.А. Станок-полуавтомат для заточки алмазных выглаживающих инструментов / Д.А. Тихонов, Я.И. Барац, А.Г. Двойнев // СТИН. - 2008. - № 2. - С. 22-23.

4. Тихонов Д.А. Результаты экспериментального исследования шероховатости рабочей поверхности круглых резцов с износостойким покрытием, обработанной алмазным выглаживанием / Д.А. Тихонов // Вестник Саратовского государственного технического университета. -2007. № 2 (24). Вып. 1. - С. 49-53.

Публикации в других изданиях

5. Тихонов ДА. Заточка алмазных выглаживающих инструментов / Д.А. Тихонов, Я.И. Барац, В.В. Богомазов // Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении: материалы Всероссийской науч.-техн. коиф. с международным участием. Тольятти: ТГУ, -2005. Вьш.5.- С.181-183.

6. Тихонов Д.А. Исследование стойкости круглых резцов с износостойким покрытием, обработанных поверхностно-пластическим деформированием / Д.А. Тихонов//

Молодые ученые - науке и производству: материалы конференции молодых ученых. Саратов: СГТУ, -2007,- С.215-217.

7. Тихонов Д.А. Исследование температур на контактных поверхностях при алмазном выглаживании быстрорежущей стали с титано-нитридным покрытием / Д.А. Тихонов, С.Я. Торманов, К.Ф. Мартыненко // Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении: труды II Междунар. науч.-техн. конф. (Резниковские чтения). - Тольятти: ТГУ, -2008. - Ч. 1. - С.326-328.

8. Тихонов Д.А. Динамическая градуировка полуискусственной термопары при поверхностно-пластическом деформировании алмазным выглаживанием / ДА. Тихонов // Молодые ученые - науке и производству: материалы конференции молодых ученых. Саратов: СГТУ, -2008. - С.230-233.

Тихонов Денис Александрович

ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ С ИЗНОСОСТОЙКИМ ПОКРЫТИЕМ ПУТЕМ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ИХ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ АЛМАЗНЫМ ВЫГЛАЖИВАНИЕМ

Автореферат

Корректор Л.А.Скворцова

Подписано в печать 20.05.2009

Бум.офсет. Усл.печ.л. 0,93 (1,0)

Тираж 100 экз. Заказ 261

Саратовский государственный технический университет 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Формат 60x84 1/16 Уч.-изд.л. 1,0 Бесплатно

Введение

Процесс отделочно-упрочняющей обработки методом поверхностного пластического деформирования и его ^ особенности.

11 Особенности отделочно-упрочняющей обработки

§ алмазным выглаживания. 1.2. Особенности нанесения высокопрочных износостойких

§ покрытий.

1 з Особенности поверхностно-пластическим деформированием металлопокрытий.

1 -4- Выводы из обзора литературы

Исследование качества отделочно-упрочняющей обработки быстрорежущей стали с высокопрочным износостойким покрытием.

2.1. Методика исследования.

2-2. Шероховатость обработанной поверхности.

2 3 Упрочнение поверхностного слоя круглых резцов алмазным выглаживанием.

2 4 Исследование остаточных напряжений в поверхностном слое изделий.

Исследование пористости покрытия ТлЫ.

Выводы по второй главе

Исследование тепловых явлений при поверхностно пластическом деформировании.

3 1 Определение тепловой мощности процесса и распределение ее в очаге деформации. Определение тангенциальной составляющей силы при 3 2 поверхностно-пластическом деформирования инструментальных материалов с высокопрочным покрытием.

2 2. Исследование температуры в алмазном выглаживающем инструменте.

Исследование температуры в обрабатываемой детали.

3-5. Решение балансовой задачи. 69 Выводы по третьей главе

Экспериментальное исследование температур. ^

4.1. Методика исследования.

4-2- Методика градуировки полуискуственной термопары. ??

4 3 Способ динамической тарировки полуискуственной

§з термопары.

4-4. Результаты исследование и определение температур. ^

Выводы по четвертой главе

Современная машиностроительная промышленность уделяет большое внимание вопросам, повышения надежности, экономичности и ресурса выпускаемых изделий. Решение их требует применения материалов, способных работать в различных агрессивных средах, в условиях высоких температур и давлений, повышенных вибраций при переменных контактных, ударных статических нагрузках и т. д.

Непрерывно возрастающие требования к качеству выпускаемых изделий связаны с необходимостью повышения их точности и надежности, которые непосредственно зависят от эксплуатационных свойств рабочих поверхностей. Поэтому уже в процессе обработки таких поверхностей нужно формировать их высокие эксплуатационные свойства [1,2].

Технологические параметры формообразования рабочих поверхностей изделий во многом определяют такие важнейшие эксплуатационные показатели изделий, как износостойкость, контактная жесткость, величина локальных напряжений, адгезия смазок и покрытий и другие [3, 4, 5].

В общей проблеме совершенствования процессов формирования рабочих поверхностей деталей машин и приборов в настоящее время решающее значение принадлежит технологическим методам упрочнения и финишной обработки [6]. К таким технологиям, повышающим эксплуатационные свойства деталей, относят различные виды поверхностного упрочнения, в том числе основанные на нанесении защитных покрытий и поверхностном пластическом деформировании [7, 8,9, 10,11].

Многие рабочие параметры изделия в основном определяются состоянием поверхностного слоя материала, из которого оно изготовлено. Поэтому использование дефицитных и дорогих конструкционных материалов во всем объеме изделия нецелесообразно. Экономически оправдывает себя применение материалов со специальными покрытиями, обеспечивающими нужный комплекс свойств.

Прогрессивным технологическим процессом нанесения покрытий является плазменное напыление в атмосфере и вакууме. Однако практика напыления показывает, что нередко наблюдаются случаи разрушения покрытий после напыления, а также в период эксплуатации изделий. При этом основной причиной разрушения покрытий является наличие в них критических остаточных напряжений и высокой пористости.

Несмотря небольшое количество работ, выполненных рядом авторов по изучению формирования покрытий, до настоящего времени механизм образования остаточных напряжений в полной мере еще нераскрыт, нет методов и методик, с помощью которых можно было бы определить их значения и уровень залегания в системах покрытие - основа. Формулы, предполагаемые для расчета остаточных напряжений в многослойных покрытиях, имеют весьма существенные допущения и не учитывают, как правило, реального процесса на температурные напряжения.

Для устранения отрицательных свойств деталей с нанесенным на них покрытий большую роль в этом отношении может сыграть внедрение отделочно-упрочняющей обработки методами поверхностного пластического деформирования, в том числе и методом алмазного выглаживания поверхностей изделий.

Обработка металлов поверхностным пластическим деформированием (ППД) позволяет придать изделию повышенные эксплуатационные свойства. Эффективность процесса достигается, главным образом, за счет упрочнения поверхностного слоя, формирования в нем благоприятного напряженно-деформированного состояния, а также за счет высокой степени отделки поверхности. В связи с необходимостью улучшения эксплуатационных свойств изделий из закаленных сталей, а также маложестких и тонкостенных деталей, в последние годы широкое распространение получили процессы ППД алмазными инструментами.

Эффективность и высокое качество алмазного выглаживания и алмазного вибровыглаживания определяются уникальными свойствами природного алмаза как инструментального материала. Это чрезвычайная твердость и износостойкость алмаза, низкий коэффициент трения по металлической поверхности, высокая теплопроводность. Важным качеством алмаза является высокая чистота, с которой может быть обработана и отполирована его рабочая поверхность.

Использование процессов ППД, особенно алмазными инструментами, показывает, что основные технологические характеристики качества, а также износостойкость инструментов зависят от тепловой напряженности в очаге деформации и контактных температур. Неблагоприятные условия теплообмена в приконтактной зоне и значительные контактные температуры являются основными причинами термопластических деформаций и снижения сжимающих остаточных напряжений. Тепловой фактор является основной причиной снижения прочности и износоустойчивости инструмента. Известно, например, что монокристалл алмаза, обладая комплексом положительных характеристик, теряет свои свойства как инструментальный материал уже при температуре 700—800°С. Поэтому тепловая напряженность процесса, с которой непосредственно связано формирование физико-механических свойств упрочненной поверхности, определяет и производительность обработки.

Несмотря на исключительную актуальность для теории и производства, теплофизическая сторона процесса алмазного выглаживания износостойких покрытий практически не изучена. Имеющиеся в этом направлении исследования были посвящены изучению лишь отдельных вопросов без анализа взаимосвязи различных параметров и ряда явлений, которыми сопровождается обработка.

В данной работе на базе комплексного исследования отделочно-упрочняющей обработки решается одна из основных проблем теории ППД-проблема связи тепловых явлений с главными технологическими характеристиками качества упрочненного слоя. Исследование теплофизической стороны процесса позволило научнообоснованно и грамотно решить задачу о выборе оптимальных режимов и методов ППД, обеспечивающих необходимую износостойкость поверхностного слоя, при высокой производительности процесса.

Выполненное исследование отделочно-упрочняющей обработки дает более глубокое представление о сущности явлений, сопровождающих ППД, позволяет прогнозировать основные характеристики качества поверхностного слоя и определять область наиболее рациональных режимов обработки.

Цель работы: повышение стойкости металлорежущих инструментов из инструментальных сталей с титано-нитридным покрытием путем отделочно-упрочняющей обработки их рабочих поверхностей алмазным выглаживанием.

Задачи работы:

1. Исследовать возможность ведения поверхностно-пластического деформирования инструментов с титано-нитридным покрытием и влияние режимов и параметров алмазного выглаживания на качество обработки.

2. Исследовать влияния тепловой напряженности алмазного выглаживания на процесс поверхностно-пластического деформирования.

3. Разработать методику экспериментального исследования процесса ППД инструментов с покрытием.

4. Исследовать эксплуатационные свойства режущих инструментов с титано-нитридным покрытием после отделочно-упрочняющей обработки их рабочих поверхностей.

5. Разработать математическую модель оптимальных режимов обработки поверхностно-пластическим деформированием.

Научная новизна

1. На основании анализа закономерностей формирования поверхности и упрочнения износостойкого слоя разработан технологический процесс алмазного выглаживания инструментов с износостойким покрытием, обеспечивающий повышение стойкости круглых резцов за счет высокой степени отделки и упрочнения их рабочих поверхностей.

2. Получена математическая модель тепловой напряженности процесса от параметров алмазного выглаживания, адекватно отражающая реальные условия обработки.

3. Разработана методика экспериментального исследования теплового поля при алмазном выглаживании, которая позволила измерить температуру непосредственно в зоне контактирования алмазного инструмента с изделием.

4. Разработана математическая модель многопараметрической оптимизации режимов упрочнения по комплексному критерию качества, учитывающая основные технические ограничения при обработке инструментальных сталей с ИЫ покрытием алмазным выглаживанием.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Технология обработки рабочих поверхностей режущих инструментов с износостойким покрытием алмазным выглаживанием.

2. Математическая модель тепловой напряженности процесса алмазного выглаживания быстрорежущей стали с износостойким покрытием.

3. Методика экспериментального исследования теплового поля при алмазном выглаживании быстрорежущей стали с износостойким покрытием.

4. Математическая модель многопараметрической оптимизации режимов упрочнения по комплексному критерию качества, учитывающая основные технические ограничения при обработке инструментальных сталей с титано-нитридным покрытием алмазным выглаживанием.

1. ПРОЦЕСС ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТОДОМ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И ЕГО ОСОБЕННОСТИ. (Литературный обзор).

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основании теоретических и экспериментальных исследований и внедрения результатов в промышленность решена актуальная задача, которая заключается в повышении стойкости и качества круглых резцов с износостойким покрытием на основе введения в технологический процесс алмазного выглаживания рабочих поверхностей режущих инструментов.

2. Выполнено исследование качества отделочно-упрочняющей обработки круглых резцов из быстрорежущих сталей марки Р18, Р6М5 с износостойким TiN покрытием. Эксперименты показали, что алмазное выглаживание позволяет снизить шероховатость поверхности с 0,3-0,32 мкм до 0,08-0,12 мкм по шкале Ra, повысить поверхностную твердость в 1,2-1,5 раза, в поверхностном слое возникают сжимающие остаточные напряжения, при этом не нарушается сплошность и снижается пористость износостойкого покрытия.

3. Построена математическая модель тепловой напряженности процесса ППД, являющаяся основным технологическим фактором, ограничивающим процесс АВ, которая позволила определить основные параметры теплосиловой обстановки контактной зоны в условиях нестационарного и стационарного теплообмена.

4. Разработан способ динамической тарировки полуискусственной термопары, максимально приближенный к реальным условиям контактирования и нагревания горячего спая, позволяющий определить контактные температуры непосредственно в процессе алмазного выглаживания. Показана адекватность математической модели.

5. Предложена методика расчета оптимальных режимов, учитывающая особенности обработки алмазным выглаживанием, для реализации которой предложена модель многокритериальной оптимизации режимов упрочнения по комплексному критерию качества, обеспечивающая повышение стойкости и качества круглых резцов с учетом теплофизического анализа.

6. Использование алмазного выглаживания в качестве финишной обработки рабочих поверхностей режущих инструментов с износостойким покрытием позволяет уменьшить износ и тем самым повысить период стойкости 2,5 раза.

7. Предложен технологический процесс обработки инструментов с износостойким покрытием, сущность которого состоит в обработке рабочих поверхностей алмазным выглаживанием, который показал значительное повышение стойкости круглых резцов с титано-нитридным покрытием. Результаты работы внедрены в ООО «РМС».

126

1. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальныхусловий/Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский М.: Наука, 1971.- 88с.

2. Азаревич, Г. М. Нормирование режимов обработки ППД многороликовымиустройствами / Г. М. Азаревич // Вестник машиностроения 1972. - №1.-С. 46-47.

3. Алексеев П. Г. Влияние упрочнения наклепа на износостойкость инадежность деталей машин: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук: 05.03.01/ Алексеев П. Г.- М., 1973. -34с.

4. Бабичев М. А. Методы определения внутренних напряжений в деталях Машин / М. А. Бабичев М., Изд-во АН СССР, 1955.- 132с.

5. Балтер М. А. Влияние структуры стали на усталостную прочность после поверхностного упрочнения / М. А. Балтер // Металловедение и термическая обработка металлов. 1971. - №3. - С. 47-50.

6. Балтер М. А. О механизме повышения усталостной прочности стали поверхностным пластическим деформированием/ М. А. Балтер // Металловедение и термическая обработка металлов. 1972. - №6. - С. 811.

7. Барац Я. И. Механизация заточки алмазных выглаживающих инструментов / Я. И. Барац // Машиностроитель. 1972. - №7. - С. 16-17.

8. Барац Я. И. Обработка металлов давлением / Я. И. Барац ; Саратов : Изд-во СГУ, 1982 - 200с.

9. Барац Я. И. Измерение контактных температур при поверхностном пластическом деформировании / Я. И. Барац // Вестник машиностроения. -1973.-№4.- С. 56-58.

10. Барац, Я. И. Финишная обработка металлов давлением // Издательство Саратовского университета- Саратов, 1982. 182 с.

11. Бернштейн М. Л. Структура деформированных металлов / М. Л. Бернштейн ; Металлургия М., 1977 с234-238.

12. Биргер, И. А. Остаточные напряжения / И. А. Биргер ; Машгиз. М., 1963. -232с.

13. Браславский В. М. Упрочнение крупных шлицевых валов поверхностнымнаклепом / В. М. Браславский, Ю. А. Муйземнек, В. А. Оленев, Б. И. Бутаков, А. К. Казанцев // Вестник машиностроения. -1970. -№1. С. 17-19.

14. Бунга, Г. А. Создание оптимального микрорельефа трущихся поверхностей алмазным вибровыглаживанием / Г. А. Бунга // Вестник машиностроения. 1971. - №6. - С. 55-57.

15. Варшавский, Г. А. Определение тепловых потоком в твердом теле при стационарном режиме для случаев, когда коэффициент теплопроводности является функцией температуры / Г. А. Варшавский // Журнал технической физики. — 1963. №6. — С. 23.

16. Градпггейн, И. С.,Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений / И. С. Градштейн, И. М. Рыжик ; ГИФ-МЛ. М., 1963. -с. 1100.

17. Грановский, Э. Г. Анализ шероховатости поверхности, обработанной алмазным выглаживанием, с помощью математического аппарата теории случайных процессов / Э. Г. Грановский, В. В. Домаров, Г. А. Строганов ; Изв. Вузов. Машиностр., 1971.-№7.-С. 181-186.

18. Гуревич, Б. Г. Повышение несущей способности борированной стали иазотированного титанового сплава обкаткой роликом / Б. Г. Гуревич // Вестник машиностроения. 1972. - №1. - С. 52-53.

19. Гурьев, А. В., Гохберг Я. А., Поляков В. Н. -Упрочнение биметаллическихдеталей поверхностным пластическим деформированием / А. В. Гурьев, Я. А.Гохберг, В. Н. Поляков // Вестник машиностроения. 1973. - №2. — С. 60-62.

20. Гуснин С.Ю. и др. Минимизация в инженерных расчетах на ЭВМ/ С.Ю. Гуснин//М.: Машиностроение, 1981. 120с.

21. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия / К. Джонсон ; перевод санглийского ; Мир. М., - 1989 - С. 470.

22. Дилигенский, Н. В. Асимптотические расчеты тепловых режимов технологических процессов механической обработки металлов и сварки. : диссертация на соискание ученой степени доктора техн. наук / Дилигенский Н. В. Дуйбышев, 1973.- С. 42.

23. Зорев H.H. О взаимозависимости процессов в зоне стружкообразования и взоне контакта передней поверхности инструмента в зоне контакта тел произвольной кривизны / Н. Н. Зорев // Вестник машиностроение. 1963. -№12.-С. 152.

24. Земосон, Г.А. Износ истойкость алмазных выглаживателей : алмазы и алмазный инструмент / Г.А. Земосон, В. Г. Улечин ; ВНШАЛМАЗ. М. -1973-С. 24-34.

25. Кан Р. Физическое металловедение / Кан Р. ; Вып. I. «Мир». М., 1967-334с.

26. Кан Р. Физическое металловедение / Кан Р. ; Вып. II. «Мир». М., 1968.490с.

27. Кан Р. Физическое металловедение / Кан Р. ; Вып. III. «Мир». М., 1968.484с.

28. Карпенко, Г. В. Эффективность упрочения мартенситных нержавеющих сталей поверностным пластическим деформированием / Г. В. Карпенко, Г. В. Похмурский, Т. Н. Каличак // Вести. Машиностроения. — 1972/ №10. - С. 70-72.

29. Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. М.:1. Изд-во «Наука», 1964.

30. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн Т. Корн. М.: Изд-во «Наука», 1968.- 720 с.

31. Крагельский И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский // Машиностроение.1. М., 1968. 480с.

32. Фазовые превращения. / Кристиан Дж. У. // Физическое металловедение : Вып. П, «Мир». М., 1968. - С. 225-246.

33. Кудрявцев, И. В. Современное состояние и практическое применение ППД /

34. И. В. Кудрявцев // Вестник машиностроения. М., 1972. - №1.- С. 35-38.

35. Кудрявцев, И. В. Влияние геометрии обкатывающих роликов и режимов обкатывания на изменение параметров упрочняемой резьбы. / И. В. Кудрявцев, В. М. Тимонин, Е. В. Рымынова // Станки и инструм. -М.? 1973. №6.- 35 с.

36. Кудрявцев, И. В. Повышение несущей способности крупных резьбовых соединений ППД / И. В. Кудрявцев Н. Д. ХЦербюк Ю. И. Газанчан // Вестник машиностроения. М., 1972. - №1.- С. 44-46.

37. Лурье, Г. Б. Упрочняюще-отделочная обработка рабочих поверхностей деталей машин поверхностным пластическим деформированием / Г. Б. Лурье, Я. И. Штейнберг; Обзор. НИИМАШ. М., 1971. - 156с.

38. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков ; Высшая школа. М., 1967.- 600с.

39. Малеванный, А. И. Структурные изменения при поверхностном пластическом деформировании металлокерамическим материалов / А. И. Малеванный ; Тр. Новочеркас. Политехи. Ин-та. Б. м., 1972.- С.93-96.

40. Мальсагов, А. А. Исследование процесса выглаживания поверхностей твердосплавным инструментом / А. А. Мальсагов, В. В. Сибирский, А.В. Рачков // Станки и инструмент. М.? 1973. №6. - С.25-26.

41. Мамаев, И. И. Повышение износостойкости протяжек алмазным выглаживанием / И. И Мамаев // Вестник машиностроение. —М., 1969. №5. -С.51-52.

42. Мамаев, И. И. -Влияние алмазного выглаживания на качество поверхности инструментальных сталей / И. И. Мамаев ; Сб. Науч. Тр. Владимир. Политехи. Ин-т. Б. м., 1971. - вып. 12.

43. Мамаев, И. И. Эффективность алмазного выглаживания круглых протяжек из сталей Р6М5 и ХВГ / И. И. Мамаев // Станки и инструмент. М., 1973. -№9. - С. 242-250.

44. Мамаев, И. И. Алмазное выглаживание прерывистых поверхностей / И. И. Мамаев // Вестник машиностроения. М., 1973. - №12.- С. 55-56.

45. Маркус, Л. И. Состояние поверхностного слоя и контактная выносливость закаленной стали ШХ15 после алмазного выглаживания / Л. И. Маркус ; алмазы. Научн. техн. реф. сб. - Б. м., 1968. - вып. 4.- С.41-43.

46. Маркус, Л. И. Повехностное упрочнение деталей подшипников качения методов алмазного выглаживания / Л. И. Маркус ; Сб. Научн. тр. Перм. Политехи. Ин-т. Б. м., 1970. №64-18-19.

47. Маслякова, И. А. О пространственно-временном соответствии фундаментального решения уравнения теплопроводности / И. А. Маслякова М., 1998вс Доп. В ВИНИТИ 24.04.98. №1303-895.

48. Маслякова, И. А. Оптимальные параметры и режимы обработки методами поверхностного пластического деформирования / И. А. Маслякова, Ф. Я. Барац. М., 1999- 7с. Доп. В ВИНИТИ 03.02.99. №365-899.

49. Метелкин, А. Влияние алмазного выглаживания на качество хромового покрытия / А. Метелкин, Л. Хворостухин, В. Машков // Изв. ВУЗ. Машиностроение. М., 1970.-№3 - С.147-151.

50. Минасарян, А. А. Влияние температуры ИПЦ на эксплуатационные свойства высокопрочных констркционных сталей / А. А. Минасарян, Л. А. Кронгауз // ЦНИИТМАШ, отчет, реф. НИР и ОКР.сер.Ю, 10. 02. 232. Б. м., 1973.-№2.-84с.

51. Митряев К. Ф. Влияние АВ на циклическую прочность деталей / К. Ф. Митряев, А. С. Беляев, Ю. А. еряпин // Вест. Машиностроения. М., 1970.-№5 - С. 16-19.

52. Михайлов, А. А.Технико-экономические показатели алмазного выглаживания закаленной стали ЗОХГСА / А. А. Михайлов, А. А. Ершов // Алмазы, научно-техн. реф. Сб. НИИМАШ. Б. м., 1972. - №7.- С. 12-15.

53. Михин, Н. Н. Трерше в условиях пластического контакта / Н. Н. Михин ;

54. Изд. «Наука». М., 1968. - 104с.

55. Михин, Н. М. Расчет коэффициента внешнего трения и предварительного смещения. Трение изнашивание и смазка / Н. М. Михин Спр. Кн.1 : Машиностроение. -М., 1978. с.45-81.

56. Озерова, М. А. Упрочнение поверхностного слоя деталей при алмазном выглаживании / М. А. Озерова ; Алмазы, научн.-техн. реф. сб. (НИИМАШ). Б. м, 1972. вып.7. - С.10-12.

57. Погожев И.В. Методы оптимизации системы показателей при управлениикачеством продукции. / И.В. Погожев.; М.:3нание, 1972. 59с.

58. Папшев, Д. Д. Повышение контактной выносливости высокопрочных (закаленных) сталей поверхностным наклепом / Д. Д. Папшев // Повышение прочности и долглвечности деталей машин поверхностным пластическим деформированием / Ц^ИИТМАШ. М., 1970. - С.35-38.

59. Папшев Д. Д. Оптимизация режимов упрочнения на основе теплофизического анализа / Д. Д Папшев // Теплофизика технологических процессов ; материалы конференции. Тольятти, 1972,- С.56-57.

60. Перельман, Д. Я. Алмазное выглаживание высокопрочного чугуна / Д. Я. Перельман, Г. А. Лукаев // Вестн. машиностоения, М., 1972. - №4.- С.54-55.

61. Резников, А. Н. Теплофизика резания / А. Н Резников ; Машиностроение.1. М., 1969.-288 с.

62. Резников, А. Н. Абразивная алмазная обработка материалов / А. Н. Резников и др.; Машиностроение М., 1977 — 390с.

63. Рекоч, В. Г. Руководство к решению задач по теории упругости / В. Г. Рекоч ; Высшая школа, М., 1996.- 226 с.

64. Румшенский, Л. 3. Мат. обработка результатов экспериментов / Л. 3. Румшенский ; Наука. М., 1971.

65. Рыжов Э. В. Качество и контактная жесткость деталей / Э. В. Рыжов

66. Машиностроитель. Б. м., 1975. - №3. - С. 33-36.

67. Рыкалин, Н. Н. Теория нагрева металла местными источниками теплоты.

68. Тепловые явления при обработке металлов резанием / Н. Н. Рыкалин ; Машиностроение. М.- 1959. -с. 14-44.

69. Сизов, К. К. Внедрение алмазного выглаживания при финишних операциях / К. К. Сизов // Повышение прочности и долговечности деталей машин ППД ; Сб. статей / НИИИНФОМТЯЖМАШ, №12-70-3. -М., 1970. С.44-49.

70. Смелянский, В. М. Влияние некоторых технологических факторов при алмазном выглаживании жестким инструментом / В. М. Смелянский ; сб. научн. тр. Перм. Политехи. Ин-т. Б. м., 1970. - №64. - С. 146-152.

71. Смелянский, В. М. Механика упрочнения деталей машин поверхностным пластическим деформированием / В. М. Смелянский ; Машиностроение. М.- 2002. -300с.

72. Смирнов, В. С. Теория обработки металлов давлением / В. С. Смирнов ; Металлургия. М., 1973. - 496 с.

73. Сторожев, М. В. Теория обработки металлов давлением / М. В. Сторожев, Е.

74. А. Попов ; Машиностроение. М., 1977 с.72-74.

75. Талантов, Н. В., Определение температуры контактных поверхностей инструментов с учетом объемности процесса тепловидения / Н. В. Талантов, Т. В. Шитова // Теплофизика технологических процессов : сборник науч. статей. Куйбышев, 1970. - С. 16-22.

76. Торбило, В. М. Алмазное выглаживание / В. М. Торбило ; Машиностроение. М., 1972.

77. Торбило, В. М. Остаточные напряжения в поверхностном слое закаленныхсталей после алмазного выглаживания / В. М. Торбило, Л. И. Маркус // Вестник машиностроения. М., 1969.- №6.- С. 13.

78. Торбило, В. М. Влияние алмазного выглаживания на прцесс распада остаточного аустенита в поверхностных слоях закаленной стали ШХ15 / В. М. Торбило, Л. И. Маркус ; сб. научн. тр. Пермь, политехи, ин-т. 1970. -№64.-С. 140-145.

79. Торбило, В. М. Повышение коррозионно-усталостной прочности стали35ХН1М после алмазного выглаживания / В. М. Торбило, М. С. Неманов, А. А. Меркушев //Вест, машиностр. М., 1971. - №6.- С. 53-58.

80. Трахтенберг, Б. Ф. Особенности применения метода источников для решения тепловых задач при обработке металлов давлением / Б. Ф. Трахтенберг // Теплофизика технологических процессов : сборник науч. статей. Куйбышев, 1970. - С. 209-214.

81. Туровский, М. Л. Упрочняющая обкатки роликами озотированных стальных деталей / М. Л., Туровский, Р. А. Новик

82. Хворостухин Л.А. К вопросу о трении при алмазном выглаживании / Л.А. Хворостухин, А.Ф. Волков // Изв. высш. уч. заведений : Машиностроение. Б. м., 1969. - №7. С. 139-143.

83. Хворостухин Л. А. Трение при алмазном выглаживании металлов и сплавов / Л. А. Хворостухин, Н. Н. Ильин // Вестник машиностроения -М., 1973.-№2.-С. 64-65.

84. Хворостухин Л. А.Улучшение качества металлопокрытий алмазным выглаживанием / Л. А. Хворостухин, В.Н. Машков // Вестник машиностроения М., 1971. - №2.

85. Хворостухин Л. А.- Отделка поверхностей деталей машин выглаживанием

86. Л. А. Хворостухин, В.Н. Машков, В. А. Торпачев // Повышение эксплуатационных свойствдеталей поверхности пластическим деформированием ; сборник науч. статей. Б. м., 1971. - №1.

87. Хворостухин Л. А. Отделочно-упрочняющая обработка алмазным выглаживанием/ Л. А. Хворостухин, Н. В. Плешивцев, В.Н. Бибаев

88. Хейфец С. Г. Аналитическое определение глубины наклепанного слоя при обработке роликами стальных деталей / С. Г. Хейфец ; сб. трудов ЦНИТМАШ, №49 Машгиз, 1952г с 7-17.

89. Чекин Г. И. Алмазное выглаживание закаленных сталей / Г. И. Чекин // Вестник машиностроения. М., 1965. №6. - С. 47-49.

90. Чепа П. А. Исследование остаточных напряжений при упрочнении деталей различными обкатными приспособлениями / П. А. Чепа, В. А. Андрияшин. Пермь, 1971. С.44-46.

91. Чепа П. А., Андрияшин В. А. Остаточные напряжения в деталях, упрочненных различными обкатками / П. А Чепа, В. А. Андрияшин // Вестник машиностроения. М., 1973. - №2.

92. Школьник JI.M. Пути повышения эффективности поверхностного упрочнения тепловозных коленчатых валов / JI.M Школьник, Е. Г. Стеценко, В. И. Шахов // Вестник машиностроения. М., 1972. - №1. С. 47-48.

93. Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом / Ю.Г. Шнейдер. М., 1982. — 48с.

94. Шнейдер Ю. Г. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей, обработанных давлением / Ю.Г. Шнейдер, JI. А. Бунга, А. А. Вяло // Станки и инструмент Б. м., 1967. - №1. С. 14-17.

95. Яловой Н.И. — Тепловые процессы при обработке металлов и сплавов давлением / Н. И. Яловой, М. А. Тылкин, П. И. Полухин, Д. И. Васильев Б. м., 1973. - 630с.

96. Яценко В.К. Влияние алмазного выглаживания на качество поверхности иусталостную прочность сталиЭИ961 / В .К. Яценко, Е.Я. Кореневсий, М.П. Бондарь // Проблемы прочности. Б. м., 1972. - №1. С. 105-108.

97. Яценко В. К. Алмазное выглаживание стали / В. К. Яценко, Е.Я. Кореневсий, JI. И. Ивщенко // Вестник машиностроения. М., 1971. - №7. - С. 52-54.

98. Яценко В. К. Повышение выносливости деталей с прессовыми посадкамиалмазным выглаживанием / В. К. Яценко, Е. Я. Дореневский, JI. И. Ивщенко //Вест, машиностроения. М., - 1972. №7. - С. 54-56.

99. Яценко В. К. Алмазное выглаживание легированных сталей / В. К. Яценко,

100. Е.Я. Кореневсий, А. С. Смирнов // Резание и инструмент. -Харьков, 1970. -№2.-С. 18.

101. Яценко В. К. Повышение несущей способности деталей машин алмазным выглаживанием / В. К. Яценко и др. : Машиностроение. М., 1985.-232 с.

102. Ящерицын П. И. , Цокур А. К. Тепловые явления при шлифовании и свойства о бработанных поверхностей / П. И. Ящерицын, А. К. Цокур. -Минск, Изд-во «Наука и техника», 1973.

103. Boetz V. Rollende Kopfe / V. Boetz // Maschinenmarkt. -S.I., 1972. 11. Jg/ 78. -№10.

104. Hull E. H. Diamond burnishing / E. H. Hull