автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Проектирование, технология изготовления режущих инструментов в державками из композита на основе бетона с повышенными демпфирующими свойствами и особенности их эксплуатации

мМрТЕГСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

О , и!)

X »

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "СТАНКИН"

На правах рукописи

ВАСИН СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ С ДЕШАВКАМИ ИЗ КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ ЁЕТОНА С ПОВЫШЕННЫМИ ДШШИТЩИМИ СВОЙСТВА»«! И ОСОБЕННОСТИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.03.01 - Процессы механической и физико-

технической обработки, станки и инструмент 05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материала

Автореферат диссертации на соискание ученой

степени доктора технических наук

Москва

- 1995

Работа выполнена в Тульском Государственном техническом университете

Научный консультант доктор технических наук,

профессор Ямников A.C.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Подураев В.Н.;

доктор технических наук, профессор Гречишников В.А.;

член-корреспондент Л''"дс¡-ии технологических наук F$, доктор технических наук, профессор Безъязычный В.Ф.

Ведущее предприятие - Государственное

Научно-производственное объединение "СПЛАВ"

Зашита диссертации-состоится " 21 " февраля_ 1995 г.

й часов на заседании Специализированного Совета

Д.053.42.01 при Московском Государственном технологическом университете "СТАНКИ 1" по адресу: I0I472, ГСП, Москва, К-55, Банковский пер., 3-а, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ "СГАНКИН"

Автореферат разослан " ffi " января_ 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного . Сонета, доктор технических наук,

профессор В.А.Бубнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Вопросом повышения виброустойчивости технологической системы посвящено много работ кок в нашей стране, так и за рубежом. Однако проблема снижения уровня вибраций в процессе обработки деталей является до сих пор актуальной.

Направление исследован;-,} сформировано под влиянием работ ученых: В.В.Бушуева, В.Л.Вейца, А.И.Каширина, В.А.Кудинова, В.В.Каминской, С.С.Кедрова, Л.С.1Чурашкина, С.Л.Мурашкина,

B.Н.Подураева, А.С.Проникова, В.Э.Пуша, А.В.Пуша, Д.П.Решетова,

C.С.Силина, Ю.М.Соломенцева, А.П.Соколовского, В.С.Хомякова, М.Е.Эльясберга и других.

Прогресс, достигнутый в настоящее время в области разработки и использования новых инструментальных материалов, применяемых при высокоскоростной и прецизионной обработке, выдвинул на первый план проблему создания инструментов с высокими динамическими характеристиками. Конструкции инструментов, спроектированных по методу повышения жесткости, во многих случаях оказываются неп-реемлемыми, так как при этом чрезмерно увеличиваются их размеры и вес.

Другой подход к решению проблемы заключается в использовании с повышенными демпфирующими свойствами, которые позволяют уменьшать и в широком диапазоне частот. Повышение уровня демпфирования инструментов можно обеспечить применением:

1) материалов с высоким коэффициентом внутреннего трения длч изготовления державок и корпусов;

2) принципа конструкционного демпфирования.

Следует отметить, что при использовании классического материала, т.е. стали при изготовлении державок и корпусов инструментов, достигнуты технические и экономические пределы, которые могут быть превзойдены только за счет применения так называемых традиционных материалов.

Высокими диссипативными свойствами обладают сплавы пысокого демпфирования. Однако они имеют большую стоимость и по этой при чине не нашли применения в производстве державок и корпусов инструментов .■

В работе предлагается использовать для изготовления кпрча-вок и корпусов инструментов такио нетрадиционные матерная» как композиты на основе бетона, которые обладают в 7 - 10 рп

демпфирующей способностью по сравнению с металлом.

Процесс металлообработки сопровождается действием мощных источников энергии с присущей им широкой полосой частот возбуждения. Это вызвало потребность в разработке методов рассеяния энергии колебаний в элементах технологической системы в количествах, значительно превосходящих те, которые может обеспечить сам конструкционный материал. В результате внимание было привлек чено к составным многослойным конструкциям державок, обладающих демпфирующими механизмами, способными рассеивать больше количества энергии. В работе рассматриваются многослойные конструкции дерлавои, в которых используется механизм демпфирования деформаций сдвига в упруговязких материалах, рассеивающих энергию из-гибных вибраций.

Поэтому проблема разработки теории проектирования инструментов с улучшенными демпфирующими характеристиками являются актуальной.

Автор защищает:

I. Теорию проектирования и технологию изготовления токарных резцов с повышенными диссипативными характеристиками.

2.. Математическую модель определения прочности композита на основе бетона в зависимости от его состава. .

3. Математическую модель определения демпфирующих характеристик композита на основе бетона с учетом его состава.

4. Математическую модель для расчета коэффициента потерь державки резца с.составным вязкоупругим слоем.

5. Аналитические зависимости для установления влияния демпфирующей способности инструмента на характер изменения перемещения

и скорости его режущей части, а также силы резания при точении.

6. Математические модели для определения составляющих силы резания при точении резцами с бетонополимерными державками.

7. Результаты экспериментального исследования влияния динамических и тепло-физических свойств резцов с державками из композитов на основе бетона на параметры процесса точения и качество обработки.

Цель работы состоит в разработке теоретических основ для решения проблемы проектирования и изготовления токарных резцои с улучшенными диссипативными характеристиками, повышении на этой основе качества обработки деталей и снижении металлоемкости инструмента.

Методика исследований. Использованы основные положения динамики станков, теории упругости, прочности и демпфирующей способности многослойных балок; теории резания4, технологии машиностроения. Экспериментальные исследования проведены а использованием отечественной и зарубежной виброизкеритель-ной аппаратуры, например, фирмы Брюль и Къер (Дания). Для вибропрессования бетонных державок спроектирована и изготовлена специальная установка.

Научная новизна работы состоит в изложении научно-обоснованного технического решения использования композиционных материалов на основе бетона для корпусов и дертавок ревущих инструментов, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

Практическая ценность и реализация результатов.

1. Разработана методика проектирования резцов, с требуемыми прочностными и диссипативными характеристиками.

2. Установлены математические модели для определения прочности и демпфирующей способности композитов на основе бетона в зависимости от его состава.

3. Предложены зависимости для расчета прочности многослойных державок резцов.

4. Разработаны составы тлакощелочных бетонов и бетонов на основе шлакомагнезиального вяжущего,

5. Установлена область рационального применения резцов с державками из композита на основе бетона.

6. Определены основные направления создания конструкций корпусов из композиционных материалов на основе бетона для фрез и расточного инструмента.

Реализация результатов работы.

Результаты диссертационной работы внедрены на предприятиях отрасли, . * ... со значительным экономическим эффектом. Кроме того, резцы с державками из композита ни основе бетона прошли испытания: в лаборатории кафедрн "Металлорежущие отянки" Тульского политехнического института; лаборатории резания УиМК (НИИ инструмент) ЧССР; на предприятии ГНП11 "Сплав" (г. Тула).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Интенсификация технологических процессов механической обработки" (Ленинград, 14 - 16 октября, 1986 г.)» семинаре "Прогрессивные технологии в машиностроении" (Чехословакия, 27 - 2В мая 1967 г.)} научно- техническом семинаре "Прогрессивные конструкции режущего инструмента для ГПС и роботизированных комплексов", Москва, 24 - 25 сентября 1ЭВ7 г.,; Всесоюзной научно-технической конференции "Конструктивно-технические метода повышения надежности и их стандартизация", (Тула, 24 - 25 мая, 1988 г.); 3 - Всесоюзной научно-технической конференции "Динамика станочных систем гибких автоматизированных производств"(Тольятти, 24 - 26 мая 1988 г.), Республиканской конференции "Автоматизация мзхано-аборочнЫх процессов в машино- и Приборостроении (Севастополь, 16 - 18 марта 1989 г.); Международная конференция "Инструмент - 89" (Чехословакия, 1989 г.); научно-технических конференциях ТУяГТУ (1986 -1993 г.г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 22 статьи, одна монография и получен патент и два авторских свидетельства.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 разделов, изложенных на 192 страницах машинописного текста, заключения, приложения, включает 130 рисунков, 44 таблиц и библиографический список из 142 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕШАНИЕ РАБОТЫ

I. Состояние проблемы создания режущих инструментов с повышенной демпфирующей способностью.

Высокий уровень, достигнутый в области разработки и использования новых материалов для режущей части инструментов, применяемых при получистовой, чистовой и тонкой обработке, выдвинул на первый план проблему создания резцов с высокими динамическими характеристиками. Следует отметить, что при использовании классического материала - стали для Изготовления державок и корпусов инструментов, не обеспечиваются требования к виброустойчивости. Эта проблема может быть решена путем применения так называемых нстрпкициопнчх материалов, обладающих высокой демпфирующей спо-

собностьв, например, композитов, к которым относятся:

- металлические армированные композиционные материалы;

- композиционные материалы с полимерной матрицей, которые имеют общепринятые названия, объединяющие тип армирующих волокон с типом матрицы: углепластики, стеклопластики, бороплас-тики, металлопластики и др.;

~ композиционные материалы с керамической матрицей на основе оксидов металлов ( Н^С 1 ), армированных соответ-

ственно вольфрамовыми и молибденовыми сетками, стальными или углеродными волокнами;

- полимербетоны;

- бетонополимеры;

- мелкозернистые бетоны на основе шлакощелочного или шлако-магнезиального вяжущих.

Армированные металлические композиционные материалы, композиционные материалы с полимерной матрицей, композиты с керамической матрицей на основе оксидов металлов применяются в таких отраслях промышленности как аэрокосмическая, судостроительная и автомобилестроительная и др.

' В производстве корпусой и державок инструментов эти композиционные материалы не используются ввиду высокой стоимости, дефицитности составляющих компонентов и сложной технологии их получения.

Полимербетоны относятся к числу композиционных материалов на основе матрицы из полимерных связующих и традиционных заполнителей (кварцевый песок , щебень из горных пород и некоторых отходов производств). Этому композиционному материалу присущи высокая плотность; прочность на сжатие 60...120 МПа и на растяжение 5...10 МПа, химическая стойкость и долговечность.

ЕС недостаткам полимербетонов относят их большую ползучесть, з также старение, усиливающееся при действии попеременного нагревч-кяя и охлаждения, а такте увлажнения. Полимербетоны содержат 5...10■%■ полимерного связующего, которое является дефицитным. Поэтону вместо полнмзрбетона выгоднее применять бетонополимер.

Бетонополимеры, имеющие сетчатую структуру, относятся к ксм~ позиционным материалам. Сетчатая структура достигается пропиткой затаердевсего бетона (матрицы) мономером с последующей полимеризацией его э порах и капиллярах. Сетку из полимера в бетон« метко рассматривать как особого рода дисперсное армирование. Г;тс;г:

в

полимер имеет прочность на сжатие 100...<200 МПа, на растяжение 6...19 МПа и на изгиб 14...28 МПа и обладает коррозионной стойкостью к сульфатам и кислотам.

Основным недостатком бетонополимеров является сложная тех. -нология изготовления изделий.

Наиболее интересными являются композиты на основе бетонов, к котором можно отнести мелкозернистые шлакощелочныз бетоны и бетоны на основа шлакомагнеэиального вяжущего, которые обладают соответственно следующим пределом прочности на скатиз 50...200 МП., и 70...120 МПа.

Композиты на основе бетона имеют невысокую стоимость, простую юхнологию изготовления изделий. Кроме того шлакощелочные бетоны включают ь себя доступные и кедифицитные сырьевые материалы, а бетоны на основе шлакомагнеэиального вяжущего имеют высокую адгезию с металлом и прочность при ударе.

Таким образом, из рассмотренных нетрадиционных материалов наиболее приемлемы для изготовления державок и корпусов инструментов являются композиты на основе бетонв. Однако из литературных источников неизвестно о сферах рационального использования этих материалов в производстве деталей машин и тем более корпусов режущих инструментов.

Проблема повышения демпфиролощей способности режущего инструмента можно решить как за счет использования для изготовления державок резцов композитов на основе бетона, имеющих высокое внутреннее трение, так и составных многослойных державок, т.е. применение принципа конструкционного демпфирования.

На основс анализа состояния проблемы создание режущих.инструментов с повышенными демпфирующими свойствами определена цель работы.

На основе проведенного обзора литературных источников и поставленной цели вытекают следующие задачи исследования:

1. Создание теории проектирования и изготовления инструментов с повышенными диссипативными характеристиками.

2. Экспериментальное исследование прочностных и демпфирующих характеристик композитов на основе бетона.

3. Разработка математических моделей для определения проч-• к-оти и демпфирующих харпктзристик композита на основе бетона в •'швисимости от его состава.

4. Создание методики выбора состава бетона для изготовления державок резцов с требуемыми прочностными и демпфирующими характеристиками .

б» Разработка методики определения оптимальных размеров и фора составной нногослойной де рта в ни резца.

6. Разработка математической модели для расчета коэффициента потерь державки резца с составным вязкоупругим слоем.

7. Разработка аналитической зависимости для установления влияния демпфирующей способности инструмента на характер изменения перемещения его режущей части, колебание скорости и силы разаиия при точении.

8. Экспериментально-аналитическое исследование влияния пош-иенной демпфирующей.способности токарных резцов с державками, иаготоаяенными из композитов на основе бетона, на уровень вибраций его реяущей части.

9. Экспериментальное исследование влияния специфических особенностей процесса резания■инструментами с державками из композита на ссновз батона на температуру в зоне резания, стойкость рзнущзй части инструмента, спектральный состав динам?', лекой составляющей силы резания, шероховатость и точность обработанной поверхности»

10. Разработка математической модели для определения составляющей силы резания при точении резцами с бетонополимерными дзр~ г.аокаки.

2. Создание композиционных материалов на основе бетона для производство деряпвок и корпусов режущих инструментов

Композиционные материалы на основе мелкозернистых бетонов не применялись в качества материала для державок и корпусов инструментов, Поэтому в диссертации для изготовления корпусов инструментов были разработаны и исследованы шлакощелочнне бетоны и бетона на основе алакомагнезиальпого вя:яущего. Рассмотрим подробная кзрзпрйятия по погасению прочностных и демпфирующих свойств этих бетонов.

Йлаяомагнеэиальиый композиционный материал включает в себя следующие компонент»'

1. ДомэнниЯ молотый основной грашлак.

2. Порошок магнезитовый каустический ( Мд 0 ). 3. Гид-рооксихлорид магния - МдИ^'ЬН^О (бишофит).

Вместе с тем предложенный материал в отличие от известного шлакомагнезиального вяжущего литого материала содержит не только dor.ee качественный каустический магнезит (ПЖ-90) и более прочный дисперсно-упрочдащий компонент - колошниковую пыль от выплавки обычного чугуна вместо ферромарганцевой пыли от выплавки ферромарганце вого чугуна, но также поверхностно -активное вещество (ПАВ) - попутный отход производства капролактама, образующийся в процессе промывки горячей водой свежевытянутых капроновых волокон. Это позволило одновременно увеличить предел прочности при скатай к изгибе в 1,4...1,9 раза, коэффициент размягчения с 0,65 до 0,8 и устранить усадку при твердении. С целью сокращения длительности твердения до момента распалубливания и увеличения оборачиваемости форм, а также обеспечения подвижности более жесткой смеси с водотвердым отношением, равным 0,235...О,36, в композитный материал на основе шлакомагнезиального вяжущего вводилась цементносодержащая добавка - клинкер (полуфабрикат для производства шлакопортландцемента). Применение данного способа приготовления смеси дает следующие преимущества: I. Уменьшается рас;:од бишофита на 10...15 % в связи с повышением подвижности композиции, 2. Увеличивается в 1,5-2 раза выход готовых изделий, так как возрастает связующая способность смаси к инертным заполнителям без потери подвижности. 3. Увеличивается производительность за счет повышения в 2...5 раз темпов оборачиваемости форм.

Другим перспективным материалом для получения державок и корпусов инструментов является шлакощелочной бетон. В результате исследований установлено следующее:

1. Прочность образцов шлакощелочного бетона зависит от его сос- . тана, плотности жидкого силикатного стекла, дисперсности кварцевого прока.

2. Оптимальный состав шлакощелочного бетона включает компоненты при следующих соотношениях, % масс:

- доменный основной молотый граншлак НПО "Тулачермет"- 70...90

- молотый кварцевый песок - 10...30

- жидкое стекло плотностью 1355 кг/м° сверх

100 % -й сухой смеси - 25.

Такой материал обладает высокой прочностью при сжатии

~ 101,9. .,107,3 МПо, но недостаточной прсшостью при изгнал Л.к = в...9,! МПч.

Для повышения прочности при изгибе применили традиционный способ армирования бетона стальными стержнями или металлической сеткой. Предел прочности при этом увеличился в 3-4 раза, т.е. до 21...32 МПа. Предел прочности при сжатии снизился до 90... 95 МПа.

Таким образом, мелкозернистый шлакощелочной бетон с прочностьп при сжатии 90...107,3 МПа и при изгибе 21...32 МПа является вполне пригодным для изготовления державок токарных резцов.

При помощи метода математического планирования эксперимента установлены аналитические зависимости, связывающие предел прочности на сжатие 8¡ж с составом композита на основе бетона:

а) для шлакомагнезиальных композиций

■Ясж • ¡<1,06$-0,0225 Х1*0,07бХг* 0,255 Х}

б) для шлакощелочных мелкозернистых бетонов Я см - 56, 974 * 0,057X, - 0,018 Х1 ,

где Х^ 1 Хг , Х} - входные переменные:

- для шлакощелочных бетонов

Х1 - расход молотого шлака;

Х1 - расход песка;

X) - расход раствора жидкого стекла р =1,3 г/см3;

- для шлакомагнезиальных композиций

- расход молотого шлака;

Хг - расход оксида магния;

Х^ - расход раствора бишофита плотностью р =1,3 г/см3.

Вместе с тем, были построены треугольные диаграммы, иллюстрирующие зависимость прочности композитов на основе бетона от их состава. Наряду с прочностью в работе исследована демпфирующая способность композитов на основе бетона. Логарифмический декремент колебаний для исследуемых бетонов определялся по осциллограммам затухающих колебаний образцов, (державок резцов) и по ширине резонансного пика. Испытания проводились с использованием комплекта виброизмерительной аппаратура фирмы "Брюль и Къер" (Дания).

Результата исследований показали, что состав композитов на основе бетона влияет на величину логарифмического декремента колебаний. Напритр, при введении в состав бетона на осноре плчь^-магнеяиалыюго рягхучего волокон капрона логпрпф-теский деп<?"*,гг

J2

колебаний 6 увеличивается до 0,3, а при использовании в его составе колошниковой пыли величина § достигает значения 0,35. Применение гранитного песка вместо речного в составе шлакощелоч-ного бетона снижает д с 0,23 до 0,14. Арматурные сетки, применяемые в составе шлакощелочного бетона, не оказывают влияния на их демпфирующую способность.

Влияние состава композитов на основе бетона на величину логарифмического декремента колебаний учитывается с помощью следующих математических зависимостей, полученных методом планирования экспериментов:

а) для шлакощелочного бетона

5 " О, W - О,00069X, ■ о; 0008IX, * 0,000002X, Xj i (3)

С) для шлакомагнезиальной композиции

5 »- 0,52? - О, ООО В X, ■ 0,00078 Xi * 0,000002 X,Xt . г 4)

Таким образом, установленные математические модели (I) -(4), позволяют определять состав бетона в зависимости от требуемой прочности и демпфирующей способности материала деркавки инструмента или наоборот по прочностным и демпфирующим характеристикам - состав композита на основе бетона.

3, Теория проектирования токарных резцов с повышенными диссипатившми свойствами

Анализ применения резцов с различными способами крепления сменных многогранных пластин позволяет определить наиболее предпочтительные варианты их крепления для операций получистового, чистового и тонкого точения. Под эти схемы крепления были разработай,! конструкции резцов с бетонными державками.

При создании токарных резцов с повышенной демпфирующей способностью использованы как композиты на основе бетона, обладающие высоким внутренним трением, так и принцип конструкционного ц итирования, который применительно к реэцям наиболее просто реализуется при переходе от цельных к многослойным державкам, имеющим чередующиеся упругие и вязкоупругие слои.' При этом поглощение

энергии колебаний и их гашение происходит за счет деформации сдвига в вязкоупругом слое клея составной державки.

В работе приведены конструкции репцов с цельной и т^зхслой-ной державкой. Разработана методика определения оптимальных геометрических параметров трехслойной державки, при которых обеспечивается максимальное демпфирование колебаний.

Однако введение демпфирующих слоев изменяет не только общий коэффициент демпфирования державки, но и статическую жесткость резца, и, таким образом, изменяет его поведение при резонансе. Следовательно, для сравнения многослойной державки резца с однородной бетонополимарной недостаточно определить общий коэффициент многослойной бетонополимерной державки. Поэтому, принимая во внимание, что амплитуда колебаний любой динамической системы на собственной частоте обратно пропорциональна произведению ее статической жесткости на коэффициент демпфирования, вводилась величина, характеризующая эффективность демпфирования перемещений (ЭДП) при переходе от цельной державки к многослойной

где С$ и С$ ~ жесткость соответственно цельной бетонополимерной

и многослойной державок; ^ и - коэффициент

потерь соответственно цельной и многослойной державок.

Величина ЭДП учитывает как упругие, так и диссипативные свойства державки и показывает, во сколько раз амплитуда колебаний резца с многослойной державкой будет меньше амплитуды колебаний резца с цельной державкой на резонансной частоте.

С учетом изложенного, выбор оптимальных геометрических параметров сечения применительно к трехслойной бетонополимерной державке сводится к нахождению такого соотношения толщин составляющих упругих и вязкоупругих слоев и их физико-механических характеристик, при которых величина ЭДП является максимальной.

Проведенные исследования показали, что наибольшее значение ЭДП наблюдается для державок, у которых в качестве материала подкрепляющего слоя используются сплавы Г75 Д25, ДЗО м сталь 45. Большая величина ЭДП при применении этих спчпвов обусловлена их пыоокрй демпфирующей способностью, а оталч 45 - энтттольчмм «о-

ЭДП

дулем упругости, определяющим жесткость подкрепляющего слоя. Принимая во внимание, что стоимость сплавов Г75 Д25 и ДЗО в несколько раз больше, чем у стали, сделан вывод о целесообразности применения в качестве материала подкрепляющего слоя стали 45, при котором величина ЭДП равны 2,1.

Конструкция резца с многослойной державкой, состоящей из чередующихся упругих и вязкоулругих слоев, обеспечивает оптимальное гашение колебаний только высокой частоты. Для оптимального гашения колебаний как высоких, так и низких частот разработана конструкция резца с многослойной державкой, имеющей составной вязкоупругий слой.

Державка резца содержит два упругих слоя, между которыми об-раауется составной вяэкоуиругий слой, включающий в себя два слоя клея и слой вязкоупругого материала, например, поливинилхлорида, имеющего модуль сдвига в 30..Д00 раз ниже модуля сдвига клея.

Для определения общего коэффициента потерь данной конструкции державки резца необходимо получить его уравнение движения. На рис. I показано продольное сечение державки резца, слой I и б которой являются линейно упругими. Считаем, что изгиб этих слоев происходит в соответствии с теоремой Бернулй-Эйлера.

Для них справедливы гипотезы плоских сечений и несдавливае-мости продольных волокон. Сдвиг и инерция вращения поперечного сечения при атом не учитываются. Слой 3 - вязкоупругий, обладает наиболее низкой жесткостью, и для него следует учитывать деформацию сдвига. Слои 2 и 4 - вязкоупругие, обладают большей жесткостью, и для них следует учитывать деформацию сдвига и растяжения. ____________________• ____

Рис. I. Продольное сечение многослойной

деркавки с составным влзкоупцутим слоем

Рассмотрим задачу о движении системы в соответствии с принципом Гамильтона - Остроградского:

е

¡{ВТ- 8и- 8/1) СИ :0

где

И/С*

Л

9

/ ь/'с/х

и= Г Ц

- потенциальная энергия внешних сил системы;

-кинетическая энергия системы;

- потенциальная энергия внутренних деформаций.

Вариационному принципу Гамильтона-Остроградского соответствует система дифференциальных уравнений Остроградского-Эйлера,

полученная путем дифференцирования /

«О

А, - 4- • о ;

и

iv

31 д 31

д*, ' Гх ' ЬА

д1 . 3 31

д<иг Зх ' дс('3

д1 . д • Ц

дсИг Зх Зе('„

К. , а

ди Тх Гй'

дС . 3 , 31 ;

ЗУ Зх

(б)

•0.

Граничные условия для данного способа закрепления держенки имеют вид:

О

1Ь

При Х«0

При X = 6

и': * С*0 ;

Г'Це

Предлагаем возбуждение в форме

оо

и-' И и. СО 5

<<п* ■

пи

оо

и/--

п, 4 С

П*4

оо

ск; - Т. Аш

)И7х

пКх

((х) 51пр I I Рп Яп Нпр t,

Р ~ круговая частота изгибных колебаний; П - номер форш колебаний; /^.'/7,~ Неопределенные коэффициенты соответствующих рядов; р - амплитуда Г) -ой форш колебаний вынувдаюарй силы; & 1 ,скч - углы наклона нормалей в соответствующих слоях - угол наклона нормали в упругих слоях.

Граничные условия (7) удовляетворяют этим рядам, а подстановка их в уравнение (б) дает систему линейных алгебраических уравнений, которая описана с помощью матриц:

А К, А и Мп 0

*и А» Агч А ц Ьп 0

Аи V Я 0

А*} А^ -V Ам 0

>1« к5* V IV/? Рп

С помощью определителей решение системы относительно IV/) можно представить в вице:

йУ/ . & '

* ЧА

А V/

Ли А и АЩ

' л Ац Ац Ац А Ащ А

Аи А и Ац "14 1

к 41 Ац А*) АЧЧ

?пА

Тогда уравнение движения примет вид:

Р р м, « (р + 10) IV* -- Рп,

где £ - обобщенная координата; М - масса; - жест-

кость; 7 5 - коэффициент затухания в системе.

Таким образом, общий коэффициент потерь данной конструкции резца можно получить для любой формы колебаний

1$ Рп

Эффективность демпфирования перемещений определяется с помощью выражения (5).

На основе полученных зависимостей для определения прочности и демпфирующей способности в диссертации разработана методика расчета резцов с державками из композитов на основе бетона, блок-схема которой приведена на рис. 2. Она позволяет, исходя из сил резания, действующих в процессе точения, и качества обработки из ■ делил, создать инструмент, имеющий достаточную прочность и облапг юдий необходимой демпфирующей способность». Переход пт цельной конструкции деркапки к многослойной ироиэттдится в тпп «пуп««.

Исходные данные технологической операции

Ревины резания: {,5, V Составляющие силы резания Д н Ру Размеры поперечного селения державки, Н*В мы; шлет резца -1 _"'. '

С Я„з*3 = бР*е. 4 [Яизг);

(О8

Определение, состава 1ЩБ

Л

Состав ШЩБ :

1

Определение состава бетоне на основе ШВ

Состав бетона йа основе ШВ :

Р1!с. г.

Блок-схема рэсчота резцов с дерк.вкаки из композита на основе Сетона

Вычисление 8

а) для ЩБ

8=№-0,б9-10'% -0,81-10'% +0.2-]0'5х,хг ;

б) для бетона на основе ШМВ

¿з 0,52?-Ц8■ 10-0,7В 10 х2 ^ОЛ'10'5х,х1

Ыатериал державки резца

( Пркнииаем иногосяоЯную конструкцию державки резца.

1

Определение безразмерного коэффициента демпфирования ^ многослойной державки резца по графику эави-

си*ости Ч'ЦМ_

—0)

Вычисление величины 6' многослойной державки резца

Л'

Материал и конструкция державки резца

Рие. 2.

(окончание)

когда требуемая демпфирующая способность инструмента не обеспечивается при использовании в качестве материала державки композита на основе бетона.

В работе приведен пример расчета резцов с дорнявками из композита на основе бетона.

4. Экспериментальные исследования демпфирующей способности *токарных резцов с державками, выполненными из композитов на основе бетона

Для оценки характеристик демпфирования инструмента, установленного в резцедержателе станка, проводились исследования для резцов со следующими конструкциями державок: цельной бетонополимер-:ой, трехслойной бетонополимерной, пятислойной бетонополимерной и цельной стальной. Определение демпфирующей способности инструментов производилось методом логарифмического декремента колебаний. При этом использовался комплект виброизмерительной аппаратуры, включающий в себя измерительный усилитель М60Т (ГДР), магнитограф Н067, светолучевой осциллограф Н071.2. Возбуждение колебаний державки осуществлялось при помощи специального ударного механизма. Свободные колебания регистрировались акселерометром типа АВС032, закрепленным на консольной части державки.

Получены следующие значения логарифмического декремента колебаний 6 державок резцов: цельная бетонополимерная - $ г - 0,12; трехслойная бетонополимерная -0 - 0,151: пятислойная бетонополимерная - $ = 194; цельная стальная -и = 0,037.

Амплитудно-частотные и амплитудно-фаэовые частотные.характеристики различных конструкций державок рассчитывались на основе экспериментально полученных значений приведенных параметров. Наибольшей виброустойчивостью обладала трехслойная бетонная дертавкя,имеющая минимальную отрицательную вещественную часть АФЧХ.

Для экспериментальной проверки полученных расчетных динамических характеристик проводилась запись вибраций консольной части резца при точении заготовок из стали 45 на получистовых и чистовых р^кимах резвния. Характерные амплитудно-частотные характеристики колебаний различных резцов при точении (сечение державок Н х В = 25 х 20 мм; вылет I = 25 мм; { = 0,8 мм; 5 ~ 0,21 мм/об;

V = 3,33 м/с) показаны на рис. 3.

Экспериментальные АЧХ имели тот же характер, что и хорпкте-|в»стики, получешшя расчетным путем. Наибольшая амплитуда колоба-

А М/С'

7SS SSO

2S3 $

J

1,S

д

n/t* 500

SSO.

0

1,3

и

h*

1,й

4*

и

jf 40

Щ

S,<* jl. 3,0

ягц '

А ff/t*

ISO SW UQ 0

А

Ш

lso

о

•

1Л

и

ЧА

б

ь,ч

i,k jL 3,0

кГц

JL i0

/ССц

Рис. Ъ. Амплитудно-частотные харктеристики резцов с разные конструкциями державок при точении ( { = 0,8 мм; S = 0,21 мм/об; К = 200 м/мин): а - цельная стальная; б - цельная бето-чояолимерная; в - трехслойная бетонополишрная; г - пятислойная бетонополимерная.

ний наблюдалась нв собственной частоте резца, причем подтвердилось, что трехслойная бетонополимерная державка обладает наибольшей виброустойчивостью, а стальная - наименьшей.

Преимущество бетонных державок различных конструкций по отношению к державкам из стали отчетливо выражено и на осциллограммах колебаний режущей части резцов (рис. 4).

Вместе с тем, в работе проведено аналитическое исследование влияния демпфирующей способности инструмента на характер изменения перемещения, скорости и силы резания. Показано, что переход к использованию для резцов многослойных державок вместо цельных позволяет уменьшить амплитуды изгибных колебаний их режущей части.

5. Исследование специфических особенностей процесса резания инструментами с державками из композита на основе бетона

• Бетон, кроме высоких демпфирующих свойств, обладает теплопроводностью и теплоемкостью, отличающимися от соответствующих характеристик стальных державок, которые могут существенно влиять на физико-механические параметры процесса резания.

Выяснению отличий, возникающих при точении резцами с державками из композита на основе бетона, был посвящен ряд экспериментов по определению усилий резания. Методами планирования эксперимента при реализации плана полного факторного эксперимента 23 были получены формулы для составляющих силы резания при точении заготовок из стали 45. Режимы резания варьировались в следующих пределах: ^ = 0,25...0,85 мм; 5 = 0,09?...0,3 мм/об;

V = 0,25...4,7 м/с. Составляющие силы резания регистрировались при помощи комплекта УДМ600. Расхождение между значениями силы резания при точении резцами со стальной и бетонополимерной державками было незначительным (в пределах 1-6 %), т.е. составляющие силы резания практически не зависят от материала державки резца.

Вместе с тем, для исследования влияния демпфирующих свойств материала державки резца на состав спсктра переменной (динамической) компоненты силы резания был проведен спектральный анализ ее составляющих ^ и Ру . возникающих при точении образцов резцами со стальной и бетонной державками. Для измерения составляющих спы резания Р1 и Ру был. использован комплект аппаратуры, («сличающий в себя пьезоэлектрический трехкомпонентный динамометр $щш "Кистлёр" (США), тип 5005; магнитограф фирмы "Тесла", типВПо;

<о го

¡o

б

<<0 ¡O -L

MC

a-to*

i a

O 10 ¡O 10 w ¡o ±

MC

В

Рис. 4. Осциллограммы виброускорения режущеП части резцов с разными конструкциями державок при точении ( Í = О,В мм; 5 = 0,21 мм/об;

V = 200 м/мин): а - цельная стальная; б - цельная бетонополимерная; в - трехслойная бетонополимерная

анализатор спектра мод.3513 и самописец мод. 230В фирмы "Брюль и К-ьер" (Дания).

В процессе сопоставления спектрограмм (рис.5) установлено, что резец с бетонной державкой резко снижает мощность гармоник динамической силы в диапазоне частот 0...3000 Гц и практически подавляет гармонические составляющие спектра в полосе частот 6000,..15000 Гц благодаря высоким диссипативным свойствам бетона. В противоположность этому процесс точения токарным резцом с державкой из стали сопровождается резонансными выбросами в диапазоне частот 0...12000 Гц.

Таким образом, повышенная демпфирующая способность бетонных двржаьок резцов позволяет сократить частотный диапазон Динамической составляющей силы резания с 12000 до 6000 Гц, т.е. в 2 раза.

При точении резцами с бетонной и стальной державками имеет место различие в тепловых процессах, обусловленное существенным различием физических характеристик композитов на основе бетона и стали. Чтобы оценить изменение теплового баланса при переходе от стальной державки инструмента к бетонополимерной была измерена температура в зоне резания и на опорной поверхности режущей пластины в различных ее точках при точении. Температуря резания измерялась методом естественной термопары, а температура на опорной поверхности режущей пластины - при помощи искусственной термопары. Температура опорной поверхности измерялась в двух точках режущей пластины: вблизи вершины резца и у противолежащей вершины, максимально удаленной от зоны резания. По разности температур в этих точках судили о величине теплового потока, поступающего в резец. В экспериментах использовались заготовки из сталей 45 и 40Х.

Сигналы термоЭДС, усиленные усилителем постоянного тока типа "Топаз" регистрировались на магнитную ленту магнитографа Н067. Анализ записанных сигналов осуществляется после воспроизведения их на фотобумаге светолучевого осциллографа Н071»

Для установления зависимости температуры от скорости резания использовался метод торцевого точения. Для всех режимов обработки наблюдалось возрастание температуры резания. Температура резания при точении резцом с бетонополимерной державкой была на 60 - 100 °С при точении стали 45 и на 50- БО °С при точении стали 40Х выше, чем при обработке резцом с держапкой из стали. Температура опорной поверхности ре*уик?й пластины на бетомополимер-ноЗ д°.р*авке по сравнению с пластиной на стальной державке была нч 30...40 °С выот.

кЧГц

И

41!

4<< Щ

7

о то босо ш нооо ~£~

*Гч

а

~Н*1Гц

21 П5 14 <0,5 1

5.5

о, то босо 5ооо нооо _£_

кГи

б

Рис. 5. Графики спектральной плотности мощности динамической компоненты составляющей силы резания

при точении ( ¿ = 0,5 мм; =0,21 мм/об; = 100 м/мин): а - резец с бетонной державкой; б - резец с державкой из стали

\ <\ л л л л 1 л /

7 V

Эффект более сильного нагрева режущей пластины на бетонопо-;ьшйрной державке является следствием двух причин: низкой теплопроводности бетона и его высокой теплоемкости. Это уожет играть положительную роль при непрерывном изменении режимов точения, вызывающих скачки температуры резания, а также при перерывах в работе резца. Температура режущей пластины при точении с бетонополимерной державкой остается более стабильной, что, в свою очередь, существенно снижает термодинамические нагрузки, воздействующие на нее и вызывающие ее разрушение.

Изучение распределения тепловых потоков, возникающих в процессе резания в технологической системе, проводилось методом кнлори-метрировяшш. По результатам экспериментов был сделан вывод о том, что использование бетонной держании практически ке нарушает традиционного распределения тепловых потоков, возникающих при точении на чистовых режимах.

Большое внимание в диссертации уделялось исследованию стойкости инструментов с державками из композитов на основе бетона. Проводились сравнительные эксперименты на чистовых режимах резания по классической методике. Стойкость резцов с бетонополимерны-ми державками сравнивались со стойкостью резцов с державками из стали. Оценивалась стойкость резцов, оснащенных пластинами Т15К6 и Е0К-60, при точении заготовок из стали 45 различной твердости. В среднем стойкость твердосплавных пластин Т15К6 при точении на чистовых режимах резания резцами с различными конструкциями бето-нополимерных державок в 1,2 - 1,6 раза, а при точении пластинами ЗОК-ъО в 1,6 - 1,7 раза выше, чем при точении резцами со стальной державкой. Увеличение периода стойкости при точении резцами с бе-гонополимерными державками объясняется снижением амплитуды 'высокочастотных колебаний, существенно уменьшающих суммарное вибропере-(¡•¡щетше, проходимое иергпиной резца при точении, что особенно заметно на примере трехслойной державки.

6. Исследование качества поверхности и точности при обработке инструментами с бетонными державками

Мнкрогесметрия поверхностей деталей,их рельеф наряду с физико-.механическими свойствами поверхностного слоя, является одним • суцеотвеннмх факторов, определяющих эксплуатационные свойства ¿«богоспособпость машин, их ресурс и надежность.

Для исследования влияния динамических, тенлофизичаских свойств бетонополимерных державок на качество поверхностного слоя, а также на точность формы поперечного сечения детали били проведе -ны эксперименты по точении специальных образцов на чистовых режимах на станке 16К20ВФ1.

Шероховатость поверхности оценивалась на профилометре мод.263, а волнистость и некруглость - на кругломере мод 290.

При сравнительно мягких режимах резания, характеризующихся малыми значениями подач и глубины резания, зависимость исследуемого параметра Яр от динамических свойств инструмента выражалась слабо. Разница между значениями шероховатости поверхности, полученной при точении резцами с различными державками, незначительна и составляла 10 - 20 %. Другая картина наблюдалась при боле^ жестких режимах. С увеличением подачи и глубины резания росли и силы действующие на резец (как постоянная, так и динамическая составляющая), которые вызывали вибрацию резца. При подаче 3 = 0,15 мм/об расхождение между значениями шероховатости поверхности, полученной при точении резцами с различными держпвквми, составило уже 40 %, при этом на режимах резания I = О,В мм, 5 = 0,15 мм/об; V - I,92...3,83 м/с преимущество державок на основа бетонополимера наблюдалось во всем диапазоне изменения скорости резания. В среднем же, в исследуемом диапазоне изменения режимов резания уровень шероховатости, полученной при точении резцами с бе-тонополимерными державками, в 1,1 - 1,3 раза ниже того же показателя при точении резцом с цельной стальной державкой. Волнистость поверхности и некруглость, полученные на всех {«жимах точения резцами с бетонополимерными державками, были в 1,2 - 1,5 раза меньше, чем в случае обработки инструментами со стальными державками.

Для исследования причины получения повышенной точности формы поперечного сечения детали при ее обработке резцами с бетонными державками были проведены сравнительные испытания. Для регистрации колебаний резца в процессе точения в направлении действия составляющих силы резания и использовался комплект ап-

паратуры фирмы "Брюль и Къер" (Дания). Точение валика производило. поочередно резцами с бетонной и стальной державками. Каждый опыт повторялся три раза. По полученным осциллограммам ускорения ре-кущей части резцов установлено, что при точения резцом со стальной державкой ее продольные колебания в направлении силы ^ - содержат явно впр.ччг-ниую низкочастотную соотпвлячщуп, КОТОг>я

ш .

зыь&ет непосредственно влияние на форму поперечного сечения обработанной поверхности валика. В то же врем продольные колебания бетонной державки содержат только высокочастотные компоненты спектра, которые оказывают влияние на шероховатость поверхности .

Таким образом, при точении резцов с бетонной дерйтвкой повышен ная точность форш поперечного сечения обработанной поверхности-обеспечивается за счет демпфирования низкочастотных колебаний в подсистеме инструмента.

При исследовании физико-механических характеристик определялась степень наклепа и распределения остаточных напряжений 1-го, рода в поверхностном слое исследуемого образца,

Послойное определение остаточных напряжений проводилось рентгенометрическим способом. Образцы снимались на дифрактометре общего назначения ДР0Н-2,0 с применением монохрййакизпрованного излучения кобальта с регистрацией линии (220) железа.

Наклеп оценивался по степени повышений шкротрйрдости поверхностного слоя по отношению к исходной микротлености, определяемой при помощи прибора ЩТ-3.

Остаточные напряжения на поверхности образца при точении разном со стальной державкой были на 3-17 % более высокие но сравнению с обработкой резцом с трехслойной бетонополймерной державкой, что объясняется более эффективным гашением бетонополймерной державкой высокочастотных колебаний, от интенсивности которых зависит динамическое и тепловое воздействие на деталь. Различие ка в степени наклзпа при обработке резцами с различными конструкциями державок несущественно. Отмечается общая тенденция увеличения степени наклепа с в - В % при V = 2 м/с до 12 - 15 % при V = 4 м/с.

7. Технология изготовления, оборудование и особенности эксплуатации резцов с державками из композитов на основе бетона

Для изготовления державок резцов из композита на основе бетон.) в работе принят способ объемного вибропрессования бетонной снеси. Для реализации этого прогрессивного способа получения бетонных державок была спроектирована и изготовлена установка формообразующая УФВ. В работе приведены особенности технологии' изготовления бетонополимерных державок и державок из шлакощедочшх бе-гушв •,! бвтгчоа на основе тлакомагнезиалыюго вяжущего.

Одним из основных вопросов работы являлось определение области применения токарных резцов с державками из композита на основе бетона (рис. б). Бетон обладает пониженными механическими характе-тистиками по сравнению со сталью, что приводит к ограничению области применения резцов с державками из композита на основа бетона, исходя из условия их прочности. Анализ схгмм нагружения консольной части резца внешними силами резания в сочетании с экспериментальным определением предела прочности композитов на основе бетона позволил рассчитать таблицы допустимых режимов резания для державок средних размеров. Эти режимы соответствуют условиям получистового и чистового точения. Правильность выбора расчетной схемы и рекомендуемых режимов резания была подтверждена в процессе проведения экспериментов. Кроме того, в работе приведен расчет прочности многослойных державок и определены предельные нагрузки для резцов с державками средних размеров. Ресурс державки из композита на основе бетона составляет 50 - 55 часов.

Перспективным средством снижения уровня вибрации вращающихся инструментов типа фрез, борштанг и т.п. работающих как при обычных, высоких, так и сверхвысоких скоростях резания, является применение для изготовления их корпусов композитов -:а основе бетона, обладающих еысокими демпфирующими свойствами. Торцовая фреза сборной конструкции представлена на рис. V.

Не менее интересным является использование композита на основ« бетона для получения искусственных технологических баз при изготовлении деталей сложной формы.

Рис. 6. Конструкция резца с бетонополимзрной державкой и механическим креплением режущей пластины без отверстия:Л - корпус державки; 2 - режущая пластина; 3 - прихват; 4 - винт; 5 - гайка; 6,7 ~ пластмассовые трубки.

ОБЩИЕ вывода

1. В диссертации на основе теоретических и экспериментальных исследований изложены научно-обоснованные технические решения использования композиционных материалов на основе бетона, обладающих высокими демпфирующими, свойствами, для корпусов и державок режущих инструментов, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

2. В процессе экспериментальных исследований установлены зависимости для определения прочности и демпфирующей способности державок из композитов на основе бетона.

3. Показано, что для изготовления державок резцов можно применять бстоноподимегн, шлакощелочные бетоны и бетоны на основе шлакомагнезиального вяжущего.

4. На базе зависимостей прочности и логарифмического декремента колебаний от состава разработана методика выбора состава композита на основе бетона для изготовления державок резцов с требуемыми диссипативными и прочностными характеристиками.

5. Разработана математическая модель для расчета коэффициента потерь державки резца с составным вяз.коупругим слоем. На основе данной модели создана методика определения оптималоных геометрических параметров составной многослойной державки резца. В результате расчетов установлено, что наиболее эффективно при использовании в качестве материала подкрепляющего слоя стали 45 соотношение толщин бетонного и стального слоев, равное семи для широкого диапазона размеров поперечного сечения державок.

6. В результате моделирования на ЭВМ получены АФЧХ для резцов с державками различных конструкций и исследована их виброустойчивость. Установлено, что трехслойная бето'нополимерная державка обладает максимальной виброустойчивостью (по сравнению со стальной державкой амплитуда колебаний на резонансной частоте » В - 9 раз меньше).

7. Установлено, что различие между составляющими силы резания при точении на чистовых режимах резцами с бетонополимерной

и стальной державками составляет I - 6 %. Поэтому при определении силн резания можно пользоваться расчетными зависимостями, приве-ленными в справочной литературе для резцов со стальной державкой.

8. В результате экспериментов выявлено, что при ж. пользовании рмцов с дервдвкпми из композитов на основе бетона происхо-

дит подавление высокочастотных компонент в спектре динамической составляющей силы резания (диапазон частот от 6000..,15000Гц).

9. Показано, что в резец с бетонополимерной державкой поступают I - 2 % теплоты, выделившейся при резании, а в резец со стальной державкой - 0,9 - I %. В стружку выделяется 63 - 65 % общего количества теплоты. Таким образом, точение резцами с бе-тонополимэрными державками сопровождается таким же распределением тепловых потоков между элементами технологической системы, как

и при резании |«зцами. со стальными державками.

10. Экспериментально установлено, что шероховатость, волнистость и погрешность формы поперечного сечения поверхностей, обработанных резцами с бетонополимерными державками различных конструкций, в среднем на 10 - 30 % ниже, чем при обработке резцами со стальными державками.

' II, Показано, что механизм износа режущих пластин при точении резцами с державками из бетонополимера различных конструкций и из стали имеет одинаковый характер, что подтверждается сходным видом фаски износа по передней и задней поверхностям.

В среднем стойкость твердосплавных пластин TI5K6 при точении на чистовых режимах резцами с различными конструкциями бетонопо-лимерных державок е 1,2 - 1,6 раза, а при точении пластинами ВОК - 60 в 1,5 - 1,7 раза выше, чем при точении резцами со стальной державкой.

12. Показано, что кроме державок для резцов возможно применение корпусов и державок из композиционных материалов на основе бетона для других видов режущих инструментов (торцовые фрезы, борштанги расточных инструментов).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОШШ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В следующих РАБОТАХ:

1. Васин С.А., Васин Л.А., Мищунина Г.Е. Проектирование режущих инструментов с бетонными корпусами: Монография Тул.гос. техн.ун-та.л - 1улв, 1994. - 165 с.. ■

2. Васин С.А., Васин Л.А., Ермошкин В.Т. Приспособление для склеивания резцов. Инф.листок № 290. ~ Тула; ЦНТИ, 1982. (рук.).

3. Васин С.А., Васин Л.А. Особенности использования инструмента с бетонными державками. Ремонт и эксплуатация оборудования., Москва, серия 15, вып.5, 1985., с. Ь ~ II.

4. Васин С.А., Васин Л.А. Некоторые особенности использования инструмента с бетонными державками. Тезисы докладов Всесоюзной конференции, Ленинград, 1966, с.30.

5. Васин С.А., Васин Л.А. Влияние тепловой инерции бетонных державок на процесс стружкообразования. - М., 1986, - 5 с.Деп.

в НИИмащ, № 156 мш - ДВ6.

6. Васин С.А., Васин Л.А.«Крайни 3»

Zvyhnie, irvontLvos ii roeneho nasirojo v dSsisdnu KonsfruKCni ho iimtnio,

7. Васин С.А., Васин Л.А., Эккерт С.А. Конструкции инструментов с бетонными корпусами. В сб.: Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием. Тула, 1986 г., С. 103 - 107.

6. Васин С.А., Васин Л.А. Повышение надежности технологической системы за счет стабилизации динамических составляющих усилия резания в процессе токарной обработки инструментами с бетонными державками. В сб.¡Конструктивно-технологические методы повышения надежности и их стандартизация. 4.1., Тула, I9Ö8. C.I40.

9. Васин С.А., Васин Л.А., Эккерт С.А. Проектирование державок режущего инструмента из бетонополимера с заданными динамическими параметрами. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Тольятти, J988, С. 14 - 15.

10. Васин С.А., Васин Характер изменения динамических составляющих усилия резания б процессе токарной обработки инструментами с бетонными и стальными державками. Рук.деп.в ВИНИТИ, 1988. № 35 - мш 88.

11. Васин С.А., Васин Л.А. Перспектива повышения устойчивости удобства и точности установки корпусных деталей цутем размещения на них базовых элементов из бетона. - М., 1988. - 4 с. Деп. в НИИмаш, № 21 - мш 88.

12. С.А.Васин, Л.А.Васин. Повышение уровня автоматизации на основе унификации баз деталей обрабатываемых на станках с ЧПУ и

в ГПС// Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. - Тула, 1989. - с. 64 - 67.

13. Васин С.А., Васин Л.А., Эккерт С.А. Постоянная и динамическая составляющие силы резания при точении резцами с бетонной

и стальной державками. В сб.: Исследование в области инструмен-'••чпнюго производства и обработки металлов резанием. Тула, 1909г..

С. 72 - 79.

14. Васин С.А., Васин Л.А. Влияние динамических параметров Инструментов с бетонными корпусами на качество обработки поверхностей в условиях автоматизированного производства. В сб.: Автоматизация механо-сборочных процессов в машиностроении и приборостроении (тезисы докладов конференции 16 - 18 марта). Москва, 1989 г. - С. 48.

15. Васин С.А. Качество поверхностей деталей после точения резцами с бетонными державгпми. "Кнетрумент-89", Международная конференция, 1989 г., ЧССР. - с. 23 - 25.

16. Васин С.А., Васин Л.А. Повышение точности обработки на токарных станках с использованием инструментов с улучшенными динамическими свойствами. "Ииструмент-69", Международная конференция, 1969, ЧССР. - с. 119 - 121.

17. Васин С.А., Васин Л.А., Зоркин В.К., Эккерт С.А. Влияние . теплофизических свойств бетонных державок на температуру при ре-

зании/Дсслед.в области инстр. пр-за и обр.мет.резанием. - Ту - ь, 19Э0. - С. 77 - 67.

18. Васин С,А., Васин Л.А., Мишунина Г.Е., Бородкин H.H. Утилизация раствора от промывки волокон капрона. - В сб. тезисов докладов восьмой научно-технической конференции. - ТВАИУ, Тула: I99IP.C. 28 - 29.

19. Васин С.А., Бородкин H.H., Мишунина Г.Е. Возможность изготовления державок токарных резцов из специального бетона // Технология механической обработки и сборки. - Тула, 1991, -с.5-9,

20. Васин С.Д., Васин Л.А., Бородкин К.Н., Мишунина Г.Е. Разработка составов для державок токарных резцов на основе бетонных композитов//Гехнология механической обработки и сборки. --Тула, 1992. - С. 64 - 67.

21. Васин С.А., Васин Л.А., Бородкин H.H. Исследование природы повышенной демпфирующей способности бетонов, применяемых в машиностроении.//Технология механической обработки и сборки: Сб.научн.тр. - Тула, Тул.гос.техн.ун-т, 1993 г., С. 132 - 137.

22. Васин С.А., Васин Л.А..Бородкин H.H. Исследование влияния термоэлектрических- токов при резании резцами с бетонными державками на стойкость и износ режущей пластины//Исследование в области инструментального производства и обработки металла резанием. - Тула, 1993. - С. Д40 - 146.

23. Васин С.А., Васин Л.А., Эяяерт С.А, Возможность применения бетона,в производстве державок и корпусов^ Гук. дел. в ШГИм^ш,

I? OD - 85,

bwüCTa с там по тома диссертации получеки следую'дие авторские свидетельства:

24. A.c. 1760553 СССР МКИЭС04В 28/20 Способ приготовления шлакомагнезиальной сырьевой смеси/С.А.Васин, Л.А.Васин, Г.Е.Мишунина, Н.Н.Бородкин (СССР). - 4 с: ил.

25. Патент 2013408 Р® МКИ35 С04В 9/00. Способ приготовления формовочной сырьевой смеси/Васин С.А., Васии Л.А., Мишунина Г.Ё., Бородкин H.H. (РЕ) - 4 о.: ил.

26. A.c. 931299 СССР, ШШЭВ23В 1/00. Способ изготовления державки режущих инструментов/Л.А.Васин, С.А.Васин (СССР). -

Подпиоано к печати 15.01.95, Формат бумаги 60хЬ4 1/16. Буыага типогр. к 2.0(|оет,печЛол.пах.л.2,0.Уч.-изд.л.1,В. Тирак 100 вкз. Закаа й 51.

Издано £ Тульокои государственной технической универоитета. Тула«ул.Болдина,151. ' Отпечатано на ротапринте в ТулГО.'

2с.: ил