автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Совершенствование центробежной объемной обработки деталей гранулированными рабочими средами путем интенсификации движения рабочей загрузки

кандидата технических наук
Зотов, Евгений Валерьевич
город
Пенза
год
2011
специальность ВАК РФ
05.02.08
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Совершенствование центробежной объемной обработки деталей гранулированными рабочими средами путем интенсификации движения рабочей загрузки»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование центробежной объемной обработки деталей гранулированными рабочими средами путем интенсификации движения рабочей загрузки"

На правах рукописи

0050041Л*

ЗОТОВ Евгений Валерьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ОБЪЕМНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГРАНУЛИРОВАННЫМИ РАБОЧИМИ СРЕДАМИ ПУТЕМ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДВИЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ ЗАГРУЗКИ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-.8 ДЕК 2011

Пенза 2011

005004014

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет».

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ЗВЕРОВЩИКОВ Владимир Зиновьевич.

доктор технических наук, профессор СЕИНОВ Сергей Владимирович;

Ведущая организация -

кандидат технических наук ЧЕРНИКОВ Владислав Сергеевич.

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенская государственная технологическая академия».

Защита диссертации состоится 26 декабря 2011 г., в часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.03 в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет». Автореферат диссертации размещен на сайте Министерства образования и науки РФ.

Автореферат разослан «¿)М » ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, доцент

Воячек И. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение качества и конкурентоспособности машиностроительной продукции путем внедрения эффективных инновационных технологий является необходимым условием развития отечественного машиностроения в современной рыночной экономике.

Практически во всех отраслях промышленности, особенно в машиностроении, неуклонно возрастает удельный вес объемной отделочно-зачистной обработки (030) деталей гранулированными рабочими средами (ГРС) для механизации таких трудоемких операций, как шлифование, полирование, подготовка поверхностей под покрытия, удаление заусенцев и скругление кромок. Трудоемкость операций 030 достигает до 20 % общей трудоемкости изготовления деталей, так как они выполняются вручную или средствами малой механизации. Наиболее широкое распространение получили галтовочная, вибрационная и центробежно-ротационная обработка. В последние годы все большее применение находит перспективная и более производительная центробежная обработка в контейнерах с планетарным вращением, которая позволяет создать давление частиц ГРС в 20-25 раз большее, чем при вибрационной обработке.

Существенным недостатком, присущим всем методам отделочно-зачистной обработки, в том числе и центробежной, является наличие в рабочей камере или контейнере зон различной интенсивности воздействия гранул на обрабатываемые поверхности деталей, причем большая часть деталей и гранул оказывается в зоне относительного покоя, называемой застойной зоной.

В застойных зонах замедляется перемещение гранул относительно поверхностей обрабатываемых деталей, что приводит к нарушению стабильности обработки. Поэтому возникает необходимость разбраковки неудовлетворительно обработанных деталей, их повторной обработки или ручной дополировки труднодоступных участков профиля, что существенно повышает трудоемкость отделочно-зачистных операций. В настоящее время относительное движение ГРС и поверхностей деталей достигается за счет вращения или вибраций контейнера с постоянной скоростью.

В отличие от ранее известных способов предлагается для повышения стабильности центробежной обработки и качественных характеристик труднодоступных участков фасонного профиля деталей интенсифицировать относительное движение гранул и поверхностей деталей вращением контейнера с переменной скоростью при радиальных осцилляциях стенки.

В этом случае происходит дополнительное движение гранул относительно поверхностей деталей, циклически разрушается застойная зона, что создает условия для повышения стабильности формирования однородной шероховатости по профилю детали и интенсифицируется съем металла.

Поэтому тема исследования, направленная на совершенствование центробежной 030 путем интенсификации движения рабочей загрузки в объеме контейнера, является актуальной.

Цель работы: повышение качества поверхностей и производительности центробежной обработки деталей, преимущественно сложной формы, путем интенсификации движения рабочей загрузки за счет плавного циклического изменения действующих инерционных сил.

Объект исследования - технологическая операция центробежной отделочно-зачистной объемной обработки гранулированными абразивными средами на полимерной связке.

Предмет исследования - взаимосвязи технологических режимов и условий центробежной обработки при интенсификации движения рабочей загрузки, обеспечивающие заданные показатели качества поверхности и повышение производительности процесса.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

- установить закономерности движения рабочей загрузки для нового способа обработки и определить динамическое воздействие гранул на обрабатываемые поверхности;

- разработать математическую модель контактного взаимодействия абразивных гранул на полимерной связке с обрабатываемыми поверхностями деталей для прогнозирования шероховатости поверхности на основе взаимосвязи технологических режимов и конструктивных параметров центробежных устройств;

- выполнить экспериментальные исследования влияния технологических факторов на качественные характеристики поверхностного слоя и оценить адекватность предложенных математических моделей;

- разработать рекомендации по регламентированию технологических режимов и условий центробежной отделочно-зачистной обработки деталей и внедрить результаты исследований в производство.

Методы исследования:

- теоретические исследования базируются на основных положениях технологии машиностроения, теоретической механики, теории вероятностей и математической статистики, математического моделирования;

- экспериментальные исследования выполнялись по методике многофакторного планирования эксперимента в лабораторных и производственных условиях на опытно-промышленной центробежно-планетарной установке с использованием аттестованной контрольно-измерительной аппаратуры и поверенных приборов;

- обработка результатов опытов, моделирование и анализ проводились с использованием вычислительной техники и лицензионных программных пакетов LS-DYNA, Excel, Delphi, а также оригинальных про-

граммных продуктов, разработанных на кафедре «Технология машиностроения» Пензенского государственного университета.

Достоверность и обоснованность научных результатов. Достоверность научных результатов обеспечивается корректной математической постановкой задач, адекватно отражающих закономерности движения рабочей загрузки в объеме контейнера при циклическом изменении инерционных сил; подтверждается результатами моделирования процесса обработки методом конечных элементов, сходимостью теоретических и экспериментальных данных и практической реализацией предлагаемой технологии в производственных условиях.

Научная новизна:

1. Выявлены взаимосвязи движения рабочей загрузки в контейнере с параметрами циклического плавного изменения скорости вращения контейнера вокруг собственной оси при планетарном движении контейнера и радиальных осцилляциях внутренней стенки, что позволило выравнять контактные давления на различных участках профиля и стабилизировать условия отделочно-зачистной обработки деталей.

2. Получены аналитические зависимости для определения кинематических и динамических характеристик гранул и деталей, что позволило разработать модель движения уплотненной загрузки в объеме контейнера и оценить контактное взаимодействие рабочей среды на различных участках обрабатываемой поверхности.

3. Впервые разработана методика прогнозирования шероховатости поверхности на основе анализа контактного взаимодействия гранул на полимерной связке с обрабатываемыми деталями с учетом статистических закономерностей распределения абразивных частиц по поверхности гранул.

4. Предложена математическая модель шероховатости поверхности при неравномерной скорости вращения контейнера и радиальных осцилляциях стенки с учетом взаимосвязи технологических режимов обработки и конструктивных параметров центробежных устройств.

5. Определено влияние технологических факторов на шероховатость поверхности и производительность обработки, представленное в виде полиномиальных моделей, полученных на основе многофакторного планирования эксперимента и статистической оценки результатов исследований.

На защиту выносятся:

1. Результаты теоретических исследований движения рабочей загрузки при неравномерной скорости вращения контейнера вокруг собственной оси и радиальных осцилляциях стенки контейнера.

2. Алгоритмическое и программное обеспечение для определения режимов и условий обработки, необходимых для достижения требуемого качества поверхности.

3. Методика анализа контактного взаимодействия абразивных гранул на полимерной связке с обрабатываемыми поверхностями сложного профиля для прогнозирования шероховатости поверхности по параметру На, разработанная на основе метода конечных элементов, с учетом статистических закономерностей распределения абразивных частиц по поверхности гранул.

4. Математическая модель формирования шероховатости поверхности при переменной скорости вращения и радиальных осцилляциях стенки контейнера.

5. Результаты экспериментальных исследований влияния технологических факторов и условий обработки на качественные характеристики поверхности и производительность обработки.

Практическая ценность работы:

- предложен новый способ обработки, защищенный патентом РФ, позволяющий повысить качество поверхностей деталей и эффективность центробежной обработки деталей в контейнерах с планетарным вращением;

- разработано программное обеспечение для моделирования движения рабочей загрузки при планетарном движении контейнера с переменной скоростью вращения вокруг собственной оси и радиальными осцилляция-ми внутренней стенки, которое позволяет оценить эффективность обработки для назначенных технологических режимов;

- разработана методика прогнозирования шероховатости поверхности по параметру Яа при использовании абразивных гранул на полимерной связке в качестве рабочей среды;

- даны технологические рекомендации для регламентирования режимов и условий обработки, обеспечивающих стабильное достижение заданного качества поверхности.

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены на предприятиях ОАО «Пензкомпрессормаш» и ООО «Феникс ТМ», г. Пенза. Достигнуто стабильное снижение шероховатости поверхности на труднодоступных участках сложного профиля деталей при повышении производительности обработки. Годовой экономический эффект составил 674 тыс. руб.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ХШ-ХУ международных методических конференциях «Университетское образование» (г. Пенза, 2009-2011 гг.); Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации» (г. Новосибирск, 2007 г.); IV Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (г. Томск, 2008 г.); Международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (г. Брянск, 2008 г.); всероссийских научно-практических конференциях «Системы проектирования, моделиро-

вания, подготовки производства и управление проектами CAD/CAM/CAE/PDM» (г. Пенза, 2007-2011 гг.); ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского государственного университета (2006-2011 гг.).

Работа в полном объеме заслушана на заседании кафедры «Технология машиностроения» Пензенского государственного университета в октябре 2011 г. и рекомендована к защите.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 15 статей, из них три статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ (две статьи без соавторов) и получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, включает 150 страниц текста, 87 рисунков, 8 таблиц, 4 приложения; список литературы содержит 145 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, приведены цель и научная новизна, практическая ценность и результаты работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен обзор технологических методов объемной обработки, дан анализ опыта применения гранулированных рабочих сред, показана перспективность использования современных методов моделирования при изучении контактного взаимодействия абразивных гранул с обрабатываемыми деталями для прогнозирования качественных характеристик поверхности.

Существенный вклад в развитие технологии объемной обработки деталей внесли такие отечественные и зарубежные ученые, как А. П. Бабичев, Ю. В. Димов, М. А. Тамаркин, П. И. Ящерицын, Л. П. Бушуев, Г. Б. Лурье, А. Н. Мартынов, В. О. Трилисский, Г. В. Литовка, M. Matsunaga, I. Hagiuuda, К. Martin, L. E. Samuels, R. H. Brown и др.

Выполненный обзор литературных источников и опыт промышленности показал, что перспективным методом повышения качества поверхностей деталей, преимущественно со сложной конфигурацией рабочего профиля, является центробежная обработка в контейнерах с планетарным вращением, которая отличается высокой интенсивностью за счет действия на рабочую загрузку инерционных сил, многократно превышающих силу тяжести.

Большое влияние на формирование качественных характеристик поверхности оказывают гранулированные рабочие среды, предназначенные для различных методов объемной обработки. Наиболее полно выполнены исследования и разработаны рекомендации по назначению ГРС в зависимости от требований к качеству поверхности для вибрационной обработки. При центробежной обработке деталей в контейнерах с планетарным вра-

щением практически отсутствуют рекомендации по применению абразивных гранул на полимерной связке для достижения требуемого качества поверхности.

Характерной особенностью различных методов объемной обработки является образование в рабочей камере или контейнере областей различной интенсивности взаимодействия ГРС с поверхностями деталей, включая формирование застойных зон, в которых относительное перемещение гранул и поверхностей деталей практически прекращается. Это приводит к возникновению нестабильных показателей качества поверхности и существенно увеличивает трудоемкость отделочно-зачистных операций.

Показана актуальность дальнейших исследований для совершенствования центробежной объемной обработки. Сформулированы задачи исследования.

Во второй главе дано описание нового способа центробежной обработки в контейнерах с планетарным вращением (патент РФ № 2401730) и приведены результаты теоретического исследования движения рабочей загрузки под действием инерционных сил.

Схема движения рабочей загрузки при циклическом изменении скорости вращения контейнера и радиальных осцилляциях стенки приведена на рис. 1.

0/2

Рабочую загрузку, состоящую из обрабатываемых деталей, ГРС и технологической жидкости, помещают в цилиндрический контейнер 1 с внутренним диаметром Д которому сообщают переносное вращение с помощью водила 2 с угловой скоростью сп„ вокруг центральной оси 3 и с переменной угловой скоростью шк вокруг собственной оси 4.

При ускорении вращения контейнеров рабочая загрузка под влиянием инерционных сил -0,50, действующих на ГРС и обрабатываемые детали, например, на абразивную гранулу массой т, находящуюся на стенке контейнера в точке А, уплотняется, а гранулы переносятся стенкой контейнера со скоростью = шк -0,5Д. При этом происходит взаимное проскальзывание слоев рабочей загрузки, находящихся на различном расстоянии от оси водила (точки В и С), под действием центробежных сил инерции от вращения водила /ги" = таУ^Я, (Л, - расстояние от оси 3 водила до рассматриваемой гранулы рабочей загрузки). Загрузка растекается по внутренней поверхности контейнера, стремясь замкнуться в кольцо, и дополнительно уплотняется. Под действием кориолисовых сил инерции ГиК - пк»лыкО и сил инерции от вращения водила в точке С частицы ГРС и детали отрываются от стенки контейнера, и на поверхности уплотненной загрузки возникает скользящий слой из абразивных гранул и обрабатываемых деталей, в котором происходит наиболее интенсивная обработка.

В момент замедления вращения контейнера масса рабочей загрузки тормозится, стремясь занять положение в зоне контейнера, наиболее удаленной от оси 3 водила (точка А), переходит зону устойчивого равновесия и занимает смещенное угловое положение, показанное пунктирными линиями на рис. 1. Если учесть, что угловая скорость шк будет изменяться за каждый оборот контейнера вокруг собственной оси, то вся масса уплотненной загрузки будет совершать циклические угловые колебания вокруг зоны устойчивого равновесия (точка В) с частотой, определяемой угловой скоростью сок. Застойная зона, которая формируется при установившемся движении пересыпающихся слоев рабочей загрузки вблизи центра масс уплотненной загрузки (точка 5 на рис. 1), разрушается при вращении контейнера с переменной угловой скоростью шк.

Для выравнивания съема металла на труднодоступных участках профиля деталей (внутренние полости, радиальные пазы и отверстия) уплотненной загрузке сообщают вибрационные ускорения путем радиальных осциллирующих движений внутренней стенки контейнера, выполненной с эксцентриситетом е относительно оси вала, несущего контейнер.

Максимальная скорость вращения сок контейнера 4 вокруг собственной оси ограничена условием, при котором центробежные силы инерции , возникающие при вращении контейнера, уравновешивают величину

сил инерции FHB от вращения водила со скоростью со„. Уравнение равновесия частиц загрузки массой т в точке Е контейнера будет иметь вид

тШв(1-0,5£>)+ mcoBcoKD = mwj ■ 0,5D. ^

Отсюда, для противоположного направления вращения контейнера и водила, найдем:

.ш^^+Д-Ц/гяГ), (2)

где L - расстояние между осями водила и контейнера.

При нарушении этого условия с дальнейшим увеличением скорости контейнера сок обработка прекращается, так как уплотненная загрузка будет вращаться синхронно со стенкой контейнера. При этом минимальную скорость вращения контейнера сок следует ограничивать соотношением мк >0,3шв, так как при меньшей угловой скорости контейнера уменьшаются глубина скользящего слоя и скорости относительного скольжения гранул и поверхностей деталей, что делает обработку неэффективной.

Для сохранения устойчивой зоны скользящего слоя на поверхности уплотненной загрузки при радиальных осцилляциях стенки контейнера величина вибрационной силы для смещенного на угол as положения загрузки должна ограничиваться условием

р2А0 < cog (L + 0,5D) ■ cos р + 0,- совсок£>, (3)

где р и AQ - круговая частота и амплитуда осциллирующих радиальных движений стенки контейнера соответственно;

_ ^ 0,5-sinac

P = as-Y = a?-arctg —, (4)

L + 0,5D-cosas

здесь р и \|/ - угловые параметры (см. рис.1); as - угол смещения центра масс S уплотненной рабочей загрузки до устойчивого положения в точке В при вращении контейнера:

as = arccos-Af2 + Jf2 (l - А2) + l/(l + /2); (5)

A = 0,5D ■ L~l -(сок/а)в -l)2, (6)

где A - конструктивно-технологический параметр;/- коэффициент трения рабочей загрузки со стенкой контейнера.

Математическое описание движения контейнеров с неравномерной угловой скоростью производилось методом итерационного моделирования и дало возможность определять угловую скорость контейнера в произвольный момент времени. Для принятой компоновки привода контейнеров

с эллиптическими зубчатыми колесами, при величине эксцентриситета ек = 0,49 (ек = с/а, где с - фокальный радиус или половина расстояния между фокусами; а - большая полуось эллиптического колеса), изменение угловой скорости шк достигает 57 % за один оборот контейнера.

Для моделирования движения рабочей загрузки на основе полученных аналитических зависимостей определения кинематических и динамических характеристик гранул и деталей в произвольный момент времени с учетом принятых граничных условий и допущений была разработана компьютерная программа «ЦПО 2011» в среде программирования Delphi. Внешний вид главного окна и окна с результатами расчета представлен на рис. 2.

а) б)

Рис. 2. «Главное окно» (а) и окно «Результаты расчета» (б) программного обеспечения «ЦПО 2011».

Исходными данными для программы являются технологические режимы и конструктивные параметры центробежных устройств.

К выходным показателям разработанной программы относятся параметры, описывающие контактное взаимодействие гранулированных рабочих тел с обрабатываемыми поверхностями деталей. Это величины скоростей, их направление и углы взаимодействия для любого момента времени г, а также общее количество соударений гранулированных рабочих тел как с поверхностями деталей, так и между собой.

Вычислительными экспериментами установлено (рис. 3, зависимость 1), что при скорости радиальных осцилляций V = 2,5...5 м/мин и прочих

равных условиях существенно возрастает число контактных взаимодействий рабочих тел с обрабатываемыми поверхностями, а это приводит к интенсификации съема. Дальнейшее увеличение скорости радиальных осцилляций от 5 до 7 м/мин приводит к интенсивному снижению количества

контактов между гранулами и поверхностями деталей, что обусловлено вибрационным разуплотнением рабочей загрузки. Поэтому для рассматриваемых конструктивно-технологических параметров центробежного устройства следует ограничивать скорость радиальных осцилляций диапазоном V = 3...5 м/мин.

51 50 49 48 47 46 45 44

52,517

# 52,562

8000

44,046

¥„, м/мин

О

5-0

100

150 ntt мин-

Рис. 3. Влияние скорости радиальных осцилляций V0 и частоты вращения водила пв на количество Sj контактных взаимодействий и величину среднего угла jcp (условия обработки: я„= 100 мин4; L = 150 мм; D = 200 мм; 50 %; t = 15 мин)

Важными показателями эффективности центробежной обработки являются средняя скорость Кр контактного взаимодействия гранул с поверхностями деталей и средняя величина угла у'ср взаимодействия. Анализ результатов вычислительных экспериментов показал, что средняя скорость Vcр возрастает пропорционально увеличению частоты вращения водила, а величина средняя угла у'ср контактных взаимодействий имеет выраженные экстремумы (зависимость 2 на рис. 3). Наиболее благоприятное значение углову'ср контакта гранул с поверхностями деталей составляет около 45° и достигается при скоростях вращения водила пв = 80... 160 мин-1.

Экспериментальная проверка результатов вычислительного эксперимента показала их удовлетворительную сходимость.

В третьей главе представлены результаты исследования микропрофиля поверхностей полимерных гранул для выявления статистических закономерностей распределения абразивных частиц на поверхностях гранул фирмы «Rosier», изготовленных в форме трехгранных призм (ПТ 20x20). Измерялись радиусы гв округления выступов, ширина b абразивных частиц

и расстояние 1 между соседними частицами на поверхностях гранул, а также высоты А выступов частиц из полимерной связки.

Измерения проводились на металлографическом микроскопе МЕТАМ ЛВ-31 и атомно-силовом микроскопе БРМ. Установлено, что распределение радиусов гв округления выступов подчиняется закону Рэлея; распределение ширины Ь частиц соответствует нормальному распределению Гаусса с центром группирования размеров около 10 мкм, а расстояние / между соседними частицами на поверхности гранулы также подчиняется нормальному закону распределения и составляет в зоне экстремума 12 мкм. На рабочей поверхности гранулы преобладают частицы с высотой выступов И = 3 мкм.

Результаты моделирования в Ь8-0"УЫА позволили определить распределение деформаций после удара и отскока гранулы от поверхности детали и получить картину напряженно-деформированного состояния металла в зоне контакта (рис. 4).

а)

Рис. 4. Картина деформированного состояния (а) и распределение контактных напряжений в зоне контакта (б)

Влияние частоты вращения водила пв на величину контактных напряжений на поверхности стального образца, по результатам моделирования, представлено на рис. 5. С увеличением пв возрастают инерционные силы, действующие на гранулы, и энергия удара при их контакте с обрабатываемой поверхностью, что приводит к росту напряжений в металле.

На основе выполненных исследований предложена модель формирования шероховатости поверхности в виде

Яа = А,

-со-1сщдк-3:

60-

г \и

Мг,

V ^1пах )

СатЬ

(7)

2р(1-И?)

где Ар - доля расчетных напряжений, приводящих к пластической деформации металла;

/гтах - высота вариационного многогранника, моделирующего выступ абразивной частицы гранулы, мкм;

гв - средний радиус округления ребер вариационного многогранника, мкм;

Ъ - коэффициент площади контакта для шлифованных или полированных поверхностей;

X - коэффициент, зависящий от закона распределения параметра /;

оз - поле рассеяния значений контактных напряжений при контакте гранулы с поверхностью детали, МПа;

Чк - средние контактные напряжения в зоне контакта, полученные на основе вычислительного эксперимента в ЬЗ-ВТОА, МПа;

М - ^тах /гв - отношение максимальной глубины внедрения выступа абразивной частицы гранулы к радиусу округления выступа гв;

и - параметр профиля шероховатости обрабатываемой поверхности;

С - коэффициент, учитывающий изменение предела текучести стт обрабатываемого материала;

Е - модуль упругости материала детали, МПа;

р - приведенный радиус пятна контакта на поверхности детали, мкм;

(.1 - коэффициент Пуассона;

У; = тангенс гладкости поверхности, равный производной

сближения по площади 5 касания (у, - для абразивной гранулы, у2 - для поверхности, подвергающейся обработке).

„ 900 £800 2 700 ¡600 I 500

I 400

..................................« 1ЯОО ;

II1600 :

I моо ■ :.................................................................

§12® |....................................................................

|1000 ■■■:........................................................................

------------------------ ------------| I | 800 | ........................................................

§1 | | | ио -I.......................................................................:

лллриИ»! * 400'-■ ...........|-!

16 32 43 64 80 56 112128144 160176192 208 16 32 48 54 80 36 112 128144150176192208

Величине напряжений, МПа Величина напряжений, МПа

а) б)

Рис. 5. Значения контактных напряжений на исследуемом участке поверхности образца из стали 45 при различной частоте вращения водила ив: а~пъ = 40 мин"1; б-пв= 160 мин"1

Полученные величины напряжений Ар сравниваются с критическими напряжениями Дкр, характеризующими процесс резания. Для расчета принимают значения Ар > Акр:

= 6•10к6-

к

V "шах /

(8)

Для проверки адекватности разработанной модели (7) была выполнена экспериментальная проверка в различных точках исследованного факторного пространства. Графические зависимости изменения шероховатости поверхности с увеличением частоты вращения водила, полученные по модели и определенные экспериментально, приведены на рис. 6.

Статистическая обработка результатов исследований по критерию Фишера показала, что модель (7) является адекватной с доверительной вероятностью 95 %.

Ка.

НЕМ

1,05 ;

. шш

Рис. 6. Влияние частоты вращения водила на шероховатость обработанной

поверхности (-----экспериментальная кривая;

- - ---рассчитанная по теоретической модели)

В четвертой главе описана методика и приведены результаты экспериментальных исследований нового способа обработки.

Экспериментальные исследования проводились на модернизированной опытно-промышленной центробежной установке ЦПУ-2М. Плавное изменение угловой скорости вращения контейнера вокруг собственной оси достигалось за счет использования эллиптических зубчатых колес в планетарном механизме привода контейнеров. Регулирование величины радиальных осцилляции стенки контейнера обеспечивалось с помощью эксцентриковых вставок в виде гильз из полимерного материала, позволяющих установить эксцентриситет от 3,5 до 14 мм.

Измерение шероховатости поверхности выполнялось на профило-метре MarSurf PS1. Измерение массы образцов до и после обработки производилось на аналитических весах с точностью 0,0001 г. Микротвердость поверхности измерялась на автоматическом микротвердомере HVS-100. Точность размеров и формы образцов оценивалась с помощью трехкоор-динатного измерительного устройства «Etalon Derby».

В качестве обрабатываемых деталей использовались образцы из различных материалов - стали 45, стали 20X13, латуни JI63 и из стали 20 различной массы для исследования точностных параметров процесса обработки.

Были реализованы планы экспериментов 24 для образцов из стали 45, и 23 - для образцов из стали 20X13 и латуни JI63. В качестве переменных величин были приняты следующие технологические факторы: частота вращения водила ив, мин"1; скорость радиальных осцилляций стенки контейнера V0, м/мин; время обработки /, мин; степень заполнения контейнера Кт Частота вращения контейнера пк связана с частотой вращения водила пв соотношением пг= тъ (для центробежной установки ЦПУ-2М i = 0,76... 1,3).

Получены полиномиальные модели, характеризующие влияние основных технологических факторов на шероховатость поверхности Ra и производительность обработки Q, для образцов из стали 45:

Ra = 0,7860812 + 0,0169594«в - 0,0509677/ - 0,0820789Fo - 1,1433692А'3 --0,002903nBi-0,001587«BFo -0,0159498«ВА'3-0,000922/Го --0,0139785/Хз -0,1336406FoK3 - 0,000299/7? -0,0006022/2 -

- 0,0007022Ко2 + 1,6129032^; (9)

<2 = 0,019917 - 0,002066ив - 0,00139311 - 0,0003767 V0 --0,00012437^ +0,000016«B/ + 0,00004«BFo + + 0,000867и^з + 0,000045/Fo + 0,000391/А', + + 0,0001475 V0K3 + 0,0009«,2 + 0,000428/2 + 0,000223 F0 2 +

+ 0,000132258A:2. (10)

В результате выполненных исследований установлено, что наиболее эффективно шероховатость поверхности снижается при скорости радиальных осцилляции У0 = 2...2,5 м/мин, частоте вращения водила пъ = 160 мин-1, неравномерной скорости вращения контейнера пк= 120...210 мин-1, времени обработки Г = 10... 15 мин и степени загрузки контейнера Къ = 0,5.. .0,7.

Сообщение стенке контейнера радиальных осцилляции приводит к интенсификации съема металла, то есть к увеличению производительности обработки. Это наблюдается при частоте вращения водила выше 100 мин-1 и времени обработки 15 мин. Рекомендуется заполнять контейнер на 50...70 % объема, так как при большем заполнении съем металла замедляется и обработка становится неэффективной.

Применение в качестве гранулированных рабочих сред абразивных гранул на полимерной связке позволяет добиться устойчивого снижения шероховатости поверхности до Яа — 0,4...0,2 мкм, по сравнению с шероховатостью Яа = 2,5...0,8 мкм после обработки гранулами на керамической связке. Достигается стабильное снижение шероховатости в пазах и углублениях профиля деталей, а невысокая плотность гранул на полимерной связке не приводит к искажению формы профиля деталей, достигнутой на предшествующих операциях.

В пятой главе приведены практические рекомендации для внедрения разработанной технологии ОЗО в производственных условиях путем модернизации существующих или разработки новых центробежных станков.

Разработаны методика прогнозирования параметров шероховатости для нового способа ОЗО и программное обеспечение, позволяющее на основе моделирования процесса определить эффективные технологические режимы и условия обработки для достижения требуемого качества поверхности.

Установлено, что применение абразивных гранул на полимерной связке позволяет снизить шероховатость поверхности в 1,5...2 раза по сравнению с шероховатостью, достигаемой гранулами на керамической связке.

В приложениях приведены патент на изобретение, акты о внедрении, фрагмент кода разработанной программы и результаты статистической обработки результатов опытов при исследовании шероховатости поверхности и производительности обработки для образцов из различных материалов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Дан анализ технологических методов объемной ОЗО поверхностей деталей гранулированными рабочими средами, который показал пер-

спективность применения центробежной обработки для повышения качества поверхностей деталей с труднодоступными участками профиля, особенно из высокопрочных материалов.

2. Предложен новый способ центробежной 030 гранулированными средами,, который создает одинаковые условия взаимодействия гранул с обрабатываемыми поверхностями и повышает стабильность качественных характеристик на различных участках профиля за счет интенсификации движения рабочей загрузки и устранения застойных зон в объеме контейнера.

3. Выполнены теоретические исследования движения уплотненной рабочей загрузки, которые позволили установить граничные условия обработки, взаимосвязь переносного движения контейнера с водилом и неравномерного вращения контейнеров вокруг собственной оси с радиальными осцилляциями стенки контейнера. Установлен эффективный диапазон изменения угловой скорости контейнера от 50 до 60 % за один оборот при скорости радиальных осцилляций стенки от 2 до 5 м/мин.

4. Разработаны методика и программное обеспечение для анализа контактного взаимодействия гранул с обрабатываемыми поверхностями при варьировании технологических факторов, позволяющих прогнозировать шероховатость поверхности по параметру Яа. Установлено, что сообщение контейнеру переменной частоты вращения «к = 120...210 мин'1, а стенке контейнера радиальных осцилляций со скоростью 4...5 м/мин снижает параметры шероховатости поверхности до Яа = 0,4...0,2 мкм на труднодоступных участках профиля детали и повышает производительность обработки на 30-50 %.

5. Получена математическая модель формирования шероховатости поверхности, адекватно отражающая реальный процесс контактного взаимодействия гранул на полимерной связке и деталей с доверительной вероятностью 95 %.

6. Установлено, что при обработке стабильно достигается шероховатость поверхности Яа = 0,4...0,2 мкм на деталях из конструкционных стали 45, стали 20, легированной стали 20X13 и латуни Л63 при сокращении времени обработки до 10-15 мин.

7. Разработанная технология внедрена в производство при изготовлении деталей мебельной фурнитуры, мелкоразмерных режущих инструментов, деталей замковых соединений и подготовке поверхностей широкого круга деталей для нанесения покрытий с экономическим эффектом 674 тыс. рублей.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Зотов, Е. В. Моделирование взаимодействия полимерных гранул с обрабатываемыми поверхностями деталей при центробежной объемной обработке в контейнерах с планетарным вращением / В. 3. Зверовщиков, А. Е. Зверовщиков, Е. В. Зотов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2009. - № 3 (11). - С. 162-171.

2. Зотов, Е. В. Новый способ объемной центробежно-планетарной обработки деталей / В. 3. Зверовщиков, Е. В. Зотов // Известия МГТУ «МАМИ». - 2009. - № 2 (8). - С. 209-214.

3. Зотов, Е. В. Технологическое обеспечение шероховатости при подготовке поверхностей деталей для восстановления / В. 3. Зверовщиков, А. Е. Зверовщиков, Ю. И. Просвирнин, Е. В. Зотов // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2011. - № 6. - С. 42-47.

Публикации в других изданиях

4. Зотов, Е. В. Повышение эффективности центробежной отделоч-но-зачистной обработки деталей путем моделирования движения контейнера и рабочей загрузки / В. 3. Зверовщиков, Е. В. Зотов, Е. В. Юртаева // Наука, технологии, инновации : материалы Всерос. науч. конф. молодых ученых. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2007. - Ч. 3. - С. 16-17.

5. Зотов, Е. В. Моделирование движения рабочей загрузки при объемной обработке деталей в контейнерах с планетарным вращением при переносном движении водила / В. 3. Зверовщиков, Е. В. Зотов // Системы проектирования, моделирования, подготовки производства и управления проектами С А О/СА М/С А Е/Р О М : сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза, 2007. - С. 31-33.

6. Зотов, Е. В. Формирование точностных характеристик при центробежной абразивной обработке / В. 3. Зверовщиков, А. Е. Зверовщиков, Е. В. Зотов // Проблемы качества машин и их конкурентоспособности : материалы 6-й Междунар. науч.-техн. конф. (22-23 мая 2008 г.). - Брянск : Изд-во БГТУ, 2008. - С. 189-190.

7. Зотов, Е. В. Формирование шероховатости поверхности при центробежной обработке деталей полимерными гранулами / Е. В. Зотов, И. В. Агейкин // Теоретические знания - в практические дела : сб. науч. ст. Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых исследователей (секция «Проблемы современного машиностроения и автоматиза-

ции технологических процессов и производств»). Ч. 3. - Омск : Филиал ГОУ ВПО «РосЗИТЛП», 2008. - С. 86-89.

8. Зотов, Е. В. Влияние технологических факторов на производительность процесса и шероховатость поверхности при центробежной обработке деталей / В. 3. Зверовщиков, Е. В. Зотов, И. В. Агейкин // Теоретические знания - в практические дела : сб. науч. ст. Междунар. науч,-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых исследователей (секция «Проблемы современного машиностроения и автоматизации технологических процессов и производств»), Ч. 3. - Омск : Филиал ГОУ ВПО «РосЗИТЛП», 2008. - С. 7-10.

9. Зотов, Е. В. Повышение стойкости гранулированных рабочих сред при центробежной обработке деталей / В. 3. Зверовщиков, А. Е. Зверовщиков, Е. В. Зотов // Современные проблемы машиностроения : тр. IV Междунар. науч.-техн. конф. - Томск : Изд-во ТПУ, 2008. - С. 565-568.

10. Зотов Е. В. Обеспечение качества изделий на основе инноваций / В. 3. Зверовщиков, С. А. Нестеров, А. В. Зверовщиков, Е. В. Зотов // Инноватизация в России: успехи, проблемы и перспективы : сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза : ПДЗ, 2008. - С. 37-39.

11. Зотов, Е. В. О применении вычислительных кластеров для профессиональных расчетов / В. 3. Зверовщиков, Ю. И. Просвирнин, Е. В. Зотов // Университетское образование : сб. ст. XIII Междунар. метод, конф.-Пенза : ПДЗ, 2009. - С. 465-469.

12. Зотов, Е. В. Точность формы деталей при абразивной обработке / В. 3. Зверовщиков, Е. В. Зотов, А. В. Зверовщиков // Формообразование и обеспечение качества техногенных систем : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: Приволжский дом знаний, 2009. - С. 69-72.

13. Зотов, Е. В. Математическая модель формирования шероховатости поверхности при центробежной обработке деталей полимерными гранулами / Е. В. Зотов // Формообразование и обеспечение качества техногенных систем : сб. ст. II Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза : Приволжский дом знаний, 2010. - С. 38—42.

14. Зотов, Е. В. Построение модели контактного взаимодействия полимерных гранул с поверхностями деталей при центробежной объемной обработке в Ь8-ОУЫА / Е. В. Зотов // Системы проектирования, моделирования, подготовки производства и управление проектами САО/САМ/САЕ/РБМ : сб. ст. IV Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза : Приволжский дом знаний, 2010. - С. 36-40.

15. Зотов, Е. В. Обеспечение качественных характеристик при объемной обработке деталей свободным абразивом / Е. В. Зотов, А. В. Стешнин, Д. С. Матросов // Ресурсы модернизации страны : творче-

екая личность и изобретательство : сб. ст. - Пенза : Приволжский дом знаний, 2011.-С. 20-23.

Патент РФ

16. Пат. 2401730 Российская Федерация, МПК В24В 31/104. Способ центробежной абразивной обработки деталей / Зверовщиков В. 3., Зверовщиков А. Е., Нестеров С. А., Зотов Е. В., Юртаева Е. В. ; заявитель и патентообладатель Пенз. гос. ун-т. - № 2009109496 ; заявл. 16.03.09 ; опубл. 20.10.10, Бюл. № 29.

Научное издание

ЗОТОВ Евгений Валерьевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ОБЪЕМНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГРАНУЛИРОВАННЫМИ РАБОЧИМИ СРЕДАМИ ПУТЕМ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДВИЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ ЗАГРУЗКИ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

Подписано в печать 22.11.2011. Формат 60x84V] Усл. печ. л. 1,16. Заказ №715. Тираж 100.

Пенза, Красная, 40, Издательство ПГУ Тел./факс: (8412) 56-47-33; e-mail: iic@pnzgu.ru

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Зотов, Евгений Валерьевич

СОДЕРЖАНИЕ.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБЪЕМНОЙ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ

ГРАНУЛИРОВАННЫМИ РАБОЧИМИ СРЕДАМИ.

1.1. Характеристика основных способов объемной обработки деталей.

1.2. Влияние размеров, формы и физико-механических свойств гранул на их режущую способность.

1.3. Математическое моделирование для исследования контактного взаимодействия гранулированных рабочих тел с обрабатываемыми поверхностями деталей.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ ЗАГРУЗКИ

В КОНТЕЙНЕРЕ С ПЛАНЕТАРНЫМ ВРАЩЕНИЕМ.

2.1. Динамические характеристики уплотненной рабочей загрузки.

2.2. Исследование движения рабочей загрузки при переменной < скорости вращения контейнеров и радиальных осцилляциях стенки контейнера.

2.3. Моделирование контактного взаимодействия рабочих тел при центробежной обработке деталей в контейнерах с планетарным вращением.

ВЫВОДЫ.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ОБЪЕМНОЙ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ ГРАНУЛИРОВАННЫМИ РАБОЧИМИ СРЕДАМИ.

3.1. Статистические закономерности распределения абразивных частиц на поверхности полимерных гранул.

3.2. Допущения при моделировании контактного взаимодействия гранул с поверхностями деталей.

3.3. Моделирование контактного взаимодействия абразивных гранул с обрабатываемыми поверхностями в системе конечно-элементного анализа

3.3.1. Геометрическое моделирование поверхности полимерных гранул на основе статистической оценки параметров выступов абразивных частиц.

3.3.2. Выбор материалов и типов конечных элементов для. построения модели взаимодействия.

3.3.3. Создание сетки конечных элементов.

Введение 2011 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Зотов, Евгений Валерьевич

Повышение качества и конкурентоспособности машиностроительной продукции путем внедрения эффективных инновационных технологий является необходимым; условием развития отечественного машиностроения в современной рыночной экономике: Промышленные предприятия машиностроительного комплекса непрерывно совершенствуют известные и, разрабатывают новые технологии; для» повышения1 качества; выпускаемой продукции, , чтобы' успешно' конкурировать с аналогичной- продукцией; развивающихся стран, быстро укрепляющихся на отечественном рынке.

Практически^ во всех отраслях промышленности, особенно в машиностроении; неуклонно1 возрастает удельный вес объемной отделочно-зачистной обработки (030) гранулированными» рабочими; средами (ГРС). Наиболее широкое распространение получила галтовочная обработка- во вращающихся цилиндрических или граненых; барабанах;, вибрационная обработка в камерах, которым сообщают низкочастотные осциллирующие движенйя и центробежно-ротационная обработка, при которой рабочая; загрузка,, состоящая из гранулированной:; среды и обрабатываемых« деталей,' формируется в тороидально-винтовой поток в неподвижной камере при помощи примыкающего к ней вращающегося ротора в форме тарели с коническими* стенками

В различных отраслях промышленности до 80-90% деталей подвергаются ' отделочно-зачистной; обработке, трудоемкость которой достигает 10-20% общей трудоемкости изготовления: и эти цифры имеют тенденции к дальнейшему росту.

Объемная; обработка поверхностей деталей гранулированными рабочими; средами основанана взаимодействии гранул и деталей при их относительном1 перемещении-, в рабочей загрузке под действием гравитационных, вибрационных или инерционных сил. Интенсивность обработки зависит от технологических режимов, зернистости

12 шлифовального материала, формы,' материала связки абразивных гранул рабочей среды и состава технологической жидкости.

Основным недостатком, присущим этим способам отделочно-зачистной обработки^ является невысокое- контактное: давление FPG на: обрабатываемые поверхности деталей;, величина которого ограничивается« гравитационными, вибрационными или инерционными: силами- в скользящих слоях, рабочей' загрузки,, где происходит наиболее интенсивный съем металла. .

Перспективной и более: производительной является: центробежная^ обработка, при^которой уплотнение массы рабочей загрузки, состоящей из FR С, обрабатываемых деталей и технологической жидкости, происходит, под действием:инерционных сил в. контейнерах с планетарным вращением: Эта технология обработки основана на эффективном использовании; центробежных сил, возникающих при: вращении водила, несущего контейнеры,, которым сообщают вращение- вокруг собственных, осей, параллельных оси; водила. Переносное вращение: контейнеров с водилом происходит со скоростью, при. которой центробежныехилы, действующие: на обрабатываемые детали и гранулы, рабочей среды, многократно превышают силу гравитации;^Суммарное:действие центробежных:сил от переносного вращения контейнеров с водилом и относительного вращения вокруг собственных осей- приводит, к формированию^ на поверхности уплотненной;* рабочей загрузки скользящего слоя, в котором происходит проскальзывание между абразивными гранулами- и поверхностями обрабатываемых деталей; - что обеспечивает интенсивную' обработку последних. Интенсивностью съема металла абразивными гранулами-управляют путем; изменения; параметров, планетарного вращения; контейнеров; регулируя напряженность инерционного силового поля.

Следует отметиты,. что не существует универсального метода ОЗО, одинаково эффективного для различных деталей и условий производства.

Поэтому на, выбор: метода ОЗО и гранулированных рабочих сред влияют

13 материал, форма, размеры и конфигурация деталей, требования к рабочей поверхности, а также объемы выпуска изделий.

Качество поверхности и производительность 030 деталей в значительной мере зависят от размеров, формы и материала ГРС.

Влияние характеристик гранулированных рабочих сред на эффективность объемных методов обработки наиболее полно изучено для вибрационной обработки, однако" результаты этих исследований не позволяют управлять формированием качественных характеристик поверхности при центробежной обработке деталей в контейнерах с планетарным вращением. При этом практически отсутствует опыт использования абразивных гранул на полимерной, связке для центробежной обработки и технологические рекомендации по их применению.

Существенным недостатком, присущим всем методам ОЗО, в том числе и центробежной обработке в контейнерах с планетарным вращением, является наличие в камере' или контейнере зон различной интенсивности воздействия гранул на' обрабатываемые ' поверхности деталей, причем большая часть деталей и гранул оказывается, в зонах относительного покоя; называемых застойными зонами.

В- этих зонах замедляется относительное перемещение гранул и поверхностей" обрабатываемых деталей, что приводит к- нарушению стабильности обработки. Поэтому возникает необходимость, разбраковки неудовлетворительно обработанных деталей, их повторной обработке или ручной дополировке труднодоступных участков профиля, что существенно повышает трудоемкость отделочно-зачистных операций.

Таким образом, совершенствование отделочно-зачистной обработки в контейнерах с планетарным вращением для повышения стабильности формирования качественных характеристик на фасонных обрабатываемых поверхностях и создания одинаковых условий взаимодействия гранул с обрабатываемыми поверхностями деталей при движении уплотненной

14 загрузки в объеме контейнера путем интенсификации относительного перемещения гранулированной среды и деталей является актуальной научно-технической задачей.

Целью диссертационной работы является повышение качества поверхностей и производительности центробежной обработки, деталей, преимущественно сложной формы, путем интенсификации движения рабочей загрузки за счет плавного циклического изменения действующих инерционных сил.

Для достижения поставленной цели предложен новый способ объемной центробежной обработки, при котором контейнерам с рабочей загрузкой, совершающим» планетарное движение, сообщают переменную угловую скорость вращения вокруг собственных осей, причем внутреннюю стенку цилиндрического контейнера устанавливают с эксцентриситетом относительно оси вращения для сообщения рабочей загрузке радиальных осциллирующих движений.

Объектом исследования является технологическая операция центробежной отделочно-зачистной объемной обработки гранулированными абразивными средами на полимерной связке.

Предметом исследования являются взаимосвязи технологических режимов и условий центробежной обработки при интенсификации движения рабочей загрузки, обеспечивающие заданные показатели качества поверхности и повышение производительности процесса.

Научная новизна:

1. Выявлены взаимосвязи движения рабочей загрузки в контейнере с параметрами циклического плавного изменения скорости вращения контейнера вокруг собственной оси при планетарном движении контейнера и радиальных осцилляциях внутренней стенки, что позволило выравнять контактные давления на различных участках профиля и стабилизировать условия отделочно-зачистной обработки деталей.

2. Получены аналитические зависимости для определения кинематических и динамических характеристик гранул и деталей, что позволило разработать модель движения уплотненной загрузки в объеме контейнера и оценить контактное взаимодействие рабочей среды на различных участках обрабатываемой поверхности.

3. Впервые разработана методика прогнозирования шероховатости поверхности на основе анализа контактного взаимодействия гранул на полимерной связке с обрабатываемыми деталями с учетом статистических закономерностей распределения абразивных частиц по поверхности гранул.

4. Предложена математическая модель шероховатости поверхности при неравномерной скорости вращения контейнера и радиальных осцилляциях стенки с учетом взаимосвязи технологических режимов обработки и конструктивных параметров центробежных устройств.

5. Определено влияние технологических факторов на шероховатость поверхности и производительность обработки, представленное в виде полиномиальных моделей, полученных на основе многофакторного планирования эксперимента и статистической оценки результатов исследований.

На защиту выносятся:

1. Результаты теоретических исследований движения рабочей загрузки при неравномерной скорости вращения контейнера вокруг собственной оси и радиальных осцилляциях стенки контейнера.

2. Алгоритмическое и программное обеспечение для определения режимов и условий обработки, необходимых для достижения требуемого качества поверхности.

3. Методика анализа контактного взаимодействия абразивных гранул на полимерной связке с обрабатываемыми поверхностями сложного профиля для прогнозирования шероховатости поверхности по параметру Яа, разработанная на основе метода конечных элементов, с учетом статистических закономерностей распределения абразивных частиц по поверхности гранул.

4. Математическая модель формирования шероховатости поверхности при переменной скорости вращения и радиальных осцилляциях стенки контейнера.

5. Результаты экспериментальных исследований влияния технологических факторов и условий обработки на качественные характеристики поверхности и производительность обработки.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование центробежной объемной обработки деталей гранулированными рабочими средами путем интенсификации движения рабочей загрузки"

выводы

1. Определена область эффективного применения нового способа для отделочно-зачистных операций при ЦО в контейнерах с планетарным вращением.

2. Разработано технологическое оборудование для реализации предлагаемого способа ЦО.

3. Даны рекомендации по выбору технологических режимов обработки в зависимости от требований к качеству поверхности обрабатываемых деталей и свойств обрабатываемого материала.

4. Новый способ ЦО внедрен на двух промышленных предприятиях. Годовой экономический эффект от внедрения составил 674 тысячи 650 рублей.

6. Разработана компьютерная программа «ЦПО - 2011» для моделирования контактного взаимодействия абразивных гранул с обрабатываемой поверхностью, которая позволила определить кинематические и динамические параметры гранул и деталей в произвольный момент времени, оценить общее количество контактных взаимодействий ГРС с обрабатываемой поверхностью при варьировании технологических режимов.

7. Показано, что для эффективных режимов планетарного вращения контейнера с внутренним диаметром 200 мм величину скорости радиальных осцилляций стенки следует ограничивать диапазоном от 2 до 5 м/мин.

8. Экспериментально установлены закономерности распределения абразивных частиц по поверхности полимерных гранул со статистической обработкой результатов, что позволило установить основные параметры выступов частиц, необходимые для создания модели гранулы.

9. Разработана модель гранулы с выступающими абразивными частицами в виде вариационных многогранников различной формы на основе статистических закономерностей распределения выступов в программе ЬБ-ОУТЧА. Показано, что высота выступов абразивных частиц составляет 1,5-3 мкм, расстояние между ними 12-30 мкм, радиусы округления выступов находятся в диапазоне 0,7 — 2,8 мкм.

10. На основе вычислительного эксперимента в программе ЬБ-БУЫА определены деформации поверхностного слоя при взаимодействии гранулы с обрабатываемой поверхностью и напряжения в зоне контакта, максимальная величина которых достигает 208 МПа.

11. На основе контактного сближения поверхностей полимерной гранулы и детали разработана математическая модель установившейся шероховатости поверхности по параметру Ка, которая позволяет прогнозировать результаты контактного взаимодействия полимерных гранул с поверхностью детали с доверительной вероятностью 95% для исследованного диапазона варьирования технологических факторов.

12. Предложены методика и алгоритм прогнозирования шероховатости поверхности и оценки производительности центробежной обработки при варьировании технологических факторов.

13. Установлено, что при обработке стабильно достигается шероховатость поверхности Яа=0,4.0,2 мкм на деталях из конструкционных и легированных сталей и латуни при сокращении времени обработки до 10-15 мин.

14. Выполненные исследования показали, что предлагаемый способ обеспечивает формирование в поверхностных слоях сжимающих остаточных напряжений до 80 МПа, деформационное упрочнение поверхности по глубине до' 15 мкм, а погрешность формы не выходит за пределы 7-8 квалитетов.

15. Разработано технологическое оборудование для реализации предлагаемого способа центробежной обработки с поворотным водилом и съемными контейнерами.

16. Даны рекомендации по выбору технологических режимов обработки в зависимости от требований к качеству поверхности обрабатываемых деталей и свойств обрабатываемого материала.

17. Новая технология отделочно-зачистной обработки внедрена в условиях многономенклатурного производства широкого круга деталей для удаления заусенцев, скругления кромок и подготовке поверхностей к нанесению покрытий с годовым экономическим эффектом 674 тыс. рублей.

Библиография Зотов, Евгений Валерьевич, диссертация по теме Технология машиностроения

1. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей Текст. / А.П. Бабичев-М. Машиностроение, 1974.- 136с.

2. Бурштейн И.Е. Объемная вибрационная обработка Текст. / И.Е.Бурштейн, В.В.Балицкий, А.Ф.Духовский. М.Машиностроение , 1981.-52с.

3. Metsunaga М. Vibratory Finishing Fundamental Research (Institute of Indastrial Science university of Tokio)/ M. Metsunaga, I. Hagiuuda Metal Finishing 1965, vol. 63 №9, p. 52-57, №10, p.88-97.

4. Степашкин C.M. Прогрессивные технологические процессы в автостроении: Механическая обработка, сборка Текст. / Степашкин С.М., Калашников, С.Н. Левчук, Д.М., Наерман М.С., Фрумин Ю.Х., Цейтлин Л.Б. М.: Машиностроение, 1980. - 320 с.

5. Бабичев А.П. Конструирование и эксплуатация вибрационных станков для обработки деталей Текст./ А.П. Бабичев, Л.К. Зеленцов, Ю.М. Самодумский.-Ростов: РИСХМ, 1981. 160 с.

6. ПриборСервис. Использование ингибиторов коррозии при обработке металлов Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.degrease.ru/degreasecap.html

7. Тамаркин М.А. Технологические процессы поверхностного пластического деформирования (монография) Текст. / М.А. Тамаркин, В.Ю. Блюменштейн, С.А. Зайдес, A.B. Киричек, A.A. Мальсагов, М.М. Матлин.-Иркутск: ИрГТУ, 2007.

8. Тамаркин М.А. Повышение эффективности центробежно-ротационной обработки в среде абразива Текст./ М.А. Тамаркин, Э.Э. Тищенко, Ю.В. Королько, O.A. Рожненко. СТИН, 2009.

9. Тамаркин М.А. Формирование параметров качества поверхности при центробежно-ротационной обработке' в среде абразива. Упрочняющие технологии и покрытия Текст. /М.А. Тамаркин, Э.Э: Тищенко, В.В. Друппов. -2007.-№10:

10. Трилисский В.О. Объемная центробежно-ротационная обработка деталей Текст./ В.О. Трилисский, И.Е. Бурштейн, В.И. Алферов// Обзор. -М.: НИИ-МАШ, 1983. 52 с.

11. Ситников Б.Т. Обработка деталей в центробежно-ротационной установке Текст. /Б.Т. Ситников// Вестник машиностроения. 1976. - №2. -С. 78-79.

12. Тамаркин М.А. Определение параметров шероховатости поверхностидетали1 при центробежно-ротационной обработке Текст./ М.А. Тамаркин,

13. Д.В. Виноградов, Э.Э. Тищенко// Процессы абразивной обработки,абразивные инструменты и» материалы. Шлифабразив. Международная1801 йнаучно-техническая конференция, Волгоград- Волжский: ВИСИ, 2002. -С.122-124.

14. А.с. № 352381 (СССР) М. Кл .Устройство для центробежной отделки изделий Текст. / В.М. Кузаконь (СССР) Опубл. 74, Бюл. №45.

15. Патент №302873 (Англия) М. Кл. Устройство для центробежной обработки деталей Текст.,/ Ф.Б. Фриант (Англия) Опубл. 71, Бюл. №15.

16. Бушуев Л.П. Экспериментальные исследования и вопросы теории планетарных центробежных мельниц Текст./ Л.П. Бушуев// Горное дело.-М.: Высшая школа, 1959.- №2. С.2-4.

17. Зверовщиков В.З. Исследование процесса полирования внутренних поверхностей деталей свободным абразивом уплотненным» центробежно-планетарным способом Текст./ В.З. Зверовщиков// Автореф. дис. канд. техн. наук. Минск, 1977.-20 с.

18. Лурье Г.Б. Шлифование деталей в барабанах с планетарным вращением1

19. Г.Б. Лурье, А.П. Синотин// Вестник машиностроения. -1974. -№8.-С.38-40.

20. Мартынов А.Н. Основы метода обработки деталей свободным абразивом, уплотненным инерционными силами Текст./ А.Н. Мартынов. -Саратов: СГУ, 1981. 289 с.к

21. Мартынов А.Н. Центробежно-планетарная установка для объемной обработки деталей Текст./ А.Н. Мартынов, А.Е. Зверовщиков и др.// Информационный листок.- Пенза: ПМТ НТИ, 1989.- №89-28.- 4с.

22. Зверовщиков А.Е. Разработка технологии объемной обработки деталей в контейнерах с планетарным вращением при переносном движении водила

23. Текст./ А.Е. Зверовщиков// Автореф. дис. канд. техн. наук. Пенза, 1991. -22 с.

24. Казюта A.M. Интенсификация процесса удаления облоя на деталях из термопластов и резины при центробежно-планетарной обработке Текст./ A.M. Казюта // Автореф. дис. канд.техн.наук. Воронеж, 1985.- 20 с.

25. Мартынов А.Н. Повышение эффективности центробежно-абразивной обработки деталей в контейнерах с планетарным вращением Текст./

26. A.Н.Мартынов, В.3.Зверовщиков, Ю.В.Пронская, С.А.Нестеров// Повышение качества и эффективности в машино- и приборостроении. Материалы юбилейной научно-технической конференции Нижний Новгород: НГТУ, 1997.- С.82,83.

27. Зверовщиков В.З. Динамические характеристики уплотненной массы рабочей загрузки' при объемной центробежной обработке деталей Текст./

28. В.З. Зверовщиков, А.Е. Зверовщиков// Известия.вузов. Поволжский регион.

29. Пенза: ПТУ, ИИЦ, 2007.- Ш.- С.140-150.

30. Протопопов В.А. Зачистная центробежная установка УЗЦ-901 Текст./

31. B.А. Протопопов// Техническая информация.- Саратов, 1989.- №19.- 2с.

32. Сячин Е.Т. Установка зачистная центробежно-планетарная УЗЦ-902

33. Текст./ Е.Т Сячин // Информационный листок.- Саратов, 1989.- № 13-776.-2с.

34. Усанкн Н.Г. Планетарные центробежные установки Текст./ Н.Г. Усанкн, И.И. Подольский М.: Машиностроение, 1980.-№6,- С.31.

35. A.c. № 992172 (СССР) М. КлЗ. В24В 31/08. Способ абразивной ; центробежно-планетарной обработки деталей и устройство для егоосуществления Текст./ И.Е. Бондаренко, С.И. Фишбейн, P.A. Подтеребков, Е.И. Фишбейн (СССР). Опубл. 1983, Бюл. №4.

36. Патент №351604, 51-313 (США) М. Кл .В24В 1/00. Высокоскоростной способ чистовой отделки поверхности Текст./ Масахиса Мацунага, Токио, хисамине Кобаяши, Нагайя, Япония, 1970.

37. A.c. № 1627382 (СССР) М. Кл. В24В-31/104. Способ обработки деталей и устройство для его осуществления Текст./ А.Н. Мартынов, В.З. Зверовщиков, А.Е. Зверовщиков, А.Т. Манько (СССР). Опубл. 15.02.91 Бюл. №6.

38. Мартынов! А.Н. Определение скорости резания- при объемной центробежно-планетарной обработке Текст./ А.Н. Мартынов, В.З. Зверовщиков, А.Е. Зверовщиков // Вестник Машиностроения. -1996.- №9.-С. 25-27.

39. Сячин Е.Т. Повышение производительности и качества отделочно-зачистной обработки деталей приборостроения в планетарных барабанахпутем интенсификации воздействия- на них гидроабразивной' массы Текст./

40. Е.Т. Сячин // Автореф. дис. канд. техн.наук. Саратов, 1983. -22 с.

41. Усанкин Н.Г Исследование процесса обработки заготовок и. деталей приборов в планетарной центробежной обработке Текст./ Н.Г. Усанкин// Автореф. дис. канд. техн. наук. Москва, 1972. -20с.

42. Карташов И.Н. и-др. Обработка деталей'свободными абразивами! в вибрирующих резервуарах Текст./ И.Н. Карташов. и др.- Киев: Высшая школа, 1975-:- 188 с.

43. Кулаков Ю.М. Отделочно-зачистная, обработка деталей Текст./ Ю.М. Кулаков, В.А. Хрульков: М.: Машиностроение, 1979. - 216 с.1.'

44. Бабичев А.П. Основы вибрационной, технологии Текст./ А.П.

45. Бабичев.- Ростов-на-Дону, 1994. — 88 с.1 ,

46. Литовка Г.В. Вероятностно-статистическая система геометрическихпараметров гранул абразивного наполнителя как научная основа управленияпоказателями вибрационной обработки Текст./ Г.В. Литовка// Автореферат дисс. докт.техн.наук. Благовещенск, 1996.

47. Маник А.Н. Новые виды абразивных гранул для вибрационной обработки. Текст./ Маник А.Н. // Сб. науч.-техн. конф. "Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы". Донецкий автомобильный колледж, г. Донецк, 2002.- Зс.

48. Лубенская, Л.М. Влияние формы абразивных гранул на съем металла с поверхностей образцов различных геометрических форм Текст./ Л.М. Лубенская, Т.А. Шумакова, С.Н. Ясуник// Вибрации в техники и технологиях. 2007. - №2 (47). - С. 33-37.

49. A.c. № 319454 (СССР) Абразивные гранулы для галтовки / Ю.Г. Сергиев, А.Г. Варыгин. Опубл. 1971, Бюл. № 33.

50. Венцкевич Г.Ж. Влияние некоторых параметров абразивного наполнителя на эффективность процесса шлифования в вибрирующих резервуарах Текст./ Г.Ж. Венцкевич// Дис. канд. техн. наук. Одесса, 1986. -175 с.

51. Лубенская Л.М. Исследование влияния геометрии абразивных гранул на производительность процесса вибрационной обработки Текст./ Л.М. Лубенская, Т.А. Шумакова, С.Н. Ясуник// Новые технологии в Машиностроении: Вестник КДПУ.- Украина, 2009.-№2- С. 55.

52. Ковальчук Ю.М. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента Текст./ Ю.М. Ковальчук, В.А. Букин, Б.А. Глаговский // Учебное пособие для техникумов по специальности184

53. Производство абразивного и алмазного инструмента».- М.: Машиностроение, 1984.-288с.

54. Бабичев А.П. Исследование технологических характеристик абразивных инструментов и гранулированных сред на нетрадиционных связующих Текст. / А.П. Бабичев, Е.П. Мельникова// Межвузовский сборник научных статей.-Ростов-на-Дону, 1998 г.

55. Тамаркин М.А. Технологические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами Текст./ М. А. Тамаркин// Дис. докт. техн. наук.- Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1995. 298 с.

56. Айзенкольб Ф. Успехи порошковой металлургии Текст./ Ф. Айзенкольб. -М.: Металлургия, 1969. — 132с.

57. Бреусов О. Н. Воздействие ударных волн на неорганические соединения Текст.и/ О.Н. Бреусови// Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук. Черноголовка, 1975. - 397с.

58. Роман О. В. Влияние размера частиц порошка на процесс взрывного прессования Текст./ О.В. Роман, В.Ф. Нестеренко, И.М. Пикус// Физика горения и взрыва. 1979.- №5.- С. 102 - 107.

59. Гаршин А. П. Абразивные материалы Текст./ А.П. Гаршин, В.М. Гропянов, Ю.В. Лагунов.- Л.: Машиностроение, 1983. с. 121.

60. Гегузин Я. Е. Физика спекания Текст./ Я.Е. Гегузин. М.: Наука, 1984.-312с.

61. Скороход В. В. Физико-металлургические основы спекания порошков Текст./ В.В. Скороход, С.М. Солонин. -М.: Металлургия, 1984. 159с.

62. Зотов Е. В. Обеспечение качественных характеристик при объемнойобработке деталей свободным абразивом Текст./ Е. В. Зотов,185

63. А. В. Стешнин, Д. С. Матросов // Ресурсы модернизации страны : творческая личность и; изобретательство : сб. ст. Пенза : Приволжский дом знаний, 2011.-С. 20-23.

64. Резников A.M. Абразивная и алмазная обработка материалов Текст./ Под ред. А.П. Резников // Справочник. М.: Машиностроение, 1977.- 391с.

65. Дальский A.M. Справочник технолога-машиностроителя Текст ./ Под ред! A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова// Том 1.- М.: Машиностроение, 2001.- 912 с. , :

66. Ящерицын П.И., Зайцев, А.Г. Повышение качества; шлифованных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента Текст./1972.-480с;обработки материалов

67. П.И. Ящерицын А.Г. Зайцев:- М:: Наука и техника,

68. Чирков Г.В. Исследование процесса импрегнироваиными абразивно-алмазными, инструментами.; Текст./ Г.В. Чирков// Вестник машиностроения.- 2002.- Л"»8.- С.45-46.

69. Бабичев А.П. Исследование технологических основ обработки деталей: в среде колеблющихся тел (вибрационной обработки) с использованием низкочастотных вибраций Текст./ А.П. Бабичев// Автореф.дис. докт. техн. наук.- Тула, 1975. 62 с.

70. Литовка; Г.В: Аналитическое определение вероятностной высоты микронеровностей деталей- при виброабразивной! обработке Текст./ Г.В. Литовка// Управляемые механические системы:- Иркутск: ИЛИ; 1980. -с. 166-172.

71. Димов Ю.В. Управление качеством поверхностного слоя детали при обработке абразивными гранулами Текст./ Ю.В; Димов// Автореф. дис. докт.техн.наук.- Минск, 1987. 35 с.

72. Карташов И.Н. Обработка деталей свободными абразивами в вибрирующих резервуарах Текст./ И.Н. Карташов и др. Киев: Высшая школа, 1975. - 188 с.

73. Резников А.Н. Теоретико-вероятностное описание режущего аппарата шлифовальных инструментов, толщины среза и усилия резания Текст./ А.Н. Резников и др.// Физика.и химия обработки материалов.- 1976,- №4. с. 93102 7 ''

74. Филимонов JI.H. Стойкость абразивных кругов Текст./ Л;Н: Филимонов. Л'.: Машиностроение,,!973. - 134 с.

75. ТДеснек Л.С. Механика и микрофизика истирания поверхностей Текст./ Л^С. Цеснек. М.: Машиностроение,. 1979; - 264 с.

76. Маслов E.H. Теория шлифования материалов Текст./ Е.Н: Маслов:-М.: Машиностроение, 1974.- 319 с.

77. Хусу А.П. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход) Текст./ А.П. Хусу, Ю.Р. Виттенберг, В.А. Пальмов.- М.: Наука, 1975.- 344 с.

78. Суслов А.Г. Технология, машиностроения Текст./ A.F. Суслов// Учебник для студентов машиностроительных спец.вузов.- М.: Машиностроение; 2004.- 400с;

79. Суслов А.Г. Математическая модель шероховатости шлифованной поверхности Текст./ А.Г. Суслов, С.Г. Бишутин// Справочник. Инженерный журнал- 2004.-№8.-С. 17-20.

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

81. Суслов А.Г. Научные основы технологии машиностроения Текст./ А.Г. Суслов, A.M. Дальский.- М.: Машиностроение, 2002.- 684 с.

82. Линник Ю.В. Вероятностные методы при оценке качества обработки поверхностей Текст./ Ю.В. Линник, А.П. Хусу// Вероятностно-статистические основы процессов шлифования и доводки. Межвузовский сборник научных трудов.- Л., 1974.- С. 7-12.

83. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

84. Проволоцкий А.Е. Струйно-абразивная обработка деталей машин' Текст./ А.Е. Проволоцкий.- Киев: Техника, 1989.- 279 с.

85. Ермаков Ю.М. Степанов, Ю.С. Современные способы эффективной абразивной обработки. Текст./ Ю.М. Ермаков, Ю.С. Степанов.- М.: ВНИИТЭМП, 1992.- 64 с.

86. Ермаков Ю.М. Комплексные способы эффективной обработки резанием Текст./ Ю.М. Ермаков// Библиотека технолога.- М.: Машиностроение, 2003.- 272 с.

87. Королев A.B. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке Текст./ A.B. Королев.-Саратов: Саратовский университет, 1975.-212 с.

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

89. Сморкалов Н.В. Формирование поверхности детали при переходе от дискретного моделирования к непрерывному Текст./ Н.В. Сморкалов.-СТИН, 2003.- №1.- С. 33-36.

90. Косов М.Г. Моделирование контактной жесткости деталей с учетом рельефа шероховатости их поверхности Текст./ М.Г. Косов, А.А. Корзаков.-СТИН, 2003.- №12.- С. 23-25.

91. Мельникова Е.П. Повышение эффективности финишной абразивной обработки за счет управления параметрами контактного взаимодействия Текст./ Е.П. Мельникова// Вестник машиностроения.- 2003.- №10.- С. 60-64.

92. Stephenson D., Veselovac D., Manley S, Corbett J. Ultra-precision grinding of hard steels// Precision Engineering, 2001. Vol.25.

93. Heker R. Predictive modeling of surface roughness in grinding / Heker R. Liang S., Cripps R.J //International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2003. Vol.43, Issue 8.

94. A.c. №541655 (СССР). M. Кл. B24B 31/08. Способ обработки изделий Текст./ А.Н. Мартынов, В.З. Зверовщиков, В.М. Романов (СССР). Опубл. 1977г, Бюл. №1.

95. А.с. №814683 (СССР), М. Кл. В24В 31/08. Способ обработки изделий Текст./ А.Н. Мартынов, М.М. Свирский, А.В. Тарнопольский, П.В. Нечаев,

96. A.С. Долуда (СССР). Опубл. 1981 г, Бюл. №11.

97. А.с. №1627382 (СССР), М. Кл5 В24В 31.104. Способ обработки деталей и устройство для его осуществления Текст./ А.Н.Мартынов,

98. B.З.Зверовщиков, А.Е. Зверовщиков, А.Т.Манько (СССР). Опубл. 1991 г, Бюл. №6.

99. Патент №2401730, МПК В24В 31/104 Способ центробежной абразивной обработке деталей Текст./ Зверовщиков В.З. и др. Россия, Пенза, ПГУ, 2010 г.

100. Variable Speed Drive Theory Электронный ресурс. Режим доступа:http://www.lmphotonics.com/vsd/vsd 01 .htm,189

101. Understanding Variable Speed Drives (Part 1): Электронный ресурс. -Режим доступа: http://ecmweb.com/mag/electric understanding variable speed 4/

102. Литвин Ф.Л. Некруглые зубчатые колеса Текст./ Ф.Л. Литвин.-Машгиз, М-Л5 1956 г. 312 е.

103. Лебедев В.И. Функциональный анализ и вычислительная математика Текст./ В.И. Лебедев// 4. изд., испр. и доп.- М.: Физматлит, 2000.- 295с.

104. Бронштейн И. Эллипс Текст. / И. Бронштей // Физико-математический журнал академии наук СССР. Квант.- М.: 1970,- № 9.

105. Мартынов А.Н. Основы метода обработки деталей свободным абразивом, уплотненным инерционными силами Текст./ А.Н. Мартынов. -Саратов: СГУ, 1981.- 289 с.

106. Нестеров С.А. Повышение эффективности центробежно-планетарной отдел очно-упрочняющей обработки деталей Текст./ С. А. Нестеров// Автореф. дис. канд .техн .наук. Пенза, 2003. - с.7.

107. Мартынов А.Н. Определение скорости резания при объемной центробежно-планетарной обработке Текст./ А.Н. Мартынов, В.З. Зверовщиков, А.Е. Зверовщиков // Вестник Машиностроения. -1996.- №9,- С. 25-27.

108. Зверовщиков В.З. Компьютерное моделирование поверхностного упрочнения поверхностей деталей в контейнерах с планетарным вращением Текст./ В.З. Зверовщиков, С.А. Нестеров// Известия вузов. Поволжский регион.- Пенза: ПТУ, ИИЦ, 2003.- №1.- с. 167-176.

109. Шевцов С.Н: Моделирование: динамики- гранулированных сред при вибрационной? отделочно-упрочняющей обработке. Текст./ С.Н. Шевцов// Автореф:дис.доктора.техн.наук:-Ростов-на-Дону, 2001г.

110. Livermore Software Technology Corporation: Электронный: ресурс. -Режим доступа: www.lstc.com.

111. Ansys Corporation; Электронный' . ресурс.; Режим flOCTyna:www.ansys.com. . .

112. LS-DYNA User's manual. LS-DYNA version 960 documentation. Livermore Software Technology Corporation, 2005:

113. CADFEM, Решение контактных задач в Ansys 6.1 Текст. /

114. Официальное справочное руководство// Москва, 2003 г.191

115. Быкадырова О.Г. Повышение эффективности шлифования путем управления процессом взаимодействия абразивного зерна и обрабатываемого металла Текст./ О.Г. Бакадырова// Диссертация канд.техн.наук. 2005г.

116. Зубченко А.С. Марочник сталей; и сплавов Текст./ А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В; Каширский и др. Под общей ред. А.С. Зубченко//2-е изд., доп. и испр.-М:: Машиностроение, 2003.-784 с.

117. ANSYS Solutions^ 2000, Volume 2, Number 1, Ray В rowell,. ANSYS Product Line Manager, Dr. Guoyo Lin, Senior, Member, Technical Staff, The Power of Nonlinear Materials Capabilities, Part Т. .

118. Колмогоров B.J1. Феноменологическая модель накопления повреждений: и разрушения: при различных; условиях нагружения Текст./ В.Л: Колмогоров, Б.А. Мигачев, В.Г. Бурдуковский Екатеринбург: УрО РАН; Институт Машиноведения, 1994. - 106 с.

119. N. Кауа , F. Ozturk, Contact Analysis of Workpiece-Fixture System Under

120. Time-Varying Machining^ Loads Using Finite Element Method, Mechanical

121. Engineering Department, University of Uludag, Gorukle, Bursa 16059 Turkey192

122. Басов К.А., ANSYS: справочник пользователя Текст./ К.А. Басов. -М.: ДМК Пресс, 2005. 640с.

123. ANSYS LS-DYNA Solutions 2000, Volume 2, Number 1, Ray Browell, ANSYS Product Line Manager, Dr. Guoyo Lin, Senior Member, Technical Staff, The Power of Nonlinear Materials Capabilities, on modeling materials with nonlinear characteristics, Part 2.

124. Крагельский И.В. Трение и износ Текст./ И.В. Крагельский.- М.: Машиностроение. 1962.- 383с.

125. Крагельский И.В. Основы расчетов на трение и износ Текст./ И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов.- М.: Машиностроение, 1977.526 с.

126. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента Текст. / A.A. Спиридонов, Н.Г. Васильев// Учебное пособие.- Свердловск: УПИ им С.М. Кирова, 1975.- 152 с.

127. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст./ Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский.- М.: Наука, 1976.

128. Поляк М.С. Технология упрочнения Текст./ М.С. Поляк// Технологические методы упрочнения В 2т., Т.2 М.: Машиностроение, 1995.-С. 3-36.

129. Сейнов C.B. Технологии и оборудование для притирки уплотнений арматуры: Технический справочник Текст. / Сейнов C.B., Сейнов Ю.С., Мартынов А.Н. // М. : Инструмент, 2004. 168 с.

130. Крылов Э.И. Анализ эффективности производства, научно-технического прогресса и хозяйственного механизма Текст. / Э.И. Крылов. -М.: Финансы и статистика, 1991. 168 с.

131. Подзей A.B. Технологические остаточные напряжения. Текст. / Подзей A.B. // М.: Машиностроение, 1973 г. - с.38-40.

132. Лецкий Э. Планирование экспериментов в исследовании технологических процессов. Текст. / Лецкий Э., Хартман К., Шефер В. // -М.: Мир, 1977.-378с.

133. Муйземнек А.Ю. Математическое моделирование процессов удара и взрыва в программе LS-Dyna Текст. / Муйземнек А.Ю., Богач A.A., // Учебное пособие. Пенза: Информационно-издательский центр ПТУ, 2005. -106 с.

134. Зотов Е. В. Новый способ объемной центробежно-планетарной обработки деталей / В. 3. Зверовщиков, Е. В. Зотов // Известия МГТУ «МАМИ». 2009. - № 2 (8). - С. 209-214.

135. Зотов Е. В. Технологическое обеспечение шероховатости при подготовке поверхностей деталей для восстановления Текст. / В. 3. Зверовщиков, А. Е. Зверовщиков, Ю. И. Просвирнин, Е. В. Зотов // Ремонт, восстановление, модернизация. 2011. — № 6. - С. 42-47.

136. Киреев С.О. Аналитическое определение профилей зубьев эллиптического колеса. Текст. / Киреев С.О. Падалко H.A. Падалко А.П. // Изв. Вузов Сев. -Кавк. регион. Техн. Науки 2000. №3, с.31-34.