автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса комбинированной антифрикционно-упрочняющей обработки длинномерных деталей с целью повышения производительности и улучшения эксплуатационных свойств

На правах рукописи

Михеев Александр Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОЙ АНТИФРИКЦИОННО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И УЛУЧШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Н.Новгород - 2005

Работа выполнена на кафедре "Технология машиностроения" Нижегородского государственного технического университета,

Экспериментальные исследования проводились на предприятии ОАО Нижегородский машиностроительный завод

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Сорокин В.М.

Официальные оппоненты: цоктор технических наук,

профессор Горленко O.A.

кандидат технических наук,

цоцент Глебов В.В.

Ведущее предприятие: Нижегородский филиал института машиноведения им A.A. Благонравова РАН

Защита диссертации состоится "28" декабря 2005 г. в 14:00 на заседании диссертационного совета Д212.165.09 при Нижегородском государственном техническом университете по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24, ауд. 1258.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета.

Автореферат разослан «19» ноября 2005 г.

Ученый секретарь Устинов Б.В.

диссертационного совета Д212.165.09

к.т.н., доцент

2241 $90

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Одной из основных задач машиностроительного производства является потребность в улучшении качества, повышения производительности, увеличения долговечности и надежности машин и изделий. Эти показатели в основном обеспечиваются на финишных операциях за счет управления качеством поверхностного слоя и достижения высоких эксплуатационных характеристик обрабатываемых деталей в завершающей стадии их изготовления.

Самым многочисленным классом (до 50%) изготавливаемых деталей машин являются детали типа тел вращения различного назначения. Наиболее трудоемкими из них при изготовлении являются длинномерные (l/d>10) валы, оси, штоки гидро- пневмоцилиндров строительно-дорожных машин, манипуляторов специзделий и другой техники, работающие в условиях сухого и жидкостного трения, коррозионной среды при больших знакопеременных нагрузках. От них во многом (на 60%-80%) зависит надежность и срок службы машин в целом. В связи с этим создание новых и совершенствование известных технологий финишной обработки является весьма важным в современных условиях рыночных отношений.

Обеспечение высоких эксплуатационных свойств указанных деталей невозможно без применения упрочняющей технологии, в частности, нанесения износостойких покрытий (хрома) и поверхностного пластического деформирования (ППД). При использовании данных методов упрочнения, особенно в рамках комбинированной гальванодеформирующей обработки поверхностей деталей, разработанной Смоленцевым В.П., Сорокиным В.М., (метод КАУО) и др., достигнуты высокие результаты. Однако несмотря на перспективность данного направления, сведения о совмещенных процессах упрочнения поверхностей длинномерных деталей весьма ограничены в связи с их малоизученностью.

Поэтому, поиск и разработка новых, более эффективных процессов обработки, учета технологии нанесения покрытий и технологии обработки до и после его нанесения в критериях качества и эксплуатационных характеристик поверхностных слоев деталей с гальваническими покрытиями требует дальнейшего изучения.

Цель работы

Целью работы является повышение параметров качества и эксплуатационных свойств цилиндрических поверхностей длинномерных деталей (валов, штоков и др.) при обеспечении высокой производительности их обработки на основе разработки нового способа совмещенной комбинированной антифрикционно-упрочняющей обработки (КАУО), сочетающей операции послойного электролитического хромирования натиранием и упрочнения вибронакатыванием с образованием РМР.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие

задачи:

1. Проанализировать основные существующие методы повышения параметров качества эксплутационных свойств цилиндрических поверхностей длинномерных деталей машин и повышения производительности их обработки путем совмещения финишных переходов и операций, применения схем обработки с замкнутой системой силового воздействия, за счет использования многоэлементных инструментов.

2. На основе структурно-функционального анализа выбрать рациональную конструктивную схему комбинированного процесса упрочнения с совмещением операций хромирования и вибронакатывания наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей и теоретически обосновать ее основные конструктивно-технологические параметры при обработке.

3. Создание специализированного экспериментального стенда, обеспечивающего высокое качество поверхностного слоя и производительность совмещенной КАУО (СКАУО) длинномерных деталей типа валы, штоки и др.

4. Провести теоретико-экспериментальные исследования напряженного состояния (ст0СГ) с учетом изменения констант материалов: модуля упругости Е и коэффициента Пуассона ц в процессе СКАУО.

5. Исследовать влияние конструктивно-технологических факторов и условий обработки на величину и стабильность параметров качества поверхностного слоя, получаемого при СКАУО.

6. Исследовать влияние геометрических параметров поверхности после предварительной обработки заготовки и процесса СКАУО на прочность сцепления износостойких покрытий с металлом основы и другие характеристики.

7. Исследовать влияние СКАУО на эксплуатационные свойства длинномерных штоков пневмо- гидроагрегатов: износостойкость, коррозионную стойкость, герметичность и др.

8. Разработать рекомендации по практическому применению результатов работы.

Объекты, методология и методы исследований

Основными объектами исследований явились реальные детали (штоки и др.) пневмо- гидроцилиндров строительно-дорожных машин, манипуляторов и другой спецтехники (рис. 1), трубчатые образцы из стали 45, ЗОХГСА, технологические методы упрочнения поверхностей гальваническими покрытиями, ППД, комбинированные процессы и др.

Рис.1. Штоки гидроцилиндров

Методологической основы работы является системный подход к формированию и изучению основных параметров состояния поверхностных слоев и эксплуатационных свойств деталей машин, описанию проектных параметров процессов упрочняющей обработки точных наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей.

Результаты работы получены путем теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования выполнены на базе научных основ технологии машиностроения, теории ППД и электролиза при гальванических процессах осаждения и натирания металлических покрытий, основных положений теории упругости и пластичности, теории контактного взаимодействия поверхностей, трения и износа, аппарата математической статистики.

Экспериментальные исследования базируются на теории имитационного моделирования, теории планирования многофакторного эксперимента, а также различных методов исследований (профилометрии, металлографии, микроскопии) и технических измерений, реализованных с помощью аттестованной контрольно-измерительной аппаратуры. Оценку эксплуатационных свойств выполняли на специальных стендах и установках с использованием современных средств контроля и измерений.

Научная новизна работы заключается в следующем

1. На основе анализа научных принципов построения прогрессивных методов комбинированной обработки разработаны и теоретически обоснованы физическая модель и способ совмещенного послойного электролитического натирания и упрочнения вибронакатыванием покрытий (СПЭлНУВП) с замкнутой системой силового воздействия многоэлементными инструментами и установка (стенд) для реализации способа при обработке наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей.

2. Выявлен механизм и теоретически обоснованы условия СПЭлНУВП, обеспечивающие снижение наводороживаемости поверхностного слоя обрабатываемого изделия, повышение его качественных характеристик (стост, Нц, прочности сцепления покрытий и др) и эксплуатационных свойств.

3. Получены математические зависимости для определения неразрушающим методом остаточных напряжений с учетом изменения модуля упругости 1-го рода Е и коэффициента Пуассона ц в покрытии и металле основы в процессе СПЭлНУВП.

4. На основе метода планирования эксперимента получены математические модели, оценивающие влияние параметров обработки на геометрические, физико-механические, структурные параметры качества поверхностного слоя, позволяющие прогнозировать изменение этих показателей и эксплуатационных свойств обрабатываемых изделий. На этой основе решена задача выбора рациональных режимов обработки по заданному качеству поверхностного слоя.

Практическая значимость работы

1. Разработанный новый процесс СПЭлНУВП позволяет использовать одну единицу технологического оборудования для нескольких операций и переходов, что обеспечивает сокращение вспомогательного времени и трудоемкости обработки, повышение качества и производительности труда, экономии материальных ресурсов, сокращение себестоимости обработки.

2. Предложена специализированная экспериментальная установка (стенд) для СПЭлНУВП наружных поверхностей длинномерных деталей, обеспечивающая получение антифрикционного поверхностного слоя.

3. Предложен технологический процесс упрочнения наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей с использованием разработанного стенда, который обеспечивает формирование высоких характеристик качества упрочненного слоя, оказывающих существенное влияние на повышение эксплуатационных свойств высоконагруженных изделий.

4. На основе полученных математических моделей, отражающих влияние режимов СПЭлНУВП на параметры качества поверхностного слоя (ст0СТ, Нц, 11а, микроструктуру и ее дефектность, прочность сцепления покрытий с основой), разработаны технологические рекомендации, обеспечивающие получение заданного качества и эксплуатационных свойств поверхностного слоя штоков пневмо- гидроагрегатов.

5. Разработаны алгоритм и программа определения напряженного состояния поверхностного слоя, оптимальных режимов СПЭлНУВП для заданных параметров качества поверхности.

Реализация результатов работы

Работа выполнялась на основе тематики кафедры "Технология машиностроения" НГТУ на базе Нижегородского машиностроительного

завода (ОАО "НМЗ") и направлена на повышение качества и производительности обработки штоков специзделий, их долговечности. Отдельные результаты теоретико-экспериментальных исследований использованы при разработке технологических процессов упрочнения, в частности, наружных цилиндрических поверхностей длинномерных штоков специзделий и переданы для апробации и внедрения в производство. Материалы теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе при чтении лекций, проведении практических и лабораторных занятий со студентами и магистрами по дисциплинам "Технология машиностроения" (НГТУ), "Ресурсосбережение и малоотходные технологии", "Технология ремонта машин" (НГСХА).

Апробация работы

Материалы диссертационной работы доложены на:

- заседаниях кафедры "Технология машиностроения", - НГТУ в 20012005 г.г.;

- ежегодных научных конференциях и семинарах Нижегородского государственного технического университета в 2001-2004 г.г.;

- Региональном молодежном научно-техническом форуме "Будущее технической науки Нижегородского региона". - Нижний Новгород: НГТУ, 2002,2003 г.г.

- Всероссийской научно-технической конференции "Современные проблемы машиностроения и транспорта". - Ульяновск, 2003 г.

Ш Молодежная научно-техническая конференция "Будущее технической науки". - НГТУ, 2004 г.

- Всероссийской научно-технической конференции "Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении". - Нижний Новгород - Арзамас 2004 г.

- Всероссийской научно-технической конференции "Высокие технологии в машиностроении". - Самара, 2004 г.

Всероссийской научно-технической конференции "Вопросы вибрационной технологии". - Ростов-на-Дону, 2005 г.

- 522 Международной научно-технической конференции "Обеспечение и повышение качества машин на этапах их жизненного цикла". - Брянск, 2005 г.

Публикации.

По материалам исследований и теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ, получен патент на изобретение.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка литературы и приложений. Содержит 134 страниц машинописного текста, 27 рисунков, 22 таблицы, 104 наименований литературы и 15 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе проблемы, определены цель и задачи исследований, сформулирована научная новизна и практическая ценность проведенных исследований.

В первой главе во взаимосвязи с поставленной проблемой кратко рассмотрены условия эксплуатации длинномерных штоков гидро-пневмоцилиндров, в частности строительно-дорожных машин и другой техники, причины выхода их из строя. Приводится анализ требований, предъявляемых к качеству изготовления длинномерных деталей (валов, штоков); показано влияние параметров качества на эксплуатационные свойства деталей и узлов трения. Для их обеспечения проанализированы различные методы упрочняющей обработки: поверхностное пластическое деформирование, упрочнение гальваническими покрытиями, комбинированные способы упрочнения (КУ) поверхностей и др. Показан большой вклад отечественных ученых Алексеева П Г., Бабичева А.П., Безъязычного В.Ф., Гаркунова Д.Н., Горленко O.A., Дальского A.M., Кудрявцева И.В, Мартьянова А.Н., Михайлова АА, Мухина B.C., Одинцова Л.Г, Паншева Д.Д., Полетаева В.А., Рыжова ЭВ., Смелянского В.М., Смоленцева А.П., Сорокина В.М., Сулимы A.M., Суслова А.Г., Хворостухина Л.А., Шнейдера Ю.Г., Юдина Д.Л., Ящерицына П.И. и других в развитие и совершенствование технологии данных методов упрочнения поверхностей деталей машин, оборудования и приборов. Раскрыты особенности основных из них: упрочнение покрытиями (хромирование), ППД (вибронакатывание, алмазное выглаживание, обкатка роликами, шариками), комбинированных с нанесением гальванопокрытий и др., получивших распространение в промышленности для упрочнения наружных цилиндрических поверхностей валов, штоков и других деталей; проанализированы их достоинства и недостатки. Отмечается также, что несмотря на эффективность их в обеспечении многих эксплуатационных свойств (износо- и коррозионной стойкости, усталостной прочности и др.) деталей и соединений, они еще, в частности, КУ, не получили широкого применения, особенно при обработке цилиндрических поверхностей длинномерных деталей. Это связано с малой изученностью процессов КУ, сложностью протекающих при этом в поверхностном слое явлений, а также отсутствием широкого выбора альтернативных рациональных технологических схем и устройств, обеспечивающйх стабильно высокое качество и производительность обработки и научно обоснованных рекомендаций по их практическому применению.

По результатам проведенного анализа сделаны выводы о необходимости совершенствования и создании новых высокопроизводительных совмещенных комбинированных процессов упрочнения наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей и устройств для их реализации. Сформулирована цель и определены задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке схемы и структуры процесса, обеспечивающих послойное электролитическое натирание покрытий и регуляризацию параметров качества поверхностного слоя изделий, теоретическому обоснованию данного способа обработки, а также описанию методик исследований параметров качества упрочненного поверхностного слоя, в том числе метода определения остаточных напряжений неразрушающим способом в покрытиях и металле основы с учетом изменения v модуля упругости Е и коэффициента Пуассона ц.

Стремление избавиться от присущих недостатков известных комбинированных процессов и повысить эффективность упрочняющей обработки за счет сочетания и объединения различных схем упрочнения, совмещающих, в частности, финишные операции подготовки поверхности под покрытие, нанесения износостойких покрытий (хрома, меди и др.) и ППД (вибронакатывание, вибровыглаживание) привело к созданию новых схем и способа совмещенной комбинированной антифрикционно-упрочняющей обработки (СКАУО) с образованием регулярного микрорельефа (РМР) на обрабатываемых поверхностях.

Сущность его состоит в том, что рабочая поверхность изделия, подлежащая комбинированному упрочнению, предварительно подвергается вибронакатыванию или вибровыглаживанию для обеспечения качественных характеристик покрытия, а затем производится синхронное циклами электролитическое натирание тонких слоев хрома или другого покрытия (например, Cu, Zn) с одновременным вибронакатыванием каждого нанесенного слоя покрытия.

Выполненный анализ схем и способов комбинированной обработки показал перспективность применения предложенного способа совмещенного послойного электролитического натирания и упрочнения вибронакатыванием (вибровыглаживанием) покрытий (СПЭлНУВП), реализуемого с помощью специальной установки (рис. 2). Она включает в себя: станок с системой управления 12, приспособление 2 для установки и вращения изделия 1 (катод), обрабатывающий механизм 3 с вибронакатными оправками 5 и инденторами 4, нажимными оправками 7 с роликами 6, перемещающимися по жесткой (с отверстиями для электролита) основе 11 с эластичными натирающими элементами 10 (анод), гидроцилиндры 8 и 9, управляющие режимом обработки, магнитострикционные головки (А-А), управляющие осциллирующими движениями инденторов

Конструктивно-технологические особенности данной схемы и структуры процесса комбинированного упрочнения позволяют решить задачу » повышения качества гальванического покрытия по критериям прочности

сцепления его с основой, пористости, шероховатости, напряженного состояния и др. при высокой производительности. Это происходит за счет следующего:

1) Предварительное вибронакатывание упрочняемой поверхности 3-х шариковым инструментом, шарики которого расположены под углом 120° по диаметру обрабатываемой заготовки, и смещены вдоль ее оси относительно друг друга на величину 0,9Ь0 ширины выдавливаемой синусоидальной

канавки, обеспечивает за 1 оборот детали образование одновременно трех касающихся с перекрытием 0,1Ь0 синусоидальных канавок общей шириной 2,7 Ь0, повышая, таким образом, производительность обработки в 2,7 раза за счет увеличения подачи и параметры качества наносимого покрытия, как будет показано ниже, за счет формирования РМР и благоприятного напряженного состояния основы.

Необходимая величина подачи Б определяется выражением:

где И ] - площадь волны канавки, образуемой за один период осцилляции;

Ь - длина заготовки;

Рк - площадь, занимаемая канавкой на всей длине заготовки; I - число циклов осцилляций за один оборот заготовки, ¡=пдв х/п3

2) Послойное электролитическое натирание покрытия, с последующим вибронакатыванием каждого слоя, осуществляется с помощью 3-х неподвижных пористых анодов-тампонов пропитанных электролитом; каждый из них представляет собой электролизную ячейку с мягким прижимом (Р=0,1НЗ,2 МПа) к упрочняемой поверхности вращающейся детали. При этом на участках детали, перекрываемых тампоном шириной В и длиной Ь, равной длине детали, при включении постоянного тока большой плотности ¡к=(6-10)104 А/м2 происходит гальванический процесс образования заданного слоя покрытия при высокой производительности и качестве по пористости и шероховатости за счет удаления через пористый материал (анод) и механического съема в межэлектродное пространство пузырьков водорода.

3) При данной СКАУО качество наносимого покрытия должна определяться условием достаточности времени т процесса для воспроизводства элементарного акта гальванического массопереноса, т.е.:

Уя^Уш (2)

где Унп - скорость нарастания слоя покрытия, определяемая электрохимическими процессами;

Уак - скорость подвода к обрабатываемой поверхности активного компонента металла покрытия в электролите.

=<*„•». (г/мин) (3)

(г/мин) (4)

где а„п - химический эквивалент осаждения металла покрытия, г см •

А-мин

<3э - количество подводимого электролита к единице площади пористого материала в единицу времени, (см3);

Яз - коэффициент водопроницаемости пористого материала;

с - концентрация активного компонента металла покрытия в электролите, (г/см3).

Рис.2. Схема стенда для натирания на валах гальванопокрытий с послойным их упрочнением вибронакатыванием

4) Окружную скорость вращения заготовки V, необходимо выбирать из соотношения, учитывающего возможность удаления образующегося газа водорода через пористый материал тампона-электрода и механического съема пузырьков водорода электродом при ее вращении:

аг. В_ ^ у ^ ам„ ■В

Ры 1 с-а Ч

где а„ - эквивалент газовыделения водорода, (г/мин); рг, - плотность газа водорода, (г/см3);

Яг - коэффициент газопроницаемости пористого материала электрода;

5) Время натирания первого слоя А! и последующих слоев покрытия толщиной Д2, А3...АП, можно определить по формуле:

, =*±±*г£*. (6)

' ОС -I

ми к

Предварительные исследования показали, что при соответствующем выборе параметров и режима СПЭлНУВП можно получить беспористые хромовые и другие покрытия с различным микрорельефом на поверхности, обладающие высокой твердостью, благоприятным напряженным состоянием (сжимающими стост), весьма прочным сцеплением с основой, износостойкостью и т.д.

Исследования проводились на полых цилиндрических образцах и штоках с наружным диаметром 60-100 мм, длиной 500-1000 мм из стали 45 и 30ХГСА, получивших распространение при изготовлении штоков различных пневмо- гидроцилиндров. По результатам анализа и предварительно проведенным исследованиям для дальнейшего изучения процесса СПЭлНУВП были выбраны следующие основные параметры и режимы: усилие вибронакатывания Р=150...300 Н, радиус индентора 11=1,5...2 мм, скорость вращения заготовки У3=Ю...ЗО м/мин, амплитуда колебаний индентора А=1,0...1,5 мм, частота колебаний п=1400...2800 мин'1, подача 8=0,17...0,3 мм/об, материал индентора - шарики из металлокерамики, стали ШХ15; электронатирание - электролит стандартный: Н2[Сг04], Н2804, Т=61°...63° С; плотность тока ¡к=(6—9)-104 А/м2, материал натирающих элементов -специальный пористый фетр шириной В=12...20 мм, толщиной 5...7 мм.

Параметры качества поверхностного слоя: характеристики микрорельефа, микротвердость Нц и твердость по Виккерсу НУ, микроструктуру и дефектность покрытий, прочность их сцепления, а также эксплуатационные характеристики: износо- и коррозионную стойкость, герметичность соединений и плавность хода после СПЭлНУВП изучали с помощью стандартных методик и приборов. Напряженное состояние поверхностного слоя исследовалось по методике, разработанной профессором Сорокиным В.М., согласно которой при определении остаточных напряжений учитывалось изменение констант: модуля упругости Е и коэффициента Пуассона ц, являющимися функциями интенсивностей напряжений ст, и

деформаций е, образцов при послойном наращивании и упрочнении ППД покрытия.

О,/ /В.

Е =-

ЪЕ €, ЗД с,

(7)

3£ е,

Интенсивность <т, и е, для практических целей можно определить из выражений по аналогии с исследованиями A.M. Розенберга, JI.A. Хворостухина, Г.Д. Деля:

0,=O,35HV; f, =1гД или (8)

Кж,

где h, - глубина внедрения (вдавливания) индентора в процессе обработки (измерения твердости);

h0 - глубина канавки (отпечатка) с учетом коэффициента упругого восстановления;

HV - твердость металла по Виккерсу;

R3hB - эквивалентный радиус (индентор - обрабатываемая поверхность).

В третьей главе представлены результаты теоретико-экспериментальных исследований параметров, характеризующих качество поверхностного слоя изделия после СПЭлНУВП.

Для оценки напряженного состояния в упругопластической области изделия, обрабатываемого СПЭлНУВП использованы теоретические разработки И.А. Биргера, A.B. Подзея, Л.И. Дехтяря и др. При этом подтверждены уравнения для компонентов напряжений в изделии при послойном наращивании и упрочнении ППД покрытия. Возникающие давления (нагрузки) при электролитическом натирании и упрочнении вибронакатыванием слоя хрома толщиной dr на радиусе г приводят к деформации изделия и возникновению в нем радиальных <jr, окружных стт и осевых oL:

ат=<тт{г)+<7~т(г) (9)

crr = ar(r)+<r'r(r)

здесь aL(r),crT(r),crr(r) - напряжения, непрерывно возрастающие в слое покрытия в связи с осаждением и упрочнением ППД последующих слоев dr в интервале от г до гк (конечного слоя); а] (г), а] (г), а", (г) - напряжения, связанные с осаждением и упрочнением самого слоя толщиной dr на радиусе г. Эти составляющие напряжений можно представить, как возникающие при приложении к поверхности изделия с радиусом г обратных остаточных напряжений ст(г) и обратного осевого усилия N(r). Отсюда, вызываемые ими

деформации и напряжения будут определяться аналогично, как для случая обточки биметаллического цилиндра до радиуса г. Тогда, используя известные аналитические зависимости и экспериментально полученные деформационные кривые (рис.3) при послойном наращивании и упрочнении ППД покрытия, формулы для определения текущих ст(г) с учет изменения констант Е(г) и ц'(г) по глубине покрытия и тонком слое металла основы будут иметь вид:

1 -//'СО

Е'(г)

\-M\r)

2 г ф

2 г dr 2г 1 -ju'(r) 2г 1 WJ

(10)

где Я, - внутренний радиус изделия (штока);

г, и г - наружный радиус штока с заданным и промежуточным слоем покрытия соответственно;

Л(г)=А.(г)+ц5(г); 0(г)=6(г)+цЦг) - приведенные деформации изделия в осевом и окружном направлениях соответственно;

Цг) и 8(г) - деформации изделия в осевом и окружном направлениях соответственно, замеренные тензометрированием при наращивании слоев покрытия и их упрочнении.

80 а, I

8, мм

Рис. 3. Деформационные кривые.

Величину Е'(г) можно также определить по формуле 11, учитывая экспериментальные кривые (рис. 3) и зависимости (8):

£'(0 =

g, ■ НУ • ¿Л,

г-Л

dr

(Н)

где А] - замеренная деформация.

Представлены результаты экспериментальной проверки используемой методики и полученных математических зависимостей. Эксперименты

проводились на цилиндрах из сталей 45 и ЗОХГСА с размерами R,=27 и 46,5 мм, гк=30 и 50 мм, L=800-1000 мм. Наружные поверхности цилиндров обрабатывали по схеме вибронакатывание (ВН) или вибровыглаживание (ВВГ) шариком (индентором) d=3 мм с усилиями 150...300Н, плюс послойное нанесение хромового покрытия (толщина слоя хрома 10 мкм, общая толщина 50...80 мкм) с ВН каждого слоя. Модуль упругости Е', коэффициент Пуассона ц' и остаточные сжимающие напряжения, рассчитанные по вышеприведенным формулам составили: Е'=(2,1...2,6)105 МПа, ц-(0,25...0,28), ct'l=500...850 МПа, <Тт=650...1000 МПа. Проведенная экспериментальная проверка по методу H.H. Давиденкова при послойном удалении (стравливании) тонких слоев покрытия и металла основы показала, что полученные расчетом значения ct'l и Стт удовлетворительно (15-20%) согласуются с экспериментальны м и.

Приводятся результаты исследования влияния параметров СПЭлНУВП и способов обработки подложки основного металла на структурные и физико-механические характеристики хромового покрытия и металла основы. Образцы обрабатывали по следующим схемам:

1) шлифование Ra=0,8-0,45 мкм + хромирование (5=50-80 мкм);

2) Шлифование + ВН или ВВГ+ хромирование;

3) Шлифование + ГДУ по различным схемам:

а) шлифование + хромирование (1 слой 5=0,01 мм) + ВН + послойное хромирование с упрочнением ВН каждого слоя;

б) шлифование + 1 слой хрома + ВВГ + послойное хромирование с упрочнением ВВГ каждого слоя;

в, г) шлифование + ВН (ВВГ) + послойное хромирование с упрочнением ВН (ВВГ) каждого слоя.

В результате исследований выявлено следующее.

В хромовом покрытии, нанесенном на шлифованную поверхность, наблюдаются колонки зерен крупного размера 0.0012 мм2 со сквозными микротрещинами, проходящими через все покрытие. На границе раздела хрома с металлом основы образуются крупные и мелкие поры, снижающие сцепление покрытия с металлом основы (рис. 4а).

При хромировании поверхности, обработанной ВН (ВВГ) формируются плотно прилегающие друг к другу колонки более мелких зерен (-0.0002 мм2), вместо сквозных трещин большой протяженности, возникающих при хромировании шлифованной поверхности; появляется сетка микротрещин значительно меньших размеров. На границе раздела хрома с металлом основы поры и другие дефекты отсутствуют.

а) б)

Рис.4. Микроструктура (х500)хромового покрытия (5«80 мкм) после различной обработки.

При СПЭлНУВП по схемам За, б, в, г происходит дальнейшее измельчение и дробление зерен на фрагменты и блоки величиной до 0.00001 мм со сдвигом и ориентацией их в направлении усилия деформирования. В отдельных случаях в поверхностном слое хрома наблюдается незначительное увеличение количества микротрещин, однако, измельчение и взаимное смещение блоков хрома приводит к устранению сквозных каналов в покрытии (рис.4б).

При послойном упрочнении ППД хрома вблизи линии раздела стали с покрытием, отмечается наличие хрома, что, по видимому, происходит вследствие явления массопереноса.

При СПЭлНУВП, в зависимости от режима обработки, происходит повышение микротвердости покрытия и металла основы в среднем на 10-20%, увеличение модуля упругости металлов в пределах 2,1-105—2,6-105 МПа и изменение ц в пределах 10-15%, связанное с упрочнением их поверхностных слоев явлением массопереноса и перераспределением атомов металлов основы. В покрытии формируются высокие остаточные напряжения сжатия (500-1000 МПа), которые постепенно снижаясь переходят в металл основы на глубину до 0,2 мм.

Исследование геометрических характеристик поверхностей образцов показало, что СПЭлНУВП при оптимальных режимах обработки не только снижает высоту неровностей с Ла=0,8 мкм до Яа=0,32 мкм, но и уменьшает их неоднородность с 0,5-0,8 мкм до 0,1-Ю,2 мкм по поверхности, образуя равнозначный РМР в соответствии с ГОСТ 24773.

Показано влияние параметров режима упрочнения на характеристики качества обрабатываемой поверхности.

Указанные особенности микрорельефа и других параметров качества поверхностного слоя формирующиеся при СПЭлНУВП создают предпосылки для улучшения эксплуатационных свойств штоков и гидро- пневмоагрегатов в целом.

Таким образом в результате проведенных теоретико-экспериментальных исследований качества поверхностного слоя изделий обработанных способом СПЭлНУВП предложена и апробированы методика и расчетные формулы для определения остаточных напряжений (без разрушения изделий), с учетом изменения модуля упругости и коэффициента Пуассона по толщине

обрабатываемого материала. Данная методика позволила просто и точно определять напряжения в поверхностном слое с помощью стандартных измерительных средств. Рекомендована оптимальная структура процесса СПЭлНУВП и параметры его режима.

В четвертой главе с целью уточнения и оптимизации диапазона режимных параметров процесса СПЭлНУВП, установленных в гл.2 проводились дополнительные исследования влияния их на геометрические и физико-механические характеристики обрабатываемой поверхности.

Были поставлены полный и дробный факторные эксперименты, в которых одновременно варьировались: усилие вибронакатывания (Р=100...300 МПа), скорость вращения изделия (У3=0,И),2 м/с), радиус индентора (Кинс=1-2 мм), подача (5=0,17-0,28 мм/об); плотность тока ¡=150-500 А/дм2. Исходными и не изменяющимися параметрами процесса являлись: исходная шероховатость изделий Яа=0,8 мкм, электролит для хромирования -стандартный, температура электролиза 62°С, усилие на аноде 0,15 МПа, амплитуда колебаний индентора - 1,5 мм, частота колебаний - 1400 мин"1.

В качестве параметров оптимизации приняты шероховатость (Ла), микротвердость (Нц), остаточные напряжения (а). Для облегчения расчетов разработаны программы на персональном компьютере. В результате получены интерполяционные математические модели, позволяющие расширить представление о механизме формирования качества поверхностного слоя, с достаточной степенью достоверности прогнозировать его при различных режимах СПЭлНУВП и определить оптимальные их значения (Р=250...300 Н, 11инс=1-2 мм, У3=0,1^0,15 м/с, ¡=350-500 А/дм2). Полученные модели имеют вид:

Яа=3,385+0,00000712-0.04385ч+0.0034Р2-0.0136Р+0.746К2инс-2,245 К„„с <т=-74-0,478-Р-7,65-К2инс-0,3 15 Яинс (21)

Н(1=864,145+Р0'0022-Кинс0'335-У0'02|+(РКинс)0,005

В пятой главе изложены результаты теоретико-экспериментальных исследований влияния параметров состояния поверхностного слоя, получаемого СПЭлНУВП на эксплуатационные показатели деталей машин.

Приводятся теоретическое обоснование и результаты исследований влияния способа обработки и полученного при этом микрорельефа (шероховатости) поверхности раздела металл изделия-покрытие на величину нормальных ст„ и касательных т„ напряжений, возникающих в обработанном под покрытие слое металла основы. Известно, что каждому методу обработки соответствует определенный диапазон изменения углов наклона р образующих неровностей и их расположения у, которые определяют все другие параметры микрорельефа (Яа, Б, гв„, г„ и др.).

Согласно решению задачи теории упругости о напряженном состоянии двухслойного пологого цилиндра с шероховатой поверхностью раздела, содержащей множество элементарных площадок, ориентированных в

пространстве хаотично (после абразивной обработки) или регулярно (после ВН, ВВГ), математические зависимости, связывающие напряжения ст„ и т„ с главными напряжениями <jl> стт и стг и углами р и у имеют вид: оп - сг7 • cos2 [arccos(cos /? • tgyf[ + сг, ■ cos2 [arccos(cos у ■ ig/?)]+

+ cr, ■ cos2 {arcco^arctg{tgP• sec 7)]}

r. =

cos2 [arccos(cos /3 • tgy)\ + cr2 ■ cos2 [arccos(cos у • ?g/?)]+ + cr) ■ cos2{arccos\arctg{tg/3• secf)]}-cr2„

(22)

Здесь для поверхностей, обработанных вибронакатыванием:

Р = arcsin

f A-n-dl-{i}2+S2 \ _ _ - «з - у, - »об

ч

X = arcig

(23)

для поверхностей, обработанных абразивным инструментом, угол р снимается с профилограмм, а угол y=arctgVBOT „/V0K; d3 -диаметр заготовки; i, {i}, Поб, пдвх, А - параметры режима вибронакатывания; VB03 п - скорость возвратно-поступательного движения инструмента, VOK - окружная скорость его вращения.

Анализ данных формул показывает, что при р=0 crn=crT; это значит, что на поверхности раздела действует лишь главное радиальное напряжение, прижимающее покрытие к основе; касательное напряжение, стремящееся срезать покрытие отсутствует. С увеличением углов р и у значения стп и т„ будут возрастать. Выполненные расчеты показали, что на разрушающее напряжение оказывает большее влияние возрастание угла р, чем у. Следовательно, нет необходимости накладывать жесткие ограничения на угол у. При критическом значении углов р разрушающие напряжения могут достичь предела прочности сцепления покрытия с основой или же предела прочности самого покрытия. Тогда в первом случае будет наблюдаться отслаивание покрытия от основы, а во втором - разрушение (расслаивание) покрытия вблизи границы раздела. Это может произойти уже при р>25-30° (в зависимости от угла у). Поэтому для хромируемых деталей углы Р рекомендуется назначать в пределах 12... 17°, что практически со значительно большей гарантией можно обеспечить только вибронакатыванием, управляя режимом обработки.

Приведены результаты сравнительных исследований образцов и натурных деталей из стали 45 и ЗОХГСА, обработанных по действующей на предприятии технологии и способом СПЭлНУВП. Проведенные испытания на лабораторном оборудовании и производственных стендах показали, что изменение физико-механических характеристик качества, структуры поверхностного слоя при СПЭлНУВП, формирование РМР, обеспечивающего повышенную маслоемкость контакта сопрягаемых поверхностей,

увеличенную нагрузочную способность, лучший теплоотвод из зоны трения обеспечивают:

- повышение прочности сцепления хрома с металлом основы в 3-5 раз в зависимости от исходной шероховатости и режимов обработки по сравнению с обработкой по серийной технологии (а отрыва хрома увеличивается с 3300 МПа до 17000 МПа);

- повышение износостойкости образцов в 1,6-2 раза по сравнению с образцами, поверхность которых после хромирования подвергалась шлифованию (11а=0,6-0,8 мкм) и в 1,3 раза образцов, подвергнутых гладкому накатыванию;

- повышение коррозионной стойкости в условиях действия морской воды и влажного воздуха: у образцов после хромирования и шлифования обнаружены очаги коррозии в виде отдельных точек, пятен и их скоплений после 6-8 месяцев вылеживания в ванне, у образцов после СПЭлНУВП коррозии не обнаружено даже после 2-х лет вылеживания. Это обеспечивается как за счет образования микрорельефа пологой формы с большими радиусами закругления впадин и выступов, так и за счет уплотнения и закрытия сквозных пор в покрытии, снижающих коррозионное проникновение и воздействие окружающей среды;

- повышение герметичности и долговечности работы уплотнительных соединений гидро- пневмоагрегатов: в соединениях, детали которых обрабатывались СПЭлНУВП утечек азота и жидкости не наблюдалось, отсутствовали риски и порезы резиновых уплотнительных колец по сравнению с соединениями без данной обработки;

повышение плавности хода, чувствительности и точности перемещения штока и других деталей гидро- пневмоагрегатов.

Основные результаты и выводы.

1. Выполненный анализ методов упрочнения поверхностей деталей машин, работающих в условиях коррозионного воздействия окружающей среды, трения и износа, при знакопеременном нагружении, показал перспективность разработки и промышленного применения новых комбинированных процессов упрочнения.

2. Предложены схемы и структура упрочняющей обработки, разработан новый способ СПЭлНУВП, позволяющий использовать одну единицу технологического оборудования для нескольких операций: подготовки поверхности под покрытие (хромирование) ВН с образованием РМР; -послойное циклами натирание и упрочнение ВН, что обеспечивает высокое качество упрочнения поверхностей длинномерных валов, штоков; сокращение вспомогательного времени, трудоемкости и себестоимости обработки, экономии материальных ресурсов.

3. Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований новых схем, структуры и способа СПЭлНУВП наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей, которые позволили утверждать о

высокой эффективности данного процесса обработки в обеспечении требуемого качества и эксплуатационных свойств изделий, а также производительности обработки.

4. Предложена методика исследования остаточных напряжений в поверхностном слое с учетом изменения модуля упругости и коэффициента Пуассона в процессе СПЭлНУВП обрабатываемой поверхности без ее разрушения. Аналитическим путем получены математические зависимости для определения параметров Е, ц и ст.

5. Выполненные экспериментальные исследования показали, что на величину остаточных напряжений формирующихся в процессе обработки, существенное влияние оказывают изменения Е' и ц' в верхних слоях обрабатываемых материалов (покрытия, основы), которые необходимо учитывать не только при определении ст, но и расчетах на прочность изделий.

6. Получены математические зависимости в виде полиномиальных моделей, отражающие влияние режимов упрочняющей обработки на качество поверхностного слоя. Оптимизация полученных зависимостей позволяет определить рациональные режимы обработки, обеспечивающие получение заданного качества (Яа, ст, Нм) поверхности.

7. Проведены теоретико-экспериментальные исследования влияния способа СПЭлНУВП на прочность сцепления хромового покрытия с металлом основы в зависимости от способа подготовки поверхности под покрытие и получаемого при этом микрорельефа (шероховатости). Установлено, что формирование на поверхности изделия под покрытие РМР вибронакатыванием с углами профиля неровностей Р<12-17°, более чем в 1,5 раза повышает прочность сцепления хромовых покрытий с основой, а весь комплекс обработки способом СПЭлНУВП обеспечивает это повышение в 3-5 раз.

8. Проведены экспериментальные сравнительные исследования влияния СПЭлНУВП поверхностного слоя изделий на их эксплуатационные характеристики. В результате подтверждено, что данный способ финишной обработки обеспечивает увеличение износостойкости контактирующих деталей в 1,6-2 раза, значительное повышение коррозионной стойкости в условиях действия агрессивных сред, герметичности хромовых покрытий и соединений в целом, плавности хода и других показателей.

9. Разработаны рекомендации по проектированию технологи СПЭлНУВП и конструкций установок для обработки наружных цилиндрических поверхностей изделий, позволяющие получить значительный экономический эффект.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Сорокин В.М. / Стенд для натирания на валах гальванопокрытий с послойным их упрочнением вибронакатыванием /

В.М. Сорокин, A.B. Михеев. // 5й Международная научно-техническая конференция "Обеспечение и повышение качества машин на этапах их жизненного цикла", г. Брянск 2005 г., стр.165-167.

2. Михеев A.B. / Электролитическое натирание покрытий на * валах с послойным их упрочнением вибронакатыванием / A.B. Михеев,

B.М. Сорокин // Вопросы вибрационной технологии. Межвузовский сборник научных статей, г. Ростов-на-Дону 2005 г., стр. 54-57.

3. Сорокин В.М. / Гальванодеформационный способ упрочнения длинномерных деталей с послойной регуляризацией параметров качества поверхностного слоя / В.М. Сорокин, A.B. Михеев,

C.С. Танчук. // Высокие технологии в машиностроении. Материалы международной научно-технической конференции, г. Самара, 2004 г., стр. 178-180.

4. Сорокин В.М. / Способ нанесения многослойных покрытий с послойной регуляризацией параметров состояния поверхностного слоя / В.М.Сорокин, A.B. Михеев, С.С. Танчук, Н.М. Тудакова // Прогрессивные технологии в Машино- и приборостроении. Межвузовский сборник статей по материалам всероссийской научно-технической конференции, Н.Новгород - Арзамас 2004 г., стр. 27-31

5. Сорокин В.М. / Глубина антифрикционно-упрочненного слоя при комбинированной обработке / В.М. Сорокин, A.B. Михеев, Н.М. Тудакова, И.Н. Долгополова // Прогрессивные технологии в Машино- и приборостроении. Межвузовский сборник статей по материалам всероссийской научно-технической конференции, Н.Новгород - Арзамас 2004 г., стр. 15-20

6. Патент на изобретение 2228972 С1: "Способ нанесения многослойных покрытий", заявка №2002134897, опубликован бюл. №14, 20.05.2004 г.

7. Сорокин В.М. / Установка для нанесения многослойных гальванических покрытий с одновременным поверхностно-пластическим деформированием. / В.М. Сорокин, A.B. Михеев // III Молодежная научно-техническая конференция "Будущее технической науки". Тезисы докладов. Н. Новгород, 2004 г., стр. 156-157.

8. Михеев A.B. / Инструмент повышения качества длинномерных валов / A.B. Михеев, В.М. Сорокин // Будущее технической науки нижегородского региона. Тезисы докладов регионального молодежного научно-технического форума Н.Новгород 2003 г.

9. Михеев A.B. / Повышение герметичности гидросистем / A.B. Михеев, В.М. Сорокин // Будущее технической науки нижегородского региона. Тезисы докладов регионального молодежного научно-технического форума Н.Новгород 2003 г..

10. Сорокин В.М. / Установка для нанесения многослойных гальванических покрытий с одновременным ППД / В.М. Сорокин, A.B. Михеев / Будущее технической науки нижегородского региона. Тезисы

докладов регионального молодежного научно-технического форума Н.Новгород 2003 г.

11. Сорокин В.М. / Повышение износостойкости деталей формированием комбинированной шероховатости / В.М. Сорокин, Е.А. Тарасова, С.С. Танчук, A.B. Михеев // Современные проблемы машиностроения и транспорта. Материалы Всероссийской научно-технической конференции, Ульяновск 2003 г., стр. 76-79.

12. Антропов С.П. / Математическая модель напряжения > деформируемого состояния при дорновании отверстий цилиндров f С.П. Антропов, A.B. Михеев, В.М. Сорокин // Будущее технической науки нижегородского региона. Тезисы докладов регионального молодежного научно-технического форума Н.Новгород 2002 г., стр. 187.

13. Михеев A.B. / Метод повышения качества длинномерных валов / A.B. Михеев, С.С. Танчук, В.М. Сорокин // Будущее технической науки нижегородского региона. Тезисы докладов регионального молодежного научно-технического форума Н.Новгород 2002 г., стр. 217.

ч

Г/

№23838

РНБ Русский фонд

2006-4 25791

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Условия эксплуатации штоков.

1.2. Краткий анализ упрочняющих методов обработки деталей.

1.3. Упрочнение поверхностей деталей хромированием.

1.4. Упрочнение деталей методами 1111Д.

1.5. Обработка нежестких деталей.

1.6. Комбинированная обработка поверхностей деталей.

1.7. Выводы и задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ГАЛЬВАНОДЕФОРМИРУЮЩЕГО УПРОЧНЕНИЯ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Сущность процесса совмещенного гальванодеформирующего упрочнения.

2.2. Механизм формирования поверхностного слоя деталей при СПЭЛНУВП.

2.3. Методика исследования параметров качества поверхностного слоя.

2.3.1. Разработка методики исследования остаточных напряжений и модуля упругости при СПЭЛНУВП.

2.3.2. Методика исследования наклепа структуры и дефектности покрытия.

2.3.3. Методика исследования микрорельефа (шероховатости) поверхности.

2.4. Методика исследования эксплуатационных характеристик поверхностного слоя.

2.4.1. Методика исследования прочности сцепления покрытия с металлом основы.

2.4.2. Методика исследования износостойкости и герметичности.

2.4.3. Методика исследования коррозионной стойкости.

2.5. Статистическая обработка результатов испытаний.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРИ СПЭлНУВП.

3.1. Аналитическое моделирование и расчет остаточных напряжений и модуля упругости в поверхностном слое при СПЭЛНУВП.

3.3. Исследование микрорельефа (шероховатости) поверхности.

3.4. Исследование микроструктуры и дефектности хромового покрытия при СПЭЛНУВП.

3.5. Исследование микротвердости по толщине наращиваемого покрытия

ВЫВОДЫ:.

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ

ГАЛЬВАНОДЕФОРМИРУЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ.

4.1. Выбор критериев оптимизации.

4.2. Анализ оптимизации режимов СПЭЛНУВП.

4.2.1. Оптимизация режимов СПЭЛНУВП для получения заданной микро твердости покрытия.

4.2.2. Статистический анализ режимов СПЭЛНУВП для прогнозирования величины Ra.

4.2.3. Установление влияния режима СПЭЛНУВП на величину остаточного напряжения в поверхностном слое (детали).

ВЫВОДЫ.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПЭЛНУВП НА

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН.

5.1. Математическая модель прочности сцепления покрытий.

5.2. Прочность сцепления хромового покрытия с металлом основы.

5.3 Герметичность соединений и плавность хода.

5.4. Исследование износостойкости.

5.5. Исследование коррозионной стойкости.

ВЫВОДЫ.

В условиях возрастающей конкуренции на рынке машиностроительной продукции одной из важнейших задач является повышение качества оборудования и, в частности, эксплуатационных свойств их деталей.

Существует целый ряд деталей, например, штоки силовых гидроцилиндров и пневмоагрегатов автомобилей, самолетов, дорожных и строительных машин, судовых дизелей и другие, изготавливаемых из конструкционных сталей и эксплуатирующихся в условиях коррозионного воздействия окружающей среды при знакопеременных нагрузках. Стремление машиностроителей к снижению металлоемкости машин, их массы и размеров, а также расширение функционального назначения отдельных деталей (упругого, компенсирующего, виброизоляционного) привели к тому, что стали широко использоваться детали, отличающиеся непропорциональностью размеров и малой жесткостью в различных сечениях.

В настоящее время, в нашей стране и за рубежом, для обеспечения высоких эксплуатационных показателей, таких деталей, применяют различные упрочняющие технологии.

Наиболее известные, из них, это методы поверхностного пластического деформирования (ППД), нанесения износостойких покрытий, и комбинированная обработка.

Благодаря своим технологическим преимуществам данные методы упрочнения получили широкое распространение и реализуются в машиностроении с помощью различных схем. В то же время весьма важными остаются поиск и внедрение в практику более перспективных и эффективных методов упрочнения поверхностей деталей, среди которых существенное значение приобретают комбинированные методы упрочняющей технологии, особенно процессы, совмещающие операции обработки, обеспечивающие высокие параметры качества поверхностного слоя и производительность обработки.

Однако, несмотря на перспективность данного направления, сведения о совмещенных процессах упрочнения поверхностей деталей весьма ограничены. Кроме того, отсутствуют модели, описывающие поведение нежесткой детали и состояния ее поверхностного слоя при совмещенных процессах.

Поэтому, исследования, направленные на разработку процесса совмещения хромирования с одновременным послойным упрочнением наносимых износостойких покрытий (хрома) ППД, в частности, вибронакатыванием для длинномерных валов, являются актуальными.

В диссертации рассматривается применение нового способа совмещенного гальвано деформирующего упрочнения (СГДУ) поверхности длинномерных деталей. Целью работы является повышение параметров качества и эксплуатационных свойств цилиндрических поверхностей длинномерных деталей (валов, штоков и др.) при обеспечении высокой производительности их обработки на основе разработки нового способа совмещенной комбинированной антифрикционно-упрочняющей обработки (КАУО), сочетающей операции послойного электролитического хромирования натиранием и упрочнения вибронакатыванием с образованием РМР.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать основные существующие методы повышения параметров качества эксплутационных свойств цилиндрических поверхностей длинномерных деталей машин и повышения производительности их обработки путем совмещения финишных переходов и операций, применения схем обработки с замкнутой системой силового воздействия, за счет использования многоэлементных инструментов.

2. На основе структурно-функционального анализа выбрать рациональную конструктивную схему комбинированного процесса упрочнения с совмещением операций хромирования и вибронакатывания наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей и теоретически обосновать ее основные конструктивно-технологические параметры при обработке.

3. Создание специализированного экспериментального стенда, обеспечивающего высокое качество поверхностного слоя и производительность совмещенной КАУО (СКАУО) длинномерных деталей типа валы, штоки и др.

4. Провести теоретико-экспериментальные исследования напряженного состояния (аост) с учетом изменения констант материалов: модуля упругости Е и коэффициента Пуассона ц в процессе СКАУО.

5. Исследовать влияние конструктивно-технологических факторов и условий обработки на величину и стабильность параметров качества поверхностного слоя, получаемого при СКАУО.

6. Исследовать влияние геометрических параметров поверхности после предварительной обработки заготовки и процесса СКАУО на прочность сцепления износостойких покрытий с металлом основы и другие характеристики.

7. Исследовать влияние СКАУО на эксплуатационные свойства длинномерных штоков пневмо- гидроагрегатов: износостойкость, коррозионную стойкость, герметичность и др.

8. Разработать рекомендации по практическому применению результатов работы.

Методологической основы работы является системный подход к формированию и изучению основных параметров состояния поверхностных слоев и эксплуатационных свойств деталей машин, описанию проектных параметров процессов упрочняющей обработки точных наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей.

Результаты работы получены путем теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования выполнены на базе научных основ технологии машиностроения, теории ППД и электролиза при гальванических процессах осаждения и натирания металлических покрытий, основных положений теории упругости и пластичности, теории контактного взаимодействия поверхностей, трения и износа, аппарата математической статистики.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе анализа научных принципов построения прогрессивных методов комбинированной обработки разработаны и теоретически обоснованы физическая модель и способ совмещенного послойного электролитического натирания и упрочнения вибронакатыванием покрытий (СПЭлНУВП) с замкнутой системой силового воздействия многоэлементными инструментами и установка (стенд) для реализации способа при обработке наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей.

2. Выявлен механизм и теоретически обоснованы условия СПЭлНУВП, обеспечивающие снижение наводороживаемости поверхностного слоя обрабатываемого изделия, повышение его качественных характеристик (а0Ст5 Нц, прочности сцепления покрытий и др.) и эксплуатационных свойств.

3. Получены математические зависимости для определения неразрушающим методом остаточных напряжений с учетом изменения модуля упругости 1-го рода Е и коэффициента Пуассона ц в покрытии и металле основы в процессе СПЭлНУВП.

4. На основе метода планирования эксперимента получены математические модели, оценивающие влияние параметров обработки на геометрические, физико-механические, структурные параметры качества поверхностного слоя, позволяющие прогнозировать изменение этих показателей и эксплуатационных свойств обрабатываемых изделий. На этой основе решена задача выбора рациональных режимов обработки по заданному качеству поверхностного слоя.

Практическая значимость работы:

1. Разработанный новый процесс СПЭлНУВП позволяет использовать одну единицу технологического оборудования для нескольких операций и переходов, что обеспечивает сокращение вспомогательного времени и трудоемкости обработки, повышение качества и производительности труда, экономии материальных ресурсов, сокращение себестоимости обработки.

2. Предложена специализированная экспериментальная установка (стенд) для СПЭлНУВП наружных поверхностей длинномерных деталей, обеспечивающая получение антифрикционного поверхностного слоя.

3. Предложен технологический процесс упрочнения наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей с использованием разработанного стенда, который обеспечивает формирование высоких характеристик качества упрочненного слоя, оказывающих существенное влияние на повышение эксплуатационных свойств высоконагруженных изделий.

4. На основе полученных математических моделей, отражающих влияние режимов СПЭлНУВП на параметры качества поверхностного слоя (аост, Нм, 11а, микроструктуру и ее дефектность, прочность сцепления покрытий с основой), разработаны технологические рекомендации, обеспечивающие получение заданного качества и эксплуатационных свойств поверхностного слоя штоков пневмо- гидроагрегатов.

5. Разработаны алгоритм и программа определения напряженного состояния поверхностного слоя, оптимальных режимов СПЭлНУВП для заданных параметров качества поверхности.

Работа выполнялась на основе тематики кафедры "Технология машиностроения" НГТУ на базе Нижегородского машиностроительного завода (ОАО "НМЗ") и направлена на повышение качества и производительности обработки штоков специзделий, их долговечности. Отдельные результаты теоретико-экспериментальных исследований использованы при разработке технологических процессов упрочнения, в частности, наружных цилиндрических поверхностей длинномерных штоков специзделий и переданы для апробации и внедрения в производство. Материалы теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе при чтении лекций, проведении практических и лабораторных занятий со студентами и магистрами по дисциплинам "Технология машиностроения" (НГТУ), "Ресурсосбережение и малоотходные технологии", "Технология ремонта машин" (НГСХА). СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Основные результаты и выводы.

1. Выполненный анализ методов упрочнения поверхностей деталей машин, работающих в условиях коррозионного воздействия окружающей среды, трения и износа, при знакопеременном нагружении, показал перспективность разработки и промышленного применения новых комбинированных процессов упрочнения.

2. Предложены схемы и структура упрочняющей обработки, разработан новый способ СПЭлНУВП, позволяющий использовать одну единицу технологического оборудования для нескольких операций: подготовки поверхности под покрытие (хромирование) ВН с образованием РМР; - послойное циклами натирание и упрочнение ВН, что обеспечивает высокое качество упрочнения поверхностей длинномерных валов, штоков; сокращение вспомогательного времени, трудоемкости и себестоимости обработки, экономии материальных ресурсов.

3. Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований новых схем, структуры и способа СПЭлНУВП наружных цилиндрических поверхностей длинномерных деталей, которые позволили утверждать о высокой эффективности данного процесса обработки в обеспечении требуемого качества и эксплуатационных свойств изделий, а также производительности обработки.

4. Предложена методика исследования остаточных напряжений в поверхностном слое с учетом изменения модуля упругости и коэффициента Пуассона в процессе СПЭлНУВП обрабатываемой поверхности без ее разрушения. Аналитическим путем получены математические зависимости для определения параметров Е, |д, и а.

5. Выполненные экспериментальные исследования показали, что на величину остаточных напряжений формирующихся в процессе обработки, существенное влияние оказывают изменения Е1 и ц' в верхних слоях обрабатываемых материалов (покрытия, основы), которые необходимо учитывать не только при определении ст, но и расчетах на прочность изделий.

6. Получены математические зависимости в виде полиномиальных моделей, отражающие влияние режимов упрочняющей обработки на качество поверхностного слоя. Оптимизация полученных зависимостей позволяет определить рациональные режимы обработки, обеспечивающие получение заданного качества (Яа, ст, Нц) поверхности.

7. Проведены теоретико-экспериментальные исследования влияния способа СПЭлНУВП на прочность сцепления хромового покрытия с металлом основы в зависимости от способа подготовки поверхности под покрытие и получаемого при этом микрорельефа (шероховатости). Установлено, что формирование на поверхности изделия под покрытие РМР вибронакатыванием с углами профиля неровностей р<12-17°, более чем в 1,5 раза повышает прочность сцепления хромовых покрытий с основой, а весь комплекс обработки способом СПЭлНУВП обеспечивает это повышение в 3-5 раз.

8. Проведены экспериментальные сравнительные исследования влияния СПЭлНУВП поверхностного слоя изделий на их эксплуатационные характеристики. В результате подтверждено, что данный способ финишной обработки обеспечивает увеличение износостойкости контактирующих деталей в 1,6-2 раза, значительное повышение коррозионной стойкости в условиях действия агрессивных сред, герметичности хромовых покрытий и соединений в целом, плавности хода и других показателей.

9. Разработаны рекомендации по проектированию технологи СПЭлНУВП и конструкций установок для обработки наружных цилиндрических поверхностей изделий, позволяющие получить значительный экономический эффект.

1. Абрамов В.В. Остаточные явления и деформация в металлах. - М.: Машгиз, 1963.-355с.

2. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента.- М.: Металлургия,1969.

3. Андрианов А.И. Прогрессивные методы технологии машиностроения.1. М.: Машиностроение, 1975.

4. Бабаев А.Н., Определение остаточных напряжений в наплавленных цилиндрах (дисках) комбинированным способом Закса при разных модулях нормальной упругости основного металла наплавки.//Заводская лаборатория.-1976.-№6.-с.718-721.

5. Бабичев А.П. Физико-технологические особенности создания новых методов обработки: Сб. прогрессивная отделочно упрочняющая технология.-Ростов-на-Дону, РИСХМ, 1981.С.З-7.

6. Баженов Н.Л., Сорокин В.М. Упрочняющая обработка поверхностей деталей машин. Горький : МинВУЗ РСФСР, им. А. А. Жданова, 1979.-54с.

7. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин.- М.: Машиностроение, 1978.129с.

8. Барац Я.И. Финишная обработка металлов давлением.- Саратов: Изд-во1. Сарат.ун-та, 1982.-181с.

9. Башков Г.П. Выглаживание восстановленных деталей. М.: Машиностроение, 1979.-79с.

10. Бережковский Д.И. О критериях оценки деформационного упрочнения.//Заводская лаборатория.-1976.- №5.-с.599.

11. Березин Р.Г., Мартынов В.А., Петренко В.П., Авдеев И.В. Определение прочности при обработке давлением. -М.: Машиностроение, 1973.-152с.

12. Биргер И.А. Остаточные напряжения.- М.: Машиностроение, 1963.

13. Богорад Jl.Я. Хромирование. Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1984.-96с.

14. Боровский А. Д. Интенсификация процесса хромирования// Машиностроитель: 1984.-№5-с.7.

15. Болховитинова E.H. Влияние дробеструйного наклепа па свойства стальных деталей. М.: Машгиз, 1953.

16. Бранд 3.Статистические методы анализа наблюдений М.:Мир.-1975.-321с.

17. Бутаков Б.И., Оценка точности определения глубины наклена при поверхностном пластическом деформировании//Вестник машиностроения -1982.-№ 11 .-с.22-23.

18. Бэкофен В. Процессы деформации. -М.: Металлургия, 1977.- 288с.

19. Виттенберг Ю.Р. Шероховатость поверхности и методы ее оценки. Л.: Судостроение, 1971.-206с.

20. Вячеславов П.М., Шмелева , Н.М. Методы испытаний электролитических покрытий.- Л.: Машиностроение, 1977.-88с.

21. Гальванические покрытия в машиностроении: Справочник в 2-х т./ под редакцией М.А. Шпугера. М.: Машиностроение, 1985.

22. Горохов В.А. Обработка деталей пластическим деформированием. :Киев,"Техника", 1978.-191 с.

23. Гриченко И.Г., Полоскин Ю.В., Макаровский ИЛ. Определение окружных остаточных напряжений в местах конструктивного концентратора// Заводская лаборатория.-1972.-№7.-с.868-871.

24. Дехтярь Л.И. Определение остаточных напряжений в покрытиях и биметаллах.- Кишинев: Картя. Молдовеняскэ, 1968.

25. Дехтярь Л.И., Профир С.Г. Определение остаточных напряжений и характеристик упругости в деталях подвергнутых 1111Д.// Заводская лаборатория.-1977.-№4.- с.487-491.

26. Дальский A.M. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин. М: Машиностроение, 1969.

27. Елизаветин М.А., Сатель Э.А. Технологические способы повышения долговечности машин. М.: Машиностроение, 1969.

28. Ершов A.A., Никифоров A.B., Серебряков В.И. Технологические возможности и перспективы применения различных методов упрочнения деталей машин.- М.:ВНИИТЭМР, 1985,с.48.

29. Зажигаев J1.C., Кишьян A.A., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат,1978.-232с.

30. Исаченко В.К. Моделирование и оптимизация электрофизических и электрохимических методов обработки с помощью ЭВМ.- М.: Машиностроение, 1978.

31. Карпов А.И., Назаров Ю.Ф. Конструкторско- технологическое обеспечение качества деталей машин // Вестник машиностроения. -1993.-№1.-с.12-14.

32. Колеватова B.C., Понизовский В.М., Спелков Г.И. Определение прочности сцепления цинковых электролитических покрытий со сталью центробежным методом.//Заводская лабораюрня.-1976.-№5.-с.607-608.

33. Комаров В.В., Гапонкин В.А.Технологические особенности низкотемпературного алмазного выглаживания,- В кн.: Процессы и оборудование абразивно-алмазной обработки. М.:ВЗМИ, вьп.З,1979,с.45-49.

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

35. Кравченко Б.А., Митряеф К.Ф. Обработка и выносливость высокопрочных материалов. -Куйбышев: Куйбышевское книжное издательство, 1968.-130 с.

36. Кугель Р.В. Долговечность автомобилей.- М: Машгиз, 1961.

37. Кудрявцев И.В. Поверхностный наклеп для повышения прочности и долговечности деталей машин. М.: НТО Машпром, 1966.-96с.

38. Кузьмин М.И. Метод упрочнения и отделки поверхностей деталей машин наклепыванием упрочнителя // Повышение долговечности машин.- М.: Машгиз, 1956.- с.И 5-133.

39. Лозовский В.Н. Схватывание в прецизионных парах трения. -М.: Наука, 1978.-270с.

40. Лурье А.И. Теория упругости. М.:Наука,1970.-932с.

41. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул.- М.: Высшая школа, 1982,- 223с.

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

43. Методические рекомендации. Упрочнение деталей машин. Регулярные микрорельефы. Параметры. Характеристики. Технологическое обеспечение/ Ю.Г.Шнейдер, А.А.Баер, В.М.Сорокин.- Горький: Горьк. Филиал ВНИИНМАШ, 1983 .-16с.

44. Методы испытания контроля и исследования машиностроительных материалов./Под ред. А.Т.Туманова.- М.: Машиностроение, 1.2,1974.-320с.

45. Михайлов A.A. Обработка деталей с гальваническими покрытиями. -М.: Машиностроение, 1981.- 145с.

46. Мухин B.C., Саватаев В.П., Матвеев Л.В.,К определению остаточных напряжений в деформированном поверхностном слое.- 1974.-№6.-с.738-739.

47. Одинг И.А. Допускаемые напряжения в машиностроении ициклическая прочность. М.: Машгш,1962.

48. Одинцов Л.Г. Финишная обработка деталей алмазным выглаживанием и вибровыглаживанием. -М.: Машиностроение, 1981.- 160с.

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

50. Петросов В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента. М. Машиностроение

51. Пимштейн Г.Г., Алябьев А.П., Дорохов В.Н., Об одном методе оценки остаточных напряжений. // Заводская лаборатория. -1974.-№6.-с.736-737.

52. Подураев В.Н. Высокопроизводительные физико-химические методы обработки. // Научные основы прогрессивной техники и технологии. -М.: Машиностроение, 1985.-С.162-197.

53. Проскуряков Ю.Г. Технология упрочняюще-колибрующсй и формообразующей обработки металлов.- М.:Машиностроенпе, 1971.-200с.

54. Рахмарова М.С., Мирер Л.П. Влияние технологических факторов на надежность лопаток газовых турбин. М.Машиностроение, 1966.

55. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла.-М.: Машиностроение, 1982.-212с.

56. Рыжков Э.В., Суслов А.Г., Федоров В.П. Техническое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин.- М.: Машиностроение, 1979.-176с.

57. Рябой Л.Я., Брондз Л.Д. Повышение ресурса авиационных деталей из высокопрочных сталей. М.Машиностроение, 1977.-103 с.

58. Смелянский В.М., Механика упрочнения поверхностного слоя при обработке ППД.//Вестник машиностроения.-1982.-№ 11 .-с. 19-22.

59. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики (для технических приложений). М.: Наука, 1969.-512с.

60. Сорокин В.М. Повышение качества изготовления и долговечности высоконагруженных деталей машин. Горький: ВСНТО, 1983.-92с.

61. Сорокин В.М. Повышение качества изготовления и долговечности высоконагруженных деталей машин. Горький.: Научно-техническое общество машиностроительной промышленности, 1988г.

62. Сорокин В.М. Качество и эксплутационные свойства поверхностей деталей и методы их повышения // Учебное пособие.- Н.Новгород: НГТУ, 1994.-120с.

63. Сорокин В.М. Кандидатская диссертация. Горький, 1974.

64. Сорокин В.М. Исследование прочности сцепления и долговечности антифрикционных покрытий после упрочнения Г1ПД // Вестник машиностроения,-1982.- № П.- с.25-27.

65. Сорокин В.М. Комбинированная антифрикционно-упрочняющая обработка деталей машин.- Горький: ВСН'ГО, 11,1 II ПО Машпром, Горьковское областное правление, 1985.

66. Сорокин В.М. Прогрессивные отделочно-упрочняющие способы обработки (опыт разработки и внедрения).-Горький: НГПТО, НТОМП, Горьковское обл. правление, 1981.- 81с.

67. Сорокин В.М. Повышение долговечности антифрикционных покрытий методами ППД.//Влияние среды на взаимодействие твердых тел при трении: Тез. докл. Всесоюз. н-т. копф. -Днепропетровск, 1981.-е.113-114.

68. Сорокин В.М. Методы математического анализа в технологии машиностроения: Учебно-практическое пособие но выполнению научных работ студентами- дипломниками, магистрами иаспирантами.-Н.Новгород: НГТУ, 1996.-67с.

69. Сорокин В.М. Повышение качества поверхности и долговечности деталей машин ударно-импульсной и комбинированной обработкой. -Н.Новгород : АТН РФ, НГТУ, 1996.

70. Сорокин В.М., Баер A.A. Повышение вибронакатыванием износостойкости трущихся поверхностей с антифрикционными покрытиями // Вестник машиностроения. 1980.-№ К).-с.23-24.

71. Сорокин В.М. Крылов И.П. Пронякин В.М. Повышение качества деталей, эффективности их обработки с использованием станков с ЧПУ.- Горький : ВСНИО, ВИТОМ, Горьковское обл. правление, 1988.

72. Сорокин В.М., Новикова Т.В. Влияние гальванических покрытий и метода их нанесения на эксплуатационные свойства деталей.// Основные направления исследований и разработок в машиностроении: Тез. докл. н-т. конф.- Н.Новгород.- 1995.-С.20-22.

73. Сорокин В.М., Новикова T.B. Совмещенная гальванодеформационная обработка деталей машин// Сб. Прогрессивные технологии основы качества и производительности обработки изделий: Материалы науч.техн.конф. АТН РФ Н.Новгород, 1995.- с.3-4.

74. Сорокин В.М., Новикова Т.В., Влияние микрорельефа поверхности деталей на прочность сцепления гальванических покрытий. // Оптимизация процесса обработки конструкционных материалов: Межвуз. сб. тр. -Уфа :УГАТУ, 1996.

75. Сорокин В.М., Новикова Т.В., Тарасова Е.А., Зотова В.А. К вопросу определения остаточных напряжений в деталях при комбинированной обработке // VIII Бенардосовские чтения: Тез. докл. междунар. н-т. конф.-Иваново, 1997.-c.314.

76. Спиридонов A.A., Душинский В.В. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981.-184с.

77. Старосельский A.A., Гаркунов Д.И. Долговечность трущихся деталеймашин.-М. : Машиностроение, 1967.-365 с.

78. Сулима A.M., Евстигнеев М.И. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов. -М.: Машиностроение, 1974.- 253с.

79. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение кои гам пой жесткости соединений.-И.: Наука, 1977.-101 с.

80. Тараненко В.А., Абакумов A.M. Динамические модели для оценки точности технологических систем.- М., 1989 56с.

81. Тараненко В.А. моделирование технологических систем формообразования нежестких деталей.- М., 1988 -72 с.

82. Тараненко В.А., Митрофанов В.Г., Косов М.Г. Технологические способы и средства повышения точности обработки нежестких деталей- М.;1987-64 с.

83. Тараненко В.А., Левин М.А. Моделирование процедур формирования параметров качества при механической обработке деталей. -М., 1990.64 с.

84. Технологические методы повышения надежности деталей машин: Справочник / Н.Д.Кузнецов, В.И.Цейтлин, В.И.Волков. -М.: Машиностроение, 1993.-304с.

85. Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами/ Бойцов А.Г., Машков В.Н., Смоленцев В.А. н др. М.: Машиностроение, 1991.- 144с.

86. Упрочнение деталей машин. Регулярные микрорельефы. Контроль и измерение параметров: Методические рекомендации / ВНИИНМАШ.-Горький, 1983.- 16с.

87. Усов C.B. Исследование влияния шероховатости хонингованной поверхности на прочность гальванического хромовою покрытия при эксплутационном нагружении деталей // Вестник машиностроения.-1984.-№7.-с.9-12.

88. Формирование качества поверхности- путь к повышениюдолговечности деталей машин и инструмента: Сб. тезисов докладов н.т. конференции / Под ред. В.М.Сорокина.- Горький : НТО Машпром, 1982.-71с.

89. Хворостухин Л.А. Обработка металлопокрытий ныглаживанием.-М.Машиностроение, 1980.- 62с.

90. Чела П. А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием.- Минск: Наука и техника, 1981.-123с.

91. IV Всесоюзная конференция по текстурам и рекристаллизации в металлах и сплавах.- Горький: ГНИ, 1983.- с. 154-1 55.-е. 185-186 192193; 210-211; 224-228.

92. Шнейдер Ю.Г. Эксплутационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. -Л.: Машиностроение, 1982.248с.

93. Шнейдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплутационные свойства. Л.: Машиностроение, 1972.-240 с.

94. Шнейдер Ю.Г., Маккавеев Е.П. Образование регулярного микрорельефа способом ротационно ударного деформирования // Станки и инструмент. 1981 .-№7.-с.31 -32.

95. Юдин Д.Л., Петраков А.П. Упрочнение тяговых валшестерен мотор-вагонов метрополитена методом 1111Д // Вестник машиностроения.-1977.-№3.-с.57-59.

96. Якобсон М.О. Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке. М.: Машгиз,1956.

97. Ящерицын П.И., Минаков А.П. Упрочняющая обработка нежестких деталей в машиностроении. Минск: Наука и техника, 1986.-2 15с.

98. Яснопольский С.Л. Первичная обработка статистических данных.- М. Изд-во МИС и С,1971.

99. Яснопольский С.Л. Построение эмпирических формул и подбор их параметров методом наименьших квадратов и методом средних.-М.:Изд-во МИС и С, 1972.