автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Разработка методики проектирования технологических процессов обкатывания на основе раскрытия наследственных закономерностей влияния состояния поверхностного слоя на циклическую долговечность деталей машин

На правах рукописи

Кречетов Андрей Александрович

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБКАТЫВАНИЯ НА ОСНОВЕ РАСКРЫТИЯ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЛИЯНИЯ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

05.02.08 - "Технология мапшностроения"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово - 2003

Работа выполнена в Кузбасском государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Блюменштейн В.Ю.

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ, доктор технических

наук, профессор Смелянский В.М.

кандидат технических наук Мозалев В.В.

Ведущая организация: ОАО "Анжеромаш", г. Анжеро-Судженск,

Кемеровская область.

Защита состоится 18 декабря 2003 г. в 14 часов в ауд. Б-304 на заседании диссертационного совета Д212.140.02 в Московском государственном техническом университете "МАМИ" по адресу: 105839, Москва, ул. Б. Семеновская, д. 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технического университета "МАМИ".

Автореферат разослан "17" ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор

Ершов М.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Поверхностное пластическое деформирование (ТТПД) является эффективным технологическим методом повышения эксплуатационных свойств деталей машин. Одним из научных направлений технологического обеспечения эксплуатационных свойств деталей машин является механика технологического наследования. В рамках этого направления формирование и трансформация состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и эксплуатационного усталостного нагружения рассматриваются как единый процесс непрерывного накопления деформации и исчерпания запаса пластичности металлом поверхностного слоя, протекающий под действием характерных для каждой стадии программ нагружения.

Анализ показал, что существующие методики назначения режимов механической обработки, основанные на использовании программ нагружения, позволяют проектировать упрочняющие технологические процессы, обеспечивающие требуемую циклическую долговечность для симметричных стационарных циклов нагружения деталей. При этом под циклической долговечностью понимают количество циклов нагружения до полного исчерпания запаса пластичности металлом поверхностного слоя и появления усталостной магистральной трещины.

Однако наличие широкой номенклатуры деталей машиностроения, работающих в условиях сложного эксплуатационного нестационарного нагружения, по мнению автора, требует развития наследственных закономерностей влияния состояния поверхностного слоя деталей после механической обработки на диаграммы циклического деформирования. Применение диаграммы циклического деформирования для оценки продолжающегося накопления деформации и исчерпания запаса пластичности на стадии циклической долговечности обусловлено наличием большого количества фактического и справочного материала для различных материалов, схем и условий нагружения, который может быть использован для проектирования технологических процессов.

Таким образом, раскрытие наследственных закономерностей влияния состояния поверхностного слоя после механической обработки на ДЦД и разработка на основе этих закономерностей методики проектирования упрочняющих технологических процессов, обеспечивающих заданную циклическую долговечность при сложном нестационарном эксплуатационном нагружении, является актуальной научной задачей технологии машиностроения.

Объект исследования - наследственное состояние поверхностного слоя, формирующееся в результате пластического течения металла в очаге деформации на стадиях механической обработки и трансформирующееся в процессе усталостного нагружения в зависимости от истории нагружения.

Цель работы. Повышение эффективности проектирования технологических процессов упрочнения деталей мятпрт пбк-атиташтем......на основе развития

наследственных закономерностей форми рйШгйМ^Ш^А&Ции состояния этого слоя на стадиях резания, ППД и эксплуат щио1&|ЩЩ^ш,ческо1|о нагружения.

оэ

Задачи работы. Для достижения поставленной цели сформулированы

следующие задачи.

1. Разработать структурно-аналитическую модель накопления деформации и исчерпания запаса пластичности металлом поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности.

2. Разработать математические модели, характеризующие влияние параметров состояния поверхностного слоя после стадий механической обработки на процесс накопления неупругой деформации.

3. Разработать методику экспериментальных исследований, позволяющую раскрыть закономерности технологического наследования на стадиях механической обработки и циклической долговечности.

4. Провести экспериментальные исследования взаимосвязей параметров состояния поверхностного слоя металла и параметров ультразвуковых сигналов.

5. Провести экспериментальные исследования технологического наследования на стадиях механической обработки и циклической долговечности.

6. Разработать методику проектирования технологических процессов обкатывания, обеспечивающих требуемую циклическую долговечность, программные системы автоматизации ее выполнения, провести их апробацию и внедрение в промышленности.

Новые научные результаты, которые автор выносит на защиту:

1. структурно-аналитическая модель накопления деформации и исчерпания запаса пластичности металлом поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности, позволяющая оценивать продолжительность стадии циклической долговечности в зависимости от режимов механической обработки при сложном нестационарном усталостном нагружении;

2. система математических моделей, характеризующих влияние параметров механического состояния поверхностного слоя на величину неупругой деформации, определяющей циклическую долговечность деталей машин;

3. закономерности влияния деформационного упрочнения и остаточных напряжений на циклическую долговечность деталей машин;

4. взаимосвязи параметров механического состояния металла и параметров распространения ультразвуковых сигналов, позволяющие измерять показатели наследуемого состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и эксплуатации деталей машин;

5. наследственные закономерности влияния режимов обработки на трансформацию "эпюр-распределения показателей состояния поверхностного слоя по всей глубине поверхностного слоя при увеличении количества циклов нагружения.

Практическая ценность:

1. разработаны методики исследования формирования состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки с использованием методов визиопластичности и конечных элементов;

2. разработана методика исследования накопления деформации в поверхностном слое детали на стадии циклической долговечности в зависимости от режимов механической обработки;

3. разработана методика измерения степени деформации сдвига на стадиях механической обработки с использованием метода ультразвукового контроля;

4, разработана методика проектирования технологических процессов обкатывания, обеспечивающих требуемую циклическую долговечность деталей машин;

5. Разработаны программы для ЭВМ "Наследственная механика поверхностного слоя деталей машин", "Расчет параметров напряженно-деформированного состояния (КЖ)8_]УЮ8)" и "Расчет циклической долговечности", прошедшие официальную регистрацию и включенные в реестр программ для ЭВМ Российского агентства по патентам и товарным знакам.

Методическое построение работы. Работа выполнялась в несколько этапов. На первом этапе был проведен анализ подходов к обеспечению долговечности упрочненных ППД деталей машин и описанию механики циклического деформирования, который позволил обосновать применение аппарата диаграмм циклического деформирования для оценки накопления • Свойств на стадии циклической долговечности. На втором этапе была проведена структуризация и обобщение представлений о процессе эксплуатационного усталостного нагружения и разработана структурно-аналитическая модель накопления деформации и исчерпания запаса пластичности на стадии циклической долговечности. На третьем этапе было проведено численное моделирование влияния режимов механической обработки на циклическую долговечность, результаты которого позволили разработать программу экспериментальных исследований технологического наследования. Далее были выполнены экспериментальные исследования влияния режимов механической обработки на циклическую долговечность. Результаты аналитических и экспериментальных исследований были положены в основу алгоритма и методики проектирования упрочняющих технологических процессов ППД, обеспечивающих заданную циклическую долговечность.

Результаты работы получены с использованием положений технологии машиностроения и методов общенаучной методологии, в том числе, структурного моделирования и синтеза, статистического и компьютерного моделирования, механики деформируемых сред, метода конечных элементов, и других, что в целом обеспечило корректность постановки и решения задач, а также адекватность полученных математических и статистических моделей.

Реализация работы в промышленности. Результаты научных исследований апробированы и внедрены на предприятиях электротехнического и горношахтного машиностроения в виде методик и программных систем расчета параметров состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности, методики проектирования технологических процессов обкатывания и методики оперативного ультразвукового контроля состояния поверхностного слоя деталей машин на стадиях механической обработки и циклической долговечности с суммарным годовым экономическим эффектом около 432 ООО рублей.

Результаты работы используются в курсах лекций "Технология машиностроения", "Ресурсосберегающие технологии" и "Технологические процессы машиностроительного производства" для студентов специальности 120100 - "Технология машиностроения" и 120500 - "Оборудование и технология сварочного производства", а также в методических указаниях к лабораторным работам по технологии машиностроения и проектированию заготовок.

Представленные в диссертационной работе исследования выполнялись в рамках научно-технических программ Минобразования РФ "Научные исследования

высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники", подпрограмма 205 - "Транспорт", раздел - 205.03 "Наземные транспортные средства" в период с 2000 по 2003 гг.в период с 2000 по 2003 гг.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и получили одобрение на:

• всероссийской конференции молодых ученых "Материаловедение, технология и экология на рубеже веков", Томск, 2000;

• XXXI научно-технической конференции ассоциации автомобильных инженеров (ААИ), посвященной 135-летию МАМИ, Москва, 2000;

• XXXIX международной научно-технической конференции ассоциации автомобильных инженеров (ААИ) "Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и 'подготовки инженерных и научных кадров", Москва 2002;

• всероссийской научно-практической конференции "Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении", Юрга, 2003.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 2 отчета о НИР, 3 программы для ЭВМ, зарегистрированные в Российском агентстве по патентам и товарным знакам.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы из 148 наименований и 5 приложений.

Работа содержит 241 страницу, в том числе 163 страницы основного текста, 101 рисунок, 29 таблиц и приложения на 16 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко определен объект исследований, изложены суть поставленной научной задачи, цель и задачи исследования, приведены основные результаты работы.

В первой главе проведен анализ подходов к обеспечению долговечности упрочненных ППД деталей машин и оценке накопления поврежденности на стадии циклической долговечности изложенных в работах П.Г. Алексеева, М.А. Балтер, Л.М. Бараца, В.Ф. Безъязычного, В.М. Браславского, H.H. Давиденкова, A.M. Дальского, М.С. Дрозда, М.Л. Елизаветина, М.М. Жасимова, H.H. Зорева, А.И. Исаева, Е.Г. Коновалова, И.В. Кудрявцева, Е.М. Макушка, Л.И. Маркуса, A.A. —Маталина, А.Н. - Овсеенко, И.А. Одинга, Л.Г. Одинцова, Д.Д. Папшева, В.В. Петросова, A.B. Подзея, Ю.Г. Проскурякова, O.A. Розенберга, Э.В. Рыжова, С.С. Силина, В.М. Смелянского, А.П. Соколовского, А.М. Сулимы, А.Г. Суслова, В.М. Торбило, A.B. Тотая, Л.А. Хворостухина, П.А. Чепы, Л.М. Школьника, Ю.Г. Шнейдера, Д.Л. Юдина, П.И. Ящерицьша и других; выполнена постановка научной задачи разработки методики проектирования технологических процессов обкатывания, обеспечивающих требуемую циклическую долговечность деталей машин.

К настоящему времени В.Ю. Блюменштейном достигнуты существенные успехи в области механики технологического наследования, позволяющие описывать внутренние закономерности формирования и трансформации свойств поверхностного слоя на стадиях механической обработки и эксплуатационного

усталостного нагруженшг в категориях степени деформации сдвига Л и степени исчерпания запаса пластичности Ч?.

В рамках данного направления оценка накопления деформации и исчерпания запаса пластичности на стадиях механической обработки осуществляется с использованием базовой модели В.М. Смелянского, развитой В.Ю. Блюменштейном в направлении учета технологического наследования. В соответствии с этой моделью в зоне контакта инструмента с деталью возникает асимметричный очаг деформации, напряженно-деформированное состояние в котором характеризуется компонентами тензоров напряжений и скоростей деформаций. Частицы металла поверхностного слоя смещаются вдоль линий тока, накапливая деформацию и исчерпывая запас пластичности, формируя тем самым поверхностный слой детали. Начальными условиями для расчета накопленной деформации и исчерпания запаса пластичности вдоль этих линий тока являются механические свойства материала и форма и геометрические размеры очага деформации. На стадии циклической долговечности накопление деформации и исчерпания запаса пластичности описано в категориях программ нагружения, вид которых определяется режимами механической обработки.

В связи с тем, что учет явления технологического наследования требует сквозного описания процессов, происходящий в поверхностном слое, потребовалось осуществить развитие положений механики технологического наследования. Требуют раскрытия наследственные закономерности накопления деформации и исчерпания запаса пластичности на стадии циклической долговечности в зависимости от состояния поверхностного слоя после стадий механической обработки на основе анализа мгновенных значений напряженно-деформированного состояния в каждом цикле усталостного нагружения.

В результате анализа работ С.А. Головина, Дж. Коллинза, М.А. Криштала, П. Лукаса, P.E. Петерсона, А.Н. Романова, В.Т. Трощенко и других установлено, что для описания напряженно-деформированного состояния на стадии циклической долговечности наиболее адаптированным является аппарат диаграмм циклического деформирования, которые характеризуют связь между напряжениями и деформациями при циклическом нагружении и представляют собой кривую, соединяющую точки вершин петель механического гистерезиса при различных значениях амплитудного напряжения цикла.

Анализ существующих работ в области технологического наследования и циклического деформирования показал, что практическая реализация научных представлений о влиянии механической обработки на циклическую долговечность требует структурирования и обобщения представлений о закономерностях процессов в поверхностном слое при циклическом нагружении, разработки математических моделей, характеризующих влияние механической обработки на неупругую деформацию, проведения аналитических и экспериментальных исследований технологического наследования на стадиях механической обработки и циклической долговечности.

Во второй главе приведены результаты аналитических исследований, полученных с использованием разработанной структурно-аналитической модели накопления деформации и исчерпания запаса пластичности на стадии циклической долговечности (рисунок 1).

• Стадии - ^ • механической = обработку Стадия циклической . долговечности

Резание ППД

ШшЗьЫ

1-й цикл :-усгапастяигрр нвгрхжайий

'Ж

1-я точка дискретизации цикла

ЩщЖ

¡-я точка дискретизации цикла

1111

л-я точка дискретизации цикла

Ы-й цикл „усталостного ндгружения ........ ] "й*

Рисунок 1 - Структурно аналитическая модель накопления деформации и исчерпания запаса пластичности металлом на стадии циклической долговечности

Модель основана на обобщении, систематизации и структурировании представлений о закономерностях процессов, происходящих в металле поверхностного слоя на стадии эксплуатационного усталостного нагружения, и влияния режимов механической обработки на эти закономерности.

Накопление деформации и исчерпание запаса пластичности на стадии циклической долговечности описано системой кинетических уравнений.

Исходным состоянием поверхностного слоя перед началом стадии циклической долговечности является механическое состояние, сформированное на стадиях механической обработки:

лх = лж; 4>х = У«; Г Г - (тГ Ь, (1)

где А1 и Лмех - суммарная и накопленная на стадиях механической обработки

степень деформации сдвига соответственно; ^ и ^мех - суммарная и достигнутая

на стадиях механической обработки степень исчерпания запаса пластичности

соответственно; {т^ст ) - тензор остаточных напряжений, сформированный в

результате механической обработки, компоненты которого рассчитываются с помощью методики и программной системы В.М. Смелянского.

Для определения компонент напряженно-деформированного состояния использовался метод конечных элементов. Модель процесса резания строилась в соответствии с постановкой В.Ю. Блюменштейна (рисунок 2), модель процесса ППД с учетом технологического наследования - в соответствии с постановкой В.М. Смелянского и В.Ю. Блюменштейна (рисунок 3). На основе результатов конечно-элементного моделирования с помощью специально разработанного алгоритма определялись координаты точек линий тока, параметры напряженно-деформированного состояния пересчитывались из узловых точек конечно-

элементной модели в точки линий тока, после чего рассчитывались накопленные параметры механического состояния вдоль линий тока по глубине поверхностного слоя.

Полученные результаты показывают, что стадия предшествующего резания оказывает существенное влияние на формирование состояния поверхностного слоя на стадии ППД. Это влияние выражается в том, что накопленная деформация на стадии резания увеличивает сопротивляемость металла поверхностного слоя пластической деформации на стадии ППД (рисунок 4).

Линии тока, уходящие в стружку

Линии тока, уходящие в поверхностный слой

Рисунок 2 - Схема конечно-элементной модели процесса резания

резание+ППД

Индентор (ролик)

Очаг деформации

Рисунок 3 - Схема конечно-элементной

модели процесса ППД: й - горизонтальная проекция передней дуги контакта инструмента с деталью

резание+ППД

11, мм 0,5 1

1,5 2

2,5 3

ППД —стали! 5ез л ре /чет чане ч я-/—

И, мм 0,5 1

1,5 2

3

/

пг -г,та Д бе ПИИ 53 У^-рРЗг ета 1НИЯ /

0

0,10 0,20 0,30

А

0

0,06

0,12 0,18 0,24 Т

Рисунок 4 - Аналитические значения накопленных параметров механического состояния после механической обработки по глубине поверхностного слоя

Процесс продолжающегося накопления деформации и исчерпания запаса пластичности на стадии циклической долговечности описывался на основе расчета мгновенных значений показателей напряженно-деформированного состояния, что позволило учесть сложный немонотонный характер эксплуатационного нагружения:

Дг = Лиех + ^Г ^ ^мех + ^цд 5 ^сг = /((^г

N { п V N ( п ( Л

1=0 ум

т

В выражениях (2): I - номер цикла усталостного нагружения; у - номер точки дискретизации цикла; N ~ количество циклов нагружения на стадии циклической долговечности (количество циклов до возникновения макротрещины); п - количество точек дискретизации цикла; Лцд степень

Д.а И Ч*цй - степень деформации накопленная на стадии мгновенное значение

1Р.

7

сдвига и степень исчерпания запаса пластичноста циклической долговечности соответственно; А^ и

степени деформации сдвига и степени исчерпания запаса пластичности в точке дискретизации цикла соответственно. При этом под точками дискретизации цикла понимаются точки дискретного разбиения траектории движения частицы поверхностного слоя в процессе усталостного нагружения.

Мгновенные значения показателей состояния поверхностного слоя определялись как

= /{т1,лма,тг,лЛ Л =

( \

У; = ПфоЛу1 +

(3)

В выражениях (3):. ТЦУ - тензор неупругих деформаций; Т* - тензор эксплуатационных напряжений; П} ~ показатель схемы напряженного состояния в точке дискретизации у, определяемый совместным действием тензоров эксплуатационных и остаточных напряжений.

Компоненты тензора неупругой деформации £ну рассчитывались как разность полной деформации, определенной по диаграмме циклического деформирования в зависимости от эксплуатационного напряжения <тэ (рисунок 5), и упругой деформации £у, определенной по известным соотношениям теории упругости:

(О,

а, +

.г

(4)

/(/ ГУНУ

где а2> Ь} и с1 - эмпирические коэффициенты аппроксимации диаграммы циклического деформирования.

Значения неупругих деформаций определялись с учетом технологических и эксплуатационных факторов, влияние которых оценивалось с помощью системы коэффициентов, в частности:

81

0,0038 0,0036 0,0034 0,0032 0,0030 0,0028 0,0026 0,0024 0,0022 0,0020 0,0018 0,0016 0,0014' 0,0012

0,0010--------------- -- -------

22 24 26 28 , 30 32 34 СП

кгс/мм

Рисунок 5 - Диаграмма циклического деформирования стали 45

• коэффициент, учитывающий влияние степени деформации сдвига, накопленной на стадиях механической обработки

кЛяа=а2ехр\р2(г{Лма)У1\, (5)

• коэффициент, учитывающий влияние остаточных напряжений

Кост = <жр(ьз\(<Гост )• (6)

В выражениях (5)-(6): а2, Ь2, С2, а3, Ь3 и С3- коэффициенты, постоянные для данного материала; сгв - предел временного сопротивления разрыву.

Окончанию стадии циклической долговечности соответствует момент полного исчерпания запаса пластичности, при этом остаточные напряжения равны нулю, а степень деформации сдвига достигает предельного значения, определяемого по диаграмме пластичности:

=Лр; =7; Т°ш = 0. (7)

Расчетные и экспериментальные значения циклической долговечности (и

Мэцд соответственно) для различных усилий обкатывания Р, глубина зарождения усталостной трещины к и относительная погрешность расчета циклической долговечности А^ приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Экспериментальные и расчетные значения циклической долговечности

№ выборки Р, Н А, мм Njjd, циклы N*d, циклы

1 100 0 2 160 000 2 050 000 -5,09

2 150 0,3 2 790 000 2 683 333 -3,82

3 200 0,5 4 970 000 5 133 333 3,29

4 300 0,5 5 710 000 5 550 000 -2,80

5 350 0,4 5 100 000 5 400 000 5,88

6 400 0,5 5 260 000 5 250 000 -0,19

7 450 0,5 4 740 000 4 100 000 -13,50

Анализ полученных результатов показывает, что распределение мгновенных значений напряженно-деформированного состояния в точках дискретизации с увеличением количества циклов нагружения изменяется: мгновенные значения неупругих деформаций и степени деформации сдвига возрастают; мгновенные значения степени деформации сдвига сначала возрастают, затем уменьшаются. При этом интенсивность приращения степени деформации сдвига и степени исчерпания запаса пластичности на разных глубинах поверхностного слоя различна и определяется состоянием поверхностного слоя после механической обработки. При малых усилиях обкатывания усталостная трещина зарождается на поверхности, что отрицательно сказывается на общей долговечности изделия.

В третьей главе изложена методика экспериментальных исследований технологического наследования на стадиях резания, ППД и циклической долговечности. В качестве основного материала для исследований была выбрана стадь45 (/¡ГК160... 180).

Целью экспериментальных исследований на стадии резания являлась проверка корректности принятых моделей взаимосвязи геометрических параметров очага деформации и режимов резания. В процессе экспериментальных исследований толщина срезаемого слоя а варьировалась от 0,23 мм до 0,72 мм, остальные режимы составляли: радиус округления режущей кромки р - 0,15 мм; передний угол у - 35°; задний угол а - 10°; скорость резания V - 0,025 мм/мин. Исследование формирования очагов деформации в зависимости от режимов резания проводилось с использованием метода визиопластичности, в основе которого лежит

------фикеанря-картины течения металла в процессе обработки с помощью скоростной

видеосъемки. Резание осуществлялось в условиях свободного ортогонального процесса, толщина образцов выбиралась из соображений обеспечения плоскодеформированного состояния и составляла 5 мм.

Целью экспериментальных исследований на стадии ППД являлось развитие закономерностей технологического наследования состояния поверхностного слоя. Для этого поверхностный слой образцов последовательно обкатывался роликовым инструментом вплоть до полного исчерпания запаса пластичности и появления следов разрушения. Режимы обкатывания составляли: диаметр ролика Dp - 64 мм и

95 мм; профильный радиус инструмента R варьировался от 2,5 мм до 8,5 мм;

усилие обкатывания Р изменялось от 1500 Н до 2500 Н; подача 8 - 0,07 мм/об; частота вращения /1 -630 об/мин.

Проводились экспериментальные исследования влияния режимов механической обработки на закономерности накопления деформации по глубине поверхностного слоя в процессе эксплуатационного усталостного нагружения. Первая серия экспериментальных образцов обкатывалась за два рабочих хода: режимы обкатывания на первом рабочем ходу составляли Р-3000 Н, /2=630 об/мин, 5=0,07 мм/об, Лпр~№ мм; на втором - Р=1000 Н, /1=630 об/мин, 5=0,07

мм/об, Кпр =2 мм. Вторая серия экспериментальных образцов обкатывалась за два

рабочих хода с идентичными режимами, но в обратной последовательности.

Измерение степени деформации сдвига при проведении экспериментальных исследований проводилось с использованием метода ультразвукового контроля. Особенностью методики контроля являлось определение акустических параметров по осциллограммам излученного и принятого сигналов, чувствительных к изменению физико-механических характеристик металла поверхностного слоя диагностируемой детали с использованием портативной многофункциональной системы "Астрон" (рисунок 6, а). Предварительными исследованиями была выявлена целесообразность использования для ультразвукового контроля релеевской поверхностной волны.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований взаимосвязей параметров состояния поверхностного слоя и параметров ультразвукового сигнала и технологического наследования на стадиях резания, ППД и усталостного нагружения.

В результате проведенных экспериментальных исследований взаимосвязей параметров ультразвукового сигнала и параметров состояния металла установлено, что тесная корреляционная связь (К>0,85) обнаруживается между амплитудой ультразвукового сигнала А0 и значением степени деформации сдвига Л

(рисунок 6,6): А

1п\

1,52749 \100,1075

Максимумы амплитуд

Ao.de 100 75 50 25 О -25 -50 -75 -100

Е —I — -- — Принят 1 1 1 1 1 ыи УЗ-сигнал—1

Ин — -- — — — — —

1^1 "л V.....

11 ГЧ 1 ТЛМ I Г1

Е -Излученный УЗ-сигна; . 1 Г 1. 1 1 ,1....... 1 !

г 1

мкс

Минимумы амплитуд

а) б)

Рисунок 6 - Осциллограммы акустических сигналов: а) - полная осциллограмма; б) - график принятых затухающих ультразвуковых сигналов

Геометрические параметры очагов деформации в зависимости от режимов резания определялись по картинам течения металла, фиксировавшихся с использованием скоростной видеосъемки (рисунок 7). Результаты экспериментальных исследований показали корректность ранее принятых моделей взаимосвязей геометрических параметров очага деформации и режимов резания, используемых для построения конечно-элементных моделей. Относительная погрешность экспериментальных и расчетных значений не превышает 9%.

Установлено, что на формирование очагов деформации на стадии ППД существенное влияние оказывает технологическое наследование. При увеличении накопленной деформации на предшествующих операциях обработки геометрические размеры очага деформации уменьшаются (рисунок В).

Истр = 0,423 мм

Ад = 0,219 мм {3 ~ 21 а = 0.23 мм И = 0,13 мм

Рисунок 7 - Картина течения металла и геометрические параметры очага

деформации (скорость резания V =0,025 м/мин, толщина срезаемого слоя а =0,23 мм)

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4

» 1 1 ............. 1 — — Экспериментальные

значения

¿Г «

<

Модель

сМисх = -0,49А+1/ /

0

0,2 0,4 0,6 0,8 1 (Лпов)и

Рисунок 8 - Влияние деформации, накопленной на предшествующих стадиях

обработки (Лпов)._1} на уменьшение параметра (I очага деформации при ППД (см. рисунок 3)

Установлено, что обкатывание на предшествующих рабочих ходах влияет на формирование состояния поверхностного слоя при обкатывании на текущем рабочем ходу. Это влияние выражается в уменьшении накопленной деформации и исчерпания запаса пластичности при одних и тех же режимах обкатывания, что объясняется повышением сопротивления пластической деформации металла поверхностного слоя в результате накопления деформации на предшествующих рабочих ходах. Экспериментальные результаты подтверждают полученные ранее представления о влиянии стадии резания на формирование состояния поверхностного слоя на стадии ППД.

Исследования показали, что режимы и последовательность операций механической обработки определяют как закономерности накопления деформации металлом поверхностного слоя, так и глубину зарождения усталостной трещины. В работе получены расчетные и экспериментальные значения накопленной степени

деформации сдвига по глубине поверхностного слоя при увеличении количества циклов нагружения в зависимости от состояния поверхностного слоя после механической обработки (рисунок 9).

О 0,2 0,4 0,6 0,8 Л

Рисунок 9 - Расчетные (сплошные линии) и экспериментальные значения накопленной на стадии циклической долговечности степени деформации сдвига по глубине поверхностного слоя для первой серии экспериментальных образцов

Результаты экспериментальных исследований подтверждают корректность полученных аналитических решений для стадий резания, ГТПД и циклической долговечности, и не противоречат результатам других авторов.

Полученные результаты экспериментальных исследований в виде моделей взаимосвязи геометрических параметров очагов деформации и режимов резания, моделей, характеризующих уменьшение геометрических параметров очага деформации при ППД в зависимости от предшествующих стадий, позволили сформировать начальные условия для расчета накопленных свойств поверхностного слоя на стадиях механической обработки. Получивши е развитие наследственные закономерности влияния состояния поверхностного слоя после стадий механической обработки на циклическую долговечность были положены в основу методики проектирования технологических процессов обкатывания.

Пятая глава посвящена разработке алгоритмов, методик и программных систем проектирования упрочняющих технологических процессов, обеспечивающих заданную циклическую долговечность деталей машин.

Алгоритм назначения режимов операций механической обработки по заданной циклической долговечности (обратная задача) имеет итерационный характер (рисунок 10).

Рисунок 10

- Алгоритм назначения режимов механической обработки по заданному значению циклической долговечности

В соответствии с этим алгоритмом на первом этапе назначаются начальные режимы механической обработки, производится расчет накопленных свойств поверхностного слоя на стадиях механической обработки, затем в зависимости от состояния поверхностного слоя после механической обработки определяется продолжительность стадии циклической долговечности. В случае, если расчетное значение циклической долговечности ниже заданного, режимы механической обработки изменяют и повторяют описанный порядок действий до получения требуемого значения. Определение циклической долговечности по известным режимам механической обработки (прямая задача) сводится к расчету накопления свойств поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности с учетом технологического наследования.

Процедуры выполнения этапов разработанного алгоритма автоматизированы в виде программных систем, прошедших официальную регистрацию и включенных в реестр программ для ЭВМ Российского агентства по патентам и товарным знакам.

Программная система "Наследственная механика поверхностного слоя деталей_ машин" предназначена для автоматизированного расчета накопления деформации и исчерпания запаса пластичности по глубине поверхностного слоя на основе результатов конечно-элементного моделирования процессов механической обработки. Программная система "Расчет параметров напряженно-деформированного состояния (КЬЮ8_МВ8)" позволяет рассчитать накопленные значения параметров состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки методом делительных сеток. Для автоматизированного расчета продолжительности стадии циклической долговечности в соответствии со структурно-аналитической моделью накопления деформации и исчерпания запаса пластичности разработана программная система "Расчет циклической долговечности".

Для упрощенной оценки циклической долговечности используется номограмма, позволяющая определять циклическую долговечность по параметрам механического состояния поверхностного слоя; относительная погрешность не превышает 9%. Для оперативного прогнозирования циклической долговечности используется номограмма для определения циклической долговечности по амплитуде ультразвукового сигнала; при этом погрешность прогнозного значения циклической долговечности относительно точного решения не более ±16%.

Результаты научных исследований апробированы и внедрены на предприятиях электротехнического и горношахтного машиностроения в виде методик и программных систем расчета параметров состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности на основе закономерностей механики технологического наследования, методики оперативного ультразвукового контроля состояния поверхностного слоя деталей машин на стадиях механической обработки и циклической долговечности с суммарным годовым экономическим эффектом около 432 ООО рублей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана структурно-аналитическая модель накопления деформации и исчерпания запаса пластичности металлом поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности, новизна которой заключается в том, что закономерности технологического наследования I устанавливались на основе связи параметров состояния поверхностного слоя с диаграммами циклического деформирования при эксплуатационном усталостном нагружении. Это позволяет назначать режимы механической обработки, обеспечивающие требуемую циклическую долговечность при сложном нестационарном усталостном нагружении.

2. Разработана система математических моделей, характеризующих влияние параметров состояния поверхностного слоя, накопленных на стадиях механической обработки, на циклическую долговечность. Расчеты показали, что вклад деформационного упрочнения и остаточных напряжений в обеспечение циклической долговечности не является постоянной величиной: в зависимости от режимов механической обработки доля деформационного упрочнения в обеспечении циклической долговечности составляет от 58% до 85%, а доля остаточных напряжений - от 15% до 42%.

3. Показано, что на стадии циклической долговечности в металле поверхностного слоя в каждом цикле усталостного нагружения происходит накопление неупругой деформации, которое приводит к полному исчерпанию запаса пластичности (¥^=1) и возникновению магистральной усталостной трещины. Получены зависимости интенсивности накопления деформации по глубине поверхностного слоя и глубины зарождения усталостной трещины от режимов механической обработки, с одной стороны, и условий усталостного нагружения, с другой.

4. Разработана методика экспериментальных исследований закономерностей технологического наследования, особенность которой заключается в оценке циклической долговечности в зависимости от непрерывного накопления свойств на стадиях резания и ППД. В основу методики ультразвукового контроля состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности положены результаты специальных исследований взаимосвязей параметров состояния поверхностного слоя и параметров Зшьтразвукового сигнала.

5. Установлены наследственные закономерности формирования очагов деформации и накопления свойств на стадиях резания и ЕПД, а также влияние параметров поверхностного слоя после механической обработки на циклическую долговечность деталей машин. Результаты экспериментальных исследований показали, что тесная корреляционная связь (Я>0,85) обнаруживается между степенью деформации сдвига металла поверхностного слоя и амплитудой затухания ультразвукового сигнала, что положено в основу номограммы для прогнозирования циклической долговечности.

6. Разработана методика проектирования технологических процессов обкатывания, обеспечивающих требуемую циклическую долговечность деталей машин, позволяющая по заданной циклической долговечности детали в процессе

эксплуатации определять последовательность и режимы операций механической обработки и по режимам механической обработки определять циклическую долговечность детали. Методика реализована в виде совокупности программ для ЭВМ, позволяющих автоматизировать процесс проектирования технологических процессов упрочнения ПГТД деталей машин, работающих в условиях сложного нестационарного усталостного нагружения; для упрощенного расчета предложена номограмма определения циклической долговечности в зависимости от состоянии поверхностного слоя после механической обработки.

7. Результаты работы в виде методик, алгоритмов и программных систем расчета параметров состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности, а также методики оперативного ультразвукового контроля состояния поверхностного слоя деталей машин апробированы и внедрены на машиностроительных предприятиях. В результате внедрения годовой экономический эффект составил около 432 ООО рублей

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Блюменштейн В. Ю., кречетов А. А. Модель процесса исчерпания ресурса пластичности на стадиях жизненного цикла изделия II Инструмент Сибири. - №2. -2000. - с. 20-23.

2. Механика свободного ортогонального резания / Блюменштейн В.Ю., Кречетов A.A. - Кузбасс, гос. техн. ун-т. - Кемерово, 2001. - 39 с. - Рукопись деп. в ВИНИТИ №307-В2001.

3. Кречетов A.A. Моделирование механического состояния очага деформации при ППД // Инструмент Сибири. - 2000. - №3. - с. 32.

4. Блюменштейн В. Ю., Кречетов А. А., Петренко К. П., Мирошин И. В. Разработка методики проектирования технологии упрочнения на основе принципов механики технологической наследственности: Отчет о НИР (заключ.) / КузГТУ; рук. В. Ю. Блюменштейн. - № 05.03.01.21; № ГР 01.2.00107631; Инв. № 02.2.00104440; - Кемерово, 2000. - 119 с.

5. Кречетов A.A. Методика расчета параметров механического состояния поверхностного слоя деталей машин // Вестник КузГТУ. - 2001. - №5. - с. 27-31.

6. Закономерности формирования состояния поверхностного слоя при свободном ортогональном резании / Кречетов A.A., Петренко К.П. - Кузбасс, гос. техн. ун-т. - Кемерово, 2003. -14 с,- Рукопись деп. в ВИНИТИ №81-В2003.

7. Смирнов А.Н., Блюменштейн В.Ю., Кречетов A.A. и др. Использование УЗ-сигналов для идентификации НДС // Безопасность труда в промышленности. -2002. -№3.- с. 32-35.

8. Кречетов А. А. Исчерпание ресурса пластичности в процессе усталостного нагружения // Тез. докл. XXXI науч.-техн. конф. ассоциации автомобильных инженеров (ААИ), посвященной 135-летию МАМИ (27-28 сентября 2000): Сборник / МАМИ - М., 2000. - с. 38-40.

9. Кречетов А. А. Обеспечение долговечности деталей машин на основе правил технологического наследования // Материалы всероссийской конф. молодых ученых (5-8 дек. 2000 г.): Сборник / ТНЦ СО РАН. - Томск, 2000. - с. 142-143.

Ю.Кречетов A.A. Модель накопления деформации и исчерпания запаса пластичности на стадии циклической долговечности с учетом технологического наследования // Тез. докл. XXXIX международной науч.-техн. конф. ассоциации автомобильных инженеров (ААИ) "Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров" (25-26 сентября 2002): Сборник / МАМИ - М., 2002. - с. 18-19.

П.Блюменштейн В.10., Мирошин И.В., Кречетов A.A. Исследование механики технологического наследования и разработка автоматизированных средств проектирования технологии упрочняющей обработки: Отчет о НИР (заюпоч.) / Кузбасс, гос. техн. ун-т; Руководитель В.Ю. Блюменштейн. - 205.03.01.029; № ГР 01.20.03.01840; Инв. № 02.20.03.00825. - Кемерово, 2002. - 110 с.

12.Блюменштейн В.Ю., Мирошин И.В., Кречетов A.A. 205.03.01.029. Исследование механики технологического наследования и разработка автоматизированных средств проектирования технологии упрочняющей обработки // В сб. Аннотированный сборник докладов по подпрограмме 205 "Транспорт" Научно-технической программы Минобразования РФ "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники". - М.: Изд-во МАИ, 2003.-с. 132-133.

13.Блюменштейн В.Ю., Кречетов A.A. Наследственная механика поверхностного слоя деталей машин. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2002610758. Заявка №2002610463, дата поступления 29 марта 2002 г. Зарегистрировано в Реестре npoipaMM для ЭВМ 18 мая 2002 г.

14.Блюменштейн В.Ю., Кречетов A.A. Расчет параметров напряженно-деформированного состояния (RNDS_MDS). Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2002611073. Заявка №2002610824, дата поступления 13 мая 2002 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27 июня 2002 г.

15.Кречетов A.A. Расчет циклической долговечности. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003611306. Заявка №2003610712, дата поступления 4 апреля 2003 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 29 мая 2003 г.

Кречетов Андрей Александрович

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБКАТЫВАНИЯ НА ОСНОВЕ РАСКРЫТИЯ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЛИЯНИЯ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

05.02.08 - "Технология машиностроения"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ИД№^£?*>от......... 7/

Подписано к печати . Формат ..Пр.......

Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе Уч. изд. л. 1. Тираж Ш.. Заказ ГУ Кузбасский государственный технический университет 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28 Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4 А

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ УПРОЧНЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН.

1.1 Современные подходы к технологическому обеспечению долговечности упрочненных деталей машин.

1.2 Современные представления о механике технологического наследования.

1.3 Современные представления о механике циклического деформирования.

1.3.1 Неупругое деформирование в процессе циклического нагружения.

1.3.2 Современные подходы к описанию накопления поврежденности в процессе циклического деформирования.

1.3.3 Оценка накопленной поврежденности материала в категориях ультразвуковых сигналов.

1.4 Выводы. Цель и задачи исследований.

2 РАСЧЕТ НАКОПЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И ИСЧЕРПАНИЯ ЗАПАСА ПЛАСТИЧНОСТИ МЕТАЛЛОМ ПОВЕРХНОСТНОГО

СЛОЯ ДЕТАЛИ НА СТАДИИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ. 60 2.1 Структурно-аналитическая модель накопления деформаций и исчерпания запаса пластичности на стадии циклической долговечности.

2.2 Методика расчета параметров механического состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки.

2.3 Расчет параметров механического состояния поверхностного слоя на стадии циклической долговечности.

2.4 Выводы.

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАСЛЕДОВАНИЯ НА СТАДИЯХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ.

3.1 Программа исследований.

3.2 Методика ультразвукового контроля параметров механического состояния материала.

3.2.1 Методика исследования взаимосвязей параметров ультразвуковых сигналов и параметров механического состояния материала.

3.2.2 Методика измерения степени деформации сдвига на стадиях механической обработки и циклической долговечности.

3.3 Методика исследований формирования очагов деформации на стадии резания.

3.4 Методика исследований формирования поверхностного слоя на стадии ППД с учетом технологического наследования.

3.5 Методика исследования влияния режимов механической обработки на циклическую долговечность.

3.6 Выводы.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАСЛЕДОВАНИЯ НА СТАДИЯХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ЦИКЛИЧЕСКОЙ

ДОЛГОВЕЧНОСТИ.

4.1 Экспериментальные исследования взаимосвязи параметров механического состояния металла и параметров ультразвуковых сигналов.

4.2 Экспериментальные исследования формирования очагов деформации на стадии резания.

4.3 Экспериментальные исследования формирования поверхностного слоя на стадии ППД.

4.3.1 Экспериментальные исследования формирования очагов деформации при ППД с учетом технологического наследования.

4.3.2 Экспериментальные исследования формирования механического состояния поверхностного слоя на стадии ППД с учетом технологического наследования.

4.4 Экспериментальные исследования влияния технологического наследования на циклическую долговечность деталей машин.

4.5 Выводы.

5 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБКАТЫВАНИЯ,

ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ЗАДАННУЮ ЦИКЛИЧЕСКУЮ

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ.

5.1 Решение прямой и обратной задачи обеспечения циклической долговечности упрочненных деталей машин.

5.1.1 Решение прямой и обратной задачи обеспечения циклической долговечности с использованием структурно-аналитической модели.

5.1.2 Решение прямой и обратной задачи обеспечения циклической долговечности с использованием номограммы для упрощенного определения циклической долговечности.

5.1.3 Оперативное прогнозирование циклической долговечности с использованием метода ультразвукового контроля.

5.2 Программные системы расчета параметров механического состояния на стадиях механической обработки и циклической долговечности.

5.2.1 Программная система "Наследственная механика поверхностного слоя деталей машин".

5.2.2 Программная система "Расчет циклической долговечности".

5.3 Аналитический расчет циклической долговечности деталей бурового станка БГА2М.

5.4 Выводы.

В условиях непрерывно возрастающих требований к качеству и надежности машин важной задачей современного машиностроения является повышение долговечности деталей машин, так как до 80% отказов машин обусловлены усталостным разрушением их деталей.

Известно, что эксплуатационные свойства, в том числе и долговечность, определяются состоянием поверхностного слоя деталей машин, которое формируется на всем протяжении технологического процесса их изготовления. Одним из широко распространенных в производстве вариантов технологического процесса, повышающего долговечность деталей машин, является упрочняющий технологический процесс, который включает в себя операции резания и поверхностного пластического деформирования (ППД). Практика показала, что правильно назначенные режимы механической обработки позволяют увеличить долговечность детали до 10 раз, в то время как неверно назначенные режимы и неучет предшествующих стадий обработки могут протеста к разрушению металла поверхностного слоя уже в процессе обработки или преждевременному разрушению изделия в процессе эксплуатационного усталостного нагружения

Значительный вклад в изучение закономерностей формирования состояния поверхностного слоя в процессе механической обработки и влияния состояния поверхностного слоя на долговечность деталей машин внесли отечественные ученые В.И. Аверченков, П.Г. Алексеев, В.Ф. Безъязычный, Н.М. Беляев, В.Ю. Блюменштейн, O.A. Горленко, H.H. Давиденков, A.M. Дальский, П.Н. Дьяченко, М.Л. Елизаветин, H.H. Зорев, А.И. Исаев, А.И. Каширин, B.C. Комбалов, И.В. Крагельский, И.В. Кудрявцев, Г.Б. Лурье, A.A. Маталин, E.H. Маслов, B.C. Мухин, А.Н. Овсеенко, И.А. Одинг, Д.Д. Папшев, A.B. Подзей, A.C. Проников, Ю.Г. Проскуряков, Э.В. Рыжов, С.С. Силин, В.М. Смелянский, А.П. Соколовский, В.М. Сорокин, В.К Старков, A.M. Сулима, А.Г. Суслов, A.B. Тотай, B.C. Федоров, Л.А. Хворостухин, М.М. Хрущов, Ю.Г. и

Шнейдер, Д.Л. Юдин, П.И. Ящерицын и другие, а также зарубежные исследователи Н. Адам, А. Адамсон, Ф. Боуден, Р. Боуэр, Ю.Р. Витенберг, К. Джонсон, Ф. Линг, Я.И. Рудзит, Д. Тейбер, Р. Уотерхауз, Т. Хисакадо, Р. Хольм, Г. Шлезингер, X. Шмалыд, Г. Эрлих.

Формирование представлений о технологическом наследовании, как о совокупности сложных явлений переноса комплекса зависимых друг от друга параметров качества поверхностного слоя детали обеспечено трудами В.И. Аверченкова, Б.М. Базрова, В.Ю. Блюменштейна, A.C. Васильева, A.M. Дальского, Г.В. Карпенко, В.М. Кована, Э.В. Рыжова, В.М. Смелянского, А.П. Соколовского, А.Г. Суслова, A.B. Тотая, Д.Л. Юдина, П.И. Ящерицына и других.

Анализ работ отечественных и зарубежных ученых в области формирования и трансформации состояния поверхностного слоя в процессах механической обработки и эксплуатации показывает, что в рамках существующих подходов отсутствует сквозное описание накопления свойств поверхностного слоя. В связи с этим для описания технологического наследования с позиций существующих подходов требуется проведение экспериментальных исследований влияния параметров и режимов технологического процесса на последующее эксплуатационное нагружение. Изменение технологического процесса изготовления, материала и условий эксплуатации деталей требует выполнения новых экспериментальных исследований. При этом большинство исследователей рассматривают долговечность как количество циклов нагружения до полного разрушения образца (разделения образца на части).

В тоже время известно, что эксплуатационное усталостное нагружения можно разделить на две стадии — стадию накопления поврежденности до появления усталостной магистральной трещины (стадию циклической долговечности) и стадию роста магистральной трещины (стадию циклической трещиностойкости). Наличие большого количества деталей, критерием предельного состояния которых является возникновение усталостной магистральной трещины, обуславливает необходимость оценки влияния режимов обработки и состояния поверхностного слоя на продолжительность стадии циклической долговечности.

Для решения задачи технологического обеспечения циклической долговечности упрочненных ППД деталей машин недостаточно установить внешние связи "режим - качество поверхностного слоя - долговечность" -требуется описать внутренние закономерности формирования и трансформации свойств поверхностного слоя в процессах обработки и эксплуатации изделия.

Такое описание было получено В.Ю. Блюменштейном в рамках научного направления механики технологического наследования. Ключевой особенностью этого описания является оценка формирования и трансформации состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и эксплуатационного усталостного нагружения как единого процесса непрерывного накопления деформации и исчерпания запаса пластичности металлом поверхностного слоя, протекающего под действием характерных для каждой стадии программ нагружения. Разработанные методики назначения режимов механической обработки, основанные на использовании программ нагружения, позволяют проектировать упрочняющие технологические процессы, обеспечивающие требуемую циклическую долговечность деталей при регулярном усталостном нагружении.

Несмотря на достигнутые успехи в области механики технологического наследования ряд вопросов требует дальнейшего развития. Так, формирование и трансформация состояния поверхностного слоя на стадиях резания и ППД оценивается на основе расчета напряженно-деформированного состояния в металле поверхностного слоя. В связи с тем, что учет явления технологического наследования требует сквозного описания процессов в поверхностном слое, необходимо осуществить перенос этих представлений на стадии эксплуатационного усталостного нагружения. Кроме того, оценка накопления деформации и исчерпания запаса пластичности при эксплуатационном усталостном нагружении на основе мгновенных значений напряженно-деформированного состояния позволит оценивать циклическую долговечность для деталей, работающих в условиях нестационарного случайного нагружения.

Целью данной работы является повышение эффективности проектирования технологических процессов упрочнения деталей машин обкатыванием на основе развития наследственных закономерностей формирования и трансформации состояния этого слоя на стадиях резания, III1Д и эксплуатационного циклического нагружения.

Анализ работ С.А. Головина, Дж. Коллинза, М.А. Криштала, П. Лукаса, P.E. Петерсона, А.Н. Романова, В.Т. Трощенко и других показывает, что на закономерности неупругого деформирования существенное влияние оказывает состояние поверхностного слоя. Однако в настоящее время отсутствуют стабильные количественные зависимости между факторами, влияющими на неупругое деформирование, и величиной неупругой деформации.

В работе получена структурно-аналитическая модель накопления деформации и исчерпания запаса пластичности металлом поверхностного слоя на стадии циклической долговечности, базирующаяся на рассмотрении трансформации напряженно-деформированного состояния в каждом цикле усталостного нагружения. В рамках модели зависимость между напряжениями и деформациями в процессе циклического деформирования описана в категориях диаграмм циклического деформирования. Технологическое наследование влияет на закономерности неупругого деформирования, трансформируя диаграмму циклического деформирования. В результате итерационной процедуры определена система наследственных коэффициентов влияния наследуемой деформации и остаточных напряжений на величину неупругой деформации.

Результаты экспериментальных исследований развивают представления о закономерностях технологического наследования на стадиях механической обработки и эксплуатации. Экспериментально подтверждены зависимости влияния интенсивности накопления деформации и исчерпания запаса пластичности по глубине поверхностного слоя и глубины зарождения усталостной трещины от режимов механической обработки и условия усталостного нагружения. Использование методики ультразвукового контроля состояния поверхностного слоя позволило экспериментально определить накопленные значения степени деформации сдвига на стадиях механической обработки и циклической долговечности, экспериментальные результаты подтверждают корректность аналитических решений, полученных в работе.

Результаты работы положены в основу методики проектирования технологических процессов обкатывания, обеспечивающих заданную циклическую долговечность деталей машин. Решение прямой задачи предполагает определение циклической долговечности деталей машин по выбранной структуре технологического процесса с назначенными режимами обработки. Решение обратной задачи носит итерационный характер и позволяет по заданной циклической долговечности деталей в процессе эксплуатации определить последовательность и технологические режимы операций упрочняющего технологического процесса. Для решения задачи обеспечения и прогнозирования циклической долговечности в производственных условиях разработаны номограммы определения циклической долговечности по известным значениям параметров механического состояния поверхностного слоя и по амплитуде ультразвукового сигнала.

Результаты работы в виде в виде методик и программных систем расчета параметров состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности, методики оперативного ультразвукового контроля состояния поверхностного слоя деталей машин на стадиях механической обработки и циклической долговечности внедрены на машиностроительных предприятиях. В результате внедрения результатов работы суммарный годовой экономический эффект составил около 432 ООО рублей.

7. Результаты работы в виде методик, алгоритмов и программных систем расчета параметров состояния поверхностного слоя на стадиях механической обработки и циклической долговечности, а также методики оперативного ультразвукового контроля состояния поверхностного слоя деталей машин апробированы и внедрены на машиностроительных предприятиях. В результате внедрения годовой экономический эффект составил около 432 ООО рублей

1. Хворостухин Л. А., Шишкин С. В., Ковалев А. П., Ишмаков Р. А. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением. -М.: Машиностроение, 1988. 144 с.

2. Сулима А. М., Шулов В. А., Ягодкин Ю. Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. — М.: Машиностроение. — 240 с.

3. Елизаветин М. А. Повышение надежности машин. М.: Машиностроение, 1968.-267 с.

4. Костецкий Б. И., Колесниченко Н. Ф., Шевеля В. В. Качество поверхности и эксплуатация машин. // Тез. докл. Всесоюзной науч.-техн. конф. (18-21 окт. 1966 г.): Сборник. М., 1966. - с. 55-67.

5. Серенсен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. Несущая способность и расчет деталей на прочность. М.: Машиностроение, 1975. - 488 с.

6. Кравченко Б. А. К вопросу о влиянии наклепа и остаточных напряжений на усталостную прочность. // Тез. докл. Всесоюзной науч.-техн. конф. (18-21 окт. 1966 г.): Сборник. М., 1966. - с. 68-75.

7. Когаев В. П., Дроздов Ю. Н. Прочность и износостойкость деталей машин. М.: Высш. шк., 1991. - 319 с.

8. Елизаветин М. А., Сатель Э. А. Технологические способы повышения долговечности машин. М.: Машиностроение, 1964. - 438 с.

9. Вейцман М. Г. Влияние технологического нагрева на уровень остаточных напряжений и сопротивление усталости конструкционных металлов // Вестник машиностроения, 1990. № 5. - с. 60-62

10. Быков В. А., Всеволодов Г. Н. Выносливость и пластичность металлов // Прочность металлов при переменных нагрузках: Материалы третьего совещания по усталости металлов, 5-9 марта 1962. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-е. 99-110.

11. Одинцов JI. Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. Справочник. М.: Машиностроение, 1987.-328 с.

12. Кудрявцев И. В. Современное состояние технологии поверхностного пластического деформирования, как метода повышения несущей способности деталей машин. // Тез. докл. Всесоюзной науч.-техн. конф. (18-21 окт. 1966 г.): Сборник. М., 1966. - с. 20-33.

13. Butz G. A., Lyst J. О. Improvement in fatigue résistance of aluminum alloys by surface cold-working // Mater. Res. and Standards. 1961. -N 12. - p. 951-956.

14. Кудрявцев И. В., Чижик В. H. Повышение сопротивления усталости резьбовых деталей // Прочность металлов при переменных нагрузках: Материалы третьего совещания по усталости металлов, 5-9 марта 1962. -М.: Изд-во АН СССР, 1963. с. 204-224.

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

16. Торбило В. М. Алмазное выглаживание. М.: Машиностроение, 1972. -105 с.

17. Смелянский В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 2002. - 300 с.

18. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. М.: Машиностроение, 1978. -184 с.

19. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. М.: Машиностроение, 1987. - 208 с.

20. Кудрявцев И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении. М.: Машгиз, 1951.- 278 с.

21. Проскуряков Ю.Г. Технология упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов. М.: Машиностроение, 1971, -208 с.

22. Яценко В.К., Кореневский Е.Я., Думанская В.А. Регулирование свойств поверхностного слоя дисков компрессора // Технология и автоматизация машиностроения. 1984. - №33. - с. 94-97.

23. Донсков A.C., Торбило В.М. Выбор режимов алмазного выглаживания // Вестник машиностроения. 1981.-№5.-с. 52-55.

24. Озерова М.А. Упрочнение поверхностного слоя деталей при алмазном выглаживании // Алмазы: науч.-техн. инф. сб. 1972. - №7. - с. 10-12.

25. Папшев Д.Д. Эффективность методов отделочно-упрочняющей обработки // Вестник машиностроения. 1983. - №7. - с. 42-44.

26. Шиф И.М. Влияние режимов процесса обкатывания двумя роликами на характеристики упрочнения поверхностного слоя деталей // Учетные записки Пермского государственного университета им. A.M. Горького. -1960. Том. XVII. - вып. 3. - с. 47-60.

27. Безъязычный В.Ф. Влияние качества поверхностного слоя после механической обработки на эксплуатационные свойства деталей машин // Инженерия поверхности. Приложение к журналу "Справочник. Инженерный журнал". М.: Машиностроение, 2001. - №4. - с. 9-16.

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

29. Кравченко Б.А., Папшев Д.Д., Колесников Б.И., Моренков Н.И. Повышение выносливости и надежности деталей машин и механизмов. -Куйбышев: Куйбышевское книжное изд-во, 1966. 222 с.

30. Маталин A.A. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин. М.: Машгиз, 1956. - 452 с.

31. Красневский С.М., Макушок Е.М., Лазаревич Г.И. Экспериментальная оценка вклада деформационного упрочнения и остаточных напряжений в повышение выносливости при 1111Д образцов из стали 45 // Металлургия. -1988.-№22.-с. 106-107.

32. Маталин А. А. Повышение долговечности деталей в процессе их механической обработки. // Тез. докл. Всесоюзной науч.-техн. конф. (18-21 окт. 1966 г.): Сборник. М, 1966. - с. 34-54.

33. Маталин А. А. Технологические методы повышения долговечности деталей машин. Киев: Техника, 1971. - 144 с.

34. Ящерицын П. И., Рыжов Э. В., Аверченков В. И. Технологическая наследственность в машиностроении. М.: Наука и техника, 1977. - 256 с.

35. Дальский А. М. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин. М.: Машиностроение, 1975. - 223 с.

36. Бутенко В.И. Влияние технологической наследственности на качество поверхностей деталей машин //В сб. Чистовая обработка деталей машин. -Саратов, 1984.-е. 32-37.

37. Рыжов Э. В., Бауман В. А. Влияние технологической наследственности на качество поверхности при обработке поверхностным пластическим деформированием (ПГЩ) // Вестник машиностроения. 1973. - №10.с.27-32.

38. Бакиров Ю. А., Карелин И. Н. Обеспечение требуемого качества поверхностного слоя деталей при токарной обработке. // Станки и инструмент. 1985. - № 8. - с. 20-21.

39. Рыжов Э. В., Суслов А. Г., Федоров В. П. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. М.: Машиностроение, 1979. -175 с.

40. Рыжов Э.В., Аверченков В.И. Математическое моделирование технологических процессов механической обработки с учетомтехнологической наследственности // В сб. Автоматизация проектно-конструкторских работ в машиностроении. Тула, 1979. - с. 100-104.

41. Бакиров Ю.А. Исследование влияния технологической наследственности на состояние поверхностного слоя деталей при упрочняющей обработке // В сб. Поверхностный слой, точность и эксплуатационные свойства деталей машин и приборов. М.: 1980. - с. 98-101.

42. Юдин Д. Л., Фомин В. А. К установлению количественной характеристики технологической наследственности при отделочно-упрочняющей обработке ППД // Вестник машиностроения. 1984. — № 4. — с. 48-49.

43. Цветков В. Д. Система автоматизации проектирования технологических процессов. М.: Машиностроение. - 1972. - 275 с.

44. Дальский А. М., Васильев А. С., Кондаков А. И. Технологическое наследование и направленное формирование эксплуатационных свойств изделий машиностроения // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1996. -№10-12.-с. 70-76.

45. Васильев A.C. Направленное формирование качества изделий машиностроения в многосвязных технологических средах: Автореферат дис. . докт. техн. наук: 05.02.08.- М., 2001. -32 с.

46. Технологическая наследственность в машиностроительном производстве / A.M. Дальский, Б.М. Базров, A.C. Васильев и др.; Под ред. A.M. Дальского. М.: Изд-во МАИ, 2000. - 364 с.

47. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 1. Основы технологии машиностроения: Учебник для Вузов / В.М. Бурцев, A.C. Васильев, A.M. Дальский и др.; Под. ред. A.M. Дальского. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999.-564 с.

48. Сосновский JI.A. Статистическая механика усталостного разрушения. -Мн.: Наука и техника, 1987. 288 с.

49. Блюменштейн В.Ю. Функциональная модель технологического наследования в категориях и терминах технологии машиностроения // Вестник КузГТУ. 2001. - № 1. - с. 67-72.

50. Блюменштейн В.Ю. Функциональная модель механики технологического наследования // Вестник КузГТУ. 2000. - № 4. - с. 46-54.

51. Блюменштейн В.Ю. Механика технологического наследования как научная основа проектирования процессов упрочнения деталей машин поверхностным пластическим деформированием: Автореферат дис. . докт. техн. наук: 05.02.08. М, 2002. - 36 с.

52. Калпин Ю.Г., Филиппов Ю.К., Беззубов H.H. Оценка деформационной способности металлов в процессах холодной объемной штамповки // Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства. 1988. -№ 10. - с. 1-16.

53. Филиппов Ю.К. Критерий оценки качества деталей, получаемых холодной объемной штамповкой // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. -№2.-С. 3-9.

54. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

55. Колмогоров В.Л. Напряжения. Деформации. Разрушение. М.: Металлургия, 1970. - 230 с.

56. Богатов A.A., Мижирицкий О.И., Смирнов C.B. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. - 144 с.

57. Богатов A.A. О разрушении металлов при обработке давлением // Кузнечно-штамповочное производство. — 1997. — № 8. с. 2-7.

58. Смирнов C.B. Деформируемость и поврежденность металлов при обработке давлением: Автореферат дис. . докт. техн. наук: 05.16.05. -Екатеринбург, 1998. 38 с.

59. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Вища школа, 1983. - 176 с.

60. Блюменштейн В.Ю. Механика технологического наследования. Описание программы нагружения на стадии свободного ортогонального резания // Обработка металлов. 2002. - № 2. - с. 32-35.

61. Блюменштейн В.Ю. Механика технологического наследования. Формирование программ нагружения и оценка исчерпания ресурса пластичности на стадии свободного ортогонального резания // Обработка металлов. 2002. -№ 1(14). - с. 37-40.

62. Закономерности формирования состояния поверхностного слоя при свободном ортогональном резании / Кречетов A.A., Петренко К.П. -Кузбасс, гос. техн. ун-т. Кемерово, 2002. - 14 с. - Библиогр. 12 назв. -Рукопись деп. в ВИНИТИ 13.01.2003 № 81-В2003.

63. Дмитрович Д.И., Калиновская Т.В., Масаковская A.C. Исследование напряженного состояния на начальной стадии среза стружки // В сб.: Металлургия. М., 1982.-Вып. 16.-е. 154-156.

64. Промптов А.И., Замащиков Ю.И. О соотношении между распространением деформаций под обработанную поверхность и под поверхность резания // В сб.: Исследование металлорежущих станков и процесса резания металлов. Иркутск, 1973.-е. 166-172.

65. Армарего И Дж. А., Браун Р.Х. Обработка металлов резанием / Пер. с англ. В.А. Пастунова. М.: Машиностроение, 1977. - 326 с.

66. Клушин М.И. Резание металлов. М.: Машгиз, 1958. - 454 с.

67. Козлов В.А. Расчет глубины наклепанного слоя, формируемого при свободном прямоугольном резании материалов // Физика и химия обработки материалов. 1983. - № 3. - с. 94-99.

68. Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. М.: Машиностроение, 1969. - 148 с.

69. Зорев H.H. О взаимосвязи процессов в зоне стружкообразования и в зоне контакта передней поверхности инструмента // Вестник машиностроения. -1964. -№ 12.-е. 42-50.

70. Талантов Н.В., Черемушников Н.П. Закономерности пластического деформирования при резании металла // Известия Вузов. Машиностроение. 1980. -№ 7. - с. 123-127.

71. Гречишников В.А., Жохова В.В. Стабильность формирования стружки как фактор обеспечения надежности технологической системы // Вестник машиностроения. 1997. - № 9. - с. 20-25.

72. Смелянский В.М. Механика формирования поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах поверхностного пластического деформирования: Дис. . докт. техн. наук: 05.02.08; 05.03.05. М.: 1986. -555 с.

73. Смелянский В.М. Исследование очага деформации при поверхностном пластическом деформировании // В сб.: Новые процессы изготовление деталей и сборки автомобиля. М.: МАМИ, 1978. - Вып. 1.-е. 191-216.

74. Смелянский В.М. Геометрические аспекты пластического волнообразования при обработке поверхностным пластическим деформированием // Известия Вузов. Машиностроение. 1983. - №10. -с. 125-129.

75. Смелянский В.М. Исследование процесса алмазного выглаживания жестким инструментом: Дис. . канд. техн. наук: 05.02.08. М.: 1969. -229 с.

76. Смелянский В.М. Граничные условия для напряжений и скоростей для процессов поверхностного пластического деформирования // В сб. тез. докл. науч.-техн. конф.: Прогрессивные методы современной штамповки. -Кишинев, 1973. с .159-162.

77. Смелянский В.М. Механизм накопления деформаций поверхностного слоя деталей при обработке поверхностным пластическим деформированием // Автомобильная промышленность. 1980. - № 3. - с. 28-30.

78. Смелянский В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин при обработке ППД // Вестник машиностроения. 1982. - № 11.-с. 19-22.пластического деформирования (ППД) // Инструмент Сибири. 2001. -№ 1. - с. 18-23.

79. Механика технологического наследования. Показатель схемы напряженного состояния на стадии циклической долговечности / Блюменштейн В.Ю. Кузбасс, гос. техн. ун-т. - Кемерово, 2000. -8с.-Рукопись деп. в ВИНИТИ № 2968-В00.

80. Блюменштейн В.Ю. Механика технологического наследования как научная основа проектирования процессов упрочнения деталей машин поверхностным пластическим деформированием: Дис. . докт. техн. наук: 05.02.08. М.: МАМИ, 2002. - 595 с.

81. Трощенко В. Т., Коваль Ю. И., Цыбанев Г. В. Исследование связи усталостной долговечности металлов с уровнем циклических неупругих деформаций // Проблемы прочности. 1977. - №11. - с. 9-14.

82. Трощенко В. Т., Драган В. И. Исследование закономерностей неупругого деформирования и усталостного разрушения металлов при кручении // Проблемы прочности. 1982. - №5. - с. 3-9.

83. Фридман Я. Б. Механические испытания. Конструкционная прочность. -3-е изд., испр. и доп. М.: Машиностроение, 1974. - 368 с. -(Механические свойства металлов/ Я. Б. Фридман; ч. 2)

84. Пановко Я. Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. М.: Машиностроение. - 1960. - 193 с.

85. Постников В. С. Внутреннее трение в металлах. М.: Металлургиздат. -1969.-330 с.

86. Криштал М. А., Пигузов Ю. В., Головин С. А. Внутреннее трение в металлах и сплавах. М.: Металлургия. - 1964. - 245 с.

87. Писаренко Г. С. Рассеяние энергии при механических колебаниях. Киев: Изд-во АН УССР. - 1962. - 436 с.

88. Циклические деформации и усталость металлов: В 2 т. Т. 1. Малоцикловая и многоцикловая усталость металлов / В.Т. Трощенко, JI.A. Хамаза, В.В. Покровский и др.; Под. ред. В.Т. Трощенко. Киев: Наук, думка, 1985. -216 с.

89. Гурьев А.В., Тарасов В.П., Столярчук А.С. Эффективность ППД деталей из конструкционных углеродистых сталей, работающих в условиях мало цикловых напряжений // Вестник машиностроения. 1977. - №3. -с. 50-52.

90. Lukas P., Kunz L., Bartos J. Influence of gaseous environment on fatigue crack propagation in an austenitic steel / Mater. Sci and Eng. 1982. - N56. -p. 11-18.

91. Микропластичность и усталость металлов / Головин С.А., Пушкар А.; Под. ред. С. А. Головина. М.: Металлургия, 1980. - 240 с,

92. Коллинз Дж. Повреждение материала в конструкциях. Анализ, предсказания, предотвращение. М.: Мир, 1984. - 624 с.

93. Сервисен С.В. Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению. М.: Атомиздат, 1975. - 192 с.

94. Карзов Г.П., Леонов В.П., Тимофеев Б.Т. Сварные сосуды высокого давления. JL: Машиностроение, 1982. - 288 с.

95. Peterson R.E. Brittle fracture and fatigue in machinery // Fatigue and fracture of metals. New York: Wiley, 1952. - p. 74-85.

96. Coffin L.E. A study of the effects of cyclic thermal stress on a ductile metal // Trans. ASME. 1952. - 76, N6. - p. 273-291.

97. Manson S.S. Behavior of materials under conditions of thermal stress. Naca TN - 2933, 1953.-307 p.

98. Morrow J.D. Internal friction, damping and cyclic plasticity // Cyclic plastic strain energy and fatigue of metals, ASTM STP 378. Philadelphia: ASTM, 1965.-p. 45-84.

99. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наук, думка, 1981. - 344 с.

100. Карзов Г.П., Марголин Б.З., Швецова В.А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. СПб.: Политехника, 1993. - 391 с.

101. Федоров В. В. Термодинамические аспекты прочности и разрушения твердых тел. Ташкент: Фан УзССР, 1979. - 168 с.

102. Развитие вероятностно-детерминистской механики усталостного повреждения и разрушения. Отчет о НИР (заключительный) / ВНИТЦентр; Руководитель Р. Д. Вагапов. № ГР 81013879. - М., 1983. - 206 с.

103. Разработка методов прогнозирования долговечности деталей машин на основе вероятностно-детерминистской концепции двух основных стадий усталости. Отчет о НИР (заключительный) / ВНИТЦентр; Руководитель Р. Д. Вагапов.-№ГР 01840047611.-М., 1985.- 171 с.

104. Новожилов В.В., Рыбакина О.Г. Перспективы построения критерия прочности при сложном нагружении // Изв. АН СССР Механика твердого тела. - 1966,-№5.-с. 103-111.

105. Новожилов В.В., Кадашевич Ю.И. Микронапряжения в конструкционных материалах. JI.: Машиностроение, 1990. - 233 с.

106. Осадчий Н. В. Определение технологических условий обработки резанием по заданному значению усталостной прочности деталей газотурбинныхдвигателей: Автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.07.05. — Рыбинск, 1999.-22 с.

107. Зуев JI. Б., Целлермаер В. Я., Громов В. Е., Муравьев В. В. Ультразвуковой контроль накопления усталостных повреждений и восстановление ресурса деталей // Журнал технической физики. 1997. - №9. - с. 123-125.

108. Зуев J1. Б., Муравьев В. В., Данилова Ю. С. О признаке усталостного разрушения сталей // Письма в ЖТФ. 1999. - №9. - с. 31-34.

109. Чоудхури Мд.Н.А. Разработка расчетной модели формирования остаточных напряжений и методики их технологического обеспечения при обработке деталей обкатыванием и выглаживанием. Дисс. . канд. техн. наук. М.: МАМИ, 1988.-200 с.

110. Технологические остаточные напряжения / Под ред. A.B. Подзея. М.: Машиностроение, 1973.-216 с.

111. Журавлев A.B. Технологическое обеспечение сопротивления усталости деталей машин обкатыванием на основе учета интенсивности деформации поверхностного слоя. Дисс. . канд. техн. наук. М.: МАМИ, 1989. -178 с.

112. Кречетов A.A. Методика расчета параметров механического состояния поверхностного слоя деталей машин // Вестник КузГТУ. 2001. - №5. -с. 27-31.

113. Шапарин A.A. Разработка численной модели формирования поверхностного слоя деталей и методики технологического обеспечения механических параметров этого слоя при ППД обкатыванием. Дис. . канд. техн. наук. М.: МАМИ, 1989. - 201 с.

114. Кудрявцев Ю.Ф., Гуща О.И. Некоторые закономерности изменения остаточных напряжений при циклическом нагружении в зависимости от их начального уровня и концентрации напряжений // Проблемы прочности. -1986.-№11.-с. 32-38.

115. Труфяков В.И., Гуща О.И., Троценко В.П. Изменение остаточных напряжений в зонах концентрации при циклическом нагружении // Проблемы прочности. 1976. - №12. - с. 14-17.

116. Блюменштейн В.Ю. Исследование качества поверхностного слоя деталей машин после размерного совмещенного обкатывания. Дисс. . канд. техн. наук. М.: МАМИ, 1979.-254 с.

117. Справочник конструктора оптико-механических приборов / под ред. М.Я. Кругера, В.А. Панова. 2-е изд., доп. и перераб. - Д.: Машиностроение, 1967.-760 с.

118. Блюменштейн В.Ю., Антонов Ю.А., Гергал И.Н. Методика и устройства контроля геометрических параметров очага деформации при обкатывании и выглаживании деталей горных машин // Вестник КузГТУ. 2001. - № 3. - с. 26-27.

119. Школьник JI.M. Методика усталостных испытаний: справочник. М.: Металлургия, 1978. - 304 с.

120. Сухарев И.П. Экспериментальные методы исследования деформаций и прочности. М.: Машиностроение, 1987. - 216 с.

121. Кишкина С.И. Сопротивление разрушению алюминиевых сплавов. — М.: Металлургия, 1981.- 279 с.

122. Миттаг Х.-И. и др. Статистические методы обеспечения качества / Х.-И. Миттаг, X. Ринне: Пер. с нем. М.: Машиностроение, 1995. - 616 с.

123. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. -М.: Машиностроение, 1972. 216 с.

124. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие для втузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1988.-239 с.

125. Поллард Дж. Справочник по вычислительным методам статистики / Пер. с англ. B.C. Занадворова; Под ред. и с предисл. Е.М. Четыркина. М.: Финансы и статистика, 1982. - 344 с.

126. Баринов В.В. Влияние технологических факторов на уровень поврежденности поверхностного слоя деталей при обкатывании. Дисс. . канд. техн. наук. М.: МАМИ, 1984. - 187 с.

127. Кречетов A.A. Расчет циклической долговечности. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003611306. Заявка №2003610712, дата поступления 4 апреля 2003 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 29 мая 2003 г.

128. Станок буровой БГА2М: Формуляр / Анжерский машиностроительный завод. Кемерово: Редакционно-издательский отдел, 1990. - 34 с.

129. Трощенко В.Т., Хамаза Л.А., Николаев И.А., Драган В.И. Деформационные критерии усталостного разрушения, учитывающие вид напряженного состояния // Проблемы прочности. 1984. - №1. - с. 6-10.

130. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. М.: Машиностроение, 1968. -196 с.

131. Беренс В., Хавранек П.М. Руководство по оценке эффективности инвестиций: Пер. с англ. перераб. и дополн. изд. М.: Интерэксперт, ИНФРА-М, 1995.-528 с.

132. Идрисов А.Б., Картышев C.B., Постников A.B. Стратегическое планирование и анализ эффективности инвестиций. — М.: Информационно-издательский дом "Филинъ", 1996. 272 с.