автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Повышение точности и качества поверхностного слоя изделий локальной магнитно-импульсной обработкой

На правах рукописи

ПЕЧАГИН Александр Петрович

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ И КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ИЗДЕЛИЙ ЛОКАЛЬНОЙ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ

Специальности: 05.02.07 - Технология и оборудование

механической и физико-технической обработки 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

005006165

1 5 Д£К 2011

Воронеж-2011

005006165

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет"

Научный руководитель

кандидат технических наук, профессор

Болдырев Александр Иванович

Научный консультант

кандидат технических наук, доцент

Смоленцев Евгений Владиславович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Бондарь Александр Викторович;

Ведущая организация

кандидат технических наук Коденцев Сергей Николаевич

ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет»

Защита состоится 28 декабря 2011 г. в 1400 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.04 ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет" по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан «сУ» ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кириллов О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Точность и стабильность геометрических размеров изделий, особенно крупногабаритных, качество поверхностного слоя материалов определяют основные эксплуатационные показатели изделий: работоспособность, ресурс, эффективность последующих технологических операций, ремонтопригодность объектов. Одним из показателей, определяющих точность и стабильность формы изделия, свойства поверхностного слоя, являются остаточные напряжения в заготовках, влияющие на геометрические параметры изделий (особенно, крупногабаритных) в процессе изготовления деталей и в период их эксплуатации в изделиях, в частности оборудования и средств технологического оснащения. Остаточные напряжения могут вызывать нарушение сплошности материала, его разрушение или длительное изменение геометрии изделий. Механическая обработка заготовки снижает величину и неравномерность напряжений. Однако в ряде случаев экономически нецелесообразно удалять припуск с отдельных участков деталей (например, станин, корпусов, стоек станков), поэтому после локальной обработки поверхностей неравномерность напряжений еще более возрастает по сравнению с теми же показателями у заготовок, и деформация изделий приводит к потере точности и браку деталей. Для снижения коробления изделий используют стабилизирующие операции (например, нормализацию, отжиг), но для подобных операций с крупногабаритными изделиями необходимы большие термические агрегаты, которые могут располагаться на стороне вдали от заказчика. Предприятия, выпускающие специальное оборудование, как правило, не имеют емких печей, а выполнение заказов по изготовлению крупных корпусных деталей на стороне связано со значительными расходами на транспортировку, упаковку, погрузку, термообработку, что вызывает задержки с выпуском продукции, необходимость хранения на складе части комплектов изделий до этапа сборки. Это увеличивает их стоимость и может сделать такое производство неконкурентоспособным.

Для сокращения технологического цикла и более полного использования собственных производственных мощностей оказалось перспективным использование магнитно-импульсного метода воздействия на поверхностный слой литых и сварных заготовок, позволяющего снизить и выровнять остаточные напряжения, вызывающие коробление деталей. Однако при индивидуальных заказах размеры и форма заготовок каждого изделия имеют существенные различия, и нужна длительная корректировка магнитно-импульсных режимов, что для единичных изделий практически не осуществимо. Поэтому требуется теоретическая расчетная база,

экспериментальное обоснование параметров для определения рабочих режимов магнитно-импульсной обработки, мест установки индукторов, минимального количества воздействий для выравнивания напряжений в поверхностном слое материалов и разработки типового технологического процесса изготовления литых и сварных точных базовых деталей оборудования.

Использование нового метода способствует ускорению подготовки производства и сроков освоения специального и серийного отечественного оборудования с привлечением потенциала малых и средних машиностроительных предприятий, повышению качества и конкурентоспособности продукции, что соответствует государственным программам России на перспективу. Направление исследований в области применения магнитно-импульсных воздействий отвечает научному направлению ФГБОУ ВПО «Воронежского государственного технического университета» «Наукоемкие технологии в машиностроении, авиастроении и ракетно-космической техники» в соответствии с планом ГБ НИР 2007.015 и является актуальным для современного гибкоструктурного производства. Работа выполнялась в соответствии с федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 - 2013 годы» (постановление Правительства РФ №568 от 28.07.08)

Ц-елью работы является разработка технологических режимов и процесса стабилизации свойств поверхностных слоев крупногабаритных деталей, обеспечивающих точность и стабильность формы изделий в период их изготовления и эксплуатации, путем применения энергетических магнитно-импульсных воздействий, ускоряющих и локализирующих стабилизацию и адекватно заменяющих многозатратные и длительные методы термообработки на предприятиях машиностроения.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Изучение свойств поверхностных слоев материалов после магнитно-импульсной обработки и обоснование путей получения требуемых характеристик, обеспечивающих стабильность геометрических размеров крупногабаритных деталей в процессе изготовления и установление факторов технологической наследственности в зависимости от способа получения заготовок и конструкции геометрических элементов изделий.

2. Установление закономерностей формирования остаточных напряжений на участках крупногабаритных деталей, подвергшихся магнитно-импульсному воздействию.

3. Исследование точности геометрической формы крупногабаритных деталей в процессе их изготовления и эксплуатации в зависимости от способа получения заготовок и конструкции геометрических элементов изделий.

4. Разработка механизма стабилизации напряжений в процессе магнитно-импульсного воздействия на крупногабаритные заготовки, наиболее часто используемые в современном машиностроении.

5. Расчет технологических режимов магнитно-импульсной обработки для получения стабильных показателей поверхностного слоя и точности крупногабаритных деталей с научно-обоснованным количеством импульсов требуемой энергии, устраняющей нестабильность внутренних напряжений и возможность деформации заготовки.

6. Теоретическое обоснование мест приложения импульсов магнитного поля в процессе стабилизации остаточных напряжений при магнитно-импульсной обработке и разработка технологического процесса магнитно-импульсной стабилизации напряжений в поверхностных слоях детален, обеспечивающего получение стабильных геометрических размеров крупногабаритных изделий в течение всего периода их использования.

7. Проведение апробации предложенного способа, средств и технологии энергетической магнитно-импульсной обработки в производстве.

Предмет и объект исследования. Предметом исследования являются технологические режимы и структура процесса магнитно-импульсной обработки, поверхностный слой деталей. Объект исследований: крупногабаритные чугунные, литые и сварные стальные детали, используемые в станкостроении, оснастке и в основном производстве.

Методы исследования: теоретическое положение процесса магнитно-импульсного воздействия на металлические изделия, теория вибрационных процессов, положения САПР, анализ и синтез инвариантных процессов в поверхностном слое материалов при импульсных электромагнитных воздействиях.

Научная новизна работы включает:

1. Установление закономерностей формирования остаточных напряжений на участках крупногабаритных деталей, подвергшихся магнитно-импульсному воздействию, и разработку механизма формирования геометрических размеров и точности крупногабаритных изделий с учетом технологической наследственности, включая неравномерные начальные внутренние напряжения, и созданного на их

основе способа управления динамической составляющей процесса импульсного воздействия (защищено патентом РФ).

2. Описание механизма . перераспределения остаточных напряжений в поверхностном слое крупногабаритных деталей в процессе магнитно-импульсной обработки и их влияние на стабильность геометрических характеристик деталей на этапах жизненного цикла изделия, отличающееся установлением связей между параметрами энергетических импульсных воздействий и динамикой стабилизации внутренних напряжений с учетом свойств поверхностного слоя материалов в исходном состоянии.

3. Теоретическое обоснование локальных зон приложения импульсов магнитного поля для стабилизации остаточных напряжений при магнитно-импульсной обработке, отличающееся тем, что учитываются энергетические параметры внешнего импульсного воздействия и динамика изменений в процессе обработки поверхностного слоя исходного материала.

Практическая значимость результатов включает:

1 .Технологические режимы и особенности построения технологического процесса магнитно-импульсной обработки крупногабаритных металлических изделий, что обеспечивает стабильность размеров деталей при последующей механической обработке и в период эксплуатации. •

2.Разработку требований к оборудованию и инструменту для магнитно-импульсной обработки и рекомендации по его проектированию, что ускоряет технологическую подготовку при освоении производства крупногабаритных изделий на современном техническом уровне.

3.Рекомендации по разработке карт размещения на заготовках индукторов, обеспечивающих возможность ускоренной стабилизации геометрии крупногабаритных деталей при минимальном ресурсопотреблении и сохранение точности размеров на последующих стадиях жизненного цикла изделий.

4.Проверку результатов магнитно-импульсной обработки на базовых деталях оборудования, создаваемого по индивидуальным заказам, что позволяет подтвердить достоверность положений разработанного технологического процесса и обосновать технико-экономическую целесообразность широкого использования магнитно-импульсной стабилизирующей обработки крупногабаритных деталей.

Личный вклад соискателя включает:

1.Разработку закономерностей и механизма получения стабильных геометрических размеров крупногабаритных деталей за счет обоснованных

режимов и размещения на них источников подачи магнитных импульсов с расчетной энергией, обеспечивающей ускорение процесса стабилизации без образования в деталях участков с повышенными или пониженными остаточными напряжениями, выходящими за поле допуска.

2.Предложенный запатентованный новый способ реализации, основанный на формировании магнитных полей в поверхностном слое и обеспечивающий стабилизацию остаточных напряжений без значительного волнового перемещения обрабатываемой поверхности, что позволяет выполнять операцию для крупногабаритных деталей повышенной жесткости и упростить расчет технологических режимов с учетом только свойств материала изделий.

3.Разработку технологических процессов магнитно-импульсной обработки типовых крупногабаритных деталей с минимизацией числа импульсов, что обеспечивает сокращение периода обработки, снижение энергопотребления и повышения ресурса инструмента (излучателя)

4.Разработку рекомендаций по выбору и настройке инструмента, разработку оборудования для магнитно-импульсной стабилизации геометрических размеров и формы типовых деталей с учетом назначения и условий эксплуатации изделий и возможности их эффективного использования для гибкоструктурного производства, в частности отечественного крупногабаритного оборудования.

Участие в апробации и внедрении результатов в производство при изготовлении и восстановлении корпусных деталей оборудования и других изделий по индивидуальным заказам.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены на «Воронежском механическом заводе» - филиале ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева», на ПФК ВСЗ «Холдинг» с годовым экономическим эффектом более 300 тысяч рублей, а также в учебный процесс ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на следующих конкуренциях: VI международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 2008), международной научно-технической конференции «Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки» (Ростов-на-Дону, 2008), X международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы в машиностроительном комплексе» (Орел, 2008), X международной конференции «ЕМ-09» (Польша, 2009), международной научно-технической конференции «ТМ-2010» (Воронеж, 2010), Региональной

научно-технической конференции по двигателестроению (Воронеж, 2009), на кафедре технологии машиностроения ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет" (Воронеж, 2008-2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [1] - структура технологического процесса; [2] - механизм стабилизации сборных корпусных деталей; [3] -пути интенсификации технологических процессов; [5] - принципы и порядок выбора режимов для стабилизации геометрии крупногабаритных деталей; [7] - механизм формирования внутренних напряжений в процессе магнитно-импульсной обработки; [8] - установление внутренних связей в напряженном слое материала; [10] - экспериментальные исследования процесса.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, пять глав, заключение, приложения, список литературы из 127 источников. Основная часть изложена на 161 странице, содержит 55 рисунков, 3 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, изложены основные положения, выносимые на защиту, показана научная и практическая значимость материалов диссертации.

В первой главе приведен анализ методов магнитно-импульсной обработки с учетом возможностей стабилизации геометрии и крупных размеров заготовок.

Были изучены результаты исследований Российских научных школ Москвы, Санкт-Петербурга, Воронежа, Казани, Ростова-на-Дону, Орла, Рыбинска, Брянска и других городов, а также работы ученых США, Японии, Англии, Швеции.

Показано следующее:

1. Анализ литературных источников и опыт изготовления крупногабаритного оборудования с индивидуальными требованиями показал, что имеющиеся сведения о влиянии различных видов стабилизирующей обработки на изменение в нужном направлении остаточных напряжений охватывают в основном материалы, касающиеся выпуска серийного оборудования и крупногабаритных деталей другого назначения, что, как правило, ранее выполнялось на предприятиях, оснащенных требуемым термическим оборудованием, после обработки на

котором стабилизировались внутренние структуры материалов и обеспечивалась требуемая точность изделий.

2. Механизм формирования поверхностного слоя в процессе импульсной обработки практически не изучен, хотя управляемая стабилизация характеристик поверхностного слоя могла обеспечить заданную точность геометрических форм крупногабаритных деталей в течение периода их изготовления и эксплуатации в изделиях.

3. Отсутствует информация о серийном выпуске оборудования для электромагнитной стабилизации изделий, что вызывает необходимость разработки требований к таким установкам, учитывающим особенности изготовления собственными силами.

Анализ имеющегося состояния вопроса позволяет сформулировать цель и задачи исследований, приведенные во введении.

Во второй главе показаны методы и требуемые средства технического оснащения, необходимые для решения поставленных задач и достижения поставленной цели.

Материалы работы базируются на научных рабочих гипотезах соискателя.

В третьей главе раскрыт механизм стабилизации геометрии и получение требуемых свойств поверхностного слоя при локальной магнитно-импульсной обработке.

Разработана физичеекая модель процесса, показавшая, что импульсные магнитные воздействия способны выравнивать остаточные напряжения даже без ощутимых вибраций детали.

Предложенный механизм формализуется системой уравнений, составляющих модель и позволяющих разработать технологические режимы процесса.

Так, глубина (Т) зоны действия импульса известной энергии может быть оценена по эмпирической зависимости

где к^,кп,к - эмпирические коэффициенты; К - модуль функции

распределения остаточных напряжений; Нх- напряженность поля в зоне действия импульса; Нг напряженность поля при угле поворота его вектора (<р); Г- соотношение сил внешнего воздействия от импульса к внутреннему сопротивлению объекта.

(1)

л3>

Величина Т > Из, где Из - минимальная глубина проникновения поля, рассчитываемая по зависимости

УХс

(2)

где }'3 - удельная проводимость материала заготовки; /из- магнитная постоянная для материала заготовки; Ь- индуктивность разрядной цепи; С - емкость конденсаторов.

Тогда толщина детали в зоне обработки при выбранной энергии импульса должна быть не менее И3. Если это условие не выполняется, то следует изменить энергию импульса.

При выборе режимов в качестве одного из параметров используется сила тока. Из математического описания процесса для первого периода действия импульса наибольшее значение тока

т = 0,5ттл[ЬС (3)

Численные расчеты по модели позволили установить глубину зоны действия импульса и подтвердить это экспериментально, что приведено на рис. 1.

/К

50

¡,0

X

20

Глубина зоны дефармациц ш

\

5

Ю

20

Рис.1. Глубина зоны действия импульсов при их длительности: 1 - 5 мке; 2-10 мке; 3 - 100 мке (экспериментальные точки нанесены на расчетные зависимости) Анализ рис. 1 подтверждает правомерность предложенной модели и механизма действия импульса. Здесь наблюдается достаточно высокая сходимость.

Экспериментальные исследования для толстостенных образцов из различных материалов, приведенные на рис. 2, подтверждают

эффективность магнитно-импульсной стабилизации при использовании технологических режимов, рассчитываемых по зависимостям модели процесса.

Теоретические исследования, приведенные в третьей главе, позволили создать новый способ стабилизации деталей, на что получен патент РФ.

Глубина залегания остаточных напряжений, мм

а)

Величина остаточных напряжений, МПа

б)

Рис. 2. Изменение глубины залегания (а) и величины остаточных напряжений (б) стали (1), чугунного (2), титанового (3) сплавов: А - сварка; Б - литье; В - ма^итно-импульсная обработка

В четвертой главе изложены материалы по расчету режимов и проектированию технологических режимов стабилизации геометрии и повышения качества поверхностного слоя.

Технологический процесс содержит несколько этапов.

Выбор исходных данных, в которых учитываются:

1. Сведения о заготовке: габариты; геометрия участков, требующих стабилизации размеров; марка материала; способ получения заготовки; геометрические размеры мест установки индукторов и др.

2. Технологические требования к заготовке и детали: предельные, экономически обоснованные, припуски; механическая обдирка участков, подлежащих стабилизации; допуски на размеры деталей; шероховатость и волнистость контактных поверхностей; отсутствие на поверхности заготовки канавок, разрывов, выемок, искажающих поле.

3. Технологические возможности имеющегося оборудования: количество одновременно работающих индукторов; наибольшие энергетические показатели генераторов; ресурс излучателей; наличие кадров для квалифицированного обслуживания установок.

Первый этап процесса включает:

- классификацию участков поверхностей заготовок по геометрическому признаку (плоские, коробчатые с постоянным и переменными сечением и др.);

- подбор или необходимость проектирования и изготовления индукторов и переходников. Эксперименты показали, что рабочие части индукторов должны иметь размеры до 250 мм;

необходимость перемещения заготовки или переустановки индукторов (переходников);

- расчет припусков на обдирку деталей и величины снимаемого материала после магнитно-импульсной обработки;

- назначение величины времени на естественную стабилизацию внутренних напряжений после магнитно-импульсной обработки до начала отделочных операций;

- расчет или экспериментальное определение остаточных напряжений и изменения геометрии под действием эксплуатационных нагрузок. Предельные значения погрешностей формы и размеров регламентируются технической документацией на деталь.

На следующем этапе рассчитывают режимы обработки:

- размещение индукторов (с переходниками или без них, с контактной средой).

- расчет припусков (20) для чистового этапа обработки после магнитно-импульсной стабилизации

г0 = б0+(я2+т)я+д,,+бд, (4)

где до - допустимая погрешность после окончательного этапа обработки детали; (К?+Т)п - высота неровностей и измененного слоя после предварительной обработки (обдирки) заготовки; 8п - предельно допустимая погрешность после предварительной обработки; ¿д -предельное изменение геометрии детали в процессе "вылеживания" (естественного старения);

- расчет предельной энергии импульса. Выполняется из условия

получения напряжений (°пих) от электромагнитного импульса, не

превышающих предела прочности материала детали ()

<Г™*<<Та =кз-°.), (5)

где К} - коэффициент запаса прочности, учитывающий случайные фаеторы (^3=0,8 - 0,85).

Тогда плотность поверхностных сил электромагнитного импульса (Рц) составит:

- для деталей типа балок и коробчатых конструкций

Ри=К3сг.М-кп, (6)

- для плоских деталей типа плит

_Ри=К3а.-к-к\ (7)

где Л - толщина или высота сечения детали прямоугольного сечения. При других формах через равенство моментов инерции рассматриваемого сечения находят эквивалентную толщину или высоту сечения, используемую в расчетах; / - ширина сечения детали или широкой части коробчатого участка; кп - коэффициент, учитывающий размеры зоны обработки и деталей, размещение индукторов для

балок и коробчатых деталей; _ коэффициент для плоских деталей; х - показатель степени, учитывающий размещение индукторов и расстояние между ними.

Плотность поверхностных сил электромагнитного импульса зависит от его энергии {А и)

Рц ~ К и ' Av ^ ^

где Кц - коэффициент, учитывающий переход энергии ударной волны в импульс силы, потери энергии, величину и равномерность зазоров между деталью и индуктором (переходником). Для генераторов с импульсным разрядом энергия импульса

cul

л - _

ли ~ -

2 . (9)

где U„p - напряжение пробоя, выбирается в пределах и^ = 0,7i/(i/ = (1 * 20)103 В) ;

С - емкость конденсаторов (мкФ), технологический параметр; - для балок и коробчатых деталей

c=2K3kn<r,hlt (Ю)

кК

- для плоских деталей

с О.)

к и2

и пр

Далее находят частоту (V) следования импульсов

1 •

У ~ 2,ЗЛС Ч^Ул. (12)

*и-ищ ^

где Л - сопротивление контура, определяют через напряжение (Ц) и ток ( Ju ), реализуемый в импульсе

* = (13)

■'и

ик - напряжение в конце импульса (в расчетах может не учитываться).

Тогда приближенно

0,837

у = ~-

ЛС . (14)

Отсюда длительность импульсов ( Ги )

_ д-НС

Г" " 0,837 - О5)

где q - скважность импульсов.

Число импульсов (п) при магнитно-импульсной стабилизации составляет не менее 10-15. Тогда машинное время (/) проведения операции составит

' = +Г0)-л + г„-/и, (16)

где Т(г- время пауз между импульсами; Тд~ время переустановки индукторов; т- количество перестановок индукторов при обработке крупногабаритной детали.

В конце операции производится контроль величины деформации детали (Д<5).

(17)

где ([¿о]) - допустимое значение изменения геометрических размеров деталей после стабилизации.

В пятой главе приведено обоснование возможностей и области применения магнитно-импульсной стабилизации.

Исследована динамика снижения до нужного уровня остаточных напряжений в чугунных литых (рис. 3, а) и стальных сварных изделиях (рис. 3, б).

Рис. 3. Изменение ширины паза, характеризующее величину остаточных напряжений в поверхностных слоях сплавов, от количества

импульсов

Из рис. 3 видно, что в зависимости от энергии единичного импульса можно снизить число импульсов до 5-6, а с учетом стабилизационного естественного перераспределения напряжений в поверхностном слое

13

можно рекомендовать при расчете режимов их число от 10 до 18. Это позволяет уточнить выбор параметров процесса, приведенного в третьей главе. Паузы между импульсами необходимы для ограничения температуры зоны обработки. Эксперименты показали, что при энергии импульсов ниже 5 кДж этот интервал времени составляет 2-3 сек., а при более мощных импульсах - до 7 секунд.

Сравнение технико-экономических показателей изготовления типовых крупногабаритных деталей на предприятиях с различной структурной организацией показало, что магнитно-импульсная стабилизация деталей дает значительный экономический выигрыш, особенно для предприятий малого и среднего бизнеса.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Разработаны технологические режимы и процесс стабилизации магнитно-импульсным методом остаточных напряжений в поверхностных слоях металлических крупногабаритных изделий, что позволило устранить погрешность литых и сварных конструкций, вызванных внутренними неуравновешенными напряжениями и достичь стабильности формы и заданных геометрических размеров на этапах изготовления и эксплуатации изделий. Магнитно-импульсная обработка крупногабаритных корпусных деталей расширила технологические возможности предприятий малого и среднего бизнеса по участию в выпуске оборудования по индивидуальным заказам с использованием собственной материальной базы и ограниченным привлечением соисполнителей, что сократило сроки и затраты на выполнение заказов и повысило конкурентоспособность отечественных изделий машиностроения.

1. Установлены качественные и количественные связи между характеристиками литых и сварных изделий с напряжениями в поверхностном слое металлов, а также с изменением формы и геометрических размеров крупногабаритных деталей, что позволило оценить технологические возможности доступного для малых предприятий магнитно-импульсного метода стабилизации напряжений.

2. Исследованы характеристики поверхностных слоев материалов, подвергнутых магнитно-импульсной обработке, что позволило снизить неравномерность величин остаточных напряжений до 10 раз и получить напряжения сжатия, что дало возможность при минимальной трудоемкости операции получить точность крупных корпусных деталей не ниже, чем после длительной и дорогостоящей термической обработки на уникальном термическом оборудовании.

3. Обоснованы режимы магнитно-импульсной обработки крупногабаритных деталей, обеспечивающие получение остаточных напряжений, не вызывающих изменения геометрических форм изделий в процессе эксплуатации. Установлено, что для чугунных литых и стальных сварных конструкций можно использовать нижний диапазон мощности импульса, составляющий менее 2-3 кДж, число подаваемых импульсов от 10 до 18 с паузами между импульсами не менее 1-2 секунд. Это гарантирует получение стабильности формы и сокращает время

выполнения процесса.

4. Показано, что при расчетных режимах магнитно-импульсной стабилизации остаточных напряжений возможно в 1,5 -2,0 раза ускорить процесс, по сравнению с нормализацией, избежать дефектов обрабатываемых деталей из-за механических повреждений (деформация, растрескивание и т.д.). Установлено, что зазор между индуктором и заготовкой должен поддерживаться в пределах ± 10% от номинала за счет использования промежуточных металлических вкладышей или реологической жидкости, а места подачи импульсов и установки индукторов могут быть рассчитаны, исходя из равенства энергетических воздействий на локальные участки изделий с учетом их геометрии.

5. Установлен эффект перераспределения остаточных напряжений под действием магнитно-импульсных воздействий, что позволило раскрыть механизм получения стабильной силовой структуры крупногабаритных литых и сварных изделий, а также обеспечить постоянство геометрических размеров после минимально необходимого расчетного количества импульсов за счет обеспечения постоянства энергетического воздействия импульсов с учетом их взаимного влияния.

6. Разработан технологический процесс управляемой стабилизации размеров крупногабаритных изделий, позволяющий учитывать обратные связи и проводить обработку с адаптацией режимов в зависимости от свойств исходной поверхности изделий при минимальных энергозатратах и с сокращением числа импульсов более чем на порядок.

7. Разработаны рекомендации по ускоренной доработке инструмента и оборудования под типовые детали с учетом технологических возможностей магнитно-импульсной обработки и показателей точности, заданные в разработанной конструкции изделий.

8. Процесс прошел испытания при изготовлении базовых деталей оборудования и внедрен в производство на ВМЗ и на малом предприятии станкостроения, где получен реальный экономических эффект и подтверждена перспективность использования исследованного метода в

гибкоструктурном производстве предприятий машиностроительного профиля.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1.Печагин А.П. Разработка технологического процесса магнитно-импульсной стабилизации размеров корпусных деталей / А.П. Печагин, В.П. Смоленцев, В.М. Питолин // Известия Орел ГТУ. 2008. №4/4-272. - С. 39-47.

2.Печагин А.П. Повышение точности сборных корпусных деталей путем искусственного старения методом магнитно-импульсной обработки / А.П. Печагин, В.П. Смоленцев, А.И. Найденов // Сборка в машиностроении и приборостроении. 2009. №6. - С.41-46.

3.Печагин А.П. Режимы технологического процесса циклового воздействия на внутренние напряжения сварных и литых заготовок / А.П. Печагин, А.И. Болдырев // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т.5. №11.- С. 88-90.

Статьи и материалы конференций

4. Печагин А.П. Режимы магнитно-импульсной стабилизации качества крупногабаритных деталей / А.П. Печагин, В.М. Питолин // Нетрадиционные методы обработки: сб. науч. тр. М.: Машиностроение,

2009. Вып.9. Ч. 2. - С. 30-35.

5. Печагин А.П. Механизм стабилизации изделий магнитно-импульсным воздействием // Нетрадиционные методы обработки: сб. науч. тр. М.: Машиностроение, 2009. Вып.9. Ч. 2. - С. 61-66.

6. Бородкин Н.М. Технологический процесс стабилизации формы деталей магнитно-импульсной обработкой / Н.М. Бородкин, А.П. Печагин // Обеспечение качества продукции на этапах конструкторской и технологической подготовки производства: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2009. Вып.4- С. 16-22.

7. Печагин А.П. Импульсное воздействие на напряженное состояние материала / А.П. Печагин, В.П. Смоленцев, В.Г. Грицюк Н Нетрадиционные методы обработки: сб. науч. тр. М.: Машиностроение,

2010. Вып.9, ч.З.-С. 46-53.

8. Печагин А.П. Оценка воздействия магнитного импульса на состояние поверхностного слоя // Студент, специалист, профессионал: материалы III междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. - С. 3942.

9. Печагин А.П. Влияние магнитно-импульсной обработки на поверхностный слой деталей / А.П. Печагин, A.A. Болдырев, Е.В.

Смоленцев // Современные технологии производства в машиностроении: сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2011. Вып.5. - С. 113-119. Патенты на изобретения

10. Патент 2411111 Российская Федерация, Способ анодно-динамического упрочнения детали из токопроводящего материала / А.П. Печагин, А.И. Болдырев, В.П. Смоленцев, А.И. Найденов; Бюл. № 4.6 с.

Подписано в печать 24.11.2011. Формат 60x84/16 Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Зак. № 2%

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

Введение.

Глава 1. Анализ методов магнитно-импульсной обработки крупногабаритных деталей.

1.1 Динамика воздействий локальными электромагнитными импульсами

1.2 Механизм формирования силовых параметров в процессе импульсной магнитной обработки.

1.3 Технологические режимы и процесс магнитно-импульсной обработки.

1.4 Особенности обработки крупногабаритных деталей.

1.5 Оборудование для магнитно-импульсной стабилизирующей обработки.

1.6 Опыт использования метода.

Анализ состояния исследований и задачи работы.

Глава 2 Методы и техническое оснащение для решения поставленных задач.

2.1 Научные гипотезы, необходимые для достижения поставленной цели

2.2 Анализ полученной базы для решения поставленных задач.

2.3 Экспериментальная база.

2.4 Структура проведения исследований.

Выводы по главе.

Глава 3 Механизм стабилизации геометрии и поверхностного слоя деталей в процессе локальной магнитно-импульсной обработки.

3.1 Физические явления при динамическом воздействии магнитных импульсов.

3.2 Моделирование процесса и описание процесса стабилизации.

3.3 Разработка нового способа анодно-динамического упрочнения металлических деталей и формирования свойств поверхностного слоя.

3.4 Экспериментальное подтверждение правомерности предложенного способа стабилизации.

Выводы.

Глава 4 Режимы и технология локальной магнитно-импульсной стабилизации геометрии и повышения качества поверхностного слоя.

4.1 Режимы обеспечения геометрии и показателей качества поверхностного слоя деталей.

4.2 Особенности проектирования технологических процессов.

4.3 Типовые технологические процессы.

4.4 Параметры и структура оборудования и средств технологического оснащения для локальной магнитно-импульсной обработки.

4.5 Результаты использования магнитно-импульсной стабилизации геометрии и получения требуемого поверхностного слоя деталей.

Выводы.

Глава 5 Обоснование возможностей обеспечения эксплуатационных свойств деталей и перспективы применения магнитно-импульсной обработки.

5.1 Анализ поверхностных слоев материалов.

5.2 Повышение стабильности процесса.

5.3 Повышение точности корпусных деталей.

5.4 Технологические рекомендации по применению магнитноимпульсной обработки.

Выводы.

Общие результаты и выводы по работе.

Актуальность темы. Точность и стабильность геометрических размеров изделий, особенно крупногабаритных, качество поверхностного слоя материалов определяют основные эксплуатационные показатели изделий: работоспособность, ресурс, эффективность последующих технологических операций, ремонтопригодность объектов. Одним из показателей, определяющих точность и стабильность формы изделия, свойства поверхностного слоя, являются остаточные напряжения в заготовках, влияющие на геометрические параметры изделий (особенно, крупногабаритных) в процессе изготовления деталей и в период их эксплуатации в изделиях, в частности оборудования и средств технологического оснащения. Остаточные напряжения могут вызывать нарушение сплошности материала, его разрушение или длительное изменение геометрии изделий. Механическая обработка заготовки снижает величину и неравномерность напряжений. Однако в ряде случаев экономически не целесообразно удалять припуск с отдельных участков деталей (например, станин, корпусов, стоек станков), поэтому после локальной обработки поверхностей неравномерность напряжений еще более возрастает по сравнению с теми же показателями у заготовок и деформация изделий приводит к потере точности и браку деталей. Для снижения коробления изделий используют стабилизирующие операции (например, нормализацию, отжиг), но для подобных операций у крупногабаритных изделий необходимы большие термические агрегаты, которые могут располагаться на стороне вдали от заказчика. Предприятия, выпускающие специальное оборудование, как правило, не имеют емких печей, а выполнение заказов по изготовлению крупных корпусных деталей на стороне связано со значительными расходами на транспортировку, упаковку, погрузку, термообработку, что вызывает задержки с выпуском продукции, необходимость хранения на складе части комплектов изделий до этапа сборки. Это увеличивает их стоимость и может сделать такое производство неконкурентоспособным.

Политика по развитию малого и среднего бизнеса захватывает выпуск оборудования по индивидуальным заказам, где требуется оперативное получение изделий с требуемой точностью и приемлемыми свойствами поверхностного слоя без использования (или с минимальным потреблением) уникального оборудования и с ограниченным привлечением внешних исполнителей. В станкостроении экономически выгодно использовать для выполнения индивидуальных заказов сварные корпусные детали из стандартных профилей, однако, как и в случае применения литых чугунных базовых заготовок, они требуют последующей термической обработки, осуществляемой, как правило, у сторонних исполнителей и требующей больших материальных затрат.

Для сокращения технологического цикла и более полного использования собственных производственных мощностей оказалось перспективным использование магнитно-импульсного метода воздействия на поверхностный слой литых и сварных заготовок, позволяющий снизить и выровнять остаточные напряжения, вызывающие коробление деталей. Однако при индивидуальных заказах размеры и форма заготовок каждого изделия имеют существенные различия и нужна длительная корректировка магнитно-импульсных режимов, что для единичных изделий практически не осуществимо. Поэтому требуется теоретическая расчетная база, экспериментальное обоснование параметров для определения рабочих режимов магнитно-импульсной обработки, мест установки индукторов, минимального количества воздействий для выравнивания напряжений в поверхностном слое материалов и разработки типового технологического процесса изготовления литых и сварных точных базовых деталей оборудования.

Стабилизация возможна только за счет воздействия магнитного поля на поверхностные слои заготовки, поэтому магнитно-импульсная обработка может применяться для крупногабаритных деталей с высокой жесткостью. Локальное действие полей значительно превышает площадь рабочей поверхности излучателя, поэтому открывается возможность получить несколькими излучателями, разнесенными по поверхности детали и расположенными в удобных для обработки местах, проводить стабилизацию больших участков деталей (литых - для чугуна или сварных - для сталей).

Использование нового метода способствует ускорению подготовки производства и сроков освоения специального и серийного отечественного оборудования с привлечением потенциала малых и средних машиностроительных предприятий, повышению качества и конкурентоспособности продукции, что соответствует государственным программам России на перспективу. Направление исследований в области применения магнитно-импульсных воздействий отвечает научному направлению ФГБОУ ВПО «Воронежского государственного технического университета» «Наукоемкие технологии в машиностроении, авиастроении и ракетно-космической технике» в соответствии с планом ГБ НИР № 2007.15 и является актуальным для современного гибкоструктурного производства. Работа выполнялась в соответствии с федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 -2013 годы» (постановление Правительства РФ №568 от 28.07.08)

Целью работы является разработка технологических режимов и процесса стабилизации свойств поверхностных слоев крупногабаритных деталей, обеспечивающих точность и стабильность формы изделий в период их изготовления и эксплуатации, путем применения энергетических магнитно-импульсных воздействий, ускоряющих и локализирующих стабилизацию и адекватно заменяющих многозатратные и длительные методы термообработки на предприятиях машиностроения.

Для достижения поставленной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Изучение свойств поверхностных слоев материалов после магнитно-импульсной обработки и обоснование путей получения требуемых характеристик, обеспечивающих стабильность геометрических размеров крупногабаритных деталей в процессе изготовления и установление факторов технологической наследственности в зависимости от способа получения заготовок и конструкции геометрических элементов изделий.

2. Установление закономерностей формирования остаточных напряжений на участках крупногабаритных деталей, подвергшихся магнитно-импульсному воздействию.

3. Исследование точности геометрической формы крупногабаритных деталей в процессе их изготовления и эксплуатации в зависимости от способа получения заготовок и конструкции геометрических элементов изделий.

4. Разработка механизма стабилизации напряжений в процессе магнитно-импульсного воздействия на крупногабаритные заготовки, наиболее часто используемые в современном машиностроении.

5. Расчет технологических режимов магнитно-импульсной обработки для получения стабильных показателей поверхностного слоя и точности крупногабаритных деталей с научно-обоснованным количеством импульсов требуемой энергии, устраняющей нестабильность внутренних напряжений и возможность деформации заготовки.

6. Теоретическое обоснование мест приложения импульсов магнитного поля в процессе стабилизации остаточных напряжений при магнитно-импульсной обработке и разработка технологического процесса магнитно-импульсной стабилизации напряжений в поверхностных слоях деталей, обеспечивающего получение стабильных геометрических размеров крупногабаритных изделий в течение всего периода их использования.

7. Провести апробацию предложенного способа, средств и технологии энергетической магнитно-импульсной обработки в производстве.

Предмет и объект исследования. Предметом исследования являются технологические режимы и структура процесса магнитно-импульсной обработки, поверхностный слой деталей. Объект исследований: крупногабаритные чугунные, литые и сварные стальные детали, используемые в станкостроении, оснастке и в основном производстве.

Методы исследований: теоретическое положение процесса магнитно-импульсного воздействия на металлические изделия, теория вибрационных процессов, положения САПР, анализ и синтез инвариантных процессов в поверхностном слое материалов при импульсных электромагнитных воздействиях.

Научная новизна работы включает:

1. Установление закономерностей формирования остаточных напряжений, на участках крупногабаритных деталей подвергшихся магнитно-импульсному воздействию и разработка механизма формирования геометрических размеров и точности крупногабаритных изделий с учетом технологической наследственности, включая неравномерные начальные внутренние напряжения, и созданного на их основе способа управления динамической составляющей процесса импульсного воздействия (защищено патентом РФ).

2. Описание механизма перераспределения остаточных напряжений в поверхностном слое крупногабаритных деталей в процессе магнитно-импульсной обработки и их влияние на стабильность геометрических характеристик деталей на этапах жизненного цикла изделия, отличающееся установлением связей между параметрами энергетических импульсных воздействий и динамикой стабилизации внутренних напряжений с учетом свойств поверхностного слоя материалов в исходном состоянии.

3. Теоретическое обоснование локальных зон приложения импульсов магнитного поля для стабилизации остаточных напряжений при магнитноимпульсной обработке, отличающееся тем, что учитываются энергетические параметры внешнего импульсного воздействия и динамика изменений в процессе обработки поверхностного слоя исходного материала.

Практическая значимость результатов включает:

1. Технологические режимы и особенности построения технологического процесса магнитно-импульсной обработки крупногабаритных металлических изделий, что обеспечивает стабильность размеров деталей при последующей механической обработке и в период эксплуатации.

2. Разработку требований к оборудованию и инструменту для магнитно-импульсной обработки и рекомендации по его проектированию, что ускоряет технологическую подготовку при освоении производства крупногабаритных изделий на современном техническом уровне.

3. Рекомендации по разработке карт размещения на заготовках индукторов, обеспечивающих возможность ускоренной стабилизации геометрии крупногабаритных деталей при минимальном ресурсопотреблении и сохранение точности размеров на последующих стадиях жизненного цикла изделий.

4. Проверку результатов магнитно-импульсной обработки на базовых деталях оборудования, создаваемого по индивидуальным заказам, что позволяет подтвердить достоверность положений разработанного технологического процесса и обосновать технико-экономическую целесообразность широкого использования магнитно-импульсной стабилизирующей обработки крупногабаритных деталей, особенно в гибкоструктурных производствах с использованием потенциала малых и средних предприятий машиностроительного профиля.

Личный вклад соискателя включает:

1. Разработку закономерностей и механизма получения стабильных геометрических размеров крупногабаритных деталей за счет обоснованных режимов и размещения на них источников подачи магнитных импульсов с расчетной энергией, обеспечивающей ускорение процесса стабилизации без образования в деталях участков с повышенными или пониженными остаточными напряжениями, выходящими за поле допуска.

2. Предложенный запатентованный новый способ реализации, основанный на формировании магнитных полей в поверхностном слое и обеспечивающий стабилизацию остаточных напряжений без значительного волнового перемещения обрабатываемой поверхности, что позволило выполнять операцию для крупногабаритных деталей повышенной жесткости и упростить расчет технологических режимов с учетом только свойств материала изделий.

3. Разработку технологических процессов магнитно-импульсной обработки типовых крупногабаритных деталей с минимизацией числа импульсов, что обеспечивает сокращение периода обработки, снижение энергопотребления и повышения ресурса инструмента (излучателя)

4. Разработку рекомендаций по выбору и настройке инструмента, разработку оборудования для магнитно-импульсной стабилизации геометрических размеров и формы типовых деталей с учетом назначения и условий эксплуатации изделий и возможности их эффективного использования для гибкоструктурного производства, в частности отечественного крупногабаритного оборудования.

5. Участие в апробации и внедрении результатов в производство при изготовлении и восстановлении корпусных деталей оборудования и других изделий по индивидуальным заказам.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на 6-ой международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 2008), «Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки» (Ростов-на-Дону, 2008), X международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы в машиностроительном комплексе» (Орел, 2008), X международной конференции ЕМ-09 (Польша,

2009), международной научно-технической конференции ТМ-2010 (Воронеж,

2010), региональной научно-технической конференции по двигателестроению (Воронеж, 2009), на кафедре технология машиностроения ВГТУ (Воронеж, 2008-2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе по списку ВАК РФ - 3. Общий объем материалов публикаций составляет 4,05 печатных листа, в их числе соискателю принадлежит 2,3 печатных листа. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежит: [1] - структура технологического процесса; [2] -механизм стабилизации сборных корпусных деталей; [3] - пути интенсификации технологических процессов; [5] - принципы и порядок выбора режимов для стабилизации геометрии крупногабаритных деталей; [7] - механизм формирования внутренних напряжений в процессе магнитно-импульсной обработки [8] - установление внутренних связей в напряженном слое материала; [10] - экспериментальные исследования процесса.

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает: введение, 5 глав, заключение, приложения, отпечатана на 161 страницах машинописного текста с 55 рисунками, 3 таблицами, списка литературы из 127 источников.

Выводы

1. Установлены качественные и количественные связи между характеристиками литых и сварных изделий с напряжениями в поверхностном слое металлов, а также с изменением формы и геометрических размеров крупногабаритных деталей, что позволило оценить технологические возможности доступного для малых предприятий магнитно-импульсного метода стабилизации напряжений.

2. Исследованы характеристики поверхностных слоев материалов, подвергнутых магнитно-импульсной обработке, что позволило снизить неравномерность величин остаточных напряжений до 10 раз и получить напряжения сжатия, что дало возможность при минимальной трудоемкости операции получить точность крупных корпусных деталей не ниже, чем после длительной и дорогостоящей термической обработки на уникальном термическом оборудовании.

3. Обоснованы режимы магнитно-импульсной обработки крупногабаритных деталей, обеспечивающие получение остаточных напряжений, не вызывающих изменения геометрических форм изделий в процессе эксплуатации. Установлено, что для чугунных литых и стальных сварных конструкций можно использовать нижний диапазон мощности импульса, составляющий менее 2-3 кДж, число подаваемых импульсов от 10 до 18 с паузами между импульсами не менее 1-2 секунд. Это гарантирует получение стабильности формы и сокращает время выполнения процесса.

4. Показано, что при расчетных режимах магнитно-импульсной стабилизации остаточных напряжений возможно в 1,5 -2,0 раза ускорить процесс, по сравнению с нормализацией, избежать дефектов обрабатываемых деталей из-за механических повреждений (деформация, растрескивание и т.д.). Установлено, что зазор между индуктором и заготовкой должен поддерживаться в пределах ± 10% от номинала за счет использования промежуточных металлических вкладышей или реологической жидкости, а места подачи импульсов и установки индукторов могут быть рассчитаны, исходя из равенства энергетических воздействий на локальные участки изделий с учетом их геометрии.

5. Установлен эффект перераспределения остаточных напряжений под действием магнитно-импульсных воздействий, что позволило раскрыть механизм получения стабильной силовой структуры крупногабаритных литых и сварных изделий, а также обеспечить постоянство геометрических размеров после минимально необходимого расчетного количества импульсов за счет обеспечения постоянства энергетического воздействия импульсов с учетом их взаимного влияния.

6. Разработан технологический процесс управляемой стабилизации размеров крупногабаритных изделий, позволяющий учитывать обратные связи и проводить обработку с адаптацией режимов в зависимости от свойств исходной поверхности изделий при минимальных энергозатратах и с сокращением числа импульсов более чем на порядок.

7. Разработаны рекомендации по ускоренной доработке инструмента и оборудования под типовые детали с учетом технологических возможностей магнитно-импульсной обработки и показателей точности, заданные в разработанной конструкции изделий.

8. Процесс прошел испытания при изготовлении базовых деталей оборудования и внедрен в производство на ВМЗ и на малом предприятии станкостроения, где получен реальный экономических эффект и подтверждена перспективность использования исследованного метода в гибкоструктурном производстве предприятий машиностроительного профиля.

1. A.c. 1085734 (SU) Способ электрохимикомеханической обработки /

2. A.И. Болдырев, В.П.Смоленцев//МПК В23Р 1/04, 1|10. Бюл. 14, 1984.

3. A.c. 1192917 (SU) Способ размерной электрохимической обработки / В.П.Смоленцев, А.И. Болдырев, Г.П. Смоленцев // МПК В23Н 3/00, Бюл. 43, 1985.

4. A.c. 663518 (SU) Способ электрохимикомеханической обработки /

5. B.П.Смоленцев, B.C. Примак // МПК. В23Р 1/04, Бюл. 19, 1979.

6. Бабичев А.П. Основы вибрационной техники / А.П. Бабичев, И.А. Бабичев // Ростов н/Д: ДГТУ, 1999. 528 с.

7. Базров Б.М. Модульная технология в обеспечении качества изделий машиностроения // Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010.-С. 34-40.

8. Батыгин Ю.В. Штамповка печатных плат с использованием энергии импульсных магнитных полей / Ю.В. Батыгин, В.И. Левинский // Кузнечно-штамповочное производство, 2001, №11. С. 21-24

9. Безъязычный В.Ф. Обеспечение качества деталей при механической обработке // Технологические методы повышения качества продукции в144машиностроении: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. -С. 27-34.

10. Беспалько A.A. Экспериментальное и теоретическое исследование электромагнитной эмиссии в неоднородных диэлектрических образцах / A.A. Беспалько и др. // ИВУЗ, Физика, Т50, №2, 2007. С. 16-22.

11. Болдырев А.И. Влияние комбинированной электрохимико-механической обработки на состояние поверхностного слоя деталей машин // Вестник Брянского ГТУ, 2011, № 1(29). С. 15-21.

12. Болдырев А.И. Достижение заданного качества материала управлением технологическими условиями комбинированной обработки // Вестник Саратовского ГТУ, 2010, № 3 (46). С. 27-31.

13. Болдырев А.И. Инженерия поверхностного слоя изделий при' электрохимической и комбинированной обработке // Вестник Донского ГТУ. 2009, Т. 9, № 4(43). С. 627-635.

14. Болдырев А.И. Исследование условий комбинированной обработки для технологического обеспечения показателей качества поверхностей турбины / А.И. Болдырев, Г.А. Сухочев // Вестник Воронежского ГТУ, 2011,17, №2.-С. 118-121.

15. Болдырев А.И. Обеспечение заданного качества поверхностного слоя каналов комбинированной обработкой // Известия ОрелГТУ, 2009, № 2-3/274(560).-С. 59-63.

16. Болдырев А.И. Обеспечение точности внутренних поверхностей электрохимикомеханической обработкой // Известия ОрелГТУ, 2008, № 4-4/272(550).-С. 26-30.

17. Болдырев А.И. Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя при комбинированной обработке в электролите с наполнителем // Известия ОрелГТУ, 2009, № 3/275(560). С.63-66.

18. Бондарь A.B. Качество и надежность. М: Машиностроение, 2007. -308 с.

19. Бондарь A.B. Обеспечение качества при многослойных комбинированных покрытиях металлов / A.B. Бондарь, Г.М. Фатыхова, Е.В. Смоленцев // Ж. "Упрочняющие технологии и покрытия", 2008, № 4.

20. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем // М.: Наука, 1998

21. Газизуллин K.M. Опыт обработки крупногабаритных типовых деталей в пульсирующей рабочей среде / K.M. Газизуллин, Г.М. Фатыхова, P.M. Газизуллин // ИВУЗ. "Авиационная техника", 2007, № 1. С. 76-77.

22. Газизуллин K.M. Выбор схемы электрохимической обработки в пульсирующем электролите // Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии. Сб. матер. Всероссийской НТ конференции. Липецк: ЛГТУ.2002. С. 106-109

23. Галанин С.И. Электрохимическая обработка металлов и сплавов микросекундными импульсами тока // Кострома: КГТУ, 2001. 118 с.

24. Гребенщиков A.B. Обеспечение качества деталей машин технологическими методами / A.B. Гребенщиков, A.B. Бондарь, В.П.

25. Смоленцев // Проектирование механизмов и машин: Труды 2-й Всерос. научно-практич. конф., Воронеж: ЦНТИ, 2008. С.125-130.

26. Гребенщиков A.B. Очистка изделий от загрязнений импульсными воздействиями / A.B. Гребенщиков, В.П. Смоленцев // Ж. «Упрочняющие технологии и покрытия», 2008, №9 С. 53-56.

27. Гребенщиков A.B. Расчет инструмента для импульсной обработки / A.B. Гребенщиков, В.П. Смоленцев, Г.М. Фатыхова // Ж. «Металлообработка», 2008, №2 С.19-23.

28. Гребенщиков A.B. Расчет колебаний обечайки изделий при очистке ее от загрязнений / A.B. Гребенщиков, В.П. Смоленцев // Ж. «Металлообработка», 2008, №1 С. 25-27.

29. Гребенщиков A.B. Трудоемкость очистки изделий от толстослойных покрытий / A.B. Гребенщиков // Совершенствование производства поршневых двигателей для малой авиации: Тр. отрасл. науч.-техн. конф.,М.: Машиностроение, 2008. С. 87-91.

30. Гренькова A.M. Модульный принцип комплектации специального оборудования/ A.M. Гренькова, Е.В. Смоленцев, Г.М. Фатыхова // ПММ -2007: Труды всероссийской научно-практической конференции, Воронеж: ВГТУ, 2008.-С. 26-29.

31. Григорьев С.Н. Технология обработки концентрированными потоками энергии / С.Н. Григорьев, Е.В. Смоленцев, М.А. Волосова // Старый Оскол: ТНТ, 2009. 280с.

32. Грицюк В.Г. Разработка интенсивных технологических процессов электрохимической размерной обработки гранульных материалов / В.Г. Грицюк, В.П. Смоленцев, А.П. Печагин // Бюллетень ВГТУ, 2011.

33. Залепугин С.А. Моделирование химических превращений в системе титан-кремний при ударно-волновом нагружении / С.А. Залепугин, В.Б. Никуличев, О.В. Иванова // Химическая физика, Т4, №10,2005. С.76-82.

34. Зуйков К.Г. Принятие квалифицированных решений при рассмотрении динамичных процессов / К.Г. Зуйков, A.B. Гребенщиков // Ж. «Справочник. Инженерный журнал», 2008, №2 С. 39-44.

35. Иванова О.В. Численное моделирование взрывного и ударно-волнового воздействия на реагирующие пористые смеси на основе многокомпонентной модели среды // Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.ф.т.н., Томск: НИИПММ, 2009. 27с.

36. Имитационное моделирование производственных систем / под ред. A.A. Вавилова // М.: Машиностроение, Берлин: Техник, 1983.

37. Информационно-аналитическое обеспечение упрочнения статико-импульсной обработкой / A.B. Киричек, Д.Л. Соловьев, А.Н. Афонин, A.B. Волобуев // М.: Машиностроение-1, 2009. 170с.

38. Кириллов О.Н. Вопросы зачистной обработки комбинированными методами // Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. -С. 130-133.

39. Киричек A.B. Технология и оборудование статико-импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием / A.B. Киричек, Д.Л. Соловьев, А.Г. Лазуткин // М.: Машиностроение, 2004. 288с.

40. Киричек A.B. Интенсификация процессов комбинированного протягивания круглых отверстий / A.B. Киричек, С.К. Амбросимов // М.: Машиностроение-1, 2009. 148с.

41. Комбинированные методы обработки / В.П. Смоленцев и др. // Воронеж: ВГТУ, 1996. 168с.

42. Контроль и управление качеством продукции в гибкоструктурном производстве / Н.М. Бородкин и др. Под ред. В.П. Смоленцева // Воронеж: ВГТУ, 2001.-158 с.

43. Коцюбинский О.Ю. Стабилизация размеров чугунных отливок // М.: Машиностроение, 1974.

44. Кузовкин A.B. Построение модели многокомпонентной размерной обработки / A.B. Кузовкин, A.A. Савин // Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. С. 210-216.

45. Лазарев Г.С. Автоколебания при резании металлов. М.: Высш. шк., 1971.-244 с.

46. Лазуткин А.Г. Технология и оборудование статико-импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием / А.Г. Лазуткин, A.B. Киричек, Ю.С. Степанов, Д.Л. Соловьев // М.: Машиностроение-1, 2005. 150с.

47. Машиностроение. Энциклопедия. Т III-3 / Под ред. А.Г. Суслова // М.: Машиностроние, 2000. 840 с.

48. Медведев И.П. Перспективные технологические процессы изготовления крупногабаритных поковок // Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. С. 150-154.

49. Мельников В.П. Управление качеством / В.П. Мельников, В.П. Смоленцев, А.Г. Схиртладзе // М.: Академия, 2007. 352 с.

50. Моделирование технологических процессов абразивной обработки: Коллективная монография / Под ред. Ю.С. Степанова и A.B. Киричека //М.: Изд. дом «Спектр», 2010. 226с.

51. Модель оптимального проектирования оборудования / В.В. Сысоев, В.М. Самойлов // Электронная техника, Сер. 7,1992, Вып.4. С. 12-15.

52. Омигов Б.И. Способы утилизации наукоемких изделий / Б.И. Омигов, В.П. Смоленцев, A.B. Бондарь // Справочник. Инженерный журнал, 2008,№7.-С. 60-61.

53. Омигов Б.И. Технология электрохимического повышения усталостной прочности изделий / Б.И. Омигов, В.А. Нилов, Е.В. Смоленцев // Справочник. Инженерный журнал, 2010, №8. С. 33-38.

54. Оссовский С. Нейронные сети для обработки информации / Пер с пол. И.Д. Рудинского // М.: Финансы и статистика, 2002. 344 с.

55. Патент (Российская Федерация). Способ устранения эффекта шаржирования при гидрообразивномразделении вязких материалов / В.П. Смоленцев, Е.В. Гончаров, А.П. Печагин, П.р. по заявке № 2009116031/02.

56. Патент 2411111 (Российская Федерация). Способ анодно-динамического упрочнения детали из токопроводящего материала / А.П.

57. Печагин, А.И. Болдырев, В.П. Смоленцев, А.И. Найденов; П.р. по заявке Бюл. изобр, №4, 2011.

58. Патент 2216437 (РФ). Способ электрохимической обработки / В.П. Смоленцев, K.M. Газизуллин // Бюл. изобр. 2003, №32.

59. Патент 69787 (РФ). Установка для очистки тары от загрязнений / В.П. Смоленцев, A.B. Гребенщиков, И.Б. Николаенко, C.JI. Калужин // Бюл. изобр., 2008, №1.

60. Печагин А.П. Импульсное воздействие на напряженное состояние материала / А.П. Печагин, В.П. Смоленцев, В.Г. Грицюк // Нетрадиционные методы обработки: сб. науч. тр. М.: Машиностроение, 2010, Вып.9. С. 4653.

61. Печагин А.П. Механизм стабилизации изделий магнито-импульсным воздействием // Нетрадиционные методы обработки: сб. науч. тр. М.: Машиностроение, 2009, Вып.9. С. 61-66.

62. Печагин А.П. Оценка воздействия магнитного импульса на состояние поверхностного слоя // Студент, специалист, профессионал: материалы III Междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. С. 39-42.

63. Печагин А.П. Повышение точности сборных корпусных деталей путем искусственного старения методом магнитоимпульсной обработки / А.П. Печагин, В.П. Смоленцев, А.И. Найденов // Сборка в машиностроении и приборостроении, 2009, №6. С.41-46.

64. Печагин А.П. Разработка технологического процесса магнитоимпульсной стабилизации размеров корпусных деталей / А.П. Печагин, В.П. Смоленцев, В.М. Питолин // Известия Орел ГТУ. 2008, №4/4-272.-С. 39-47.

65. Печагин А.П. Режимы магнитоимпульсной стабилизации качества крупногабаритных деталей / А.П. Печагин, В.М. Питолин // Нетрадиционные методы обработки: сб. науч. тр. М.: Машиностроение, 2009, Вып.9. С. SO-SS.

66. Печатан А.П. Режимы технологического процесса циклового воздействия на внутренние напряжения сварных и литых заготовок / А.П. Печатан, А.И. Болдырев // Вестник ВГТУ, 2009, Т.5, №11. С. 88-90.

67. Печатан А.П. Стабилизация геометрии литых чугунных и стальных сборных конструкций путем воздействия электромагнитных импульсов / А.П. Печатан, А.И. Болдырев, Г.Н. Климова // Сборка в машиностроении и приборостроении, 2011.

68. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / К. Хартман, Э.К. Лецкий, В. Шеффер и др; под ред. Э.К. Лецкого //М.: Мир, 1977.

69. Полетаев В.А. Применение ферромагнитной жидкости при упрочнении зубьев гарнитуры чесальных машин импульсной магнитной обработкой / В. А. Полетаев, Н.Д. Такендо // Современная эолектротехнология в машиностроении: Сб. ст. Тула: ТулГУ, 2002. С. 417425.

70. Прогрессивные технологии нанесения покрытий / Под ред. A.B. Киричека, А. В. Морозовой//М.: Изд. дом «Спектр», 2011. 3 Юс.

71. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем / Под ред. A.C. Пронникова // М.: Машиностроение, 1994.

72. Саушкин Б.П. Физико-химические методы обработки в машиностроении // Кишинев: КПИ им. С. Лазо, 1990 80 с.

73. Седыкин Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. М.: Машиностроение, 1976. 309 с.

74. Смоленцев В.П. Поверхностный слой материалов после импульсной обработки / В.П. Смоленцев, Г.К. Фатыхова, A.B. Гребенщиков// Ж. «Упрочняющие технологии и покрытия», 2008, № 10 С.45-47.

75. Смоленцев В.П. Проектирование технологической оснастки для электрических методов обработки / В.П.Смоленцев, A.B. Кузовкин, М.Г. Поташников и др. // Воронеж: ВГТУ, 2006. 149 с.

76. Смоленцев В.П. Режимы и технология стабилизации геометрии деталей магнитно-импульсной обработкой / В.П. Смоленцев, А.П. Печагин, Г.Н. Климова // Упрочняющие технологии и покрытия, 2011.

77. Смоленцев В.П. Технологические режимы импульсного удаления толстослойных покрытий / В.П. Смоленцев, A.B. Гребенщиков// Ж. «Металлообработка», 2008, № 1 С. 39-41.

78. Смоленцев В.П. Технология электрохимической обработки внутренних поверхностей. М.: Машиностроение, 1978. 176 с.

79. Смоленцев В.П. Управление научными исследованиями конверсионного предприятия / В.П. Смоленцев, A.B. Бондарь, A.B. Гребенщиков // Вестник, Рыбинск: РГАТА им. П.А. Соловьева, 2007. С. 158162.

80. Смоленцев В.П. Управление системами и процессами / В.П. Смоленцев, В.П. Мельников, А.Г. Схиртладзе // М.: Академия, 2010. 336с.

81. Смоленцев Е.В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки / М.: Машиностроение, 2005. — 511с.

82. Справочник металлиста. В 5Т, Т.2 / Под ред. А.Г. Рихштадта и В.А. Брострема// М.: Машиностроение, 1976. -720 с.

83. Справочник технолога-машиностроителя. В 2т. Т2 / Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Суслова // М.: Машиностроение , 2001. 944 с.

84. Сулима A.M. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов / A.M. Сулима, М.И. Евстигнеев //М.: Машиностроение, 1974. -256 с.

85. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение, повышение качества и конкурентоспособности изделий машиностроения // Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. С. 9-18.

86. Сухочев Г.А. Управление качеством изделий, работающих в экстремальных условиях при нестационарных воздействиях. Воронеж: ВГУ, 2003.-287 с.

87. Технический контроль в машиностроении / Под ред. В.Н. Чупырина, А.Д. Никифорова // М.: Машиностроение, 1987. -512 с.

88. Технологические процессы поверхностного пластического деформирования. Коллективная монография / С.А. Зайдесс, A.B. Киричек и др. // Иркутск:ИрГТУ, 2007. 404с.

89. Технологический процесс стабилизации геометрии базовых гранульных отливок // Техн. отчет о НИР, Харьков:ВНИИ ЛитМаш, 1973. -41с.

90. Технология системного моделирования / Под ред. C.B. Емельянова //М.: Машиностроение; Берлин: Техник, 1989.

91. Томашов Н.Д. Катодное модифицирование поверхности металлов как метод повышения их пассивируемости и коррозионной стойкости // Поверхности, 1982, N2.-С. 18-22.

92. Уваров M.А. Восстановление качества транспортных машин / М.А. Уваров, В.П. Смоленцев, Б.И. Омигов // Известия Орел ГТУ, 2008,№ 4-2. С. 43-49.

93. Физико-химические методы обработки в производстве газотурбинных двигателей / Под ред. Б.П. Саушкина // М.: Дрофа, 2006. -656с.

94. Чёсов Ю.С. Технология, оборудование и инструмент для финишных операций / Ю.С. Чёсов, В.В. Иванцивский, C.B. Птицын // Обработка металлов, 2001, №12. С. 52-54

95. Чижов М.И. Гальваномеханическое хромирование деталей машин / М.И. Чижов, В.П. Смоленцев // Воронеж: ВГТУ, 1998. 162 с.

96. Щипачев A.M. Определение предела выносливости с учетом параметров качества поверхностного слоя / A.M. Щипачев, B.C. Мухин / Изв. вузов. Авиационная техника, 1999, №3. С.23-25.

97. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов, TII / Под ред. В.П. Смоленцева // М: Высшая шк., 1983. 208 с.

98. Электрохимическая размерная обработка металлов / Под ред. Ю.Н. Петрова // Кишинев: Изд-во «Штиинца», 1974. 145 с.

99. Эффективные технологии дорнования, протягивания и деформирующережущей обработки: Коллективная монография / Под ред. A.B. Киричека //М.: Изд. дом «Спектр», 2011. 256с.

100. Янюшкин A.C. Микроконтактные процессы при шлифовании инструментальных материалов // Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении: Сб. тр. междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. С. 146-150.

101. Fluerenbrock F., Zerkle R.D., Thorpe J.F. Comressibility Effects in Electrochemical Machining. Transactions of the ASMI: Series B.J. of Engineering for Industry, 98, № 2. 1976. P.423-430;

102. Gazizulin K.M. Finish machining of colour alloys in a pulsating electroyte . Yugoslavia: RaDMI, 2002. P. 120-130;

103. Golodenko B.A., Smolentsev V.P. Computeraided design principles combinet method of workpiece treament // EMR-90. Polska, 1994.

104. Pani D. Verbesserung der Abbildungsgenauigkeit beim electrochemischen Senkenvzon Raumformen // Industrie-Anzeiger, 1967, Jg.89, Nr. 84.- P.1852-1856

105. Smolentsev E. Finish Machining of allays with imposing of electric current. Yugoslavia: RaDMI, 2002 P.l31-140;

106. Smolentsev V.P., Smolentsev G.P. Technologija kombinirovannych metodov obrabotki materialov // EMR-90. Polska, 1990.

107. Smolentsev V.P., Smolentsev G.P. Принципы управления качеством поверхности при комбинированных методах обработки // 2th International technoscientific conference. CorzowWckp, 1993

108. Spizir J. C. Das Elysiersenken-ein electrochemisches Abtragverfahren // Werkstattstechnik, 1963, Bd. 53, nr. 11. P.570-575

109. Stengel K.F. Feedback Control of Cathode Gap Automates electrochemical Machining // Design News, 1963, v. 17, No. 6. P.20-21

110. Thorpe J.E., Zerkle R.D. Analytic determination of the eguilibrium electrode gap in electrochemical machining // International Journal Mach. Tool and Research, 1969, v. 9, No. 2. P.131-144

111. Smolentsev V.P. Manufacturing of Coated Production Tooling / V.P. Smolentsev, A.V. Levin, A.V. Grebenthicov // Advanced Materials, Research, Vols 24-25, Switzerland, 2007. P. 321-32