автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Развитие теории технологии шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов

На правах рукописи

РЕПКО АЛЕКСАНДР ВАЛЕНТИНОВИЧ УДК 621. 923

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ТЕХНОЛОГИИ ШЛИФОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ, СКЛОННЫХ К ОБРАЗОВАНИЮ ТЕПЛОВЫХ ДЕФЕКТОВ

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование

механической и физико-технической обработки Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ижевск - 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет» (ИжГТУ)

Научный консультант: заслуженный деятель науки и техники РФ, заслуженный деятель науки УР, доктор технических наук,

профессор ИжГТУ Шаврин Олег Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация - ФГУП «Боткинский завод» г. Воткинск

Защита состоится "15"декабря 2005 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д212.065.02 в Ижевском государственном техническом университете.

Адрес университета: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая 7, ИжГТУ. С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Ижевского государственного технического университета. Автореферат разослан "31" октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертащ-

Кугультинов Сергей Данилович

доктор технических наук, профессор Макаров Владимир Федорович

доктор технических наук, профессор Носенко Владимир Андреевич

доктор технических наук>лр0

2 оеИ 2203042.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертации представлены научные результаты, связанные с повышением эффективности обработки плоских и криволинейных поверхностей деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов (титановые сплавы - ВТО, ВТ6, ВТ 14, сталь -ШХ15, 9ХС, 12X18Н9Т) при периферийном шлифовании стандартными и специальными перфорированными алмазными кругами с принудительной подачей смазывающе-охлаждающей технологической среды (СОТС) в зону резания.

Актуальность. Машиностроение - это базовый комплекс, определяющий научно - технический прогресс страны в целом. Современные машиностроительные предприятия и фирмы постоянно испытывают необходимость резкого повышения показателей качества выпускаемых машин и приборов. Развитие техники базируется на применении новых материалов. Это, прежде всего, конструкционные легированные стали и специальные сплавы на базе титана, вольфрама, никеля, алюминия. Требования к качеству продукции непрерывно растут - таковы условия рыночной экономики. Реализация этих требований в масштабах страны способствует ускоренному развитию отраслей науки и техники, обеспечивающих разработку, проектирование и изготовление конкурентоспособных изделий на базе применения результатов современных теоретических исследований, новейших технологий обработки материалов и сборки узлов. Решение задачи построения прогрессивных технологий финишной обработки деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, а также проектирования новых инструментов, эффективных по производительности и обеспечивающих требуемое качество поверхностей имеет большое практическое и теоретическое значение, особенно для таких сложных конструкций, как летательные аппараты, т.е. разработка научно - обоснованных методов создания высокопроизводительного бездефектного шлифования на базе новых технических решений представляет актуальную научно - техническую

проблему, имеющую важное народ?

Целью настоящей работы является: Разработка математических моделей полей напряжений и деформации, теплонапряженности и распределения температур, динамики очистки инструмента от засаливания по результатам исследования процесса шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов (титановые сплавы -ВТО, ВТ6, ВТ14, сталь-ШХ15,9ХС, 12Х18Н9Т) для построения эффективного по производительности и качеству получаемой поверхности технологического процесса, с использованием новых эффективных инструментов с подачей СОТС непосредственно в зону резания.

Направления исследования:

1. Исследование процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов как сложной системы с целью определения ее структуры и формализации функциональных связей ее составляющих с физическими свойствами материалов инструмента и детали, режимами резания, процессами тепловыделения и распределения тепловой энергии при стружкообразовании.

2. Построение математических моделей процесса резания материалов, склонных к образованию тепловых дефектов по принципу декомпозиции (геометрическая, динамическая, термодинамическая и гидрогазодинамическая), позволяющих прогнозировать свойства и характеристики инструмента и определять оптимальные параметры составляющих структуры системы шлифования.

3. Исследование процессов очистки инструмента от засаливания с разработкой эффективных методов ее осуществления на базе применения непосредственной подачи СОТС в зону резания.

4. Разработка алгоритмов решения задач оптимизации (по производительности, износостойкости инструмента, виброустойчивости, термоустойчивости, степени очистки абразивной поверхности круга, шероховатости обработанной поверхности и т.д.) техпроцесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов на базе полученных математических моделей.

5. Экспериментальная проверка теоретических выводов по степени подобия практическим результатам: составление условий подобия,

определение размерных и безразмерных корректирующих коэффициентов и точной оценки характеристик техпроцесса шлифования на конкретном станочном оборудовании.

Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов. Теоретические исследования выполнены на основе теории математического моделирования сложных систем и процессов со сосредоточенными и распределенными параметрами, теплофизики процессов резания, технической и теоретической гидрогазодинамики, теории подобия процессов, теории многокритериальной оптимизации (лексикографический метод), аналитических методов и средств вычислительной техники, методов математической статистики, математического анализа и интегрального исчисления.

Экспериментальные методы базируются на использовании современного оборудования и средств измерительной техники в производственных и лабораторных условиях на специально разработанных и изготовленных испытательных стендах, на применении теорий экспертного анализа и методов планирования экспериментов. Корректность разработанных математических моделей и их адекватность по известным критериям оценки изучаемых процессов, подтверждается использованием известных положений фундаментальных наук, а достоверность полученных теоретических результатов - сходимостью с данными эксперимента и результатами промышленной эксплуатации созданного инструмента, а также с результатами исследований других авторов. Полезность и новизна технического решения подтверждается актами внедрения разработок промышленными предприятиями.

На защиту выносится: результаты теоретического и экспериментального исследования процесса шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, как сложной системы, стандартными и специальными перфорированными (с принудительной подачей СОТС в зону резания) алмазными кругами, математические модели составляющих системы процесса шлифования и формализованные на их базе задачи оптимизации техпроцесса обработки, алгоритмы решения этих задач с удовлетворением многих

критериев оптимальности одновременно (по производительности, износостойкости инструмента, виброустойчивости, термоустойчивости, степени очистки абразивной поверхности круга, шероховатости обработанной поверхности и т.д.), в том числе:

1. Обобщенная модель процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов как сложной системы, формализованная по принципу декомпозиции с определением ее элементов и их взаимных связей, а также зависимостей показателей обработки (производительность, износостойкость инструмента, виброустойчивость, термоустойчивость, степень очистки абразивной поверхности круга, шероховатость обработанной поверхности и т.д.) от режимов резания, физических свойств материала детали, геометрии инструмента и абразива, метода подачи СОТС.

2. Компоненты обобщенной модели процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов представленные в виде математических моделей с определением целевых функций, критериальных оценок и ограничений с выявлением всех взаимных связей, а именно:

2.1 Комплекс зависимостей параметров геометрии специального перфорированного инструмента, его абразивного слоя от режимов резания и требований критериев оптимальности - геометрическая модель процесса шлифования.

2.2. Ударно - волновая динамическая модель процесса шлифования, построенная на базе применения принципов Сен - Венана.

2.3 Термодинамическая модель процесса шлифования, построенная на базе применения метода Фурье и подхода Карлслоу - Сипайлова.

2.4 Гидродинамическая модель процесса шлифования, построенная по результатам исследования кавитационных процессов в потоке СОТС.

2.5 Гидроаэродинамическая модель процесса очистки перфорированных шлифовальных кругов от продуктов шлифования.

3. Блок-схемы и программы решения задач определения параметров оптимального технологического процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов по производительности,

качеству поверхности, износостойкости и долговечности инструмента и отсутствию резонанса системы СПИД.

Научная новизна результатов исследования. Разработано научное обоснование построения техпроцесса шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, содержащее в себе следующую научную новизну:

- в ходе обработки шлифованием процесс образования стружки (ее форма и размеры), состояние поверхности материала (степень и глубина пластически деформированного слоя), теплонапряженность и шероховатость при заданных геометрических параметрах круга и абразива определяются ударно-волновым характером действия единичных и суммарных сил резания;

- получена модель уцарно-волнового процесса шлифования на базе модификации подходов Сен - Венана, Буссинеска и Бидермана, что позволило показать, что с увеличением податливости системы СПИД и ее элемента «инструмент - деталь» величина ударной силы уменьшается в квадратную степень, что позволяет оптимизировать техпроцесс по требованиям виброустойчивости;

- впервые термодинамическая модель процесса шлифования описывающая теплонапряженность в зоне обработки учитывает степень поглощения тепла массой стружки и передачу ее СОТС;

- доказано, что при обработке возникает эффективный процесс кавитации СОТС в зоне резания только с использованием перфорированных кругов, данный подход положен в основу определения размеров кавитационных паропузырьков, скорости их роста и влияния на процесс самоочистки рабочей поверхности круга;

- впервые установлено, что процесс очистки, параметры которого определяются с помощью решения обратной задачи Коши, происходит не только под влиянием кавитации, но и под влиянием точечных взрывов пузырьков перегретого пара, образующихся при поглощении тепла в зоне обработки кавитационными паропузырьками;

- впервые применен декомпозиционный метод построения обобщенной модели процесса шлифования с целью многокритериальной оптимизации параметров технологического

процесса, учитывающий требования по производительности, качеству поверхности, износостойкости инструмента, виброустойчивости системы СПИД и позволивший создать новую методику расчета и проектирования перфорированного инструмента с определением диаметров и длин каналов для подвода необходимого объема СОТС непосредственно в зону резания.

Практическая ценность. Выявлены факторы процесса обработки, позволившие разработать практические и инженерные рекомендации по управлению качеством получаемых поверхностей деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов и производительностью труда путем определения и назначения оптимальных режимов резания, использования спроектированных инструментов с принудительным подводом СОТС в зону шлифования и выбора СОТС с определенными характеристиками.

В целях прогнозирования результата финишной обработки построены алгоритмы и программные средства для решения многокритериальных задач поиска оптимальных по производительности, качеству поверхности, износостойкости инструмента прогрессивных конструкций шлифовальных кругов и составов СОТС, то есть оптимальных технологических процессов шлифования.

Разработанные математические модели позволили автоматизировать выбор оптимального технологического процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов (причем зарегистрирована высокая точность совпадения результатов теоретического исследования с реальными процессами шлифования), а также расчет и проектирование параметров шлифовальных кругов и их конструкций, оптимальных по показателям качества и производительности обработки, в результате чего достигнуто:

- увеличение стойкости алмазного инструмента в 5 раз в связи с улучшением очистки его рабочей поверхности от засаливания продуктами шлифования;

- улучшение качества обработанных поверхностей деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов по

показателям шероховатости в 1,3 раза, физико-механическим свойствам - уменьшение величины остаточных напряжений в 2,4 раза, исключение прижогов;

- повышение производительности труда в 1,5 раза, снижение энергозатрат на обработку - до 25 процентов, уменьшение себестоимости изготовления детали на 15 процентов, что в свою очередь, обеспечивает достаточно высокий уровень конкурентоспособности изделий на рынке сбыта подобной продукции.

Реализация результатов работы. Основные материалы диссертации использованы на машиностроительном заводе ФГУП «Боткинский завод»: при проектировании и изготовлении специальных перфорированных и алмазных шлифовальных кругов с прерывистой абразивной поверхностью для обработки деталей из титана, вольфрама, углепластиков и специальных сталей; при построении оптимальных технологических процессов шлифования деталей из титановых сплавов ВТ14, ВТ6, ВТО, специальных сталей 12Х18Н9Т, ШХ15, 9ХС, стандартным инструментом; при подборе станочного оборудования по точности, жесткости и виброустойчивости с целью получения требуемого качества обработки; при формировании баз данных по алгоритмам и программам поиска оптимальных режимов резания, геометрии инструмента, состава СОТС, характеристик оборудования при работе с новым инструментом.

Результаты диссертации внедрены на ОАО «Техновек»: применение нового инструмента для изготовления нефтяного оборудования; реконструкция станочного парка для работы в условиях применения шлифовальных кругов с принудительной подачей СОТС непосредственно в зону резания; создание участка по изготовлению специального алмазного инструмента.

В результате внедрения на практике исследований и выводов диссертационной работы на промышленном предприятии получен значительный экономический эффект.

Работа выполнялась в Боткинском филиале Иж ГТУ в соответствии с планами хоздоговорных и бюджетных НИР Иж ГТУ, ОАО «Техновек».

Работа в целом и ее отдельные части могут быть использованы предприятиями машиностроительной и инструментальной промышленности, исследовательскими организациями и центрами по разработке новых прогрессивных конструкционных материалов для анализа степени их обрабатываемости, высшими учебными заведениями в учебном процессе.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на всероссийской научно-методической конференции (г. Ижевск, 24-27 июня 1997 г.), конференции «Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности» (г. Ижевск, 5-10 октября 1997 г.), научно-технической конференции «Шлифабразив -98» (г. Волжский, 1998 г.), международном семинаре-выставке «Современные материалы, технологии, оборудование и инструмент в машиностроении» (г. Киев, 1999 г.), региональной научно-практической конференции «Социально-экономические проблемы развития региона» (г. Чайковский, 2001 г.), научно-методической конференции «Научные и методические проблемы подготовки конкурентоспособных специалистов» (г. Воткинск, 2002 г.), международной научно-технической конференции «Влияние технологии на состояние поверхностного слоя» (Польша, г. Poznan, 2002 г.), международной научно-технической конференции «Информационные технологии в инновационных проектах» (г. Ижевск, 29 - 30 мая 2003г.), международной научно-технической конференции «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы» (г. Волжский, 2003 г.), научно-методической конференции «Наука. Экономика. Образование» (г. Воткинск, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Технологии 2004» (Турция, г. Анталия, 2004 г.), ежегодной международной научно-технической конференции «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы» (г. Волжский, 2004 г.), 12 международной научно-технической конференции «СО-МАТ-ТЕСН 2004» (Словакия, г. Трнава, 14-15 октября 2004 г.), международном форуме «Высокие технологии- 2004» (г. Ижевск, 23-26 ноября 2004 г.).

Публикации. Основные положения работы отражены в 35 научных публикациях: 2 учебных пособиях (116 с. и 210 с.) в 3-х тезисах научно - технических конференций, 30 статьях, получен приоритет по заявке на патент РФ. Автор имеет 15 публикаций в изданиях, выпускаемых в РФ и рекомендуемых ВАКом для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук и 2 в зарубежных изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, 7 глав и заключение, изложенные на 326 с. машинописного текста.

В работу включены Д4 рис., 14 табл., список литературы из 260 наименований и 7 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, сформулирован объект и предмет исследования, изложена краткая характеристика работы, показана научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приведены данные о реализации и апробации основных положений диссертации.

В первой главе проведен анализ работ ведущих ученых и специалистов в области исследования процессов плоского периферийного шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов.

На основании анализа результатов исследования технологий финишной обработки деталей сложных изделий, а также конструкций некоторых видов формообразующего инструмента для их изготовления, установлено, что наиболее трудоемкими операциями является обработка плоских поверхностей и пазов, что обусловлено предъявляемыми требованиями к качеству поверхности и производительности. Установлено, что при шлифовании сплавов на основе титана большое влияние на формирование поверхностного слоя оказывает их низкая теплопроводность и высокая вязкость, конструкционных сталей - малая пластичность при наличии высокой теплопроводности, твердых сплавов и минера л окерамики - малая податливость и склонность к хрупкому разрушению. Кроме того, возникающие в процессе обработки вибрации детали, станка и

инструмента генерируют значительные импульсные нагрузки в зоне резания, что приводит к интенсивному разрушению абразивных зерен шлифовального круга и вызывает мгновенную потерю пластических свойств (охрупчивание) труднообрабатываемых металлических материалов. Шлифование материалов, склонных к образованию тепловых дефектов относится к числу сложных, так как включает в себя большое количество взаимосвязанных параметров (режимы резания, свойства материалов детали и абразива, жесткость системы СПИД и т.д.), оптимальное соотношение между которыми однозначно установить трудно, а подчас и невозможно. Традиционные методы изучения и формализации сложных объектов, при которых главное внимание уделялось исследованию процесса с целью установления качественных и количественных связей между входными и выходными параметрами, не отображают всех аспектов изучаемого процесса.

На основе анализа существующих способов подачи СОТС при шлифовании установлено, что наиболее эффективным и весьма перспективным способом является подача СОТС непосредственно в зону резания. Выявлено, что нет полного представления о технологических возможностях инструмента с подачей СОТС непосредственно в зону резания. Недостаточно изучен механизм этого процесса, что препятствует оптимизации условий его осуществления. Отсутствуют исследования гидродинамических процессов в зоне резания - возникновение и динамика кавитационных паропузырьков в потоке СОТС, принудительно подаваемой в зону шлифования. Не учтен теплообмен в зоне резания между стружкой и паропузырьками СОТС. Почти нет работ, посвященных проектированию перфорированных шлифовальных кругов, отсутствуют разработки математических моделей процессов стружкообразования, теплопоглощения, очистки от засаливания абразивной поверхности при применении данных инструментов.

Практически не изучены процессы взаимодействия раскаленной стружки с СОТС в жидком и парообразном состоянии, а также вопросы возможного использования энергии паров СОТС для очистки инструмента от засаливания продуктами шлифования.

Особые свойства сплавов на базе титана, молибдена, вольфрама, ванадия, хрома и т.д. требуют для обработки деталей из них особых инструментов и приборов контроля, специального оборудования, и как следствие, специфической для каждого материала технологии резания, шлифования, обкатки.

Таким образом, обзор литературных источников показал, что практически отсутствуют теоретические и экспериментальные исследования в области протекания теплофизических, динамических и гидродинамических процессов в зоне резания которые смогли бы служить непосредственно основой для выбора технологических параметров обработки деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов или определения оптимальных характеристик обрабатывающего инструмента. А исследование процесса шлифования деталей из данных материалов с разработкой математических моделей полей напряжений и деформации, теплонапряженности и распределения температур, динамики очистки инструмента от засаливания для построения эффективного по производительности и качеству получаемой поверхности технологического процесса представляет актуальную научно - техническую проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение.

Исходя из анализа многих исследовательских работ и производственного опыта периферийного шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, были сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены теоретические вопросы моделирования процессов плоского шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, как сложной системы, при применении алмазных шлифовальных кругов с принудительной подачей СОТС непосредственно в зону резания.

Сложная система «процесс шлифования» включает в себя три основных элемента: стандартный или специальный перфорированный алмазный шлифовальный круг, обрабатываемую деталь из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов и связывающий их процесс обработки.

Возможно получение моделей двух видов:

- в модели первого вида переменными являются основные геометрические характеристики шлифовального круга: диаметр, ширина, количество, расположение и длина отверстий для выхода смазывающе-охлаждающей технологической среды, а постоянными величинами - определенные опытным путем или заданные технологом рациональные режимы резания: глубина резания ^ силы резания Р^ Ру Рг, скорость окружная Г , скорость подачи Уи;

- в модели второго вида переменными являются режимы резания - скорость резания, глубина резания и подача, а параметрами -геометрические размеры шлифовального круга, например: наружный Я и внутренний Я0 радиусы, ширина режущей части В.

Решение модели первого вида позволяет получить оптимальную конструкцию шлифовального круга, обеспечивающего требуемый критерий оптимальности, например, заданную высоту микронеровностей поверхности обрабатываемой детали, а реализация второй модели позволяет получить оптимальные значения режимов резания, обеспечивающие получение требуемых значений критериев оптимальности.

На основании анализа требований реальных технологических процессов шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов важнейшими критериями оптимальности выбираем:

- максимизация производительности обработки (мм3/сек)

Кпроизе = {К + Ккр )' Кшр'Ь- Пхрея -> ШаХ ;

произв

зерен

- минимизация шероховатости обработанной поверхности

Я + а

Уп-Т \-cos

п

-1

п

-1

* Ш1П •

- минимизация величин пластических вырывов

1С -г - > min

- недопущение прижогов, т.е. минимизация температуры в зоне резания Кприж = в^

, У„, R, t, а, Ь, /, Ф^, Фсотс, у/х, у/2, ц/ъ min;

- повышение износостойкости инструмента (минимизация износа абразивной поверхности) Кши =QaM= tnk/To6p -> min;

- максимизация очистки абразивной поверхности от продуктов шлифования Коч - Э0/Az max;

- минимизация амплитуд колебания системы СПИД

к«ибР = aoi min;

максимизация экономической эффективности Кзк = ^цем, - 3ce6ecm —> max.

Математическое моделирование ведется по этапам:

1. Формализация критериев оптимальности описывающих цель функционирования процесса.

2. Определение граничных и начальных условий хода процесса для обеспечения связей с другими процессами.

3. Построение математических зависимостей и связей параметров процесса от режимов резания, геометрических характеристик инструмента и абразивного слоя, динамических характеристик системы СПИД.

Таким образом, разработана (рис. 1) методика блочного многофакторного моделирования процесса шлифования стандартным и специальным перфорированным инструментом деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов с поэтапным учетом требований многих критериев оптимальности, с построением межблочных связей, целевых функций и граничных условий, позволяющая формализовать задачу построения оптимальных технологических процессов и обеспечить с помощью методов лексикографической оптимизации и последовательными приближениями возможность ее решения.

Блок 1

Конкретизация модели:

а) построение технологии обработки

б) проектирование инструмента

Определение переменных и постоянных параметров процесса

Формализация ограничений (функциональные связи): в<[в\у<\у] и т.д.

Определение граничных

условий (функциональные связи)

Выбор и формализация

К

критериев оптимальности:

1=1

----------^---------ИППГ.,

Ранжировка по важности: К1УК] е[1.ЛГ]

N.

Выбор целевой функции: Кя -> ор(

Блок 2

Определение степени компромисса между критериями оптимальности п1К1-,пгК1;..(щ + я2 +...) = !

Решение задачи оптимизации по первому критерию пхК, -> ор!

Известные методы однокритериальной оптимизации

Блок 3

Нет

(появление отказа)

Проверка выполнения остальных параметров

Да

(все компромиссные критерии выполнены)

Конец, результаты

Блок 4

Рис. 1 Блок - схема построения оптимального по нескольким критериям проекта (конструкция шлифовального круга; техпроцесс обработки)

В третьей главе построена модель упруго - пластической деформации стружки при следующих допущениях и предположениях: силы резания достаточно велики для того, чтобы упругая деформация срезаемого материала перешла в пластическую, при этом на боковых и нижних гранях среза под действием сил резания возникают максимальные касательные напряжения, превышающие по значению предел прочности обрабатываемого материала. В этом случае происходит срез, формообразование стружки осуществляется за счет пластической деформации и возникновения (от перераспределения в процессе резания действия режущих сил) крутящего момента, выворачивающего стружку из тела детали.

Объемная деформация материала в зоне резания приводит к возникновению «наплывов» и сжатию всего объема стружки на величину:

Из предположения, что имеет место обратный процесс превращения энергии деформации, следует, что механическая деформация тела приводит к поглощению тепловой энергии при расширении и выделению тепловой энергии при сжатии в единицу времени. Поэтому изменение объема должно сопровождаться выделением тепловой энергии, нагревом самой стружки. Тогда механическая энергия, затраченная на пластическую деформацию стружки и ее нагрев, будет иметь вид:

Ограничим нагрев материала обрабатываемой детали температурой появления прижогов. Тогда за модель упруго - пластической деформации стружки необходимо взять функциональные зависимости значений температуры, действующих напряжений, максимальных толщин среза от режимов резания. Система уравнений, формирующая математическую модель, представляет собой многокритериальную задачу оптимизации процесса резания по производительности и недопущению прижогов, т.е. по максимизации глубин резания при ограничениях на величину нагрева. Целевой функцией естественно

ЬЕ 2 а • Ь

Р? ( 1 4(1+у)

2я1у ■¿>2 + (2в+б)2-г,

является глубина резания, граничными условиями - значения температур в процессе резания и условием совместности -обязательность возникновения упругих деформаций. Переменными параметрами являются геометрические характеристики абразивного слоя и зерен, инструмента, физические свойства обрабатываемого материала и скорости резания.

Ввиду достаточной малости абразивного зерна можно принять форму поверхности врезания как полукруг с радиусом, равным глубине резания и деформацию слоя, срезаемого единичным зерном, можно представить в виде деформации полупространства под действием распределенной равномерно по полукругу радиусом ( = 1гс нагрузки <7 = 2Рг/тг-/2 -согласно схеме и подходу Буссинеска. При деформации материала перемещение каждой точки пятна контакта обрабатываемой поверхности с абразивным зерном определяется полным эллиптическим интегралом:

В результате суммарного перемещения всех точек пятна контакта (рис. 2) Ж образуются наплывы зон А и перемещения в сторону х, а последнее создает поле напряжений в материале детали между двумя параллельными, расположенными на минимальном расстоянии друг от друга, режущими зернами.

х

Рис. 2 Формы канавок, наплывов, пластинчатых стружек от действия абразивных зерен

Касательные напряжения, возникающие в любой точке пространства между двумя параллельными зернами подчиняются закону:

г = -

3 2

(1-2у)+(1 + У)

V ( +

X__1-х

V"

1-х

у1(1-хУ+У2+12

(1)

Срез стружки происходит по линии отрыва 2 (рис.2 в)) и определяется по точкам, в которых ф из формулы (I) достигает значения предела прочности материала. Формула этой кривой 2 получается при , а максимальная толщина чешуйки Я определяется, если

г = г

критическое

приравнять к нулю производную по х (рис.2). Следовательно, наряду с запятообразной (при резании одним зерном) образуется и чешуйчатая стружка (между двумя параллельными зернами), что подтверждается проведенными экспериментами.

Связывая производительность с максимизацией толщин снимаемой стружки, получаем новую задачу многокритериальной оптимизации (позволяющую более точно определить производительность инструмента): в которой целевой функцией является толщина снимаемой с обрабатываемой поверхности стружки, граничными условиями - начальные температуры резания. Что касается условий -ограничений, то они дополняются, и представляют собой ограничение на нагрев в процессе резания АО, на величину затрачиваемой энергии 1/м и величину глубины резания а условия совместности включают в себя требование выполнения функциональных зависимостей толщины стружки от режимов резания и структуры абразивного слоя

у = Н

шах

(2)

п-1 " [ п-\)

при

I, 1аЬЕ) 0 ЬЕ 2 а-Ь21

Ав = -

2Р,

х =—; г = Гг1=

2 11 я-/-»'

1-2у +

£ ._

2 , С = ^ Г = —-агсвт---

* 6 Уокр *

д/ОР/ — /2

=агс5т ; ¡(Рг =0)=0; а = [а]; 6 = [6]; / = 3,2а; 6 = 1,2а;

Рг

1 4(1 + у) 1 , 1„

■У2Л-/2

+ 1

(4)

Р^К0ЫЕ; К0 е [0,1] (5)

Ограничения на значение силы резания (5) включены из условия максимально необходимой ее величины для обеспечения пластической деформации срезаемого материала и образования стружки.

Для решения задачи оптимизации разработаны алгоритмы и создано программное обеспечение, апробация которых показала пригодность для решения широкого класса задач определения прогрессивных бесприжоговых технологий шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов - особенно для титановых сплавов ВТ 14.

Также в работе выведена зависимость величины микронеровностей обрабатываемой поверхности при заданной производительности и

температуре в зоне резания - меньшей, чем температура появления прижогов на обрабатываемой поверхности:

Таким образом, установлены закономерности деформации материала при стружкообразовании в виде линейных и квадратичных уравнений с большим числом неизвестных (более 50) от параметров процесса резания, геометрических характеристик инструмента и детали, позволяющие определить ту часть материала поверхностного слоя, из которого образуется стружка, расположение зон пластической деформации материала стружки и полей максимальных касательных напряжений определяющих расположение линий отрыва стружки, величины предполагаемой шероховатости, температуру и энергию стружкообразования при динамически непрерывном характере обработки с обязательным выполнением трех критериев оптимальности - производительность обработки, бесприжоговость и шероховатость обработанной поверхности.

В главе 4 разработана динамическая (ударно - волновая) модель процесса стружкообразования. Приняты предположения, что, срезаемый элемент представляет собой стержень с приложенными к нему силами резания и силами противодействия (возникают на гранях среза). В этом случае применим и подход Сен-Венана, и закон Гука. Деформация стружки - стержня происходит послойно во времени по всей ее длине при действии импульса силы.

Ах

N л. Л n +--<к йг

Рис. 3 Схема движения элемента стержня Скорости деформации можно определять из решения уравнения движения ударных волн по стержню, сформулированному еще Сен-Венаном.

<Ш , „<12и

-.<Ь = рР—.<Ь (6)

2 йгЫ (¡2Ы

Учет сил противодействия можно провести по корректировке скорости уцарной волны с. Для получения решения уравнения (7) применяем метод Даламбера - ищем значение и в форме суммы двух трижды дифференцируемых непрерывных функций: и = /(сТ -г) + <р(сТ + г)

Из подхода Буссинеска в решении задач о продольном ударе по упругому стержню жестким телом груза массой т со скоростью и, дифференциальное уравнение движения которого получаем из (6), имеем:

Р=т

.Л* л*

Полагая г=сТ-1, из (6) получим функциональное уравнение

Г{2 + 2Ь)+-±-Г(2 + 21) = /«(*) —[-Г(2) д-Ь д-Ь

Решение этого уравнения ищется в интервалах измерения г: -Ь<г<Ц ¿<г<ЗЬ; ЗЬ<г<5Ь и т.д. в виде рекуррентных формул. Например, для интервала Ь<г<ЗЬ, что наиболее часто встречается на практике, формула имеет вид:

¿-г

С

Для учета сил противодействия, которые, как известно, зависят от податливости материала, применен подход В.Л. Бидермана -

контактная сила линеаризуется по перемещению в виде Рг = — , где

о

^ = м(1,г)-м.(г) и и,(Т) - перемещение самого груза, а и(Ь,Т) -перемещение торца стержня. Тогда дифференциальное уравнение движения деформированного слоя будет иметь вид:

Р

Р28= и{Ь,Т) - дифференцирование идет по времени Т.

И рекуррентная формула преобразуется в: f'{cT+l)= [С, sin к{ (ст + l)+c2 cos jfc, (ст + l)\ e~km+i) Общее решение определяет перемещение в виде:

u(L,T) = 5P1=—e

-к,сТ

кхс

singer

(8)

Из (8) легко определяется значение ударной силы в зависимости от времени резания. Силы противодействия определяются из условия достижения превышающих допустимые для сохранения прочности значения касательных напряжений и равны:

^■t-V^-^-VSL-W) Р =----z2 +

Tnxt{L-W) 2WTam-tVl¡KI,-^-t-T„-Vn{L-W)' W

Условия действия ударных нагрузок должны соответствовать условиям при реальном прогрессивном процессе шлифования, т.е. удовлетворять требованиям следующих критериев оптимальности: производительности, отсутствие или недопущение прижогов, заданная чистота обработанной поверхности и т.д. Задача оптимизации по производительности имеет вид:

2т ■ -t-V - — т ■V(L-W)

1ШП * ' ОКП ттг "п nV-1 " /

р -Р =

и

e'k2ct -sin kft --

Skxc

W

v„2-at0-w-v„

•z2-

rnn-t{L-W) 2W-Tmm-t-VOKp-K-t-rn-Vn{L-W) w v2-atn-fv-v

•max

(9)

При условиях (3) - (5) и

t + W

t ГТ2 w(i-w -i) t ГТ2 w(/- w -1) r i]

1

1

агсзйГ ; К^=0)=О, т„=[тп\ г^ =0,01[г„1(11)

видно, формула (8) дает закон затухания колебаний значений Р1действ, и во времени, и по длине обрабатываемой поверхности.

Процесс шлифования имеет волновой характер, т.е. при действии сил резания возникают ударные волны, резание сопровождается интенсивной вибрацией и инструмента, и детали, и самого станка, и снимаемой стружки с объемом СОТС. Учет законов изменения сил резания позволяет получить близкую к реальной ударно - волновую модель процесса резания. Импульсное воздействие ударной нагрузки вызывает вынужденные продольные колебания системы СПИД. Наложение ударных волн и продольных приведет, естественно, к резкому увеличению ударной нагрузки, т.е. к некоторому суммарному импульсу. Величина ударной силы /^определяет характер деформации и состояние поверхностного слоя детали, а также амплитуду и продолжительность колебаний в технологической системе СПИД. Известно, что в процессе шлифования участвуют одновременно достаточно большое количество абразивных зерен. Число режущих зерен зависит от многих факторов - от показателей зернистости а, Ъ, I; от глубины резания /; от режимов резания Уокр, Уп, от температур и количества подаваемой СОТС в зону резания и т.д. Но эти зерна в материал обрабатываемой детали врезаются не одновременно - процесс растянут по времени. Значит и возникновение импульсов режущих сил от каждого абразивного зерна также растянуто по времени. Количество импульсов определяет значение частот колебаний обрабатываемой детали.

Для определения величин ударных сил Рг использован закон

т,

количества движения тк • (гп +Уокр)= (т)с1Т

То

В момент начала врезания зерна в обрабатываемую поверхность, если считать, что удар зерном вызывает только упругую деформацию,

з

можно воспользоваться известной формулой Герца р =сх-32 При

определении параметров колебательного процесса обрабатываемой детали учтены силы трения от ее закрепления на станке (как демпфер) и рассмотрены ортогональные составляющие сил резания - ЦРу(Т) и XРг(Т'), создающие перемещения Ау и Аг соответственно. Возникающие упругие колебания системы описываются дифференциальным уравнением:

йг2 „ ¿2

^-^2 = 0 (12) Решение уравнения (12) получаем в виде: 2 = а0 • • зш(д/®2 -у/г-Т + у) (13)

J 2

+—Iо2-у/2— ~~амплитуда колебаний. Первоначальное перемещение (закон Гука)

I (у +у У АЬ^ а

определяет амплитуду а0 * Л М}дет + ——, фазу V * у

и темп затухания Ыа = , г = 1п

2ж-у/ а„

I 2 2 п колебаний, что позволяет из У(О -у/ ао(м)

(13) определить значение у. Тогда скорость прохождения волны гюмы ~ т ~ 2я ' и ударная сила резания

П

--е-кгГ~Т ■мЬУ^Т

°КУюты

Ход процесса деформации стружки зависит от колебательных процессов, вызванных действием ударных сил резания, всей системы

СПИД. Представленная в 3 главе модель стружкообразования усложняется - необходимо учитывать переменность значения силы резания и возможность появления резонанса. Последнее крайне нежелательно, так как может вызвать разрушение и детали, и инструмента, и оборудования. Задача поиска оптимальных технологических процессов дополняется условиями

с т т {ь}ен в

а = \Гт ТГ^В Гг1Ппгл.Птах1 Тупругих деф < ~ГБ «7 * То'> С3= ,2 " " '

/2 /

выполнение которых, обеспечивает отсутствие возникновения резонанса сил в процессе резания.

Следовательно, установлен ударно-волновой характер процесса шлифования, формализованный в виде системы нелинейных степенных уравнений с большим числом неизвестных (более 75), связывающей режимы резания, геометрические параметры инструмента и абразивного зерна, физические характеристики обрабатываемого материала и шлифовального круга со значениями величин переменных по времени ударных импульсов силы резания от параметров упругих колебаний системы СПИД - амплитуды и фазы с условием выполнения требований четырех критериев оптимальности - виброустойчивость, производительность обработки, бесприжоговость, и шероховатость обработанной поверхности.

В главе 5 представлено три составляющих части термодинамической модели процесса шлифования. Первая составляющая определяется решением стационарной тепловой задачи Фурье и построена по схеме Я. Г. Пановко, И. А. Биргера - нагрев полосы - пластины внешним источником симметрично по толщине. За полосу - пластину принимаем слой снимаемого материала детали плюс слой, на нижней границе которого температура не изменяется в процессе резания - остается равной начальной. Предполагается, что нагрев слоя, снимаемого одним зерном, происходит по всей его поверхности, так как он находится в зоне резания, т.е. в зоне высоких температур. Действующая температура в зоне резания принимается равной температуре сухого (без наличия СОТС) резания. Тогда схема нагрева полосы - пластины соответствует рисунку (рис. 4).

9=9,

окр среды

Рис. 4 Нагрев слоя точечным движущимся источником тепла Точка О - точка врезания абразивного зерна, а поверхность 02 -совпадает с обработанной поверхностью детали. Тепловое поле определяется по формуле:

Я

в=

4жЛа,]х2 + у2 + г2

Процесс сопровождается пластической деформацией части срезаемого слоя толщиной t (рис. 5). Без учета образования наплывов А (рис.2), объем деформированного материала равен:

ЗЯ(1-У) Р

АГ = ЬГпАТв-Х0=АУс =

3 V.

1 -V Р,

¿■К™ V Е-р, ет ь Е-р, в„

Значение температуры в точке врезания теоретически определить не удается.

Е О

Рис. 5 Схема хода пластической деформации

Полученные нами данные из экспериментов по определению температуры в точке врезания абразивного зерна в обрабатываемую поверхность при обработке инструментальной стали, совпали с выводами Е.М. Трента для стали ШХ15, а для сплавов на основе титана значение температуры определяем функциональной зависимостью с показателем - степенным многочленом:

0 = Д

1-е

Например, для титановых сплавов ВТ 6 и ВТ 14 Л,=1750,/=2,Л2=- 0,019.

Таким образом, функциональные соотношения поля температур по всему срезаемому слою и динамики хода пластических и упругих деформаций описывают первую составляющую часть термодинамической модели процесса шлифования, что позволяет определить условия предотвращения появления прижогов, недопущения температурного разрушения и химических реакций абразива с внешней средой, а также дает возможность прогнозировать физическое состояние обрабатываемого материала в любой момент времени резания и в любой точке детали.

Вторая составляющая часть термодинамической модели построена по схеме нагрева бесконечной полосы с заданной толщиной, движущемся источником тепла (точка резания) с учетом теплопередачи от стружки к обрабатываемой поверхности. Структура теплового поля определяется решением нестационарной задачи Фурье. Решение этого уравнения определяется для конкретного случая: известна функциональная зависимость температуры в точке врезания от сил резания (начальные условия, полученные в первой части термодинамической модели) и температуры образования прижогов (граничные условия). Необходимо интегрировать дифференциальное уравнение теплопроводности в

частных производных: дв/дТ - аЯгв (14)

При группировке переменных уравнения (14) в три безразмерных

X

безразмерная координата, решение определится в виде

— г Гт1

комплекса: 0 * = Вг - число Био; ~~]Г~ ~ ™ - число Фурье; ~Т е

А К

в—ф 4

Fo,Bi,y

\ X J

\

и формализует вторую составную часть

термодинамической модели шлифования. Задача поиска времени нагрева, а значит, и оптимальных скоростей и глубин резания в этом случае примет вид: Т —> opt,

ПРИ Ж1=Щ> =

i \ i cmp / "cmp иЦ

Для ее решения применяем метод лексикографической оптимизации, основанный на принципе ранжировки критериев оптимальности по важности и последовательных приближений по схеме рис. (6):

Рис. 6 Схема определения Т В основе формализации третьей составляющей части термодинамической модели лежат зависимости, полученные в результате решения задачи Фурье методом источников и стоков (метод Грина), в отличие от первых двух позволяющие учесть поглощение тепла потоком СОТС в зоне резания при применении перфорированных

шлифовальных кругов. Введя новые переменные: £ = ^, л H ~~2cc~' U = V» V<»<p ' получаем решение в виде:

(i5)

z—h

1

где коМ~ |~~ехР П1б%з ^ .г [ - интегральное представление

модифицированной функции Бесселя второго рода нулевого порядка. Поочередно учитывая поглощение тепла стружкой, кругом, деталью и СОТС, воспользовавшись безразмерным коэффициентом отношений действующих температур к максимальным (15) получим:

(9 = 160-2,5

Р-У^-1 -ш

* г окр рез т

^К^ТШ' где

¥сотс ' ^

¥йс=-

' [(^-Си I в, ' 9г Сут I ' ^Рсотс + Сущ I ' А ]

55,9 А

Я

а

! • К

+ 1

окр

Термодинамическая модель имеет вид ряда функциональных зависимостей для рассматриваемых случаев шлифования по решениям задачи Фурье, что дает возможность формализовать, в свою очередь, задачу поиска температурного поля резания с условием выполнения требований критериев оптимальности (производительность, качество, отсутствие прижогов и т.д.): ~ г+н

е=—-->оР1 при в<[вприж\

жЯБи

г-н

Решение ищется методом последовательных приближений по схеме (рис. 7).

Согласно этой схеме найденные температуры полностью определяют оптимальный набор параметров конкретного случая технологического процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов.

Рис. 7 Схема оптимизации температуры в зоне резания Таким образом, в результате теоретических и экспериментальных исследований определены интегральная и степенная зависимости величины температуры в зоне резания от параметров процесса обработки, геометрии инструмента и абразива, физических свойств материала детали и круга, характеристик ударно-волнового действия сил резания, позволяющие учесть распределение тепловых потоков (теплообмен) при сухом шлифовании и установить доли поглощения тепла деталью, инструментом и СОТС с условием выполнения требований пяти критериев оптимальности - виброустойчивость, производительность обработки, бесприжоговость, шероховатость обработанной поверхности и износостойкость инструмента.

В шестой главе исследованы гидродинамические процессы потоков СОТС и их влияние на стойкость инструмента, его очистку от засаливания и на качество получаемой поверхности материала. Как показали эксперименты и теоретические исследования, непосредственный подвод СОТС по каналам предложенной автором конструкции перфорированного круга значительно уменьшает теплонапряженность в зоне резания. Из условий максимизации подачи

V - /2/УА

СОТС в зону резания м-Мм ~ с учетом сил инерции

F4=Q,Sn3-nlg-d2 ■ px\r2-#o), скоростей движения стружки

у _ \ ОЩ,

' стр щах

L =-rr-^2Rt-t2 ■

2) и максимальной толщины стружки R-t

arceos-

окр

R ]

V2

окр

arceos -

R-t R

-R

построена геометрическая модель перфорированного круга (рис.8).

9, jo.

Рис. 8 Схема работы перфорированного круга Так как из-за большой величины скоростей Уокр и Ушр тах (десятки метров в секунду) в потоке СОТС возникает явление кавитации, обтекание абразивного зерна потоком СОТС соответствует схеме кавитационного течения Эфроса - Гилборга (рис. 9).

Рис. 9 Схема обтекания абразивного зерна потоком СОТС Течение характеризуется числом кавитации к = 2{рй -рк)/рх ■о2

размерами по длине:

1к = (-10,04636л:4 -39/70322Х3 + 330,30324*2 -405,95* + 132,32968)ь и ширине ак = (1Д6303*4 - 9,2064*3 +23,75954А"2 -2,51505*+10,70132}* кавитационной каверны (рис. 9) и давлением в струйке СОТС в зоне резания Рк = (1 + Лр02)р0 - 0,5А [Уогр + У„- (Уокр + У^^а - А^)]2. Процесс кавитации (холодное кипение) сопровождается появлением паропузырьков с пониженным давлением, что приводит к возможности их схлопывания и возникновения гидравлического удара СОТС по частицам обрабатываемой поверхности. Как показывают эксперименты и расчеты, сила гидравлического удара столь велика, что способна выбить целые частицы материала обрабатываемой поверхности, что ухудшает качество поверхности. Для устранения схлопывания необходимо создать такие условия резания, при которых выделяемое тепло разогревало бы паропузырек до высоких давлений и создавало бы процесс его выхлопа (точечного микровзрыва) с силовым воздействием на стружку - выбросом ее из зоны резания. Тоща в описании динамики паропузырька можно применить уравнение Рэлея (связывающее изменение давления и его радиус), систему уравнений теплопроводности с граничными условиями второго рода:

_ =Ж)-Р.о

ОТ) А '

агг ъ(йг

г—г + -йТг 2

А-\в др АдвЛ

А рдт

-,в{г,0)=в0-,в{г,т)=вк

А<-> дг

>г-г0

= 0; С - теплоемкость

дв_ г1, (1г0 дв _а1 д( 2д& 0Г + г1 йТ дг ~ г1 а\ дг

А-1 в 1 А Р «-» ГШо

Решение комплекса этих уравнений (обобщенная система уравнений)

2>/ЗА в„-вх г=

определяет величину радиуса паропузырька г ~ /-' т , где:

к • Хт* • Рг

а1 - температуропроводность жидкости и газа пузырька; X, 2 -теплопроводность жидкости и газа; Ьт- скрытая теплота парообразования;

- плотность теплового потока в жидкости и в газе пузырька; А -показатель адиабаты газа в пузырьке. Давление в кавитационном паропузырьке рг расходуется п^ишк^в^в^топе на удаление стружки. По решению комплекса ура! нениЗжонюендо определяются зависимости,

(¡.Петербург 1

* оэ

т.е. строится гидродинамическая модель течения СОТС в зоне резания. Необходимо давление определять оптимальным по требованию производительности, качества обработки и степени очистки инструмента, т.е. формализуется задача многокритериальной оптимизации:

-А

P*=Pr=Pl—-г^-^—>тах (16)

Vcc mcn, ■вст+Су Щ

Mem M

(

Cycc

№cm M

при условиях (3) - (5), (9) - (11) и

р«=ра+ро>

"стр max

2 {a-Kj '

lk = (-10,04636ЛГ4 -39,70322А"3 +330,30324Х"2 -405,95* + 132,32968)а ак = (1Д6303АГ4 - 9,2064ЛГ3 + 23.75954А"2 - 2,51505Л" + 10,70132)а

R-t

= -^->/2 Rt-t1-

arccos

pi =

pi"

V

| стр max

abl

Ikv+KK

^ + 2(a-U

= РГ>

p0 = In3 • n^ • p, ■ (r2 -я02)+ pl (r-H0)-cos<p

(17)

0,-0, = -

3K ¡3R(i-y) P, 1-v Л 2VOKPi E-p, вы Ъ E-pt

3r(\-v) p~ \-v pz

21V \ Е -р, вы Ь E -p, 0m

- 2V,

tl^L,(VoKp +K).K. AT,(x0 + h)+ 2VA{pem4 -1)

--^-<6„риж, АГ.= 2

С cm 4- Г 2

^ , Ер, ею-ъ E-p, em h

~Ch~hS

T <0,91468r- —; xa=hs*5 mkm\ Ch=x0--V Poo 2

/ р +и—

<п

Эта задача решается методом лексикографической оптимизации. Степень очистки от стружки зависит от величины силы ударной волны, возникающей на границе быстро расширяющегося (микровзрыв) паропузырька СОТС. Рассмотрены этапы развития паропузырька:

первый - начало расширения (ввиду малости начального радиуса г0

паропузырька применяется схема точечного взрыва). В этом случае верны уравнения неразрывности Рамсея и формула Жуковского для определения силы давления на контур пластины стружки

^ ~ (4+я){г} ^ + Л,П1'1 ^расш' этап характеризуется

динамикой процесса расширения паропузырька до максимального размера. В этом случае работа ударной волны определяется решением прямой задачи Коши, интегрируя уравнения:

до ди 1 ф „ др дри , ро Л д

—+о—+---— = 0 —+-£—+ (у-1)-—= 0 —

дт] дг р дг ' дт] дг г ' дт]

Для определения и, р и р используется теория размерности, суть которой в выборе таких определяющих параметров г, г/, а, ¿...для указанных неизвестных, которые позволяют вместо уравнений в частных производных получить уравнения в обычных производных. Выбираются основные единицы измерения: длина Ь; масса М\ время Т, т.е. размерности любой физической величины X имеют вид {х} = 11 -Мт - Т' ■ Понятие «размерность физической величины» выделяются фигурными скобками - {}. Рассматривается одномерное движение - расширение паропузырька от начальной сферы с радиусом г0 и плотностью р0 (в момент т|0, с начальным давлением р0 и скоростью о0). Для решения необходимо и достаточно иметь четыре определяющих параметра - г, Г1, а, Ь - таких, что {г} = Ь,{т]} = Т, {а}=М-Ьк-Т11, {ь} = Ьт-Тп. Тогда искомые функции представляются в виде и = У-г/т], р = ЧЯ-а/гк+3 ,

р = Р-а/гк*х -775+2. Решение системы получается как рекуррентные формулы перехода точек внутри паропузырька г,) в точки на ударной волне и в точки за ударной волной (У2, г2):

у-1

Гг-П 2 1

[у+1)

2 у

Г-1

(19)

На рисунке (рис. 10) приведена динамика состояния газа в паропузырьке при различных значениях параметров Ун г.

- I/

Рис. 10 Динамика состояния газа в паропузырьке где: в рис. 10 параболы 1 - г = (у~ЗУ, 2 - г = ~

\ 28 .

. Зависимости (19) позволяют определить

энергию э ударной волны по ее скорости с = 0,4-^Э/р1/л[г[и

текущему радиусу паропузырька г2-{э/р1)°'2 -г]0А ( 7- время расширения паропузырька до г2). Принято, что на границе ударной волны сосредотачивается масса материала окружающей среды, а масса материала паропузырька с плотностью р0 равномерно рассредоточивается по его объему. Тогда формула для определения

энергии: Э = 488,28рх с^Д/т^", где с, 2 - корни квадратного уравнения

с2-

я-<*и-УРи , 3-г] ЬРо'К ю Ю

с-

У-1 50 у1

^п . На вылет стружки

затрачивается только часть энергии Э, но такая, что должна превысить

центробежную энергию передвижения стружки

Ацб = а0 ■ тст ■ КД, Дй + а0). Автором предложена модель определения

энергии расширяющегося паропузырька, построенная на экспериментальном определении давления в зоне резания. Другими словами, сформулирована обратная задача Коши: по экспериментальным данным определить параметры безразмерных координат для решения системы уравнений Коши. Выведенные с этих позиций теоретические зависимости определяют гидродинамическую модель процесса работы паропузырька при выхлопе, причем позволяют построить технологию шлифования, при которой имеют место максимальные энергии удаления стружки ударной волной. Степень очистки инструмента определялась отношением энергии ударной волны к необходимой энергии удаления стружки. В этом случае задача поиска оптимальных параметров режимов резания, обеспечивающих максимальные значения энергии выброса стружки, принимает вид:

Э0 =

т.

У 32 32

при условиях (3) - (5), (9) - (11), (16) - (18) и

■ Э -> тах (20)

V 2

А

х-йц-Г-Ру | 3-у у

с., = —А. ± ШТ; А, = — и « V « « 2{бр0-Жи _ 10 "

/

2Ж Р-г'-^+^-Ррасш

5 Э 15625 <2 Р,= 32

■ в

' с 50/2 '

К4

¿г

(21)

•>Э0; г<а0

(22)

Установлены закономерности возникновения кавитации в СОТС в зоне резания и выполнена математическая интерпретация гидродинамики потока и газодинамики кавитационных паропузырьков в виде систем дифференциальных, степенных и нелинейных уравнений и функций, характеризующих давление в зоне резания, сверхвысокие давления в межзерновом пространстве и работу энергии при микровыхлопе на очистку шлифовального круга от продуктов резания, позволяющие построить техпроцесс шлифования по шести критериям оптимальности - виброустойчивость, производительность обработки, * бесприжоговость, шероховатость обработанной поверхности, износостойкость и степень очистки инструмента от продуктов шлифования.

В главе 7 приведены результаты периферийного шлифования конкретных материалов, склонных к образованию тепловых дефектов (титановые сплавы-ВТО, ВТ6, ВТ14, сталь-ШХ15,9ХС, 12Х18Н9Т) на специально спроектированном автором экспериментально -измерительном комплексе, состоящим из ряда самостоятельных узлов, каждый из которых предназначен для измерения и регистрации определенных параметров процесса обработки-динамику сил резания (амплитуды и фазы колебания, величины); температуры стружки, детали и СОТС; давления и расходы СОТС; формы и массы стружек; податливость материала детали и осевая жесткость шпинделя станка; дальность вылета стружки; вибрация системы СПИД и т.д. - вплоть до определения шероховатости, точности и физического состояния » обработанной поверхности, и наконец, степени очистки абразивного слоя инструмента от продуктов резания. Базой комплекса взят станок ЗГ642Д с измерительной электронной техникой с обработкой данных на ЭВМ. Процесс шлифования производился стандартными и специальными (перфорированными и прерывистыми) алмазными кругами. На силовом узле комплекса проведено измерение сил резания - эксперимент подтвердил ударно - волновой их характер (рис. 11). Все эксперименты сопровождались предварительными теоретическими расчетами по разработанным геометрической, динамической, термодинамической и гидрогазодинамической моделям процесса шлифования.

(Н) для одного зерна Z (см) 10,08

□ -Р;

г эксп ДЛЯ одного зерна,

10,5 14

. ~ Рг эксп» X - • - Рг

21 Т* 10""

Без обозначений - Р7

Рис. И Зависимость Рг жспдляодиогозерна, Р2 жсп, Рг эмп, Рг и г от

времени

На рисунке 11 приведены и результаты теоретических расчетов значений Р2 (включая и расчет по эмпирической формуле подхода Сипайлова - Карслоу). Теория обеспечивает точность определения сил резания с ошибкой, не превышающей 7 - 10%. Подтвердились и отклонения влияния податливости на значения действующих сил - она в процессе резания остается пропорциональной величине упругой деформации и мало зависит от хода пластической, что показывает, что расплавленный материал детали служит несжимаемой прослойкой, а не демпфером в процессе возникновения вибрации. Характер расчетного волнового процесса (вибрации) совпадает с экспериментальным с точностью ±5%, что позволяет теоретически определять зоны появления возможных резонансов сил. Замеры температур в зоне резания обработаны методами статистического и вероятностного анализа и сведены в таблицы и графики, полученные значения сравнивались с расчетными данными термодинамической модели. Отклонения не превысили 10%, например, для 111X15 и 9ХС это видно из рис. 12:

О <0 20 90 40 | I 0 10 Я Э0 <0 |

а) (=5 мкм; сталь ШХ-15 и Ст.9ХС Ь) /=7 мкм; сталь ШХ-15 и Ст.9ХС Рис. 12 Зависимость температуры от скорости и глубины резания Пример осциллограммы приведен на рисунке 13:

диапазон

начало конец

А=137100 В =138300

материал: 9ХС

Уокр = 7 м/с

1 5 мкм

Рис. 13 Осциллограмма изменения температуры в зоне резания

одним зерном

На гидродинамическом узле комплекса измерялись давления СОТС в зоне резания для разных скоростей шлифования (рис. 14), ще а) - шлифование стали 9ХС стандартным кругом 9,85 м/сек, У=2 м/мин, Р= 15 мкм, в) шлифование тсго же материала специальным перфорированным алмазным кругом 1^=17,74 м/сек, У=2 м/мин, /=15 мкм.

Полученные величины давлений отождествлялись с графиком 3 рис. 10, что позволяло определить структуру безразмерных переменных в уравнении Коши. Результаты решения уравнения Коши при найденных таким образом соотношениях между безразмерными переменными для других режимов шлифования и других материалов совпали с данными эксперимента (отклонение всего 3-4 %). Это позволило рекомендовать полученные результаты для внедрения на производстве в процесс формализации оптимальных технологий шлифования конкретных материалов, склонных к образованию тепловых дефектов.

Рис. 14 Осциллограммы давлений в зоне резания Анализ полученных результатов применения специальных перфорированных шлифовальных кругов доказали преимущество последних перед применением стандартных при обработке материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, что видно на рис. 15:

Рис. 15 Микрорельеф поверхности детали из сплава ВТ6 после обработки: слева - стандартным кругом; справа - перфорированным

1,3,5,7,9,11-К«„=17,74 м/с; 2,4, 6, 8, 10,12 - Уокр=26,2 м/с;

1,2,3,4, 5,6-отверстия 17% рабочей площади;

7, 8, 9,10, 11, 12-отверстия 30% рабочей площади;

1,2,7, 8 - ТС6; 3, 4, 9, 10 -МВ-2-МП; 5,6, 11, 12- 12Х18Н9Т

Рис. 16 Зависимость величины шероховатости от количества отверстий на рабочей поверхности. Круг АС6 250/200 М1 100%; Уп = 2 м/мин

Эксперименты выявили влияние количества отверстий на абразивной поверхности перфорированного круга на величину шероховатости (рис. 16).

Таким образом, на основании обработки статистических материалов экспериментальных исследований, теоретических расчетов и моделирования разработаны рекомендации построения оптимальных режимов шлифования конкретных материалов, склонных к образованию тепловых дефектов. Представлена возможность обеспечить требования следующих критериев оптимальности -виброустойчивость, производительность обработки, бесприжоговость, шероховатость обработанной поверхности, износостойкость и степень очистки инструмента от продуктов шлифования, а также экономичность проекта.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1.На основании проведенных исследований шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, перфорированными алмазными кругами с подачей СОТС непосредственно в зону резания установлено, что процесс обработки может быть представлен в виде сложной системы, включающей в себя отдельные функционально взаимосвязанные между собою составляющие части - модели, влияние которых может быть исследовано по методу декомпозиции и каждая из которых имеет свое критериальное условие-ограничение: геометрическая модель, связывающая оптимальные геометрические параметры инструмента и его абразивной поверхности с режимами резания - производительность и шероховатость поверхности; ударно-волновая модель, определяющая условия ударно-волнового действия сил резания - виброустойчивость; динамическая модель, связывающая деформацию обрабатываемого материала, стружкообразование и распределение тепловых полей в системе «инструмент-деталь» -теплонапряженность при деформации материала детали и стружкообразовании; гидродинамическая модель, описывающая процессы, связанные с подачей СОТС непосредственно в зону резания - степень охлаждения детали и инструмента; гидрогазодинамическая модель, учитывающая работу перегретого пара

СОТС по выбросу стружки из межзернового пространства - степень очистки инструмента от засаливания. По каждой модели формализуется многокритериальная задача поиска оптимальных режимов резания или конструкции шлифовального инструмента с применением лексикографического подхода и метода последовательных приближений.

2. В результате исследования процесса шлифования установлено, что в ходе обработки образование стружки (ее форма и размеры), состояние поверхности материала (степень и глубина пластически деформированного слоя), теплонапряженность и шероховатость определяются ударно-волновым характером действия единичных и суммарных сил резания, причем, с увеличением податливости системы СПИД и ее элемента «инструмент - деталь» величина силы удара зерна об обрабатываемую поверхность уменьшается в квадратной степени, а разработанная на базе модификации подходов Сен - Венана, Буссинеска и Бидермана модель уцарно-волнового процесса шлифования позволяет оптимизировать техпроцесс по требованиям виброустойчивости.

3. Проведено исследование теплообразования при шлифовании в условиях ударно-волнового характера действия сил резания и определяемого им изменения деформации обрабатываемого материала и стружкообразования. Выявлено, что для точного расчета теплонапряженности в зоне обработки необходим учет степени поглощения тепла массой стружки и передачи ее СОТС, часть тепловой энергии расходуется на образование паропузырьков СОТС динамически очищающих инструмент от засаливания.

4. При исследовании гидродинамики потоков СОТС в зоне резания установлено, что эффективный процесс кавитации, улучшающий очистку рабочей поверхности круга от засаливания, возникает только при шлифовании перфорированными кругами.

5. В результате исследования выброса стружки перегретым паром СОТС из межзернового пространства установлено, что процесс очистки инструмента от засаливания, параметры которого определяются с помощью решения обратной задачи Коши, происходит не только под влиянием кавитации, но и под влиянием точечных взрывов пузырьков перегретого пара, образующихся при поглощении тепла кавитационными паропузырьками в зоне обработки.

6. Разработан оригинальный, многоблочный, экспериментально -измерительный комплекс, позволивший определить точность построенных теоретических моделей процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов; модели проверены в производстве при шлифовании конкретных деталей из вышеуказанных материалов и подтвердили получение высокого качества продукции, что позволило создать матрицы и базы данных, служащих исходными данными для построения реальных оптимальных техпроцессов обработки.

7. На основе полученных в диссертации рекомендаций спроектированы и внедрены в производство на ФГУП «Боткинский завод» для плоского и фасонного шлифования поверхностей деталей летательных аппаратов из титановых сплавов ВТ6 и ВТ14 шесть типов перфорированных алмазных кругов с рассчитанными диаметрами, длиной и количеством каналов при условии обеспечения максимального объема подводимой непосредственно в зону резания СОТС, что позволяет значительно снизить температуру обработки, тем самым увеличить производительность, уменьшить шероховатость и не допустить прижогов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ АВТОРА:

1.Репко A.B. Аэрогидродинамика микровыхлопа в процессе шлифования // Экономика и производство. - 2004. - N 1.

2. Репко A.B. Изменение объема деформации срезаемого слоя при шлифовании // Интеллектуальные системы в производстве [Текст]: период. Науч.-практ. журн. -2005. -№1/ отв. за вып. В.А. Тененев. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2005. - 236 е.: ил.

3. Репко A.B. Напряженное полупространство при шлифовании // Технологии, оборудование, материалы. Экономика и производство № 4,2004.

4. Репко A.B. Обратная задача Коши об определении параметров сферического точечного микровыхлопа паропузырьков СОТС при шлифовании//Вестник ИжГТУ. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2004. - Вып. 1. - 60с.

5. Репко A.B. Очистка перфорированных шлифовальных кругов парами СОТС от засаливания/Сборник трудов конференции "шлифабразив - 98". Волжский: ТОО Полиграфист,1998. -236с.

6.Репко A.B. Применение перфорированных кругов для гидроабразивной обработки/ Вестник ИжГТУ. - Вып.4 -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2000. -60с.

7. Репко A.B. Расчет масс стружки и действующих на нее сил давления пузырька СОТС//Вестник ИжГТУ. - Вып.2 -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1999.-82С.

8.Репко A.B. Ударно - волновая модель процесса стружкообразования// Материалы международной научной конференции «Технологии 2004» //Современные наукоемкие технологии. Изд - во «Академия естествознания». Москва. - 2004. - N 2.-189 с.

9. Репко A.B. Условия самоочистки алмазных зерен перфорированного круга в процессе шлифования//Междунар. семинар - выставка "Современные материалы, технологии, оборудование и инструмент в машиностроении". -Киев, 1999. -130с.

10. Репко A.B., Брагин Д.В. Исследование влияния вибраций на процесс шлифования/ Информационные технологии в инновационных проектах: Тр. IV Междунар. науч.-технич. конф. (Ижевск, 29 - 30 мая 2003г.). - В 4 ч. - Ч. 3. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - 136 е..

11. Репко A.B., Кирьянов А.Г. Автоматизация расчета параметров специальных алмазных шлифовальных кругов с максимальной производительностью/Информационные технологии в инновационных проектах: Тр. IV Междунар. науч.-технич. конф. -Ч. 3. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - 136 с.

12. Репко A.B., Кирьянов А.Г. Математические модели процессов шлифования труднообрабатываемых материалов алмазным инструментом: Учеб. пособие. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2004. - 116 с.

13. Репко A.B., Кирьянов А.Г. Определение частоты колебаний при шлифовании//Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Сб. ст. межд. науч.-техн. конф. ВИСИ. -Волжский, 2004. - 278 с.

14. Репко A.B., Кирьянов А.Г. Погрешности экспериментального определения тепловых параметров процесса шлифования // Интеллектуальные системы в производстве [Текст]: период. Науч.-практ. журн. -2005. -№1/ отв. за вып. В.А. Тененев. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2005. - 236 е.: ил.

15. Репко A.B., Кирьянов А.Г. Применение алмазного перфорированного шлифовального круга с поперечными пазами/ Научно техн. междунар. конф. Влияние технологии на состояние поверхностного слоя - ПС'02. Gorzow Wlkp. - Poznan, 2002 г.

16. Репко A.B., Кирьянов А.Г. Средства измерения гидроудара при обработке перфорированными шлифовальными кругами//Сб. трудов региональной науч.-практ. конф. Чайк. фил. ИжГТУ. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2001.-316 с.

17. Репко A.B., Кирьянов А.Г. Экспериментальное определение величины силы удара алмазного зерна при шлифовании//Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Сб. статей межд. науч.-техн. конф. ВИСИ - Волжский, 2004. - 278 с.

18. Репко A.B., Сентяков Б.А. Гидродинамическая модель шлифования алмазным перфорированным кругом//Вестник ИжГТУ. -Вып.1 -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. -76 с.

19. Репко A.B., Старшее Д.В. Действие смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС) при приближении шлифовального круга к обрабатываемой поверхности//Информационные технологии в инновационных проектах: Тр. IV Междунар. науч.-технич. конф. (Ижевск, 29 - 30 мая 2003г.). - В 4 ч. - Ч. 3. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. -136 с.

20. Репко A.B., Старшее Д.В. Метод определения температуры в зоне резания // Интеллектуальные системы в производстве [Текст]: период. Науч.-практ. журн. -2005. -№1/ отв. за вып. В.А. Тененев. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2005. - 236 е.: ил.

21. Репко A.B., Старшев Д.В. Оптимизация гидродинамических процессов при применении перфорированных шлифовальных кругов/ /Технологии, оборудование, материалы. Экономика и производство № 1,2004.

22. Репко A.B., Старшее Д.В. Параметры срезаемого слоя при плоском шлифовании прерывистым шлифовальным кругом//Вестник ИжГТУ. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - Вып. 4. -60 с.

23. Репко A.B., Старшее Д.В. Повышение производительности шлифования за счет управления упруго - пластическими деформациями материала// Технологии, оборудование, материалы. Экономика и производство № 3,2004.

24. Репко A.B., Старшее Д.В. Распределение гидродинамического давления по поверхности прерывистого шлифовального круга/ Наука. Экономика. Образование: Сб. тр. науч.-метод. конф. ВФ ИжГТУ. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - 176 с.

25. Репко A.B., Старшее Д.В., Брагин Д.В. Влияние характеристик процесса шлифования на величину вязкости смазочно-охлаждающей технологической среды в зоне резания// Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Сб. статей междунар. науч.-техн. конф. ВИСИ - Волжский, 2003. - 264 с.

26. Репко A.B., Старшее Д.В., Кирьянов А.Г. Динамика процесса прерывистого шлифования // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Сб. статей междунар. науч.-техн. конф. ВИСИ. - Волжский, 2004. - 278 с.

27. Репко A.B., Старшев Д.В., Кирьянов А.Г. Распределение тепловых потоков в зоне резания// Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Сб. статей междунар. науч.-техн. конф. ВИСИ - Волжский, 2004. - 278 с.

28. Репко A.B., Старшев Д.В., Кирьянов А.Г. Система контроля шероховатости поверхности и скорости подачи при шлифовании // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Сб. статей междунар. науч.-техн. конф. ВИСИ. - Волжский, 2003.-264 с.

29. Репко A.B., Уразбахтин Ф.А., Репко В.Н Оценка Экспертным Советом проектов технической Системы/ ИМИ. - Ижевск, 1992. - 7с -Деп. в ВИНИТИ 10.03.92, № 814-В92.

30. Репко A.B. Тепловые потоки в зоне резания при шлифовании. // Вестник ИжГТУ. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2005. - Вып. 4. - 60с.

48

31. Репко A.B., Уразбахтин Ф.А.,г разработки моделей показателей ф систем/ ИМИ. - Ижевск, 1992. -7с 816-В92.

32. Уразбахтин Ф.А., Уразбахти критических ситуаций в алмазном uij под ред.проф. Ф.А.Уразбахтина. -Иж

33. Репко A.B., Юсупов Г.Х. ВлилпПЬ iiyv^vva Ааощацпп па теплообмен в зоне резания алмазными шлифовальными кругами. Сб. науч. тр. ИМИ "Методы вычислительного эксперимента в инженерной практике". -Ижевск, 1992, вып.2, -с.42-55.

34. Репко A.B., Юсупов Г.Х. Геометрические характеристики зоны резания процесса шлифования специальными (перфорированными) алмазными кругами с внутренней подачей СОТС/Сб. науч. тр. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1997. -140 с.

35. Репко A.B., Юсупов Г.Х. Термодинамическая модель шлифования алмазным перфорированным кругом/Избранные ученые записки. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. -116 с.

А.В.Репко

05 - 2 2 6 Об

РЫБ Русский фонд

2006-4 27994

Подписано к печати 25.10.2005г. Формат 60x84/16.

Бумага писчая. Усл. печ. л. 2,0.Тираж 100 экз. Заказ№_

Отпечатано в типографии ИжГТУ, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7

ПРЕДИСЛОВИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОЦЕСС ШЛИФОВАНИЯ И КАЧЕСТВО ОБРАБОТАННОЙ

ПОВЕРХНОСТИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

1.1. Особенности шлифования деталей из труднообрабатываемых материалов, склонных к образованию тепловых дефектов

1.2. Некоторые проблемы шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов

1.3. Пути повышения эффективности применения шлифовального инструмента при обработке материалов, склонных к образованию тепловых дефектов 33 ВЫВОДЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ

ДЕТАЛЕЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ, СКЛОННЫХ К ОБРАЗОВАНИЮ ТЕПЛОВЫХ ДЕФЕКТОВ

2.1. Элементы и связи сложной системы «процесс шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов»

2.2. Целевая функция, критериальные оценки и ограничения при моделировании системы «процесс шлифования»

2.3. Обобщенная математическая модель процесса шлифования 64 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ СТРУЖКИ ПРИ АЛМАЗНОМ

ШЛИФОВАНИИ МАТЕРИАЛОВ, СКЛОННЫХ К ОБРАЗОВАНИЮ ТЕПЛОВЫХ ДЕФЕКТОВ

3.1. Упруго - пластическая модель деформации стружки

3.2. Пределы изменения скоростей шлифования алмазным кругом

3.3. Напряженное полупространство как модель шлифования единичными зернами абразива

3.4. Обобщенная модель стружкообразования в упруго - пластической стадии процесса

ВЫВОДЫ ;

ГЛАВА 4. УДАРНО - ВОЛНОВАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, СКЛОННЫХ К ОБРАЗОВАНИЮ ТЕПЛОВЫХ ДЕФЕКТОВ

4.1. Принцип Сен - Венана в моделировании поля напряжений и деформаций стружки под действием ударных нагрузок

4.2. Принципиальная схема хода упруго - пластической деформации стружки в процессе шлифования •

4.3. Процессы упругих деформаций в зоне шлифования

4.4. Собственные и вынужденные колебания системы «станок - инструмент -режущее зерно - стружка - деталь» 150 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 5. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ

АЛМАЗНЫМ ШЛИФОВАЛЬНЫМ КРУГОМ 5.1. Пластическое сжатие в зоне врезания абразивного зерна

5.2 Температура в зоне резания

5.3 Построение модели процесса шлифования по'методу Фурье

5.4 Модифицированный метод Карлслоу - Сипайлова в решении задачи построения температурного поля в зоне алмазного шлифования при принудительной подаче СОТС 191 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 6. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ

АЛМАЗНЫМ ШЛИФОВАЛЬНЫМ КРУГОМ 6.1. Кавитация в потоке СОТС в зоне резания

6.2 Процесс микровыхлопа СОТС при шлифовании

6.3 Параметры сферического точечного взрыва - микровыхлопа СОТС (обратная задача Коши)

6.4 Очистка от стружки перфорированных шлифовальных кругов с принудительной подачей СОТС

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 7. ПРАКТИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКИХ' МОДЕЛЕЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

7.1. Формализация техпроцесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов по показаниям виброустойчивости

7.2 Оценка термодинамической'модели процесса шлифования для одного абразивного зерна

7.3 Влияние СОТС на термодинамические и энергетические процессы в зоне резания и на очистку инструмента от продуктов шлифования

7.4 Формирование свойств поверхностного слоя деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов 309 ВЫВОДЫ , 327 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 329 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 332 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Результаты практического и теоретического экспериментов 355 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Программы и пример расчетов данных теоретических экспериментов

На мировых рынках продукции конкурентоспособность отечественного машиностроительного комплекса в значительной степени связана с модернизацией и дальнейшим развитием производства абразивного инструмента, технологий финишной обработки, доля которой в промышленно развитых странах достигает более 80 процентов от всего объема затрат времени на изготовление детали. При шлифовании главными участниками являются твердые частицы абразива, СОТС и физико-механические процессы деформирования. Все это происходит при сверхвысоких температурах в малой по объему зоне, труднодоступной для наблюдения. Решение задачи построения прогрессивных технологий финишной обработки деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, а также проектирования новых инструментов, эффективных по производительности и обеспечивающих требуемое качество поверхностей имеет большое практическое и теоретическое значение, особенно для таких сложных конструкций, как летательные аппараты, т.е. разработка научно - обоснованных методов создания высокопроизводительного бездефектного шлифования на базе новых технических решений представляет актуальную научно - техническую проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение.

Изучению этих вопросов с целью исследования процесса шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов как сложной системы, новыми эффективными инструментами с подачей СОТС непосредственно в зону резания, с разработкой математических моделей полей напряжений и деформации, теплонапряженности и распределения температур, динамики очистки инструмента от засаливания для построения эффективного по производительности и качеству получаемой поверхности технологического процесса посвящается настоящая работа.

Автор выражает особую благодарность за большую помощь в отработке научных обоснований в данной работе профессору, доктору технических наук, заслуженному деятелю науки и техники РФ Абрамову Ивану Васильевичу.

Обозначения и сокращения

2 2

Е - модуль упругости 1 рода; Н/см , кГ/см сг^сг^сг, - нормальные напряжения по направлению х,у, z; Н/см , кГ/см

Txy>Tyz>Txz " касательные напряжения по плоскостям ху, xz,yz; Н/см , кГ/см v - коэффициент Пуассона ех, е, ez - относительные удлинения гпоп, гпр0д - линейные поперечные и продольные удлинения

Л Л

G - модуль сдвига, модуль упругости 2 рода (сдвиг); Н/см , кГ/см Уху' Yyz j Уxi - относительные сдвиги сечений ху, xz, yz

U - энергия деформируемого объема V; Н*см, кГ*см

Рг, Рх, Ру - силы резания по направлениям л:, у, z; Н, кГ

М - крутящий,.изгибающий момент; Н»см, кГ*см а, - коэффициент линейного температурного расширения; 1/°С

Д - коэффициент объемного температурного расширения; 1/°С в - температура; °С

V„ - скорость подачи; см/мин, см/сек

V0Kp - окружная скорость; см/мин, см/сек

Qnc - теплота плавления стружки; Дж, ккал

Ср - теплоемкость обрабатываемого материала; Дж/К, ккал/кг-град Q - теплота; Дж, ккал t - глубина резания; см, мм, мкм h - линейный размер высоты, толщины; см, мм

8 - податливость; см/Н, см/кГ ■ х,у, z - координаты; м, см, мм, мкм а, Ъ, I - линейные размеры абразивного зерна; мм, мкм

Т- время; сек I

L,B,H- геометрические длина, ширина и высота; м, см, мм R - радиус окружности; см, мм

3 3 3 ' *

W - объем; см , мм , мкм п - количество зерен, промежутков; шт

S, - площадь /-го сечения; см2, мм2, мкм2

S - расстояние, путь; см, мм, мкм р - угол; радиан, градус

W- линейное перемещение; см, мм, мкм

Wt - объем стружки; мм3; мкм3 у - удельный вес; Н/см , кГ/см

С - скорость ударной волны, звука; м/сек, см/сек v - скорость движения тел; м/сек, см/сек

F - площадь сечения деформируемого стержня; см , мм р - плотность материала стержня; кг/м3, кГ»сек2/см4

N - сила по нормали в сечении; Н, кГ ■ и - истинная скорость перемещения точки; м/сек, см/сек, мм/сек т - масса; кг, кГвсек2/см - сближение сечений при деформации; см, мм, мкм а) - угловая скорость; рад/сек су, - частота упругих колебаний; 1/сек

Cs - коэффициент жесткости; Н/см, кГ/см a0i - амплитуда колебаний г-ой точки системы; см, мм, мкм

X - коэффициент теплопроводности; Вт/м»К, Вт/м*°С q - тепловой поток; ватт, ккал/сек*см2

С - теплоемкость; Дж/К, ккал/ °С а - коэффициент температуропроводности; м /сек а0 - коэффициент теплоотдачи; Вт/м *К, ккал/см •сек'град

FM - центробежная сила; Н, кГ р - давление; Па, кГ/см2

0 - коэффициент расхода; г - радиус паропузырька СОТС; см, мм, мкм

LT - скрытая теплота парообразования; Дж, ккал/кГ

Р - сила давления; Н, кГ

Д, - перемещение по закону Гука; см, мм, мкм

Д - оператор Лапласа;

Кпк, - коэффициенты пропорциональности у/, - сдвиг фазы колебания; радиан

Э - энергия; Дж, кГм паб - число оборотов вращения; l/ceK

А - работа; Дж, кГм qk - расход жидкости через канал в инструменте; см /сек

SpcJ - площадь зоны резания; мм2, мкм2 jB - число межзерновых каверн; шт d - диаметр подводящего СОТС канала; мм т1 - к.п.д., доля чего - либо; проценты, часть единицы

Нр - давление; мм.в.ст

ДЯ - высота микронеровностей; мкм д(ИЛл " разница между межплоскостным расстоянием напряженного ненапряженного (эталонного) образца; мкм lum - межплоскостные расстояния ненапряженного образца; мкм а - фаза, р - фаза, а' - фаза - структурное состояние материала

Примечание: первые обозначения размерностей даны в системе СИ.

ВВЕДЕНИЕ

Энергетикой развития современной техники является необходимость резкого повышения показателей качества выпускаемых машин и приборов. Количество требований к качеству продукции непрерывно растет - таковы условия рыночной экономики. Наличие острейшей конкуренции в сбыте одноименных по назначению изделий требует от предприятий - изготовителей не только повышать их износостойкость, долговечность бесперебойной работы, точность и качество исполнения процессов функционирования и их экономичность по энергозатратам в условиях эксплуатации покупателем, но и обеспечивать достаточно низкую себестоимость их производства. В масштабах страны комплекс требований предприятий способствует ускоренному развитию отраслей науки и техники, обеспечивающих разработку, проектирование и изготовление требуемых изделий на базе применения более точных теоретических исследований, применения новейших технологий обработки материалов и сборки узлов. Очевидно, что упомянутый комплекс требований предприятий в полной мере требует усовершенствования технологий финишной обработки деталей машин и приборов. Результаты финишных операций окончательно1, определяют качественные характеристики изделий. Как известно, основная часть финишных операций - это шлифовальные работы различных видов - обдирочное, глубинное, тонкое, доводочное и т.д. шлифование. Процесс развития техники базируется на применении новых материалов. Это, как правило, конструкционные легированные стали и специальные сплавы на базе титана, вольфрама, никеля, алюминия и даже драгоценных материалов — платины, золота, серебра. Большинство из этих материалов относятся к классу так называемых «труднообрабатываемых». Классификацию труднообрабатываемых металлических материалов проводят по различным признакам: по термостойкости, вязкости, прочности, по взаимодействию с режущим инструментом, по склонности к химическим реакциям с внешней средой (СОТС, воздух, химический состав абразива).

Необходимо отметить важнейшие проблемы обработки таких материалов -невозможность получения поверхностей обработки заданного качества по точности, чистоте, химико-физическому состоянию или слишком низкая производительность при применении существующих технологий шлифования, склонность материала к образованию тепловых дефектов. На практике известно немало случаев, когда вновь созданные материалы с прекрасными эксплуатационными свойствами длительное время не могли быть использованы в промышленности из-за отсутствия инструмента для их обработки [191, 200].

Поведение абразивного инструмента при .шлифовании этих материалов различно. При шлифовании сплавов на основе никеля и титана происходит быстрое «засаливание» абразивных кругов. Рабочая поверхность покрывается слоем налипшего металла, резание прекращается, заменяясь усиленным трением.

Большую опасность представляют прижоги шлифованной поверхности, появляющиеся сравнительно быстро в связи с интенсивным затуплением кругов. Применение более мягких кругов здесь не спасает положение, так как при этом нельзя обеспечить ни высокой производительности, ни высокой точности в связи с быстрым осыпанием инструмента. Поэтому особую роль играют методы улучшения шлифования этих материалов путем активизации абразивного инструмента. Методы активизации основаны на использовании специфики многокомпонентного строения шлифовального круга.

И сейчас остаются актуальными задачи дальнейшего развития технологии механической обработки таких материалов и особенно разработка новых режущих инструментов [212] с более высокими показателями по производительности, износостойкости и по качеству, получаемых в процессе обработки, поверхностей любой конфигурации.

Прогресс в технологии [212] механической обработки достигается вследствие изобретательности и опыта, логического мышления и настойчивого труда многих тысяч практических работников и ученых, связанных с производством машин /и приборов современного уровня. Однако какими бы компетентными они ни были, немного найдется мастеров, технологов или ученых, занятых в этой области, кто бы не понимал, что они смогут решать возникающие перед ними проблемы только в случае, когда они будут обладать глубокими знаниями о процессах, возникающих в зоне шлифования и на абразивной поверхности инструмента. Именно происходящие процессы в малом объеме обрабатываемого материала вокруг режущей кромки зерна абразива определяют качественные показатели работы шлифовального круга, качественные показатели обработанной поверхности и обрабатываемость самого материала детали. Как правило, зона резания почти недоступна для наблюдения - малые размеры, движущиеся массы СОТС, высокие температуры. Однако современные методы л измерительные комплексы позволяют, где реально, а где и косвенно получать данные о характере напряжений, температуры, пластических деформациях и хрупком разрушении на поверхности контакта абразива с обрабатываемым материалом. На основе этих данных в этой работе сделана попытка формализовать теоретические модели технологических процессов обработки и шлифовального инструмента, которые легко реализовать в реальные, причем оптимальным образом, на производстве непосредственно.

Концепция развития инструмента для финишной обработки (шлифовальных кругов различных конструкций) - включает в себя не только применение новых абразивов (эльбор, синт. алмаз), но и создание условий, например, охлаждения специальными смазывающее - охлаждающими технологическими средами (далее СОТС), непосредственную подачу ее в зону резания, генерацию процессов вибраций и их гашения, создание условий возникновения упрочнения обрабатываемой поверхности с недопущением прижогов от высоких температур при обработке и т.д.

Этим проблемам посвящены работы известных ученых: Н.И. Богомолова, JI.A. Глейзера, Г.Б. Лурье, Е.Н. Маслова, А.Н. Резникова, П.И. Ящерицина, А.В. Якимова, Д.Г. Евсеева, С.Н. Корчака, В.И. Островского, С.А. Попова, Э.В. Рыжова, С.С. Силина, В.А. Сипайлова, Л.Н. Филимонова, В.А. Хрулькова, Л.В.

11

Худобина, Е.П.Калинина и дрм и созданы научные основы процесса шлифования, разработаны технологические методы абразивной обработки, которые широко и успешно применяются в различных отраслях машиностроения. Результаты внедрения рекрмендаций этих ученых на предприятиях убедительно показали широкие возможности процессов шлифования по обеспечению высокой производительности при улучшении качества деталей машиц.

Шлифование характеризуется высокой теплонапряженностью, что является причиной появления дефектов. Достижения последних лет в области снижения теплонапряженности процессов шлифования не jpemaiOT в полной мере проблемы высокопроизводительного бездефектного шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов, что является одним из факторов, сдерживающих эффективность обработки.

В этой связи разработка научных основ создания технологических процессов интенсивного бездефектного шлифования на базе не только применения методов ; совершенствования существующих, но и новых технических решений представляет собой научно - техническую проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение, решение которой в масштабах страны позволит получить значительный экономический эффект как в сфере производства, так и в сфере применения продукции машиностроения.

В свете этих задач автором поставлена цель: разработка математических моделей полей напряжений и деформации, теплонапряженности и распределения температур, динамики очистки инструмента от засаливания по результатам исследования процесса шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов (титановые сплавы - ВТО, ВТ6, ВТ14, сталь - ШХ15, 9ХС, 12Х18Н9Т), для построения эффективного по производительности и качеству получаемой поверхности технологического процесса с использованием новых, эффективных инструментов с подачей СОТС непосредственно в зону резания.

Влияние геометрических характеристик круга, динамических и тепловых деформационных процессов, гидродинамических явлений в зоне резания исследовались с целью формализации близких к реальным математических моделей процессов финишной, обработки. Математические .модели динамики резания использовались для построения прогрессивных технологий получения изделий заданного качества.

Разработаны новые виды перфорированных шлифовальных кругов, методы генерирования или учета вибрационных нагрузок, методы использования гидродинамических процессов в СОТС в зоне резания для очистки инструмента и удаления стружки - т.е. практически расширены технологические возможности бездефектного шлифования разнообразных поверхностей.

Практическая ценность работы заключается в увеличении стойкости абразивного инструмента, повышении производительности труда, улучшении показателей качества обработанных поверхностей и, самое главное, в возможности бездефектного шлифования деталей из материалов, склонных к I образованию тепловых дефектов. Полученные результаты позволяют разработать технологический процесс шлифования поверхностей данных материалов, обеспечивающий выполнение требований большого, числа критериев качества и" экономических показателей для деталей сложных технических систем.

Исследования, результаты .которых изложены в диссертации, проводились в соответствии с программой научно - исследовательских работ и грантов ВФ ИжГТУ и ИжГТУ.

Разработанные на основе проведенных исследований рекомендации I переданы и приняты рядом предприятий Удмуртской республики.

Основные положения диссертации докладывались на международных, республиканской, межвузовских конференциях и семинарах. Основное содержание работы опубликовано в 35 работах.

Диссертация содержит введение, 7 глав, заключение и 7 приложений: в главе 1 проведен анализ проблем шлифования деталей из материалов, склонных

ВЫВОДЫ

1. На основании обработки статистических материалов экспериментальных исследований, теоретических расчетов и моделирования разработаны рекомендации построения оптимальных режимов шлифования конкретных материалов, склонных к образованию тепловых дефектов.

2. Представлена возможности обеспечить требования следующих критериев оптимальности - виброустойчивость, производительность обработки, бесприжоговость, шероховатость обработанной поверхности, износостойкость и степень очистки инструмента от продуктов шлифования, а также экономичность проекта.

3. Исследован механизм формирования микропрофиля шероховатости поверхности деталей при шлифовании с подачей СОТС в зону резания. Установлено, что основным фактором формирования микропрофиля является силовой. I

4. Исследованы закономерности влияния режимов обработки и активной части режущего профиля круга на шероховатость обработанной поверхности. Установлено, что изменение отношения площади, через которую подается СОТС ко всей режущей поверхности не должно превышать 20-30%, так как дальнейшее увеличение ведет к росту шероховатости.

5. В результате изучения процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов алмазным инструментом с подачей СОТС поливом выявлено, что структурные изменения в поверхностных слоях приводят к увеличению микротвердости в отдельных зонах в 2 раза, что вызывает трещинообразование и разрушение материала, как в процессе шлифования, так и при эксплуатации изделий.

6. Физико-химические явления при шлифовании вызывают образование вторичных структур и резкое изменение механических свойств. Получены данные, что в основе изменения качества поверхностных слоев, например, титановых сплавов, лежат сложные физико-химические процессы взаимодействия.

7. На основании экспериментальных исследований установлено, что при подводе СОТС в зону резания остаточные напряжения имеют минимальные значения, а при обработке титановых сплавов наблюдаются напряжения сжатия. Величина остаточных напряжений зависит от марки обрабатываемого материала. Подвод СО;ТС в зону резания позволяет найти путь управления интенсивностью взаимодействия с выходными параметрами процесса шлифования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании проведенных исследований шлифования деталей из материалов, склонных к образованию тепловых дефектов перфорированными алмазными кругами с подачей СОТС непосредственно в зону резания I установлено, что процесс обработки может быть представлен в виде сложной системы, включающей в себя отдельные функционально взаимосвязанные между собою составляющие части - модели, влияние которых, может быть исследовано по методу декомпозиции и каждая из которых имеет свое критериальное условие-ограничение: геометрическая модель, связывающая оптимальные геометрические параметры инструмента и его абразивной I поверхности с режимами резания - производительность и шероховатость поверхности; ударно-волновая • модель, определяющая условия ударно-волнового действия сил резания - виброустойчивость; динамическая модель, связывающая деформацию обрабатываемого материала, стружкообразование и распределение тепловых полей в системе «инструмент-деталь» -теплонапряженность при деформации материала детали и стружкообразовании; гидродинамическая модель, описывающая процессы, связанные с подачей СОТС непосредственно в зону резания - степень охлаждения детали и инструмента; гидрогазодинамическая модель, учитывающая работу перегретого пара СОТС по выбросу стружки из межзернового пространства -степень очистки инструмента от засаливания. По каждой модели формализуется многокритериальная задача поиска оптимальных режимов резания или конструкции шлифовального инструмента с применением лексикографического подхода и метода последовательных приближений.

2. В результате исследования процесса шлифования установлено, что в ходе обработки образование стружки (ее форма и размеры), состояние поверхности материала (степень и глубина пластически деформированного слоя), теплонапряженность и шероховатость определяются ударно-волновым I характером действия единичных и • суммарных сил резания, причем, с увеличением податливости системы СПИД и ее элемента «инструмент -деталь» величина силы удара зерна об обрабатываемую поверхность уменьшается в квадратной степени, а разработанная на базе модификации подходов Сен - Венана, Буссинеска и Бидермана модель ударно-волнового процесса шлифования позволяет оптимизировать технологический процесс по требованиям виброустойчивости. I

3. Проведено исследование теплообразования при шлифовании в условиях ударно-волнового характера действия сил резания и определяемого им изменения деформации обрабатываемого материала и стружкообразования. Выявлено, что для точного расчета теплонапряженности в зоне обработки необходим учет степени поглощения тепла массой стружки и передачи ее СОТС, часть тепловой энергии расходуется на образование паропузырьков СОТС динамически очищающих инструмент от засаливания.

4. При исследовании гидродинамики потоков СОТС в зоне резания установлено, что эффективный процесс кавитации, улучшающий очистку рабочей поверхности круга от засаливания, возникает только при шлифовании перфорированными кругами^

5. В результате исследования выброса стружки перегретым паром СОТС из межзернового пространства установлено, что процесс очистки инструмента от засаливания, параметры которого определяются с помощью решения обратной задачи Коши, происходит не только под влиянием кавитации, но и под влиянием точечных взрывов пузырьков перегретого пара, образующихся при поглощении тепла кавитационными паропузырьками в зоне обработки.

6. Разработан оригинальный многоблочный экспериментально -измерительный комплекс, позволивший определить точность построенных теоретических моделей процесса шлифования материалов, склонных к образованию тепловых дефектов; модели проверены в производстве при шлифовании конкретных деталей из вышеуказанных материалов и подтвердили получение высокого качества продукции, что позволило создать матрицы и базы данных, служащих исходными данными для построения реальных оптимальных технологических процессов обработки.

7. На основе полученных в диссертации рекомендаций спроектированы и внедрены в производство на > ФРУП . «Боткинский завод»' для плоского и фасонного шлифования поверхностей деталей летательных аппаратов из титановых сплавов ВТ6 и ВТ 14 шесть типов перфорированных алмазных кругов с рассчитанными диаметрами, длиной и количеством каналов при условии обеспечения максимального объема подводимой непосредственно в зону резания СОТС, что позволяет значительно снизить температуру обработки, тем самым увеличить производительность, уменьшить I шероховатость и не допустить прижогов.

1. Абразивные материалы и инструменты. Под ред. В.А. Рыбакова. Л.: НИИмаш, 1981. —360 с.

2. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. -М.: Металлургия, 1969. -283с. ■ I

3. Акимов В.Л., Иванов В.А. Внутреннее шлифование Л.: Машиностроение, 1986.-128 с.

4. Алмазное шлифование деталей из титановых сплавов и жаропрочных сталей/ Под ред. Крымова В.В., Горелова В.А. М.: Машиностроение, 1981. -61 е., ил.

5. Барвинок В.А., Трусов В.Н., Урывский Ф.П. Йсследования качества поверхностного слоя титанового сплава//Изв. вузов. Машиностроение, 1979. -№1 -с.48-100.

6. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971. -672 с.

7. Беззубенко Н.К., Узунян М.Д. Интенсификация процесса шлифования и динамика работы алмазных зерен// Синтетические алмазы ключ к техническому прогрессу. -Киев: Наукова думка, 1977. -с. 13 8-142.

8. Белоусов В.П., Есаулков И.В., Крымов В.В. Алмазные инструменты для шлифования титановых сплавов//Алмазы. -М*:. НИИМАШ, 1974; -№1, с. 14 — 16.

9. Бердичевский В.Л. Вариационные принципы механики сплошной среды. М.: Наука. 1983.448 с. ■

10. Ю.Бердичевский Е.Г. Смазочно-охлаждающие средства для обработки материалов: Справочник.-М.: Машиностроение, 1984.-224с.

11. П.Бидерман В.Л., Малюкова Р.П. Усилия и деформации при продольном ударе. Сб. «Расчеты на прочность». -М.: Машиностроение, 1964. — 264с.

12. Бирюков Б.Н. Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки. -М.: Машиностроение, 1981.332

13. П.Богомолов Н.И., Саютин Г.И., Татаринов А.П. Исследование явлений при взаимодействии эльбора с титановым сплавом в условиях шлифования ме-таллов//Синтетические алмазы в промышленности. -Киев:. Наукова думка, 1974, с.143 146.

14. Н.Бокучава Г.В. Температура резания при шлифовании//Вестник машино-строения.-1963 .-N11 .-С. 18-19.

15. Бокучава Г.В. Тепловые явления при шлифовании алмазным инструментом//Синтетические алмазы.-1977.-N5.-C.5-12.

16. Бокучава Г.В. Экспериментальное исследование температуры резания при шлифовании титановых сплавов//В кн. Обрабатываемость жаропрочных и титановых сплавов. -Куйбышев: Куйбышевский авиационный институт.-1962.-С.36-37.

17. Борисенко А.И. Газовая динамика двигателей. М.: ГНТИ Оборонгиз, 1962. 793с.

18. Булдырев B.C., Павлов Б.С. Линейная алгебра и функции многих переменных. -Л.: Изд- во Лен. Ун-та, 1985. -496с.

19. В.П. Карликов, В.П. Коробейников и Е.В. Рязанов. Приближенный метод решения задачи о взрыве в некоторых идеальных сжимаемых средах. ПМТФ, 1963. №2

20. Воеводин В.В. Вычислительные основы линейной алгебры: -М.: Наука, 1977.-303с.

21. Волков М.П., Малиновский Г.Т., Бровин И.Л. Новая СОЖ для скоростного глубинного шлифования инструментальной стали // Станки и инструменты.I1988.-N 12.-С. 28.

22. Вульф A.M. Резание металлов'. М.: Машиностроение, 1973. - 496с.

23. Выбор шлифовальных кругов при обработке титановых сплавов/ Богомолов

24. Н.И., Саютин Г.И., Такеджи Б.А. и др.//Вестник машиностроения. 1972. -№5. -с.65 -67.

25. Галицкий В.Н., Курищук А.В., Муровский В.А. Алмазно-абразивный инструмент на металлических связках для обработки твердого сплава и стали.

26. Киев: Наук, думка, 1986. 144 с.

27. Глазунов С;Г., Моисеев В.Н. Конструкционные титановые сплавы. -М.: Металлургия. 1974. -368с.

28. Глейзер JI.A. О сущности процесса круглого шлифования// Вопросы точности в технологии машиностроения. М.: Машгиз, 1959. - с. 5-24.

29. Глубинное шлифование деталей из труднообрабатываемых материалов/ С.С. Силин, В.А. Хрульков, А.В. Лобанов, Н.С. Рыкунов. М.: Машиностроение, 1984.-64с. <

30. Горбер М.И. Декоративное шлифование и полирование. Изл. 2-е, доп. и пе-рераб. М.: Машиностроение, 1964. - 190 с.

31. Грабченко А.И., Пыжов И.Н., Култышев С.А. Шлифование плоских поверхностей алмазными кругами на металлической связке// Станки и инструменты. 1990. - N 7. - С. 26-28.

32. Гулиа Э.Н. Теория резания металлов, металлорежущие станки и инструменты. Львов.: Вища школа. 1976. -334с.

33. Гусев В.Г. Шлифование сборными абразивными кругами с образованием гидродинамических клиньев СОЖ// Известия вузов. 1987. -N7. - С. 142145.

34. Джоунс М.Л., Зубер Н. Рост пузырьков пара в потоке переменного давления. Теплопередача.'! 978 Т.17.№3 с 75-82.

35. Димов Ю.В. Управление качеством поверхностного слоя детали при обработке абразивными гранулами: Дисс. на соискание уч. степени д.т.н. Иркутск.: ИЛИ, 1987.-315 с.

36. Диттман К., Гюринг К. Высокоскоростное шлифование современный метод обработки//Станки и инструмент.-1988.- N12.- С. 21-24.

37. Дьярмати И. Неравновесная термодинамика:» Теория поля и вариационные принципы. М.: Мир, 1974. 384 с.

38. Евсеев Д.Г., Сальников А.Н. Физические основы процесса шлифования. Саратов: Изд-во. Сарат! ун та, 1978. -128с.

39. Евстигнеев М.И., Подзей А.В., Сулима А. М. Технология производства дви334гателей летательных аппаратов. -М.: Машиностроение. -1982. -с. 260.

40. Еланова Т.О. Финишная обработка изделий алмазным шлифовальным инструментом. -М.: ВНИИТЭМР, 1991. 52с.

41. Емцев Б.Т. Техническая Гидромеханика. -М.: Машиностроение, 1978.

42. Ефимов В.В. Научные основы техники подачи СОЖ при шлифовании. Саратов: изд-во Саратовского гос. ун-та, 1985. 140 с.

43. Захаренко И.П. Эффективнее методы шлифования алмазным инструментом. М.: НИИМАШ, 1978. - 45 с.

44. Захаренко И.П. Алмазные инструменты и процессы обработки. Киев: Нау-кова думка, 1980. -215 с.

45. Захаренко И.П. Основы алмазной обработки твердосплавного инструмента. Киев: Наукова думка, 1981. -300 с.

46. Захаренко И.П., Неуипо^енко В.Н., Винников Н.П. Круглое наружное глубинное шлифование твердосплавного инструмента торцом алмазного кру-га//Алмазы.-1979.-М12.-С.9-11.

47. Захаренко И.П., Савченко, Лавриенко В.И. Глубинное шлифование кругами из сверхтвердых материалов. -М.: Машиностроение, 1988.-56с.

48. Захаренко И.П., Цахновский И.М., Белейкий Э.А. Шлифование резьбы инструмента кругами из кубанита. -М.: Машиностроение, 1974. -144с.

49. Захаренко И.П., Шепелев А.А., Савчук Ю.С., Черных В.П. Исследование экономичных режимов глубинного алмазного шлифования твердых сплавов кругами на металлических связках//Алмазы.-1976.-Ы6.-С.15-16.

50. Зубарев Ю.М. Высокопроизводительное шлифование быстрорежущих сталей. -Л.: ЛДНТП, 1985.-24с.

51. Иванов Ю.И., Салов П.М. Эффективность эльборового шлифования труднообрабатываемых сталей // Вестник машиностроения. 1974.-N11.-С.65-67.

52. Ивашинников В.Т. Прогрессивное шлифование. Челябинск: Южно уральское книжное изд-во, 1976. -327с. (

53. Ионов В.Н., Огибалов П.М. Прочность пространственных элементов конструкций. 4.2: Статика и колебания: Учеб. пособие для студентов вузов. -2-е335изд., перераб. и доп. -М.: Высш. школа, 1979. -536 е., ил.

54. Ипполитов Г.М. Абразивно алмазная обработка. - М.: Машиностроение, 1978.-113с.

55. Использование специального алмазного инструмента для скоростного шлифования. Г.Х. Юсупов, Е.В. Чумакова, Т.Ю. Пузырева // Школа-семинар "Прогрессивные технологии в машиностроении" : Тез.докл. Одесса: РДЭНТП, 1991.-С.73.

56. Казакова Н.Э., Степанов Ю.С. Остаточные напряжения при абразивно -эльборовым шлифовании сталей 12ХНЗА и 7ХГ2ВМ./ Пррцессы и оборудование абразивно — алмазной обработки.-М., 1981. -№5. с.16-19.

57. Калинин Е.П. Влияние схемы шлифования на качество и производительность обработки// Прогрессивная технология абразивной обработки и абразивный инструмент. Л.: ЛДНТП, 1.980. - с. 15-18.

58. Калинин Е.П. Научные основы интенсивного бесприжогового шлифованиясталей и сплавов с учетом степени затупления инструмента. -Дисс. докторатехнических наук. Ленинград.: 1990.-388с.

59. Калинин Е.П. Определение расстояния между режущими зернами на базе динамической модели шлифовального круга//Интенсификация.технологических процессов механической обработки.: Тез. докл. Всесоюзн. конф. 4-6 окт. 1986 г. Ленинград, 1986. - с. 66.

60. Калинин Е.П., Шашаков М.А. Анализ схемы расположения абразивных зерен в объеме шлифовального круга// Известия вузов, Машиностроение, 1986. -№6.-с.136-140.

61. Кальченко В.И. Шлифование криволинейных поверхностей крупногабаритных деталей.-М.: Машиностроение, 1979.-160с.

62. Каракулова М.Л. Некоторые особенности формообразования поверхности при круглом врезном глубинном шлифовании // В сб. Прогрессивные методы финишной абразивной обработки деталей машин и приборов. Саратов: Саратовский университет,-1983 .-С. 17-20.

63. Карслоу К. и Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука. 1964.336 '487 с.

64. Качество поверхности титановых сплавов прошлифованных алмазными кру-гами./Делеви В.Г., Ткаченко' Р.К., Мишнаевский JI.JI. и др.// Синтетические алмазы. -1978. №1 с. 36 - 38.

65. Киселев П.С., Дмитренко О.В. Исследование остаточных напряжений в поверхностном слое титановых сплавов после электрохимической и механической обработки//Авиационная промышленность. 1974. -№8. -с.56-57.

66. Ковальчук Ю.М., Букин В.А. и др., Основы проектирования и технологии изготовления абразивного и алмазного инструмента. -М.: Машиностроение, 1984.—265с. ,

67. Колев К.С., Горчаков JI.M. Точность обработки и режимы резания. -М:. Машиностроение, 1976. -144с.

68. Коллингз Е.В. Физическое металловедение титановых сплавов. М.: Металлургия, 1988. -224с.

69. Комиссаржевская В.Н., Лурье М.З. Высокопроизводительное шлифование. -М.: Машиностроение, 1976.-32с.

70. Королев А.В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке. Саратов.: изд. Саратовского университета, 1975. 191с. ,

71. Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей. -М.: Машиностроение, 1974.-280с.

72. Кочин Н.Е., Кибель И.А.,'Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика М.: Госиздат ТТЛ, 1995.- Т.1.

73. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. -526с.337

74. Краснов Н.Ф., Боровский Е.Э., Хлупнов А.И. Основы прикладной аэрогазодинамики.-М.: Высш. щк., 1990.-336 с.

75. Крымов В.В. Опыт шлифования титановых сплавов алмазными круга-ми//Высокопроизводительная абразивная обработка. -М.: Машиностроение, 1973. -с.63 64. , .

76. Крымов В.В., Горелов В.А. Алмазное шлифование деталей из титановых сплавов и жаропрочных сталей. М.: Машиностроение, 1981. - 62 с.

77. Кулаков Ю.М., Хрульков В.А., Дудин-Барковский И.В. ПредотвращениеIдефектов при шлифовании. М.: Машиностроение, 1975. - 144 с.

78. Л.И. Седов. Методы подобия 'и размерности в механике. Москва., «Наука»

79. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1987г.

80. Латышев В.Н. Повышение эффективности СОЖ. М.: Машиностроение, 1985.-64 с.

81. Лобанов А.В., Леонов Б.Н., Силин С.С. Влияние глубины шлифования на качество поверхностного слоя труднообрабатываемых материалов//Вестник машиностроения.-1983 .-N6.-C.61 -62.

82. Лоладзе Т.Н., Бокучава Г.В. Износ алмазов и алмазных кругов. М.: МашиIностроение, 1967.-111с. >

83. Ломакина И.В., Кондратев А.С., Воронин А.А. Перспективы повышения эффективности шлифования титановых сплавов/УВестник машиностроения. -1973.-№3.-с.69-72.

84. Лоскутов В.В. Шлифование металлов. 7-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985.-256 е.

85. Лурье Г.Б. Прогрессивные методы круглого шлифования. М.: Машиностроение, 1984. - 103 с.

86. Лурье Г.Б. Шлифование металлов. М.: Машиностроение, 1969. - 176с.

87. Лурье Г.Б., Комиссажевская В.Н. Устройство шлифовальных станков. М.: Высш. школа, 1983. - 215 с.

88. Лысанов B.C. Высокопроизводительный инструмент из эльбора. М.: Машиностроение, 1975.-З5'с.

89. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976.-278с.

90. Маслов В.И., Михеенко Т.А. Сравнительный анализ поверхностей деталей машин, обработанных шлифованием кругами из искусственных сверхтвердых материалов разных м'арок//В сб. Технология машиностроения. Брянск.-1975.-С.75-78.

91. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. М.: Машиностроение, 1974.-320с. '

92. Маслов Е.Н., Постникова Н.В. Основные направления в развитии теории резания абразивным, алмазным и эльборовым инструментом М.: Машиностроение, 1975.-48с. ,

93. Маталин А.А. Качество поверхности и эксплуатационных свойств деталей машин. -Киев.: Техника. -1971.- 144с.

94. Маталин А.А. Новые направления развития технологии чистовой обработки. Киев: Техника, 1972.-136с.

95. Материаловедение: Учебник для вузов/ Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др.; Под общ.' ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. 6-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 648 е.: ил.

96. Мишнаевский JI.JI. Износ шлифовальных кругов. К.: Наук, думка, 1982. -188 с.

97. Мишнаевский JI.JI., Галков А.В. Высокоэффективное шлифование титановых сплавов алмазными кругами// Вестник машиностироения.-1981.-М1.-С.45-47. ;

98. Мишнаевский JI.JI., Крымов В.В. Алмазное шлифование титановых спла-вов//Синтетические алмазы. -Киев.: Наукова думка, 1977. -с.123 131.

99. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. «Наука», главная редакция физ.-мат. Литературы, М., 1978, 352с.

100. Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г., Шрейбер И.Р. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред. М.: Энергоатомиздат, 1990. -248 с.

101. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебн. пособие339для неэнергетических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1975. — 496с.

102. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука. 1987. 464с.

103. Носенко В.А. Шлифование адгезионно-активных металлов. М.: Машиностроение, 2000. - 262с.

104. Носенко В.А., Ларионов Н.Ф., и др./ Испытания абразивных кругов и СОЖ при глубинном шлифовании титановых сплавов// Вестник машиностроения. 1989. - N-5. - С. 43-45.

105. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов/Под редакцией Н.И. Резникова. М.: Машиностроение, 1972. - 200 с.

106. Овчинников П.Ф. Виброреология. Киев: Наукова думка, 1983. 271с.

107. Оптимизация технологии глубинного шлифования /С.С.Силин, Б.Н.Леонов, В.А.Хрульков. М.: Машиностроение, 1989.-120с.

108. Оробинский В.М. Абразивные методы обработки и их. оптимизация. М.: Машиностроение, 2000. - 314 с.

109. Основы алмазного шлифования. Семко М.Ф., Грабченко А.И., Раб А.Ф., Узунян М.Д., Пивоваров М.С. Киев, «Техшка», 1978. 192с.

110. Основы финишной алмазной обработки/ Чеповецкий И.Х. Киев: Наукова думка, 1980. - 468 с.

111. Особенности шлифования титановых сплавов алмазными кругами/ Мишнаевский Л.Л., 'Сагарда А.А., Бабенко О.А. и др.//Синтетические алмазы. 1973. -№5. -с.61 - 64.

112. Островский В.И. Теоретические основы процесса шлифования. Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1981. - 144с.

113. Палей М.М. Технология производства металлорежущих инструментов:340

114. Учеб. пособие для студентов втузов, обучающихся по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 256 е., ил.

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

116. Петрунько А.Н. Титан в новой технике. М.: Металлургия, 1979. -с 160.

117. Пилинский В.И., Донец И.П. Производительность, качество и эффективность скоростного шлифования. -М.: Машиностроение, 1986. 80 с.

118. Подзей А.В. Исследование температурного поля в обрабатываемом металле при шлифовании//В сб. Исследование физико-механических и эксплуатационных свойств деталей после обработки. М.: Оборонгиз, 1960.-С.45-47.

119. Подзей А.В. Определение температурного поля в деталях при шлифова-нии/Яруды МАИ.-М.-1969.-N129.-C.15-25.

120. Подзей А.В. Остаточные напряжения при шлифовании и их регулирование/ТВ сб. Высокопроизводительное шлифование. М.: АН СССР, 1962.-С.35-38. .

121. Подураев В.Н. Технология физико-химических методов обработки. -М.:

122. Машиностроение, 1985. 261 с.

123. Попов С.А. Заточка и доводка режущего инструмента. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1986. - 233 с.

124. Попов С.А., Ананьян Р.В. Шлифование высокопористыми кругами. М.: Машиностроение, 1980. - 79с.

125. Попов С.А., Малевский Н.П., Терещенко JI.M. Алмазно абразивная обработка материалов и твердых сплавов. - М.: Машиностроение, 1977. -с.263.

126. Постников Б.А., Шкаев М.А. Практика профильного шлифования. М.: Машиностроение, 1987. -232 с.

127. Применение СОМЖ при затопке кругами из синтетических сверхтвердых материалов. Обзор. М.: НИИМАШ, 1975. - 43 с.

128. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Том 1.341

129. Под ред. д-ра техн. наук проф. И.А. Биргера и чл.-кор. АН Латвийской ССР Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, - 1968.

130. Пташников B.C. Механизм изнашивания инструмента из эльбора при высокоскоростном шлифовании// Вестник машиностроения. 1982. - N 11.-С. 43-45.

131. Пузырева Т.Ю. Управление тепловыми процессами при шлифовании // Методы вычислительного эксперимента в инженерной практике: Сборник научных трудов.- Вып.4.-Ижевск: ИМИ,1992.С.65.

132. Работоспособность кругов из СТМ при шлифовании железоуглеродистых и титановых сплавов// Сагарда А.А, Галков'А.В., Мишнаевский Л.Л., Ры-бицкий В.А.// Синтетические алмазы, 1979. -№3. -с.40 44.

133. Расширение технологических возможностей алмазного шлифования/

134. Юсупов Г.Х., Сипайлов В.А., Чучков Е.М. и др. Ижевск,: Удмуртия, 1990. -с.138

135. Ревенко Ю.М. Зависимость качества алмазного шлифования твердого сплава от состава СОЖ// станки и инструменты. -1990. N7. - С. 28-29.

136. Редько С.Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов. -Саратов: Издательство Саратовского универститета,1962. 231с.

137. Резание труднообрабатываемых, материалов/ Под редакцией П.Г. Петру-хи. М.: Машиностроение, 1972. - 175 с.

138. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. -М.: Машиностроение, 1981.-279с.

139. Резников А.Н. Теплофизика резания. -М.: Машиностроение, 1967.-414с.

140. Резников А.Н., Резников JI.A. Тепловые процессы в технологических системах. М.: Машиностроение. 1990 - с. 111 - 119.

141. Рейнер М. Деформация и течение: пер. С англ. / Под ред. Л.В. Эйриха. М.: Издатинлит, 1962. 284с.

142. Репко А.В. Аэрогидродинамика микровыхлопа в процессе шлифования // Экономика и производство. 2004. - N 1.

143. Репко А.В. Напряженное полупространство при шлифовании // Технологии, оборудование, материалы. Экономика и производство № 4, 2004.

144. Репко А.В. Обратная задача Коши об определении параметров сферического точечного микровыхлопа паропузырь'ков СОТС при шлифовании// Вестник ИжГТУ. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2004. Вып. 1. - 60 с.

145. Репко А.В. Очистка перфорированных шлифовальных кругов парами СОТС от засаливанйя/Сборник трудов конференции "шлифабразив 98". Волжский: ТОО Полиграфист, 1998. -236с.

146. Репко А.В. Применение перфорированных кругов для гидроабразивной обработки/ Вестник ИжГТУ. Вып.4 -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2000. -60с.

147. Репко А.В. Расчет масс стружки и действующих на нее сил давления пузырька СОТС//Вестник ИжГТУ. Вып.2 -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1999. -82с. •

148. Репко А.В. Ударно волновая модель процесса стружкообразования// Материалы международной научной конференции «Технологии 2004» //Современные наукЬемкие технологии. Изд - во «Академия естествознания». Москва. - 2004. - N 2. - 189 с.

149. Репко А.В. Условия самоочистки алмазных зерен перфорированного круга в процессе шлифования//Международный семинар выставка "Современные материалы, технологии, оборудование и инструмент в машиностроении". -Киев, 1999. -130с.

150. Репко А.В., Брагин Д.В. Исследование Влияния вибраций на процесс шлифования/ Информационные технологии в инновационных проектах: Тр. IV Междунар. науч.-технич. конф. (Ижевск, 29-30 мая 2003г.). В 4 ч. - Ч. 3. - Ижевск: Изд-во ЙжГТУ, 2003. -г 136 е.

151. Репко А.В., Кирьянов А.Г. Математические модели процессов шлифования труднообрабатываемых материалов алмазным инструментом: Учеб. по343собие. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2004. - 116 с.

152. Репко А.В., Кирьянов А.Г. Применение алмазного перфорированного шлифовального круга с поперечными пазами/ Научно техн. междунар. конф. Влияние технологии на состояние поверхностного слоя ПС'02. Gorzow Wlkp.-Poznan, 2002 г.

153. Репко А.В., Кирьянов А.Г. Средства измерения гидроудара при обработке перфорированными шлифовальными кругами / Сб. трудов региональной на-уч.-практ. конф. Чайк. фил. ИжГТУ. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2001. - 316 с.

154. Репко А.В., Сентяков Б.А. Гидродинамическая модель шлифования алмазным перфорированным кругом//Вестник ИжГТУ.-ВыпЛ -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. -76 с.

155. Репко А.В., Старшев Д.В. Оптимизация гидродинамических процессов при применении перфорированных шлифовальных кругов// Технологии, оборудование, материалы. Экономика и производство № 1; 2004.

156. Репко А.В., Старшев Д.В. Параметры срезаемого слоя при плоском шли344фовании прерывистым шлифовальным кругом// Вестник ИжГТУ. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2001 Вып. 4. -60 с.

157. Репко А.В., Старшев Д.В. Повышение производительности шлифования за счет управления упруго пластическими деформациями материала// Технологии, оборудование, материалы. Экономика и производство № 3, 2004.

158. Репко А.В., Старшев Д.В. Распределение гидродинамического давления по поверхности прерывистого шлифовального круга/ Наука. Экономика. Образование: Сб. тр. науч.-метод. конф. ВотК. фил. ИжГТУ. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - 176 с.

159. Репко А.В., Уразбахтин Ф.А., Репко В.Н. Обучение исследователей в процессе работы творческого Экспертного Совета /Ижевский механический ин-т. Ижевск, 1992. -7с. - Деп. В ВИНИТИ 10.03.92, № 811-В92.

160. Репко А.В., Уразбахтин Ф.А., Репко В.Н. Принципы организации поиска Экспертным Советом новейших проектов технических систем/ Ижевский механический ин-т,. Ижевск, 1992. -7с. - Деп. в ВИНИТИ 10.03.92, № 815-В92 '

161. Репко А.В., Уразбахтин Ф.Д., Репко В.Н Оценка Экспертным Советом проектов технической Системы/Ижевский механический ин-т. Ижевск, 1992. - 7с - Деп. в ВИНИТИ 10.03.92, № 814-В92.

162. Репко А.В., Уразбахтин Ф.Д., Репко В.Н. Алгоритм синтеза технических систем Экспертным Советом/Ижевский механический ин-т- Ижевск, 1992. -7с Деп. в ВИНИТИ; 10.0392, № 813-В92.

163. Репко А.В., Уразбахтин Ф.Д., Репко В.Н. Выбор проекта технической системы Экспертным Советом /Ижевский механический ин-т. Ижевск, 1992. -8с. - Деп. в ВИНИТИ 10.03.92, № 818-В92.

164. Репко А.В., Уразбахтин Ф.Д., Репко В.Н. Определение степени оптимальности проекта технической системы Экспертным Советом/Ижевский механический ин-т. Ижевск, 1992 -6с. -Дед. в ВИНИТИ 10.03.92, № 817-В92.I

165. Репко А.В., Уразбахтин Ф.Д., Репко В.Н. Определение степени оптимальности проекта /технической системы Экспертным Советом/Ижевский механический ин-т. Ижевск, 1992 -6с. -Деп. в ВИНИТИ 10.03.92, № 817-В92.

166. Репко А.В., Уразбахтин' Ф.Д., Репко В.Н. Определение степени оптимальности проекта технической системы Экспертным Советом/Ижевский механический ин-т. Ижевск, 1992 -6с. -Деп. в ВИНИТИ 10.03.92, № 817-В92.

167. Репко А.В., Уразбахтин Ф.Д., Репко В.Н. Основные принципы разработки моделей показателей функционирующих технических систем/ Ижевский ме346ханический ин-т. Ижевск, 1992. -7с. Деп. в ВИНИТИ 10.03.92, № 816-В92.

168. Репко А.В., Уразбахтин Ф.Д., Репко В.Н. Основные принципы разработки моделей показателей функционирующих технических систем/ Ижевский механический ин-т. Ижевск, 1992. -7с. Деп. в ВИНИТИ 10.03.92,№ 816-В92.

169. Репко А.В., Уразбахтин Ф.Д., Репко В.Н. Формирование постановок задач

170. Экспертным Советом/ Ижевский механический ин-т. Ижевск 1992. -7с.

171. Деп. в ВИНИТИ 10.03.92, № 812-В92.

172. Репко А.В., Юсупов Г.Х. Влияние процесса кавитации на теплообмен в зоне резания алмазными шлифовальными кругами. Сборник научных трудов ИМИ "Методы вычислительного эксперимента в инженерной практике". -Ижевск, 1992, вып.2, -с.42-55.

173. Репко А.В., Юсупов Г.Х. Геометрические характеристики зоны резанияпроцесса шлифования специальными (перфорированными) алмазными кругами с внутренней подачей СОТС/Сборник научных трудов. -Ижевск:

174. Изд-во ИжГТУ, 1997. -140 с.

175. Репко А.В., Юсупов Г.Х. Термодинамическая модель шлифования алмазным перфорированным кругом/Избранные ученые записки. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998.-116 с. •

176. Руководящий технический материал (РТМ 3- 1044-77), г. Воткинск, 1977.

177. Рыжов Э.В., Сагарда А.А. и др. Качество поверхности при алмазно абразивной обработке. -Киев: Наукова думка, 1979. -244с.

178. С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. Теория упругости. Изд во «Наука»/ Главная редакция физико - математической литературы. Москва 1975.

179. Сагарда А.А. и другие. Работоспособность кругов из сверхтвердых матеIриалов при шлифовании железоуглеродистых и титановых сплавов //Синтетические алмазы. 1979. - N 3. - С. 40-44.

180. Саютин Г.И. Выбор шлифовальных кругов. М.: Машиностроение, 1976.-64с.

181. Саютин Г.И., Носенко В.А. Шлифование деталей из сплавов на основе титана. -М.: Машиностроение, 1987. 81 с.

182. Саютин Г.И., Богуцкий А.Д., Мельников Г.А. Применение кругов из эль-бора для шлифования титановых и жаропрочных сплавов//Станки и инстру-мент.-1975.-№2. -с.30-31.

183. Саютин Г.И., Носенко В.А., Богомолов Н.И. Исследование износа шлифовальных кругов в зависимости от химической активности среды при обработке титановых сплавов//Физико-химич£ская механика , материалов.-1975.-N6.-C.80-83.

184. Саютин Г.И., Носенко В.А., Спиридонов Д.Н. Выбор инструмента и СОЖ при шлифовании титановых сплавов//Станки и инструмент.-1981.-N11.-С. 1517.

185. Седов JT. И. Механика сплошной среды. Главная редакция физико -математической литературы изд-ва «Нуака», 1976 г. Т. 1.

186. Семко М.Ф. Основы алмазного шлифования. -Киев: Техника, 1978. -190 с.

187. Силин С.С., Леонов Б.Н., Хрульков В.А., Лобанов А.В., Полетаев В.А., Данченко Э.Б. Особенности глубинного Шлифования титановых спла-вов//Вестник машиностроения,-1989.-N1.- С.43-45.

188. Силин С.С., Лобанов А.В. Эффективность применения глубинного шлифования при обработке деталей из труднообрабатываемых сплавов//Вестник машиностроения,-1982.-N3 .-С.53-54.

189. Сильвестров В.Д. Шлифование жаропрочных сплавов. М.: МДНТП, 1958.-5 с.

190. Синтетические аЛмазы в машиностроении/Под ред. В.Н. Бакуля. Киев: Наук, думка, 1976.-352с.

191. Сипайлов В.А. Расчет температур при шлифовании//Вестник машиностроения,- 1966.-N8.-C. 12-13.

192. Сипай лов В. А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности. М.: Машиностроение, 1978.-167с.

193. Сипайлов В.А., Юсупов Г.Х. Определение остаточных напряжений при шлифовании титановых сплавов алмазными кругами. Оборонная техника. -М.: ЦНИИ информации, 1979. №3, -с. 50-51.

194. Скоростная алмазная обработка деталей из технической керамики. Под ред. канд. техн. наук З.И. Кремня. Л.: Машиностроение, 1984. - 131 с.

195. Смазочно охлаждающие средства, применяемые при шлифовании/ПодIредакцией JI.В. Худобина. -М.: Машиностроение, 1971.-214с.

196. Смазочно-охлаждающие средства для обработки материалов: Справочник/ Под ред. Бердичевскрго Е.Г. М.: Машиностроение, 1984. - 224 е., ил.

197. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник/ Под ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. М.: Машиностроение, 1986.-352с.,.ил.

198. Сорокин Г.М. О природе износостойкости сталей при абразивном изнашивании// Вестник машиностроения. 1984. №12. с. 25-27

199. Справочник по алмазной обработке металлорежущего инструмента. БаIкуль В.Н., Захаренко И.П., Кункин Я.А., Милыптейн М.З. Под общей редакцией Бакуль В.Н. «Техшка», 1971, 208 стр.

200. Справочник шлифовщика/ Л.М. Кожуро, А.А. Панов, Э.И. Ремизовский,

201. П.С. Чистосердов. Минск: Вышейшая школа, 1981. -287 с.

202. Суворов А.А. Обработка деталей из вольфрама и его сплавов. М.: Машиностроение, 1978. - 134с., .

203. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: Учеб. для вузов / П.И. Ящерицын, М.Л. Еременко, Е.Э. Фельд-штейн Мн.: Выш. шк., 1990. - 512с.: ил.

204. Теория шлифования материалов/ Под ред. Маслова Е.Н. М.: Машиностроение, 1974. — 320 с.

205. Технологические своцства новых СОЖ для обработки резанием / Подред. М.И.Клушина. -М.: Машиностроение, 1979.-192с.

206. Технология обработки конструкционных материалов: Учеб. для маши-ностр. спец. Вузов/П.Г. Петруха, А.И. Марков, П.Д. Беспахотный и др.; Под ред. П.Г. Петрухи. -М.: Высш. шк., 1991. 512 е.: ил.

207. Тиморева Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа. 1990. 285 с.

208. Тимофеев И.И. Юрасчёту усилий при шлифовании. «Изв. вузов. Машиностроение», 1959, № 5.

209. Тимошенко С.П., Гере Дж. Механика материалов. М.: Изд - во «Мир», 1976.-669с. ' '

210. Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов/ Под редакцией Е.А. Борисова. М.: Металлургия, 1980. - 464 с.

211. Томашов Н.Д. Титан и коррозионностойкие сплавы на его основе. М.: Металлургия, 1985. - 80 с.

212. Трент Е.М. Резание металлов: Пер. с англ/Пер. Г.И. Айзенштока. М.: Машиностроение, - 1980. - 263с., ил.

213. Узунян М.Д., Краснощек Ю.С. Высокопроизводительное шлифование безвольфрамовых твердых сплавов. М.: Машиностроение, 1988. - 80с.

214. Филимонов JI.H. Высокоскоростное шлифование. Л.: Машиностроение, 1979.-248с. |

215. Филимонов Л.Н. Плоское шлифование. Л.: Машиностроение, 1985. 109с.

216. Филимонов Л.Н. Стойкость шлифовальных кругов. «Машиностроение», Л., 1973.

217. Филимонов Л.Н., Звоновских В.В. Глубинное шлифование пазов//Станки и инструмент.-1986.-N4.-C.27-28.

218. Филоненко С.Н., Луговская А.А. Шлифование поверхностей кругами из350эльбора//Технология и организация производства. 1975. -№7. -с. 18 19.

219. Финишная обработка изделий алмазными шлифовальными инструмента-ми/Т.О. Еланова. -М.: ВНИИТЭМР, 1991. -52с.

220. Фролов А.С. Повышение эффективности шлифования титановых сплавовIна основе классификации шлифматериалов из карбида кремния. Киев: КНИГА, 1984. - 23 с.

221. Хрульков В.А. Шлифование жаропрочных сплавов. «Машиностроение», М., 1964.

222. Худобин JI.B. Основы выбора и применения СОЖ при шлифовании// Вестник машиностроения.-1980.-N7.-C.53-55.

223. Худобин Л.В., Бердичевский Е.Г. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке. -М.: Машиностроение, 1977. -189с.

224. Худобин Л.В., Полянсков Ю.В. Взаимодействие абразивных зерен с металлом. Труды ВНИИМАШ'-М., 1976. С. 62-70.

225. Худобин Л.В., Худобин И.Л. Шлифование заготовок из титановых сплавов и сталей с применением технологических жидкостей//Вестник машиностроения. 1982. - N 11. - С. 40-42.

226. Черепанов Г.П., Ершов Л.В. Механика разрушения. М.: Машиностроение, 1977. -224с.

227. Шальнов В.А. Шлифование и полирование высокопрочных материалов. -М.: Машиностроение, 1972.-271 с.

228. Шепелев А.А., Савчук Ю.С., Черных В.П. Рациональные условия процесса глубинной алмазной заточки сборными чашечными кругами//Алмазы.-1979.-N6.-C.10-13.

229. Шепелев А.А., Савчук Ю.С., Черных В.П. Форма режущей поверхности алмазного круга при глубинной заточке твердых сплавов//Алмазы.-1977.-N8.-C.10-12. .

230. Шульц В.В. Форма естественного износа деталей машин и инструмента. Л.: Машиностроение, 1990. 195 с.

231. Шумячер В.М, Ф!изико химические процессы при финишной абразивной обработке: Монография/ ВолгГасу. Волгоград, 2004. 161 с.

232. Шумячер В.М., Пушкарев О.И., Методы и средства контроля физико -механических характеристик абазивных материалов: Монография/ ВолгГасу. Волгоград, 2004. 144 с.

233. Эксплуатационные возможности шлифовальных кругов /В.Д.Эльянов. -М.: НИИМАШ, 1976.-55с.

234. Эфрос М.Г., Миронюк B.C. Современные абразивные инструменты. JL: Машиностроение, 1987. - 158 с.

235. Юсупов Г.Х. Пути развития технологических процессов шлифования в машиностроении. Сборник научных трудов ИМИ "Методы вычислительного эксперимента в инженерной практике". -Ижевск, 1992, вып.4, -с. 15-19.

236. Юсупов Г.Х., Бесхлебников А.А. К безбумажной технологии. Ижевск: Удмуртия, 1989.-112'с.

237. Юсупов Г.Х., Жарков И.Г., Чучков Е.М. Новый алмазный инструмент для шлифования труднообрабатываемых материалов. JL: ЛДНТП, 1989. - 24с.

238. Юсупов Г.Х., Сипайлов В.А. Сипайлова Н.Ф. Шлифование титановых сплавов ВТ1-0, ВТ6, ВТ14. Передовой опыт. -М.: ЦНИИИТЭИ, 1985, №4. -с.27-29.

239. Юсупов Г.Х., Сипайлов В.А., Чучков Е.М. Оптимизация режимов при шлифовании труднообрабатываемых материалов специальными кругами. Сборник трудов Андроповского политех. Ин та. 1989. - с. 95 -98.

240. Юсупов Г.Х., Чукков Е.М. Расширение технологических возможностей алмазного шлифования.Машиностроитель.1988. №4, с.26 - 27

241. Юсупов Г.Х., Чучков Е.М., Морданов А.А. Влияние сил резания на фор352мирование остаточных напряжений при шлифовании титановых сплавов. Сборник трудов Андроповского политех. Ин та. 1988. - с. 85 -87.

242. Яблонский А.А., Никифорова В.М. Курс теоретической механики. Часть 1и 2. М.: Высшая школа. 1977.

243. Якимов А.В. Абразивно-алмазная обработка фасонных поверхностей. -М.: Машиностроение, 1984.-312с.

244. Якимов А.В. Оптимизация процессов шлифования. М.: Машиностроение, 1975.-176с.

245. Якимов А.В. Прерывистое шлифование. ^Сиев - Одесса: Головное изд.во объединения "Вища школа", 1986.-176с.

246. Ящерицын П.И. Технологическая наследственность и эксплуатационные свойства шлифованных деталей. -Минск.: Наука и техника, 1971. -212с.

247. Ящерицын П.И., Забавский М.Т. и другие. Алмазно абразивная обработка и упрочнение изделий в магнитном поле. -Минск: Наука и техника, 1988.-272 с. '

248. Ящерицын П.И., Бранкевич Э.С, Туролина В.М. Взаимодействие абразивного круга с потоком СОТС при шлифовании//Технология машиностроения и приборостроения. Изв. Вузов, серия фцзич. Техн. Наук. -1981. -№3. -с.38-45.

249. Beth L.S., Соос R.F., Lawn B.R. Dynamic fatigue of brittle materials containing indentation line fl^ws/ -Journal of materials science, 1983. V.18. №5. P.1301-1314.

250. Buch D., Thiel N.W. Technical and Economic Aspects of Grinding Steel with Diamond Wheels.' -Industrial Diamond review, October, 1971, p. 412-423

251. Chandra S., Pandey P.C., Aggarwal S.K. Effects of Grinding Variables on the Residual Stresses., G. Jnst. Eng. Mech. Eng. Div., 1971, 51, № 7. Part 4, P. 160-164

252. Ikawa N., Tanaka T. Thermal aspects of wear of diamond grain in grinding -OPR.-1971 .-19.-P.21 ;24.

253. Lawn B.R., Dabbs T.P., Fairbanks G.J. Kinetics of shear activated indentation crack initiation in soda-lime glass/ - Journal of materials science, 1983. V.18.» №30. P.2785-2797. '

254. Maris M., Snoeys R. Heat Affected Zone in Grinding Operations., ® Proc. Lathe Int. Mach.,Tool. Des. Conf., Manchester, 1973, London- Basingstoke, 1974, P. 659-669, Discuss., 669

255. Meieca A.X. The Science Technology and Application of Titanium., N/ -G., «Pergamon, Press», 1970, P. 1117-1125

256. Metal Matrix Composites offer New Opportunities for PM «MPR: Metal Powderrept». 1986. 41. №2.16lp.

257. Michael V.S., Nils C. Dependence of facture toughness of alumina on grain size and test technique.- Journal of the American Ceramic Society, 1982. №11.V.65. P. 566-572

258. Seifert W.W., Westcott V.C. A metal for the study of wear particles in lubriediting oil, Wear, 21, 27 (1972)

259. Shaw M. A new theory of grinding. Mech. and Chem. Eng. Trans, 1972, vol. 8,№ l,p, 73-78. ,

260. Simpson L.A. Effect of microstructure on measurement of fracture energy of AL203 -I/ Amer. Cereum. Soc., 1973 vol 56, №1. P. 7-11

261. Ueda Т., Yamomoto A. Honing of Cast Iron at High Cutting ' 41 Speed. Bull. Jap. Soc. Precis. Eng. 1981.'l5.№4. P. 231-236