автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение циклической прочности деталей на основе разработки и исследования новых технологических схем виброударной отделочно-упрочняющей обработки

На праважрукописи

) Пав/ювич/^

ПОВЫШЕНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОЙ

ПРОЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ВИБРОУДАРНОЙ ОТДЕЛОЧНО» УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ

(на примере длинномерных деталей

летательных аппаратов)

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ162В4Т

Ростов-на-Дону - 2007 г.

003162647

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального

образования университете.

Донском государственном техническом

Научный руководитель.

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие-

Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук,

профессор Бабичев А.П.

доктор технических наук,

профессор Киричек A.B.

кандидат технических наук,

доцент Санамян В.Г.

Воронежский Государственный

Технический Университет

Защита состоится 13.11 2007г в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д212 058.02 в ГОУ ВПО Донском государственном техническом университете (ДГТУ) по адресу; 344000. г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ауд 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ

Автореферат разослан «/2 » «=»»,>■ ^¿2007г

Ученый секретарь

диссертационного совета , ^

ДТН, проф кХ^^] СиД°Ренко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНО ГИКА РАБОIЫ

Актуальнойь_пцобл^мы С ростом скоростей и нагрузок в изделиях и машинах различного назначения усложняются условия эксплуатации наиболее нагруженных (силовых) деталей В этой связи одной из важнейших задач современного машиностроения является изыскание путей повышения качества, надежности и долговечное!и доклей и изделий, в том числе за счет совершенствования [ехнологических методов упрочняющей обработки Среди упомянутых деталей значительное количество подвергается циклическим наг рузкам, а их выход из строя связан, как правило, с усталостным разрушением, ограниченной циклической прочностью

Предлагаемая диссертация относится к области применения технологических методов обработки для повышения циклической прочности силовых деталей большой длины и малой жеегкопи, работающих в условиях высоких знакопеременных I шгружений

Характерным примером такого типа деталей является лонжерон лопасти несущего вита вертолета, элементы крыла и фюзеляжа самолета и др Указанные детали в зависимости от типа изделия и его назначения имеют несколько отличающиеся конструктивные формы, изготавливаются из различных материалов (преимущественно конструкционные легированные пали и алюминиевые сплавы) Общей ошичительиой особенностью является большая длина (до 10-15м), сложная форма сечения, изменяющаяся по длине детали, как правило - это полые изделия со строго ограниченной толщиной стенок (до 68мм) К качеству поверхности предъявляются весьма высокие требования, обусловленные тяжелыми условиями эксплуатации - высокий уровень знакопеременных нагрузок, колебания температурного фадиента, коррозионные и эрозионные процессы

В связи с этим шероховатость наружной поверхности должна соответствовать /¿а = 0,63 мкм, внутренней поверхности На - 1 25 мкм, направление следов обработки должно быт ь только продольным Поверхностный слой наружной и внутренней поверхности подвергается упрочняющей обработке ППД

Отмеченные особенности требуют нетрадиционного подхода к решению технологических задач разработки и совершенствования методов виброударного воздействия, разработки новых технологических схем виброударьой обработки деталей рассматриваемого класса

В этой связи повышение циклической прочности длинномерных и крупногабаритных деталей на основе совершенствования схем виброударного воздействия в процессе упрочняющей обработки является актуальной проблемой

Целью работы является повышение циклической прочности длинномерных и крупногабаритных деталей из конструкционных легированных сталей и алюминиевых сплавов, на основе совершенствования процесса и разработки новых технологических схем виброударного воздействия в процессе упрочняющей обработки

Автор защищает

1 Результаты теоретико-экспериментальных исследований новых технологических схем виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей сложной формы

2 Математическую модель распространения ударного импульса в системе многоконтактного виброударного инструмента

3 Результаты исследования основных закономерностей процесса виброударной упрочняющей обработки наружных и внутренних поверхностей сложной формы нежестких деталей большой протяженности

4 Результаты теоретико-экспериментальных исследований транспортно-обрабат ывающей технологической системы виброударной обработки наружной и внутренней поверхности сложной формы длинномерной детали

5 Результаты экспериментальных исследований влияния виброударной обработки на циклическую прочность

Научная новизна исследований включает

1 Разработку новых технологических схем виброударной обработки длинномерных деталей на основе применения многоконтактных виброударных инструментов и использования эффекта вибротранспортирования обрабатывающей среды по обрабатываемой поверхности детали, достижения за счет этого наибольшего КПД виброударного воздействия

2 Модель трансгортно-обрабатывающей технологической системы виброударной обработки наружной и внутренней поверхностей длинномерной детали с учетом совмещения процессов вибротранспортирования и виброударного наклепа

3 Модель распространения ударного импульса в системе многоконтактного виброударного инструмента

4 Исследование основных закономерностей процесса виброударной обработки, устанавливающих взаимосвязь условий обработки (амплитудно-частотные характеристики режима колебаний системы, массовые и геометрические характеристики обрабатывающей среды), качества поверхности и производительности

5 Результаты исследования влияния виброударной упрочняющей обработки на циклическую прочность длинномерных деталей

Пpдшчшc^„J4gннocIь Разработаны новые технологические схемы виброударной обработки длинномерных деталей, обеспечивающие повышение производительности, снижение энергозатрат и материалоемкости технологического оснащения Разработаны режимы виброударной обработки, проведены усталостные испытания, определены границы эффективного применения полученных результатов, разработаны технологические рекомендации, произведена практическая апробация и дана сравнительная технико-экономическая оценка результатов исследований

Апробация работы Основные положения работы доложены и обсуждены на международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века» (Донецк, Севастополь, Украина, 2006г), на научно-техническом семинаре «Применение низкочастотных колебаний в технологических целях» (Ростов-на-Дону, 2006г), на международной научнс-

технической конференции «Авиационная и ракетно-космическая гехника с использованием новых технических решений», (Рыбинск, 2006г), на научно-1ехнических конференциях профессорско-преподавательского состава ДГТУ (Ростов-на-Дону, 2005, 200бг г) Работа [8] участвовала в финале конкурса «Будущее авиационной промышленности ¿а молодой Россией» на МАКС-2007г

Публикации. По теме диссертации опубликованы 9 печатных работ, одна монография, подана заявка на изобретение

Сщукхура, и__о&ьем_рабогы_ Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и приложений, включает 200 страниц машинописного текста, иллюстрации и таблицы, список литературы включает 119 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении предоставлено обоснование актуальности работы на основе современных представлений о состоянии и путях развития технологических методов повышения эксплуатационных свойств деталей, сформулированы цель и задачи исследований, раскрыты научная ценность и практическая значимость результатов исследований, приведены примеры их практической реализации

Е„0Щэврй_главе представлен анализ современного состояния исследуемой проблемы - совершенствование технологических методов повышения циклической прочности силовых деталей, работающих в условиях высоких знакопеременных нагружений В качестве объекта исследований рассматриваются длинномерные детали малой жесткости (лонжерон лопасти несущего винта вертолета и др), приведены технические требования, предъявляемые к качеству деталей указанною класса Отличительной особенностью их является большая длина (от 1,5-2м до 10-15м), недостаточная жесткость, сложная форма сечения, изменяющаяся по длине детали, как правило, это - полые изделия со строю ограниченной толщиной стенок К качеству поверхности предъявляются весьма высокие требования, обусловленные тяжелыми условиями эксплуатации

Проблема циклической прочности деталей на протяжении длительного периода и в настоящее время является весьма актуальной, направленной на повышение надежности и долговечности изделий различного назначения В этой области выполнен значительный объем исследований, на основе которых изучен механизм усталостного разрушения материала в условиях циклических нагружений, разработаны методы усталостных испытаний и прогнозирования циклической прочности, отражен опыт разработки и практического применения технологических методов упрочняющей обработки для решения упомянутых задач Большой вклад в изучение и развитие проблемы циклической прочности внесли работы Н Н Давиденкова, С В Серенсена, И В Кудрявцева, И А Одинга, П А Афанасьева, Н Н Вассермана, Л А Гликмана, В С Ивановой и др

Технологические методы повышения циклической прочности составляют обширную область исследований Большой вклад в развитие этого научною направления внесли работы И В Кудрявцева, И А Одинга, В С Ивановой, Б Д Грозина, А А Маталина, А П Бабичева, Г В Карпенко, В В, Петросова, Д Д Лаптева, Л Г Одинцова, М А Балтер, А М Дальского, Э В Рыжова, А Г Суслова, В Ф Безъязычного, Д Л Юдина, П И Ящерицына и др

В результате выполненных исследований разработан большой арсенал технологических методов упрочняющей обработки, среди которых видное место занимают методы обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД), подразделяющиеся по характеру энергетического воздействия на статические и динамические

Для рассматриваемых типов деталей, отличающихся сложной формой и большой протяженностью, наиболее приемлемыми являются динамические методы ППД, среди которых весьма эффективными являются методы вибооударной обработки с использованием многоконтактных инструментов и сред Их преимуществом являются высокая производительность, отсутствие жесткой кинематической связи в технологической системе и возможность обработки поверхности практически любой кривизны, широкий диапазон достигаемых параметров качества поверхности и гибкие условия управления процессом

Следует отметить, что несмотря на большой объем исследований в области технологических методов упрочняющей обработки и, в частности, методов ППД, их высокую эффективность в повышении качества и циклической прочности деталей, масштабы практического применения относительно невысокие Многообразие конструктивных форм деталей и условий их эксплуатации, рост требований к качеству, стремление к снижению производственных загра! ставят новые задачи для изыскания путей повышения циклической прочности деталей технологическими мет одами

Указанные особенности требуют нетрадиционного подхода к решению технологических задач разработки или совершенствования методов обработки и технологического оснащения На этой основе разработаны новые технологические схемы упрочняющей обработки длинномерных деталей, в том числе с разработкой новых методов виброударного воздействия на обрабат ываемую поверхность

На основании вышеизложенного для достижения поставленной в работе цели сформулированы следующие^адачи

1 Теоретические и экспериментальные исследования распространения ударного импульса в среде стальных шаров различной степени уплотнения

2 Разработка имитационных моделей новых технологических схем виброударной обработки

3 Исследование механизма формирования поверхностного слоя при обработке многоконтактным виброударным инструментом

4 Исследование основных закономерностей процесса, влияния условий обработки на качество поверхности

5 Исследование релаксационной стойкости и структурной стабильности упрочненного поверхностного слоя

6 Разработка и технологические испытания имитационной модели транспортно-обрабатывающей технологической сист емы виброударной обработки длинномерной детали (на примере лонжерона лопасти вертолета)

7 Исследование и испытания влияния виброударной обработки на циклическую прочность материала

8 Сравнительный анализ и технико-экономическая оценка результатов исследований

9 Разработка технологических рекомендаций по использованию процесса и инструментов в технолоши отделочно-упрочняющей обработки длинномерных деталей

Во второй главе изложены теоретические предпосылки и обоснование путей повышения циклической прочности деталей на основе совершенствования технологических схем отделочно-упрочняющей обработки фасонных поверхностей ППД многоконгактным виброударным инструментом

Теоретическая постановка задачи при исследовании виброударной обработки (различных технологических схем) состоит, главным образом, в определении основных параметров, характеризующих процесс взаимодействия обрабатывающей среды или контактных (рабочих) элементов виброударного инструмента с обрабатываемой поверхностью, установлении на этой основе технологических возможностей процесса и его закономерностей, разработке новых пут ей эффективного применения ВиО в технологии изготовления деталей машин, приборов и инст рументов

Полученные результаты представляют несомненный интерес для дальнейшего развития виброударной обработки, повышения ее эффективности и разработки новыу технологических схем Последнее наиболее актуально для рассматриваемых в работе силовых деталей больших размеров и веса (длинномерные, крупно-габаритные и т п )

Несмотря ьа различие схем виброударной обработки в основу их положены общие характерные признаки, определяющие сущность и технологические возможности К ним относятся ударный характер воздействия на объект обработки, дискретный характер нагружения, многократно повторяющийся во времени, проявление волновых процессов, рассеяние энергии ударного импульса при распространении в многослойной среде (системе), реализация удара в поверхностном слое и объеме обрабатываемой детали

К основным параметрам процесса виброударной обработки относятся режимы обработки - амплитуда и частота колебаний, продолжительность процесса, характеристика инструмента или обрабатывающей среды и обрабатываемых деталей При этом обобщающими параметрами являются скорости и ускорения, силы и энергия, контактные давления и температуры в зоне соударения

Указанные параметры определяют интенсивность протекания процесса и изменения геометрических и физико-механических характеристик поверхности и поверхностного слоя детали, ее эксплуатационные свойства

Скорости соударения частиц среды и обрабатываемых деталей достигают 0,5-1 м/с и определяются по известной эмпирической формуле [1]

= '>„ /<". , К, = а'«0.9877, (1)

где Г - скорость перемещения точки рабочей камеры

Ускорения соударяющихся тел при ВиО могут достигать 15-150 м/с2 и определяются по формуле

ах = Ах со2 cos(<w t) и ау = Ai со1 sin(<y /) (2)

Силы соударения при ВиО изменяются в широких пределах в зависимости от режимов колебаний и характеристики рабочей среды, достигая 0,5-5 кГс и более Для расчета их значений известны уравнения [1] при обработке закрепленных деталей

'' ,К К 2 оч (|-| кг)

9 к2

при обработке свободно загруженных деталей

(3)

(4)

9

где т„ - приведенная масса частицы среды, V- скорость соударения м/с, Яш-радиус шара, мм, а$ - предел текучести материала обрабатываемой детали, к -коэффициент восстановления, к2, кт к„ - эмпирические коэффициенты, характеризующие соответственно повторные удары частиц в одно место, одновременность действия «т» (коэффициент присоединенной массы) частиц среды, демпфирующие свойства среды при соударении, В - коэффициент, определяющий количество энергии соударения, идущей на упругий отскок и на перемещение свободнозагруженной детали

Для определения энергии соударения используется уравнение

(5)

6 а т

где с/о - диаметр пластического отпечатка, сЗш - диаметр шара, НВ - твердость материала детали

Контактные давления в зоне соударения характеризуются уравнением

(6)

2 я об

где Р- сила соударения, а, в- размеры полуосей контактной площадки

Тепловые явления при ВиО рассматриваются как результат соударения и пластической деформации материала Температура в зоне соударения определяется на основе учета изменения кинетической энергии частицы обрабатывающей среды в г омент удара

7 -т« _[_ С-*') т

2 427 с у п К,

Отмечается, что с увеличением плотности среды до определенных значений интенсивность ВиО возрастает

Так, при прочих равных условиях изменение плотности среды в пределах от 0 до 100//сопровождается увеличением энергии ударного импульса на выходе, на расстоянии порядка 10 размеров частиц от 50% до 90%

Весьма специфичной представляется виброударная обработка крупногабаритных (в частности, длинномерных деталей) Обработка таких деталей по традиционным схемам, путем погружения в обрабатывающую среду (и, соответственно, в рабочую камеру) всей детали связано с

8

необходимостью создания громоздких металлоемких и энергоемких конструкций оборудования, использованием большой массы обрабатывающей среды В этом случае наиболее эффективными являются схемы последовательной или поэлементной обработки Весьма привлекательным и эффективным для некоторых деталей этого класса является использование совмещения транспортирующего и обрабатывающего эффекта по колеблющейся обрабатываемой поверхности При этом обрабатываемая поверхность является элементом (участком) трана юртирующей поверхности, воспринимая максимальное виброударное воздействие среды (инструмента) В качестве характерных примеров для реализации таких технологических схем могут рассматриваться длинномерные детали в виде профилей, трубчатых конструкций, некоторые корпусные детали (например, лонжероны лопастей несущего винта вертолета, некоторые корпусные детали двигателей и др )

На основе анализа конструктивно-технологических особенностей и технических требований к исследуемым деталям произведена разработка новых технологических схем виброударной обработки фасонных поверхностей крупногабаритных и длинномерных деталей, работающих в условиях высоких циклических нагружений

Рассматриваемые детали составляют особую группу и зачастую требуют обособленных решений в создании технологических схем обработки Это преимущественно силовые детали пространственной конструкции или детали большой длины В конструкции летательных аппаратов - это лонжероны лопастей несущего винта вертолета, шпангоуты, нервюры, стрингеры, панели крыла и фюзеляжа, некоторые детали корпусного типа авиационных двигателей и др

Обработка деталей большой длины представляет определенные трудности на различных этапах технологического процесса Не является исключением и отделочно-упрочняющая обработка их поверхностным пластическим деформированием с целью повышения качества и эксплуа тационных свойств Разработаны технологические схемы совершенствования отделочно-упрочняющей обработки длинномерных деолей, на примере лонжерона лопасти вертолета Материал обрабатываемых деталей алюминиевый сплав и конструкционная легированная сталь в термообработанном состоянии Длина деталей, в зависимости от типа изделия, составляет от 2000 до 15000 мм Обработке подвергается наружная и внутренняя поверхности, поперечное сечение которых изменяется по длине, что создает дополнительные трудности

В качестве метода упрочняющей обработки рассматривается виброударная отделочно-упрочняющая обработка многоконтактным инструментом

На рис 1 представлены разработанные технологические схемы (ТС) виброударной обработки длинномерных дет алей

Г1ШШ

г

> О !

У

а)

5 ■ рабоче* »«мер*; г * ЛС>41>; 3 - прммя и <

(персте Слб*«»}, май« 4 - оо»ш1 6 7 »»^влогичес^мА «вксиечи**; е амС-раюр, - ра6тз9 охда. 10 - окспел. рабочей циник 1 * • пру*цмаг 5 г - подсркиааий|<41 гю.

ш 1

■ф'

.. .Я

, о**

жж

; - И"<Ф»«ент {(ЦСУ); ^ - обрабатывает де»*яь; 3

ТОДДч*; - »дни 6а5'л, Г. блэк шгМ

й - о^&рчы* ропыи; - ОС^иОЭхие; 3 - 1елмйПОГч>»«»>.;

I «брабаилваочм пел*»»** <

I о€ра6аил»"3«1 легат-, 2 - «мбдок^форич; 3 • мстлид*; (гвйо-^аи cдrдaj 5 ■ Ьк-дювйт, & (ют |,лскулчц№.

т*ЧМОЛ*ХМКЛОЙ *иЛ»«1И. 1 - Гфурими; Р

г, 9 - яиСрпцыслл

1 - ЦС1№|ь; 1 - робочШ с,>сла; 3 - г«]1Ы0*

(ув?Р"*')г - ДкСыней г ."»«»он. 5 огр№№ ,ПР

¡негМйвижнмй/; 6 - фдочслачль («Иич«)гиыч>; 7

1 - <5Йра6^1ыЫемАЧ Ц»Т*Пь; ; - (Ч&МЯ {.»ДЭ; Я - О'рамЧ'Лггели;

ку - «лимтаый упрсФлг-ель, ШСУ ■ и»гнто-о ерп«вой упр0"*1*ИГСЛ||

Рис. 1. Технологические схемы виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей:

а) обработка наружной поверхности летали на основе базовой схемы с использованием проходных рабочих камор; б) обработка наружной поверхности многоконтактным виброударным инструментом (ШСУ); в) обработка наружной поверхности детали з уплотненной среде; г) обработка наружной и внутренней поверхности; д) обработка внутренней и наружной поверхности путем транспортирования обрабатывающей среды; е) обработка наружной и внутренней поверхности с применением ШСУ и КУ

Разработка предлагаемых ТС связана с построением моделей, прогнозирующих параметры динамического воздействия инструмента на обрабатываемую поверхность и в частности

- распростра! юние ударного импульса в системе ШСУ и КУ,

- определение параметров транспортирования обрабатывающей среды в ГОТС

Расчетные формулы для определения значений силы и энергии соударения по базовой схеме обрабо1ки при достижении требуемых параметров наклепа -микротвердости и глубины упрочненного слоя

Сила соударения

Энергия соударения

з^Пи**. (10)

6 о,„

Энергия соударения необходимая для получения параметров вибронаклепа

- микротвердости //

) -яЛЛИк* КЛ мп

<"-) "" " 32 '

глубины наклепа И

и

//; (кл а, кту

J =_________!___41______________(12)

32 с1т К^ | (1 54-//В 1(Г) /4 '

где У,р1 - скорость соударения инструмента и детали, тч - приведенная масса

частиц среды, сг( - предел текучести материала детали; Яш - радиус шара

(0,5 Ош), Кт , К0, К2, К , К,^ , , АГЛ,, Ки - коэффициенты, учитывающие

соответственно одновременность действия столба частиц среды, демпфирующие свойства системы, повторные соударения, коэффициент восстановления, уровень микротвердости, диаметр частиц среды (шара), количество соударений, глубину наклепа, Т - продолжительность обработки, мин, ИВ - твердость обрабатываемого материала

Для ТС виброударной обработки ШСУ скорость соударения

У = У„ —к„ с у/а* , (13)

1 М, +

силы соударения

энергии удара

Е=С„ с„ с а*,

(15)

где - исходные (до удара) значения параметров (скорости, силы

удара, энергии удара) ударника - источника ударных импульсов до соударения с системой боек- среда шаров - стержни, М, \4, - масса ударника и бойка, а *

коэффициент, учитывающий потери энергии, происходящие при взаимодействии граничного слоя среды шаров со стенками корпуса инструмента, к/; - коэффициент восстановления, с0 - коэффициент использования энергии

при взаимодействии ударника М с бойком Мй, с - коэффициент

использования энергии при взаимодействии бойка со средой стальных шаров и поршнем

Экспериментальная проверка модели осуществлена с помощью специального устройства, по величине пластического отпечатка <1шт, с использованием выражения

Э ¿яв (16)

6 Д„

где НВ- твердость материала образца, От - диаметр (2г ) сферы контактного элемента

Для ТС виброударной обработки внутренней поверхности КУ также получены уравнения, характеризующие параметры распространения ударного импульса в системе клиновой ударник - среда стальных шаров -обрабатываемая поверхность (рис 2)

Обрабать поверх

Рис 2 Схема передачи ударного импульса КУ

Составляющие скорости соударения М

(К +т)

v иг1—-\ I (17)

fît M

импульс силы соударения F\ = Mt У, = F i j--y„—"ГГ lZa- (18)

энергия соударения Ь, =---- tga, (19)

т е " + Мк

где V - скорость перемещения клина, т - масса среды шаров, Мh - масса клина, F - импульс силы соударения ( fj - тоже с учетом рассеяния энергии), п - количество слоев шаров, к - коэффициент потери энергии удара при прохождении одного слоя шаров, Е и £, - энергия удара клина и энергия удара, передаваемая средой шаров

Экспериментальная проверка полученных выражений произведена по величине пластического отпечатка dmm

Для ТОТС расчетные формулы скорости и толкающей силы вибротранспортирования Vmp и Fm

1= 0 .М/с, lctgß (20)

ч' 3600 5" р "' К + к d2

где m,d - масса и диаметр шара, 1. а - длина и размеры сечения

вибротранспортирования слоя рабочей среды, g - ускорение свободного

падения, ß - угол соударения шаров с обрабатываемой поверхностью

Определены также номинальные значения энергии соударения пограничного слоя рабочей среды с поверхностью обрабатываемой детали

Произведен анализ технических требований и технологических особенностей упрочняющей обработки крупногабаритных силовых деталей Отмечено, в частности, что крупногабаритные силовые детали входят в конструкции изделий авиационной и ракетно-космической техники, судостроения, энергосиловых установок и ряда других

Например, технологический процесс изготовления лонжерона содержит до 50-70 операций, включающих контроль, термообработку, консервацию, механическую обработку - шлифование, упрочнение наружных и внутренних поверхностей и стыковочных отверстий Технологические схемы упрочняющей обработки стального и особенно дюралевого лонжерона достаточно сложны и несовершенны, характеризуются высокой энергоемкостью, большим объемом вспомогательных приемов, высокими расходами на инструмент (деформирующие тела - шары)

Приведенные сведения показывают, что существующая технологическая схема упрочняющей обработки является громоздкой, требует многократной

перегрузки обрабатывающей среды Система контроля состояния поверхности упрочняющих тел (шаров) несовершенна, достаточно трудоемка, связана с необходимостью частой замены, в том числе и тел, не выработавших свой ресурс В этой связи предпринята попытка разработки и исследования новых более совершенных технологических схем виброударной упрочняющей обработки, исключающих или снижающих уровень отмеченных недостатков

Отмечены наиболее эффективные условия повышения циклической прочности длинномерных деталей при ВиУО

В третьей главе изложены основные положения методики экспериментальных исследований, представлено описание опытного оборудования, измерительных приборов и инструментов, характера используемых образцов (их материал, форма, размеры, количество), машин для испытания эксплуатационных свойств

Для исследования основных закономерностей процесса использованы вибрационные станки с дебалансным и эксцентриковым вибровозбудителем, а также специальные виброударные инструменты Для исследования виброударной обработки фасонных поверхностей длинномерных деталей разработаны имитационные модели В качестве материала образцов применялись конструкционные легированные стали(40ХНМА, ЗОХГСА, 40Х) и алюминиевые сплавы (АВТ-1, Д16Т, АКб) Выбор материала образцов обусловлен применяемостью их при изготовлении высоконагруженных деталей машин, летательных аппаратов и др

При исследовании качества поверхности рассматривались параметры микротвердость, остаточные напряжения 1-го рода, шероховатость поверхности Для измерения упомянутых параметров применялись приборы микротвердомер ПМТ-3, специальные устройства (для исследования остаточных напряжений), профилометр-профилограф, усталостные испытания произведены с помощью усталостных машин УИ-30 конструкции ЦНИИТМАШ и МУИ-6000 При обработке и прогнозировании результатов экспериментов использовались вероятностно-статистический метод, средства ВТ и компьютерное моделирование

В четвертой I лаве представлены результаты экспериментальных исследований

Произведены технологические испытания новых видов виброударных инструментов и имитационных моделей упрочняющей обработки длинномерных деталей Исследованы основные закономерности процесса, отражающие влияние условий обработки на производительность и качество обработанной поверхности

Исследована микротвердость поверхностного слоя при различных режимах и схемах виброударной обработки На рис 3 представлены результаты обработки алюминиевых сплавов Д16Т и АВТ-1 при виброударной обработке по базовой схеме (свободной загрузке образцов в среде стальных шаров)

И кГеЬлм ..........Н^ьГс/мм

а) б)

Рис 3 а - распределение микротвердости при обработке образцов из Д16Т по глубине упрочненного слоя А = 3,5 и 2,5мм, f- 33Гц, t= 50мин , с/ш= 6-8мм, б - влияние условий обработки на микротвердость при обработке образцов из АВТ-1 1 - А =2,5 мм, Т -15 мин, с1ш =8 мм, 2) А=2,5 мм Т = 30 мин, с!ш=8 мм, 3)А =2,5 мм, Т = 45 мин, с)ш = 8 мм, 4)А=4,5мм, Т = 30 мин, с)ш=8 мм, 5) А=4,5 мм, Т = 45 мин, с1ш =8 мм, 6) А = 4,5 мм, Т = 45 мин, с1ш =14мм

Анализ полученных результатов показывает, что на интенсивность и параметры упрочненного слоя ()

оказывают влияние режимы колебаний и

продолжительность обработки, диаметр деформирующих тел (стальных шаров)

Рис 4 Изменение микротвердости поверхностного слоя при виброударной обработке ШСУ образцов из сплава Д16ЧТ

Максимальное значение микротвердости после обработки отмечается на поверхности образца, где имеет место максимальная интенсивность виброударного воздействия частиц рабочей среды Затем микротвеодость постепенно снижается достигая исходного значения на глубине 200-450мкм (в зависимости от условий обработки) Отмечено, что превышение продолжительности обработки выше некоторого уровня сопровождалось спадом микротвердости на поверхности вследствие перенаклепа

На рис 4 представлены результаты обработки образцов из алюминиевого сплава Д16ЧТ многоконтактным виброударным инструментом ШСУ (шарико-стержневым упрочнителем)

Н кГс 1 мм

/

V- >

-

—1 Д«Т ооцовожо с одном 14101 .....

—í Д14Т ои|1*«ОГКЭ 6е1 щ>о*ладок —з СюлЯЮГСД л» ойра«о!кд4в промгдоь

Энергия виброударного

воздействия при такой схеме обработки (ШСУ) существенно выше, чем при обработке по базовой схеме, что обеспечивает получение более высоких параметров упрочненного слоя при меньших затратах времени

Исследованы остаточные напряжения I рода на образцах из алюминиевых сплавов и конструкционных легированных сталей На рис 5 представлены результаты исследований при различных схемах виброударного воздействия

Рис 5 а) Распространение остаточных напряжений а„ при

обработке образцов из Д16Т шарико-стержневым упрочнителем (ШСУ), б) изменение величины прогиба f образца при виброударной обработке образцов из различных материалов ШСУ

О 30 60 90

_____________

[□Ствль ЗОХГСА рДпюмин сплав ЙМ10|

а)

Я«

нш

ч / г

и ---- —

■ ¿ЛЬМИЖЬВЫЙ ( ПЛЯВ - ВТ-!

б)

Рис 6 Изменение шероховатости в процессе виброударной обработки а) в зависимости от времени обработки ШСУ, = б) в зависимости от с1ю

(обработка по базовой схеме)

Анализ полученных результатов показал, что в процессе обработки ШСУ в поверхностном слое образуются сжимающие остаточные напряжения

Установлена более высокая интенсивность обработки при использовании ШСУ, что объясняется более высоким уровнем виброударного воздействия Установлено, в частности, что при обработке интенсивность роста величины прогиба Г (и остаточных напряжений) в 40-120 раз выше, чем при обработке по базовой схеме

Произведено исследование шероховатости поверхности при виброударной обработке образцов из алюминиевых сплавов АМ10 и АВТ-1 и стали 30ХГСА и 40ХНМА Результаты исследований представлены на рис б а,б

Анализ полученных результатов показывает, что при обработке ШСУ отмечается высокая интенсивность сглаживания исходной шероховатости Последняя определяется главным образом геометрическими параметрами контактных элементов (Я1ф ) ШСУ, режимом и продолжительностью и в меньшей

мере исходной шероховатостью

Осуществлены разработка и экспериментальные исследования транспортно-обрабатывающей технологической системы (ТОТС) виброударной упрочняющей обработки длинномерной детали В ее основу положено сочетание вибронаклепа

и транспортирования обрабатывающей среды (стальных шаров) по обрабатываемой поверхности

Исследования произведены с

использованием имитационной модели, обеспечивающей одновременную обработку внутренней и наружной поверхности

Контроль результатов упрочняющей обработки осуществлялся по образцам-свидетелям На рис 7 представлены результаты исследования микротвердости и шероховатости обработанной поверхности (материал образцов-свидетелей АВТ-1) при А - 2,5«!/,/ -251 ц = 8 мм

Среднее значение шероховатости обработанной поверхности соответствовало На = 2 98 — 2,86 икм , что находится в пределах заводских технических требований к шероховатости поверхности детали

Рис 7 Результаты исследований вибронаклепа образцов-свидетелей на имитационной модели длинномерной детали

а) изменение микротвердости по времени,

б) изменение микротвердости по глубине,

в) влияние амплитуды колебаний на микротвердость

«о.

К, кге/мй 140 - -130- -170110100 -

о 25

На рис. 8 представлена схема ТОТС.

а) 6)

Рис. 8. Технологическая схема одновременной обработки наружной и внутренней поверхности лонжерона (ТОТС):

1 - обрабатываемая деталь (лонжерон); 2 - виброплэтформа; 3 - основание; 4 - рабочая среда; 5 - бак-отстойник; 6 - система циркуляции технологической жидкости; 7 - пружины; 8 - контрольно-сортировочный автомат (КСА); 9 - накладная рабочая камера

Исследовано влияние условий упрочняющей обработки на циклическую прочность. Испытания проведены на усталостной машине УИ-30, с использованием образцов из материалов 40ХНМА, <т. - 160 ± 10 кГс/см2 и АВТ-1

Установлено, что в результате виброударной упрочняющей обработки и достижения при этом соответствующих параметров качества поверхностного слоя усталостная долговечность возросла на 28% для сплава АВТ-1 и 21% для стали 40ХНМА.

В пятой главе представлены сведения о практическом применении результатов исследований. Дана г ехни ко-экономическая оценка предлагаемых решений на основе сравнения существующей технологической схемы многоступенчатой виброударной обработки длинномерной детали и предлагаемой тра испорти о-обрабатывающей технологической схемы непрерывной виброудар ной обработки. При этом отмечено снижение трудоемкости, потребления электроэнергии, затрат на изготовление контейнеров и всего технологического оснащений. Общее снижение затрат при использовании новой технологической схемы (ТОТС) на примере лопасти лонжерона лопасти вертолета составляет 19 115 023 рубля.

Разработаны технологические рекомендации, в которых отражены особенности применения разработанных технологических схем, режимов Обработки, инструментов и обрабатывающих сред для длинномерных и крупногабаритных деталей.

Общие выводы и рекомендации.

Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, определены условия повышения циклической прочности длинномерных деталей на основе разработки новых технологических схем и оптимизации параметров процесса в'/йроударной упрочняющей обработки.

1 На основе анализа параметров виброударного воздействия и с учетом теории вибротранспортирования сыпучих сред, разработаны новые технологические схемы виброударной упрочняющей обработки длинномерных дет алей сложной формы

2 Исследованы основные закономерности процесса виброударной упрочняющей обработки, определяющие качество обработанной поверхности -шероховатость, микротвердость, остаточные напряжения Установлена возможность улучшения геометрических и физико-механических параметров качества поверхностного слоя

3 Разработана и исследована имитационная модель ТОТС виброударной обработки лонжерона лопасти несущего винта вертолета Подтверждена возможность одновременной обработки внутренней и наружной поверхности детали

4 Исследована релаксационная стойкость и структурная стабильность упрочненного поверхностного слоя Установлено, что структура упрочненного при виброударной обработке поверхностного слоя характеризуется более высокой стабильност ыо

5 Исследовано влияние виброударной упрочняющей обработки на циклическую прочность Установлено, что виброударная обработка обеспечивает повышение циклической прочности образцов из алюминиевого сплава АВТ-1 на 28%, а из стали 40ХНМА на 21%

6 На основе результатов испытания циклической прочности (усталостной долговечности) установлено повышение ее с увеличением глубины (толщины) наклепанного слоя

7 Впервые разработаны новые технологические схемы виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей, отдельные из них защищены авторскими свидетельствами и патентами РФ

8 Установлено, что выбор технологической схемы виброударной обработки длинномерных деталей в значительной мере определяет эффективность ее реализации и формирование рациональной структуры операции

9 Разработанные технологические схемы виброударной обработки длинномерных деталей характеризуются достаточно высокой универсальностью и могут быть использованы в технологии обработки деталей указанного класса, позволяют прогнозировать влияние метода ВиУО на качество поверхностного слоя, использовать их при проектировании технологических процессов упрочняющей обработки

10 Разработаны рекомендации по проектированию технологических операций виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей и конструкций оборудования и инструментов для их реализации

11 Произведена технико-экономическая оценка реализации результатов исследований На примере внедрения новой технологической схемы обработки лонжерона лопасти несущего винта верюлета, предложенной в работе, ожидаемый экономический эффект составит 19 115 023 рубля за счет снижения трудоемкости, энергозатрат, стоимости изготовления основного оборудования (технологической оснастки)

Основные публикации по геме диссертации

Статьи, опубликованные в рекомендованных ВАК изданиях

1 Чучукалов А П и др Исследование структурной стабильности алюминиевого сплава АВТ-1 при виброударной обработке /А П Бабичев, В А Самадуров, Ф А Пастухов, П Д Мотренко //Упрочняющие технологии и покрытия М Машиностроение, №2, 2007 С 3-6

2 Чучукалов А П и др Анализ технологических схем вибро/дарной упрочняющей обработки длинномерных деталей /А П Бабичев, Ф А Пастухов, П Д Мотренко //Упрочняющие технологии и покрытия М Машиностроение, №5, 2006 С 3-7

3 Чучукалов А П и др Повышение циклической прочности длинномерных деталей из алюминиевых сплавов путем их предварительного нагружения и вибронаклепа /А П Бабичев, Ф А Пастухов, В А Самадуров, П Д Мотренко //Упрочняющие технологии и покрытия М Машиностроение, №12, 2006 С 3-7

В прочих изданиях

1 Чучукалов А П и др Применение вибрационных технологий для повышения качества поверхности и эксплуатационных свойств деталей /А П Ьабичев, П Д Мотренко //Науч изд - Ростов-н/Д, 2006 - 215с

2 Чучукалов А П и др Повышение циклической прочности деталей из алюминиевых сплавов путем их предварительного нагружения и наклепа /А П Бабичев, П Д Мотренко, Ф А Пастухов, В А Самадуров //Вопросы вибрационной технологии Межвуз сб науч ст - Ростов-н/Д, 2006 С 3-6

3 Чучукалов А П и др Анализ параметров процесса высокоамплитудного виброударного упрочнения /А П Бабичев, Н А Стишенко, П Д Мотренко, Ф А Пастухов //Вопросы вибрационной технологии Межвуз сб науч ст - Ростов-н/Д, 2006 С 6-12

4 Чучукалов А П и др Методика расчета основных элементов оборудования для вибрационной обработки деталей /А П Бабичев, В М Георгиев, И В Давыдова, П Д Мотренко, В А Лебедев //Учеб пособ - Ростов-н/Д, 2006 - 41с

5 Чучукалов А П и др Анализ т ехнологических схем виброударной обработки длинномерных деталей /А П Бабичев, Ф А Пастухов, П Д Мотренко //Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений Сб ст по материалам междунар науч-техн конф В 2-х ч Ч II /РГАТА им П А Соловьева - Рыбинск, 2006 - С 181-188

6 Чучукалов А П и др Виброударная отделочно-упрочняющая обработка турбинных лопаток авиационных двигателей /А П Бабичев, П Д Мот ренко, Г А Прокопец, А А Прокопец //Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений Сб ст по материалам междунар науч-техн конф В 2-х ч Ч II /РГАТА им П А Соловьева - Рыбинск, 2006 - С 188-191

В набор 9 10 07 В печать 10 10 07

Объем 1,4 усл.п л , 1,2 уч -изд л Офсет Формат 60x84/16

Бумага тип №3. Заказ №^7гЯ"ираж 120 _______

Издательский центр ДГТУ Адрес университета и полиграфического предприятия 344000, г Ростов-на-Дону, пл Гагарина,!

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Проблема усталости материалов. Особенности усталостного разрушения металлов и сплавов в условиях циклических нагружений.

1.2. Технологические методы повышения циклической прочности материалов.

1.3. Общий обзор и классификация методов отделочно-упрочняющей обработки (ОУО) деталей поверхностным пластическим деформированием (ППД).

1.4. Конструктивно-технологические особенности обработки фасонных поверхностей крупногабаритных и длинномерных деталей.

1.5. Виброударная отделочно-упрочняющая обработка (ВиОУО); сущность и технологические возможности.

1.6. Влияние отделочно-упрочняющей обработки ППД на качество поверхности и циклическую прочность деталей.

1.7. Цель и задачи исследований.

ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ОБОСНОВАНИЕ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ППД МНОГОКОНТАКТНЫМ ВИБРОУДАРНЫМ

ИНСТРУМЕНТОМ (МКВИУИ).

2.1. Анализ основных параметров и схем нагружения при вибрационной обработке деталей многоконтактным виброударным инструментом (МкВиУИ).

2.2. Разработка и анализ параметров конструктивно-технологических схем виброударной обработки фасонных поверхностей (на примере крупногабаритных и длинномерных силовых деталей).

2.3. Анализ технических требований и технологических особенностей упрочняющей обработки крупногабаритных силовых деталей (на примере лонжерона лопасти несущего винта вертолета).

2.4. Пути повышения циклической прочности при виброударной обработке (ВиУО).

ГЛАВА III. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Общие замечания, решаемые задачи и исследуемые параметры

3.2. Оборудование и инструменты для виброударной обработки.

3.3. Материал, форма и размеры образцов.

3.4. Измерительные инструменты, приборы, устройства.

3.5. Измерение шероховатости поверхности.

3.6. Измерение микротвердости.

3.7. Методика усталостных испытаний.

ГЛАВА IV. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Разработка и технологические испытания новых схем и моделей МкВиУИ.

4.2. Влияние условий виброударной обработки на качество поверхности

4.2.1. Микротвердость.

4.2.2. Остаточные напряжения.

4.2.3. Шероховатость поверхности.

4.3. Разработка и исследование транспортно-обрабатывающей технологической системы (ТОТС) виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей.

4.4. Исследование релаксационной стойкости и структурной стабильности упрочненного материала.

4.5. Влияние условий виброударной упрочняющей обработки и качества поверхности на циклическую прочность.

ГЛАВА V. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1. Разработка технологических рекомендаций.

5.2. Технико-экономическая оценка результатов исследований.

Современный этап развития технологии машиностроения в значительной мере характеризуется изысканием и оптимизацией технологических приемов преобразования исходного материала детали, ее поверхности и поверхностного слоя с учетом условий эксплуатации изделия. Решается комплексная задача создания или выбора условий обработки (методов обработки), достижения качественных показателей детали (качества поверхности и поверхностного слоя), обеспечивающих наиболее высокие эксплуатационные свойства. Правомерность постановки и решения такой задачи обосновывается установлением корреляционных связей важнейших эксплутационных свойств детали, параметров качества поверхности и условий (методов) их формирования.

В современном производстве многие детали машин, в зависимости от условий их эксплуатации, подвергают упрочняющей обработке. Требования, предъявляемые к качеству рабочей поверхности, заставляют технолога подобрать наиболее эффективный метод упрочняющей обработки и, как правило, эта задача становится технико-экономической. Практика показывает, что в современном производстве не существует универсальных методов упрочнения в равной мере эффективных для обработки деталей различных типов и видов. Каждый метод имеет свою конкретную область рационального применения [80,99].

Условия работы деталей машин во многих случаях характеризуются высокими механическими и тепловыми нагрузками, наличием в сопряженном пространстве химически агрессивных или абразивных сред, что обуславливает необходимость разработки конструкционных материалов типа высоколегированных сталей и сплавов или разработку прогрессивных методов поверхностного упрочнения с нанесением покрытий, имеющих определенно заданные свойства, или создания микрогеометрии поверхностного слоя с требуемыми характеристиками.

Применение высокопрочных материалов для ответственных деталей конструкций обеспечивает снижение массы и повышение технико-экономических показателей современных машин. Однако достижение высокой статической прочности металлов сопровождается резким замедлением роста их предела выносливости. Использование высокопрочных сталей нередко ограничивается их повышенной чувствительностью к концентрации напряжений и различного рода дефектам (трещинам).

Разрушение детали в процессе эксплуатации, как правило, начинается с поверхностного слоя. Это объясняется тем, что поверхностные слои оказываются в наиболее напряженном состоянии, являются границей раздела фаз и подвергаются активному воздействию внешней среды. Отсюда вытекает необходимость улучшения физико-механических характеристик металла и геометрии рабочих поверхностей деталей.

Большое количество деталей машин при эксплуатации испытывают действия переменных, как по времени, так и по времени и знаку, сил. Их разрушение обычно происходит при напряжениях меньших не только предела прочности, но даже предела текучести материала. Явление разрушения материалов под действием повторяющихся переменных напряжений называется усталостью материалов.

Усталостному разрушению во всех случаях предшествует появление одной или нескольких малых' трещин, постоянно увеличивающихся под действием внешних сил и приводящих к окончательному нарушению целостности материала детали. Поэтому усталость металлов представляет собой развивающийся во времени процесс постепенного снижения прочности материала, вследствие появления и развития в нем трещин, под действием повторяющихся напряжений.

Теория процессов, происходящих в материале под воздействием циклических нагрузок, в частности, теория усталости металлов, занимает видное место в системе современных знаний. Это обусловлено прежде всего тем, что создание современных машин и материалов, отвечающих все возрастающим требованиям машиностроения, немыслимо без научно обоснованных представлений о природе процессов, приводящих, в конечном счете, к разрушению от усталости.

Проблема усталости широкая и многогранная. Одним из важных ее аспектов является изучение особенностей пластической деформации и упрочения металлов, отличающих их состояние после циклического нагружения по сравнению со статическим.

По проблеме усталости материалов опубликованы многочисленные работы [21, 43, 25, 80], обобщающие результаты исследований, по которым можно судить об основных направлениях ее развития. Основная тенденция развития представлений об усталости состоит в следующем: от феноменологического изучения изменений свойств материала, подвергаемого циклической деформации к микроскопической картине структурных изменений, вызываемых циклическим нагружением.

Существенные успехи в исследовании физической природы усталости были обусловлены развитием эффективных тонких методов исследований, в частности, трансмиссионной электронной микроскопии, малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, рентгеновской дифракционной топографии и др.; успешным развитием теории строения реальных кристаллов; разработкой теории рассеяния рентгеновских лучей, электронов, нейтронов и пр. на реальных кристаллах. Революционизирующее влияние оказало применение разнообразных новых нестандартных методов испытаний, таких как циклическое нагружение при больших амплитудах пластических деформаций, сочетание макроскопической однонаправленной пластической деформации с циклическим напряжением и т.д.

При изучении усталости сочетаются как теоретические, так и экспериментальные исследования, стимулируя и дополняя друг друга. В области экспериментальных исследований наряду с тонкими методами изучения структуры успешно развиваются и совершенствуются традиционные макроскопические методы, которые позволяют получать усредненные интегральные характеристики состояния, без чего невозможен переход от атомного механизма процесса к макроскопическим наблюдаемым параметрам.

Свойство материалов сопротивляться действию повторяющихся напряжений без разрушения называют циклической прочностью. Циклическая прочность не может адекватно определяться характеристиками статической прочности. Нахождение величин, характеризующих циклическую прочность, представляет собой значительно более сложную задачу, чем в случае статического нагружения. Сложность ее решения обусловлена многообразием способов приложения повторяющихся нагрузок. Нагружение может быть периодическим или апериодическим, симметричным или несимметричным, характер изменения нагрузки по времени может быть самым разнообразным и т.д. Поэтому обычно циклическая прочность изучается для какого-либо частного способа нагружения. Подавляющее большинство экспериментальных и теоретических работ выполнено для двух периодических циклов нагружения - симметричного и пульсирующего, при синусоидальной форме кривой изменения напряжения по времени. Для этих двух частых случаев нагружения циклическая прочность характеризуется пределом усталости, т.е. тем максимальным напряжением, которое допускает повторение цикла без разрушения материала заданное число раз [37,43].

В этом направлении широкие исследования выполнены Одингом И.А. и его школой [71], а также Муром Г.В. и Джаспером [21, 52], Серенсеном C.B. и Кудрявцевым И.В. [19, 80] и др.

Основным источником информации о циклической прочности материалов, обычно, является зависимость числа циклов симметричного цикла нагружения, которое образец выдержал до разрушения, от амплитуды напряжения (кривая Велера).

Циклическая прочность металлов чувствительна к качеству поверхности [21, 80, 43]. Большой экспериментальный материал в этой области показывает, что при грубой обработке поверхности предел усталости значительно ниже, чем при шлифованной или полированной. Снижение его тем заметнее, чем выше статические характеристики прочности, т.е. чем выше качество металла. Это обстоятельство поставило под сомнение целесообразность применения высоколегированных сталей для деталей, работающих на усталость, и обусловило необходимость тщательной обработки поверхности таких деталей. Об этой особой роли поверхности в случае циклического нагружения свидетельствуют многочисленные данные о зависимости предела усталости от режимов обработки резанием [21, 43, 99], поверхностных остаточных напряжений [43], химической и адсорбционной активности среды [43, 80] и др.

Таким образом, этот аспект проблемы усталости состоит в выяснении физической природы влияния состояния поверхности и ее реакционной способности на циклическую прочность.

Характеристики статической прочности металла могут быть определены на образцах почти произвольного размера, в то время как циклическая прочность существенно изменяется при переходе от малых образцов к большим, заметно снижаясь по мере увеличения размеров образца [43, 80]. Большой экспериментальный и теоретический материал о влиянии масштабного фактора на циклическую прочность металлов [80, 21] свидетельствует о том, что на масштабный фактор влияют различного рода неоднородности: неоднородность распределения напряжений, неоднородность механических свойств, которые, в свою очередь, зависят от состава, термообработки, механической обработки и т.д. В этом аспекте проблемы усталости продолжаются исследования. Вопрос о физической природе масштабного фактора имеет принципиальное значение в решении проблемы усталости.

Циклическая прочность деталей зависит также от их геометрической формы. Различного рода концентраторы напряжений снижают циклическую прочность [43, 80,99].

Кроме того, циклическая прочность зависит от всей совокупности технологических операций, включая металлургические факторы. В зоне контакта двух поверхностей, периодически смещающихся друг относительно друга на процесс усталости накладываются электрофизические процессы, слипание и истирание поверхностей и др. Развитие процесса усталости в различных металлах и сплавах является столь своеобразным, что приходится рассматривать по отдельности усталость сталей, цветных сплавов и т.д.

Важное место в повышении долговечности и надежности работы механизмов машин отводится процессам упрочнения деталей методами поверхностного пластического деформирования, обеспечивающими стабильные и благоприятные, с точки зрения эксплуатационных показателей, характеристики качества поверхности и поверхностного слоя.

Большое количество работ отечественных и зарубежных исследователей посвящено изучению существующих и созданию новых методов ППД. Наибольший эффект упрочнения от применения ППД достигается для циклически .нагружаемых деталей с конструктивными (галтели, выточки, резьбы, зубья, шлицы и т.п.) или эксплуатационными (коррозионные повреждения, царапины, надрезы и т.п.) концентраторами напряжений.

Сравнительный анализ методов отделочно-упрочняющей обработки динамическим поверхностно-пластическим деформированием показывает, что виброударная обработка наиболее универсальна при низкой стоимости, конструктивной простоте и достаточно высокой эффективности.

В последние годы в технологии металлообработки широкое распространение получили динамические методы отделочно-упрочняющей обработки ППД и среди них виброударная обработка и ее разновидности. Многочисленными исследованиями и опытом промышленности доказана высокая эффективность применения виброударной обработки как средства повышения качества, долговечности и надежности деталей и изделий.

К особенностям рассматриваемых методов вибрационной отделочно-упрочняющей обработки (ВиОУО) следует отнести отсутствие жесткой кинематической связи между элементами технологической системы, что позволяет осуществлять обработку значительных участков или всей поверхности одновременно; некоторые схемы ВиОУО позволяют обрабатывать одновременно партии деталей, обеспечивая существенное сокращение затрат и штучного времени.

Указанные методы обработки характеризуются широкой универсальностью, высокой производительностью, обеспечивают повышение качества обработанной поверхности, долговечности деталей машин и приборов.

В частности виброударная обработка применяется для отделочно-упрочняющей обработки деталей, прежде всего сложной конфигурации, в ряде отраслей машиностроения: автотракторной, авиационной, сельхозмашиностроения, судостроения и др. Среди обрабатываемых деталей: лонжероны и панели самолетов и вертолетов, коленчатые и распределительные валы двигателей, зубчатые колеса, лопатки турбин, некоторые виды штампового и металлорежущего инструмента и др.

Виброударный наклеп осуществляется преимущественно в среде стальных полированных шаров различного диаметра из закаленной стали ШХ-15 и реже в среде твердосплавных или стеклянных шаров. Наличие полированной поверхности частиц обрабатывающей среды, технологической жидкости соответствующего состава, относительно мягкие режимы обработки создают предпосылки для эффективного сглаживания исходного микрорельефа, образования сжимающих остаточных напряжений, повышения микротвердости поверхностного слоя.

Однако, несмотря на достигнутые успехи в развитии и отмеченные технико-экономические преимущества ВиУО, резервы дальнейшего повышения ее эффективности не исчерпаны. Среди задач, требующих своего решения, следует необходимость сокращения цикла обработки путем интенсификации процесса, обеспечения применения его не только в условиях серийного производства с прерывистым циклом обработки деталей, но и в условиях массового изготовления деталей, в условиях непрерывного производства.

Следующей, не менее важной задачей, является повышение эффективности использования подводимой энергии для сообщения ударных импульсов обрабатывающей среде и обрабатываемым деталям (заготовкам).

Несовершенство в использовании энергии ударных импульсов и относительно длительный цикл приводят к тому, что технологический потенциал виброударной обработки используется не полностью, что неизбежно ведет к существенным потерям в производительности.

Как известно, существующие способы и устройства в большинстве своем реализуют схему соударения свободно-загруженных частиц среды и обрабатываемых деталей за счет подбрасывания под действием вибраций. При такой схеме значительная часть подводимой энергии расходуется не рационально.

Существенное повышение эффективности использования ударных импульсов отмечается при уплотнении обрабатывающей среды и прямой схеме передачи их от источника ударных импульсов к обрабатываемой детали. При этом возрастают работа и равномерность воздействия каждой частицы на обрабатываемую поверхность, что ведет к повышению интенсивности обработки и производительности процесса.

Перечисленные возможности рассматриваемой схемы взаимодействия обрабатывающей среды и деталей (заготовок) создают также предпосылки для более четкого расчета и управления процессом обработки, что весьма ценно в условиях автоматизированного производства, а широкая универсальность предопределяет простоту переналадки процесса и его гибкость. Здесь появляется возможность создания новых устройств и инструментов.

Приведенные сведения подтверждают актуальность исследования возможности повышения эффективности виброударного наклепа на основе уплотнения среды и использования «прямой» схемы передачи удара от его источника к поверхности обрабатываемой детали; разработки новых более эффективных технологических схем ВиУО.

В ходе этого исследования в диссертации разработаны и решены следующие задачи, определяющие ее новизну:

1. Разработана математическая модель процесса передачи ударного импульса в системе многоконтактного виброударного инструмента, охватывающая наиболее характерные схемы обработки с использованием уплотненных сыпучих сред.

2. На этой основе разработаны новые технологические схемы ВиУО, созданы конструкции новых типов многоконтактных виброударных инструментов для отделочно-упрочняющей обработки ППД, являющихся развитием и реализацией схемы обработки в уплотненных средах при передаче через нее ударных импульсов.

3. Исследованы технологические возможности виброударной обработки и приведены примеры обработки некоторых типов длинномерных деталей с использованием МКВиУИ.

4. Исследованы основные закономерности процесса, характеризующие влияние условий обработки на качество поверхности.

5. Установлена возможность эффективного изменения микротвердости и структуры материала поверхностного слоя, шероховатости поверхности, повышения эксплуатационных свойств деталей (циклической прочности).

6. Разработана транспортно-обрабатывающая технологическая система виброударной обработки длинномерных деталей, обеспечивающая сочетание транспортирования обрабатывающей среды по обрабатываемой поверхности и упрочнение последней.

7. Осуществлена технико-экономическая оценка преимуществ исследуемого процесса и инструмента, определены и рекомендованы пути эффективного использования результатов исследований в технологии изготовления деталей машин, инструментов и оснастки.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, определены условия повышения циклической прочности длинномерных деталей на основе разработки новых технологических схем и оптимизации параметров процесса виброударной упрочняющей обработки.

1. На основе анализа параметров виброударного воздействия и с учетом теории вибротранспортирования сыпучих сред, разработаны новые технологические схемы виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей сложной формы.

2. Исследованы основные закономерности процесса виброударной упрочняющей обработки, определяющие качество обработанной поверхности - шероховатость, микротвердость, остаточные напряжения. Установлена возможность улучшения геометрических и физико-механических параметров качества поверхностного слоя.

3. Разработана и исследована имитационная модель ТОТС виброударной обработки лонжерона лопасти несущего винта вертолета. Подтверждена возможность одновременной обработки внутренней и наружной поверхности детали.

4. Исследована релаксационная стойкость и структурная стабильность упрочненного поверхностного слоя. Установлено, что структура упрочненного при виброударной обработке поверхностного слоя характеризуется более высокой стабильностью.

5. Исследовано влияние виброударной упрочняющей обработки на циклическую прочность. Установлено, что виброударная обработка обеспечивает повышение циклической прочности образцов из алюминиевого сплава АВТ-1 на 28%, а из стали 40ХНМА на 21%.

6. На основе результатов испытания циклической прочности установлено повышение ее с увеличением глубины (толщины) наклепанного слоя.

7. Впервые разработаны новые технологические схемы виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей, отдельные из них защищены авторскими свидетельствами и патентами РФ.

8. Установлено, что выбор технологической схемы виброударной обработки длинномерных деталей в значительной мере определяет эффективность ее реализации и формирование рациональной структуры операции.

9. Разработанные технологические схемы виброударной обработки длинномерных деталей характеризуются достаточно высокой универсальностью и могут быть использованы в технологии обработки деталей указанного класса; позволяют прогнозировать влияние метода ВиУО на качество поверхностного слоя, использовать их при проектировании технологических процессов упрочняющей обработки.

10. Разработаны рекомендации по проектированию технологических операций виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей и конструкций оборудования и инструментов для их реализации.

11. Произведена технико-экономическая оценка реализации результатов исследований. На примере внедрения новой технологической схемы обработки лонжерона лопасти несущего винта вертолета, предложенной в работе, ожидаемый экономический эффект составит 19115, 0 тыс. рублей за счет снижения трудоемкости, энергозатрат, стоимости изготовления основного оборудования (технологической оснастки).

1. A.c. 1315254 СССР Способ ВиО внутренней поверхности длинномерных деталей./ Бабичев И,А. и др. Опубл. в Б. И., 1987.

2. Александров Е.В., Соколянский В,Б. Прикладная теория и расчеты ударных систем. М.: Наука, 1969. - 197с.

3. Артемьев Б.П. Анализ методов упрочнения деталей машин.// Совершенствование механосборочного производства и пути развития технологии: Сб.ст. М.: Оргстанкинпром. 1991. - С. 64-67.

4. Ахмадеев Н.Х. Исследование откольного разрушения при ударном деформировании. Модель повреждаемой среды.// ЖПМТФ.- 1983.- №4.- с. 158-167.

5. Бабей Ю.И., Бережницкая М.Ф. Метод определения остаточных напряжений первого рода. Львов: ФМИ АНУССРД980.- 66 с.

6. Бабичев А.П., Бабичев И.А. Основы вибрационной технологии. Ростов-н/Д: ДГТУ, 1999.-620С.

7. Бабичев А.П., Мотренко П.Д и др. Отделочно-упрочняющая обработка деталей многоконтактным виброударным инструментом. Ростов-н/Д, ДГТУ, 1999г. 190с.

8. Ю.Бабичев А.П., Санамян В.Г., Тамаркии М.А. Повышение равномерности обработки деталей сложной формы за счет изменения давления в рабочей зоне вибрационной установки. //Прогрессивная отделочно-упрочняющая технология: Сб. ст. Ростов н/Д: РИСХМ. - С. 3-4.

9. Бабичев И.А. Модель передачи ударного импульса в ШСУ // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. Ростов н/Д: ДГТУ, 1991. - С.9-21.

10. З.Бабичев И.А., Санамян В.Г., Сергеев М.А. Вибрационная 030 длинномерных деталей: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф.: Ростов н/Д, 1988. - С. 33-34.

11. Бабичев И.А., Семыкин Ю.А. Возможности виброударной урочняющей обработки шарико-стержневым упрочнителем. //Совершенствование процессов отделочно-упрочняющей обработки деталей: Сб. ст. Ростов н/Д, 1988 - С. 44-45.

12. Бабичев И.А., Сергеев М.А. Упрочняющая обработка шарико-стержневым упрочнителем (ШСУ) длинномерных деталей. //Конструирование и производство с/х машин: Сб. ст. Ростов н/Д, 1985. - С. 107-108.

13. Бабичев И.А., Холоденко Н.Г., Шевцов С.Н. Конструктивные формы и методики расчета шарико-стержневого упрочнителя (ШСУ). // Современные проблемы машиностроения и технологический процесс: Тез. докл. междунар. науч. техн. конф. - Донецк, 1996.

14. Баскаков В.А. Анализ распространения и динамического воздействия ударных волн на деформируемое твердое тело. Автореф. дис. д-р физ,-мат. наук.- Чебоксары, 1991. 37 с.

15. Баскаков В.А. Поверхностная прочность конструкции в условиях ударного импульса нагружений. Ростов н/Д, 1988. - С. 70-71.

16. Батуев и др. Инженерные методы исследования ударных процессов.- М.: Машиностроение, 1977. С. 210.

17. Биргер И.А. Остаточные напряжения.- М.: Машгиз, 1968.- С. 232.

18. Вассерман H.H., Гладковекий В.А. О характеристиках циклической прочности малоуглеродистой стали. Сб. Отраслевые лаборатории. Пермь, 1964.

19. Веников В.А. Теория подобия и моделирование: Учеб. пособие для вузов,-М.: Высшая школа, 1976. 497 с.

20. Вибрации в технике. Справочник в 6-ти т. /Под ред. Ф.М. Диментберга, К.С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1980. - 544с.

21. Вуд В.А. Некоторые экспериментальные основания теории усталости металлов. Сб. «Атомный механизм разрушения». Металлургиздат, 1963.

22. Высокоскоростные ударные явления. М.: Мир.- 1973./ Пер. с англ. В.А. Васильева и др.; под. ред. В.Н. Никольского.

23. Ганиев Р.Ф., Кононенко В.О. Колебания твердых тел. М.: Наука, 1976. -432 с.

24. Гольдсмит В. Удар. М.: Госстройиздат, 1965. - 446 с.

25. Гончаревич И.Ф. Вибрация нестандартный путь.- М.: Наука, 1986. -207с.

26. Гончаревич И.Ф. Динамика вибрационного транспортирования.- М.: Наука, 1972.-212 с.31 .Гончаревич И.Ф., Фролов К.В. Теория вибрационной техники и технологии,- М.: Наука, 1981. 315 с.

27. Горохов В.А. Обработка деталей пластическим деформированием. К. Техника, 1978.-192с.

28. Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976. -230 с.

29. Гудков A.A., Славский Ю.И. Методы измерения твердости металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1982. - 168 с.

30. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1978. - 647с.

31. Давиденков H.H. Динамические испытания металлов. М., - JL: ГИЗ. 1929.

32. Давиденков H.H. Некоторые проблемы механики материалов. JL: Лениздат, 1943.- 151 с.

33. Демкин Н.Б. Анализ структуры упруго-пластического контакта шероховатых поверхностей. //Контактное взаимодействие твердых тел: Сб. ст.-Тверь, 1991.-С. 4-12.

34. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей.- М.: Наука, 1970.-225 с.

35. Динник А.Н. Удар и сжатие упругих тел,- Киев: АН УССР, 1952.

36. Дрозд М.С. Определение механических свойств материалов без разрушения. М.: Металлургия, 1965. - 171 с.

37. Иванова B.C. Обзор теорий усталости. Сб. Усталость металлов. М. 1960.

38. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975.-456с.

39. Исаев А.Н. Упрочнение материала при дорновании отверстий трубных заготовок. Ж. «Упрочняющие технологии и покрытия». М. 2005. №2. С. 10-16.

40. Исследование по упрочнению деталей машин./ Под ред. Кудрявцева И.В., М.: Машиностроение, 1972. 327 с.

41. Картышев Б.Н., Омельченко В.Н. Автоматизация контроля виброобработки. // Авиационная промышленность.- №12.- 1983. С. 78.51 .Кильчевский А.Н. Теория соударения твердых тел. -M.-JL: ГТТИ, 1949.

42. Киричек A.B., Соловьев Д.Л., Лазуткин А.Г. Технология и оборудование статико-импульсной обработки поверхностным пластически деформированием. М.: Машиностроение, 2004. - 287с.

43. Козырев В.К., Серебряков В.И., Фролов П.И. Применение ППД для упрочнения деталей вертолетов. // Авиационная промышленность.- 1979, №2.-С. 10-12.

44. Комаров В.А. и др. Моделирование процесса изменения высоты неровностей поверхности при дробеметной обработке. // Авиационная промышленность. 1982,- №4. С. 6-8.

45. Коновалов Е.Г. и др. Динамическая прочность металлов Минск: Наука и техника, 1969.

46. Коновалов Е.Г., Сидоренко В.А. Чистовая упрочняющая ротационная обработка поверхностей. Минск: Высшая школа, 1968. - 363 с.

47. Копылов Ю.Р. Виброударное упрочнение. Воронеж: Ин-т МВД России, 1999.-386 с.

48. Копылов Ю.Р. Влияние динамического разрыхления рабочей среды на • процессы виброударного упрочнения. // Машиностроение. 1968.- №1.- С.148.

49. Кортен Г.Т. , Т. Дж. Доллан. Суммирование усталостных повреждений. Сб. Усталость металлов. И.Л. 1961.

50. Крагельский И.В., Бессонов Л.Ф., Швецова Е.М. Контактирование шероховатых поверхностей: ДАН СССР. 1953. -Т. 93.- №1,- С. 43-46.

51. Кудрявцев И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении. М.: Машгиз, 1951.

52. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990. - 527 с.

53. Лебедев В.А. Технологическое обеспечение качества поверхности детали при вибрационной ударно-импульсной обработке. Дис.канд. техн. наук.- Ростов н/Д, 1984. 248 с.

54. Мотренко П.Д., Аксенов В.Н., Бабичев А.П., Прокопец Г.А. Отделочно-упрочняющая обработки многоконтактным виброударным инструментом //Высокие технологии в машиностроении: Материалы научн.-техн. конф. -Самара, СГТУ, 2002. С. 25-28.

55. Мотренко П.Д., Прокопец Г.А., Бабичев А.П. Ударно-волновые процессы при вибрационной отделочно-улрочняющей обработке деталей ППД. //Вопросы вибрационной технологии: Сб. ст. Ростов-н/Д, 2003. - С. 9-11.

56. Нагаев Р.Ф. Механические процессы с повторными затухающими соударениями. М.: Наука, 1985. - 200 с.

57. Нейль О.Г. Твердость металлов и её измерение. M.-JL: Металлургиздат, 1940.-376 с.70:Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987.- С. 464.71.0динг И.А. Теория дислокаций в металлах и её применение. М.: АН СССР, 1959.

58. Палатник Л.С., Рывицкая Т.М., Любарский Н.М. О механизме образования вторичных структур при импульсном нагружении: ДАН СССР, 1970. Т. 191.- №3.- С. 568-571

59. Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. М.: Наука., 1977.

60. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Л.: Машиностроение, 1976.

61. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием.- М.: Машиностроение, 1978. 152 с.

62. Петросов В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента. -М.: Машиностроение, 1977. 186 с.

63. Повышение долговечности деталей машин методом поверхностного наклепа./ Кудрявцев И.В., Андриенко В.М., Саввина Н.М. и др./ Под ред.

64. И.В. Кудрявцева/ ЦНИИТМАШ. Кн. 108.- М.: Машиностроение, 1965. -211 с.

65. Подзей A.B., Сулима A.M., Евстигнеев М.И., Серебренников Г.З. Технологические остаточные напряжения. М.: Машиностроение, 1973. -216 с.

66. Практическая растровая электронная микроскопия. М.: Мир, 1978. -656с.

67. Прокопец Г.А. Интенсификация процесса виброударной обработки на основе повышения эффективности вибрационного воздействия и учета ударно-волновых процессов. Дис. канд. техн. наук, 1995.

68. Прокопец Г.А., Мул А.П., Мишняков Н.Т. Теоретико-вероятностный анализ формирования микрорельефа поверхности при ВиУО. //Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. тр.- Ростов н/Д: ДГТУ, 1995.- С. 27-35.

69. Пятосин Е.И., Армадерова Г.Б. Исследование контактных усилий деформирования при упрочняющей обработке методом обкатывания роликовым инструментом. Минск: Наука и техника, 1975.

70. Рагульскис И.Ф. Динамика вибрационного транспортирования. М.: Наука, 1972.-212с.

71. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. - 560 с.

72. Рыжов Э.В., Аверченков В.И., Казаков Ю.М. Выбор методов обработки, обеспечивающих повышение качества, долговечности и надежности машин: Всесоюз. науч.-техн. конф. Брянск, 1990.- С. 48-49.

73. Рыковский Б.П., Смирнов В.А., Щетинин Т.М. Местное упрочнение деталей поверхностным наклепом.- М.: Машиностроение, 1985. 151 с.

74. Саверин М.М. Дробеструйный наклеп. М.: Машгиз, 1985. - 311 с.

75. Санамян В.Г., Кулешов Б.В. Исследование влияния избыточного давления в рабочей камере на интенсивность вибрационной обработки//

76. Прогрессивная отделочно-упрочняющая технология: Сб. науч. тр. -Ростов н/Д: РИСХМ, 1980.- С. 180-193.

77. Серебряков В.И. Оптимизация процесса упрочнения дробью по заданной шероховатости. //Поверхностный слой, точность и эксплуатационные свойства машин и приборов: Сб. ст. М.: МДНТП, 1986.- С. 76-79.

78. Серебряков В.И., Комаров В. А. Расчет характеристики упруго-пластического контакта при ударе.// Вестник машиностроения.- 1986.-№8.

79. Скобеев A.M., Рыков Г.В. Измерение напряжений в грунтах при кратковременных нагрузках.- М.: Наука, 1978. 168с.

80. Смелянский В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием.- М.: Машиностроение, 2002. 299 с.

81. Смелянский В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин при обработке ППД. // Вестник машиностроения.- 1982,- №11.- С. 19-22.

82. Смирнов В.А. Определение степени пластической деформации по прогибу образцов-свидетелей. // Машиностроение.- 1983,- №5,- С. 135-139.

83. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000. - 320с.

84. Суслов А.Г., Рыжов Э.В., Федоров В.П. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. М.: Машиностроение, 1979. -176 с.

85. Тамаркин М.А., Чаава М.М., Клименко A.A. Расчет параметров шероховатости поверхности при вибрационной отделочной обработке. //Вопросы вибрационной технологии: Межвуз. сб. науч. ст. Ростов-н/Д: ДГТУ, 1999.

86. Устинов В.П. Исследование основных закономерностей процесса вибрационной отделочно-упрочняющей обработки в металлических средах. Дис. .канд. техн. наук. Ростов н/Д, 1970. - 270 с.

87. Физические основы ультразвуковой технологии.- М.: Наука, 1970.- 686 с.

88. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. М.: Машиностроение, 1974.-Т. 1,2.-471 е., 386 с.

89. Фролов К.В. Вибрация друг или враг?- М.: Наука, 1986. - 143 с.

90. Холоденко Н.Г. Виброударная отделочная обработка гребных винтов в условиях судоремонтного производства. Дис. канд. техн. наук, 2001.

91. Худобин J1.B. Смазочно-охлаждающие средства, применяемые при шлифовании. -М.: Машиностроение, 1971. -214 с.

92. Чучукалов А.П. и др. Анализ технологических схем виброударной упрочняющей обработки длинномерных деталей. Ж. Упрочняющие технологии и покрытия. М.: 2006. №6. С. 3-7.

93. Чучукалов А.П. и др. Анализ параметров процесса высокоамплитудного виброударного упрочнения. Сб. Вопросы вибрационной технологии. Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2006. - С. 12-20.

94. Чучукалов А.П. и др. Повышение циклической прочности деталей из алюминиевых сплавов путем предварительного нагружения и вибронаклепа. Ж. Упрочняющие технологии и покрытия. М.: 2006. №12. С. 3-7.

95. Чучукалов А.П. и др. Применение вибрационных технологий для повышения качества поверхности и эксплуатационных свойств деталей. Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2006. 215с.

96. Школиков B.C., Пеллипец B.C., Исакович Е.Г., Цыган Н.Я. Измерение параметров вибрации и удара. М.: Издательство стандартов,- 1980.

97. Шнейдер Ю.Г. Образование РМР на деталях и их эксплуатационные свойства. М.: Машиностроение, 1972.- С. 238.

98. Юдин Д.Л., Панчурин В.В., Подзей В.А. Остаточные напряжения в поверхностном слое металла, упрочненного ППД динамическим методом. -С. 15-16.

99. Юркевич В.Б. Исследование процесса вибрационной ударной обработки и его влияние на эксплуатационные свойства деталей машин. Дис. канд. техн. наук, 1981.

100. Ящерицин П.И., Рыжов Э.В., Аверченков В.И. Технологическая наследственность в машиностроении. Минск: Наука и техника, 1977. -256 с.

101. Ящерицын П.И. и др. Пневмоцентробежный способ упрочняющей обработки внутренних поверхностей вращения. //Вестник машиностроения»,- 1977.- №4.- С. 106-111.

102. Борздыка A.M., Гецов Л.Б. Релаксация напряжений в металлах и сплавах. М. «Металлургия». 1978. 255с.

103. Постников B.C. Внутреннее трение в металлах. М. «Металлургия», 1969.-330с.