автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Теоретическое обоснование, исследование и разработка технологии резания с нагревом и пластическим деформированием обрабатываемого металла.



Экз. № _ На правах рукописи

Котельников Владимир Иванович , подпись

Теоретическое обоснование, исследование и разработка технологии резания с нагревом н пластическим деформированием обрабатываемого

металла

Специальность: 05.03.01.«Технолоп«т оборудование механической и физико-технической обработки»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

003466745

Экз. № _ На правах рукописи

Котельников Владимир Иванович подпись

Теоретическое обоснование, исследование и разработка технологии резания с нагревом и пластическим деформированием обрабатываемого

металла

Специальность: 05.03.01 .«Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена в Нижегородском высшем военно-инженерном командно училище

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Сорокин Виталий Матвеевич Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Рыкунов Александр Николаевич Доктор технических наук, профессор Матвеев Юрий Иванович Доктор технических наук, профессор Эстерзон Михаил Абрамович

Ведущая организация: ОАО «Завод «Красное Сормово» (г. Н. Новгород)

Защита состоится « //» июня 2009 г. в 10 часов на заседай диссертационного совета Д 520.002.01 в ОАО Экспериментальный научн исследовательский институт металлорежущих станков (ОАО «ЭНИМС») адресу: 119991, г. Москва, 5-1 Донской проезд 15, строение 8.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиоте ОАО «Экспериментальный научно-исследовательский инстит металлорежущих станков» (ОАО «ЭНИМС»)

Автореферат разослан № 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета^

кандидат технических наук, доцент уш\ ( В. М. Гришин

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Лезвийная обработка конструкционных материалов (углеродистых, легированных и других сталей) занимает значительное место в практике машиностроительного производства. При этом актуальными задачами остаются не только повышение производительности механообработки, стойкости инструмента, качества обработанной детали, но и создание новых направлений в теории и практике резания при обработке специальных деталей после сварки, наплавки и напыления, обработка которых в условиях традиционных производственных технологий невозможна для малых предприятий и ремонтного производства.

В рыночных условиях экономического кризиса и спада производства в промышленности поиск и внедрение новых нетрадиционных и перспективных способов резания металла с тугоплавкими покрытиями, позволяющих значительно повысить производительность механической обработки, произвести обработку продукции со специфическими свойствами и параметрами при наименьших материальных затратах, с использованием минимального количества рабочих, оборудования и, что особенно актуально, без применения дорогостоящих режущих инструментов, является первоочередной задачей

Настоящая работа выполнялась в соответствии с договорными работами кафедры «Базовые машины» Нижегородского высшего военно-инженерного командного училища (НВВИКУ), с ремонтными предприятиями воинских частей и Горьковской железной дороги.

Цель работы. Разработать комплексный метод резания металла с нагревом и пластической деформацией нагреваемой поверхности детали, обеспечивающий значительное снижение усилий резания и исключающий применение для обработки традиционного режущего инструмента.

Решаемые задачи.

1. Исследование физических процессов и основных закономерностей резания металла с нагревом и пластической деформацией нагреваемой поверхности.

2. Разработка научно обоснованной методики выбора режимов резания, создание режущего инструмента, приспособлений и условий для реализации комплексного метода резания металлов с нагревом и пластической деформацией.

3. Определение области применения комплексного метода резания металла.

4. Разработка производственной технологии обработки сложных деталей машиностроения (ступенчатых наплавленных валов, сварных изделий и деталей с напылением и пр.) точением с нагревом и пластическим деформированием для основного производства и ремонтных условий.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретическая часть базируется на основных положениях классической

теории резания, технологии машиностроения, законах теплофизик! металлов, теории пластической деформации и кристаллографии.

Теоретические исследования подтверждены многочисленным экспериментами в лабораторных и производственных условиях обработаны методиками с применением современных металлографическ методов и высокоточной измерительной аппаратуры.

Достоверность и обоснованность теоретических выводо подтверждены данными, полученными лично соискателем. Результат исследований, выводы и предлагаемые технические решени подтверждаются патентами на изобретения и полезные модели, прошл производственную проверку, а также внедрены в производство и в учебны процесс вузов.

Научная новизна работы.

1. Выявлены, исследованы и систематизированы физические процесс в зоне резания при обработке ответственных восстановленных деталей и стали с нагревом и пластической деформацией обрабатываемы поверхностей.

2. Разработан математический аппарат для реализации метод комплексной обработки металла с нагревом и пластической деформацией.

3. Выведены математические зависимости теплопередачи при резани металла методом комплексной обработки.

4. Разработаны теоретические основы расчета температуры пр резании и математические закономерности для управления тепловы потоком.

5. Исследована и апробирована технология обработки металло методом комплексной обработки, а именно определены технически требования к оборудованию, инструменту и приспособлениям дл реализации нового метода обработки резанием с подогревом поверхности.

Практическая ценность работы.

1. Разработана научная методика выбора режимов резания металла нагревом и пластической деформацией, учитывая конкретные услови производства и конфигурацию деталей.

2. Режимы резания, выбранные по разработанной методике, позволях получать качество обработанной поверхности, соизмеримой с обработко традиционными методами без применения дорогостоящих инструментов пластинами СТМ с покрытиями.

3. Разработанный и внедренный в производство комплексный мето обработки металла с нагревом и деформацией обеспечивает значительн снижение вибраций системы СПИД (за счет снижения усилий резания) значительное повышение производительности и стойкости режуще инструмента.

4. Создание мобильных средств ремонта на базе комплексного мето интенсифицирует восстановление работоспособности техники чрезвычайных условиях (полевых, военных и др.)

5. Комплексный метод обработки резанием с нагревом и пластической деформацией позволил реализовать обработку сложных специфических закаленных деталей со сварными швами и наплавлением.

6. Разработанный метод обработки металлов с нагревом является эффективным решением технических проблем при обработке соответствующих типов деталей.

Реализация результатов работы.

Выполненные разработки внедрены:

- в практику восстановительных работ при ремонте боевой техники в двух ремонтных подразделениях воинских частей, в железнодорожной ремонтной мастерской Горьковской железной дороги - для восстановления несущих валов (осей) вагонного состава;

- в учебный процесс (акты внедрения прилагаются) в виде изданного учебного пособия.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на 29 научно-технических конференциях (международных, республиканских и региональных), проведенных в городах: Н. Новгороде, Рыбинске, Пензе, Оренбурге, Харькове, Ростове-на-Дону, Брянске, Омске, Тольятти, Днепропетровске и Санкт-Петербурге. Результаты исследований применены в лекционных материалах по курсу «Основы ремонтного производства». Основы технологии резания с нагревом включены отдельной главой в изданное учебное пособие по курсу «Основы ремонтного производства».

Работа обсуждена на заседании ученого совета НВВИКУ.

Публикации. По материалам диссертационной работы издана одна монография и опубликовано 62 печатные работы, включая 8 изобретений, 8 статей в отечественных журналах, рекомендованных ВАК, 44 публикации в межвузовских сборниках, а также в виде тезисов и докладов на конференциях, включая международные и российские.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 328 страницах, состоит из введения и шести глав, включающих 74 таблицы и 237 рисунков, основных выводов, списка использованной литературы из 163 наименований, содержит 281 страницу основного текста и приложения на 47 страницах.

На защиту выносятся следующие результаты работы:

1. Теоретическое обоснование использования в серийном и ремонтном производствах высокоэффективного комплексного метода резания металлов с нагревом и пластической деформацией обрабатываемой поверхности нагруженных ответственных деталей тяжелой техники, после сварки и наплавления.

2. Разработка научно обоснованной методики выбора режимов резания, нагрева и накатывания при реализации комплексного метода обработки с учетом выполнения технических требований к обрабатываемой детали.

3. Создание режущего инструмента и необходимой оснастки дл? реализации комплексного метода резания металла с нагревом и пластическо{ деформацией обрабатываемой поверхности.

4. Разработка технологии обработки металла комплексным методом I типовых производственных условиях машиностроительных предприятий 1 при ремонте особо сложных деталей в полевых и других специфически условиях.

5. Экономическая эффективность комплексного метода резания нагревом, в том числе в полевых условиях, на базе установленного подвижных мастерских сварочного и металлообрабатывающег оборудования.

6. Результаты воздействия комплексного метода обработки на качеств и точность обрабатываемой поверхности.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цел задачи и основные положения, выносимые на защиту, представлены научна новизна и практическая значимость диссертационной работы.

В первой главе приводится: обзор современного состояния теори резания металла, формообразования поверхности валов при обработк точением, анализ различных аспектов повышения производительности качества обрабатываемой поверхности. Даются особенности резания трудн деформируемого, наплавленного и сварного металла, стойкости режущег инструмента при их обработке, в том числе импортного с пластинами и спеченных материалов. Анализируются методы резания металла с нагревом области их применения. Приводится обзор применения в промышленност методов и особенностей поверхностно-пластического деформирован: металла.

Большой вклад в изучение проблем обработки металла резание внесли отечественные ученые А. А. Аваков, С. В. Грубый, А. М. Даниеля Д. Г. Евсеев, Н. Н. Зорев, А. И. Исаев, Б. А. Кравченко, Т. Н. Лоладз

A. Д. Макаров, П. Г. Петруха, А. В. Подзей, В. Н. Подураев, Н. Н. Резнико Н. Н. Рыкалин, Н. С. Рыкунов, С. С. Силин, В. К. Старков, Н. В. Талано Я. Г. Усачев, М. А. Шатерин, А. В. Якимов, П. И. Ящерицын и др. методику исследований и применение в промышленности ППД металл внесли свой вклад Д. Д. Папшев, А. Д. Томленов, В. М. Смелянски

B. М. Сорокин и др. Ряд работ зарубежных ученых Е. М. Трента, Ч. Хикс Е. Тарберта, X. Такеяма, К. Триггера, Е. Усуи и других по этой тематик дополняют проведенные исследования.

В результате анализа литературных источников и проведенног патентного поиска показано, что применение нагрева является эффективны направлением интенсификации процессов лезвийной и поверхности пластической обработки металла. Отмечается, что важнейшими факторам

ограничивающими производительность и качество обработки, являются характер деформации металла и износ режущего инструмента.

На основе результатов проведенного анализа сформулирована цель и поставлены задачи исследования.

Во второй главе представлено теоретическое обоснование механической обработки металла с нагревом и ППД, включающее: теоретические положения по изменению структуры и свойств металла при нагреве с точки зрения металловедения и физики металлов, физическое моделирование резания металла с соблюдением критериев геометрического и теплового подобия, общие сведения по теории резания металла и нагрева точечным тепловым источником.

При разработке комплексного метода обработки металла было предложено ввести дополнительное количество энергии в виде тепла в деталь при токарной обработке поверхностей, а отделочные операции шлифования заменить накатыванием нагретой поверхности детали охлаждаемым водой роликом.

Для промышленного использования резания с нагревом предложен и рассмотрен нагрев заготовки токами высокой частоты и режущий инструмент с внутренним водяным охлаждением.

Подвод энергии в виде тепла резко меняет процесс пластического сдвига металла в корне стружки при резании. Это связано, прежде всего, с изменением прочности металла при нагревании и повышением пластических характеристик нагретого металла, что приводит к снижению усилия резания. Исследованиями А. Н. Резникова, М. А. Шатерина и других ученых было показано, что при нагреве усилие резания Р2 уменьшается в широком диапазоне, в зависимости от химического состава стали и режимов резания.

С целью исследования процессов стружкообразования при резании с нагревом была разработана физическая модель, отвечающая критериям подобия (Яо=и'х т/1- гомохронности (Струхаля), /<> =\ч2/gx I - критерию Фруда и Ей =р / р м>2 - критерию Эйлера), где в качестве обрабатываемого материала был использован замороженный до -10° С парафин. В качестве основного критерия подобия модели в целом служит масштаб 11:12.

Для проведения экспериментов была изготовлена специальная установка с двумя направляющими, по которым перемещался резец. Поверхность металла моделировалась охлажденным парафином. Экспериментальная установка снабжалась динамометром для замера усилия перемещения резца по направляющим при резании парафина. Врезание режущего инструмента зависело от силы веса резца в. Лезвие резца изготовлено съёмным. Оно устанавливалось на резец под различными углами к поверхности парафина. В результате эксперимента была установлена зависимость влияния на процесс образования стружки увеличения угла у режущего инструмента (рис. 1).

инструмента

Резание парафина резцом с углом у = 0° характеризуется максимальны усилием резания. Резец в начале движения сдвигает парафин с поверхност ванны, образуя утолщение на наружной стороне своей передней грани, затем, внедряясь глубже под поверхность парафина, проталкива вздувшееся утолщение вдоль лезвия. На обработанной поверхност парафина зафиксированы равномерно чередующиеся валики (моделирован регулярной шероховатости). При этом угле образуются максимальны размеры валиков на поверхности модели.

При угле наклона у = 20 - 40° динамометром зафиксирован постепенное снижение величины усилия резания. При увеличении угл наклона у от 50° до 65° сопротивление резанию резко снижается. Пр наклоне лезвия на угол 70° поверхность парафина после резания становит гладкой, а стружка сходит с лезвия без видимых утолщений, ровной ленто гладкой с обеих сторон.

В результате модельных испытаний была предложена конструкц режущего инструмента с шестигранной режущей пластиной, позволяющ сочетать возможности проходного отогнутого резца с (<ср = 60°) проходного упорного резца, имеющего одну грань, параллельну! обрабатываемой поверхности.

Эксперименты показали, что для обеспечения нагрева срезаемого сл металла до температур разупрочнения требуется определенное время. Бь сделан расчет времени прогрева заготовки и расстояния между горелкой режущим инструментом, что позволило осуществлять резание пос предварительной настройки горелки на размер Ь относительно режуще инструмента.

Суммарная температура в зоне резания

т; = тн+лт+, (

где Тц - температура нагрева заготовки; АТ - повышение температуры счет работы собственно резания нагретого металла.

Из уравнения, описывающего процесс распространения тепла

•у*.

х'+у2

Т (у ,x,t) = — j--е~ 4™ , (2)

2 ПАУТ

т

найдена температура нагрева металла пламенем горелки Тн = ^ ^>

откуда, задаваясь температурой нагрева, определили толщину слоя прогретого металла L = f (V, S, t, 7#)

, (3)

■ eve у Т Ц

где су - объемная теплоемкость (кал/см3 град),

q = q0 ехр (-V2), кал/см2 с, q0 = 0,24£w ^ = 0,24^7? ^,

Я" л

2 8 106 3 ^

7 = 0,005л/Ж; д„. (4)

fr ' ' "-07

Здесь: Ж - мощность пламени газовой горелки, Вт; — коэффициент, характеризующий сосредоточенность потока тепла, 1/см2; rj- к.п.д. горелки; q0 я q- интенсивность источника тепла в центре и на расстоянии г от центра соответственно (рис. 2).

Рис. 2. Схема нагрева детали пламенем газовой горелки в начале и по ходу резания: а - в первые секунды прогрева; б - при заданном расстоянии между горелкой и резцом в начале резания; с - в процессе распространения тепла

при резании

Газовой горелкой срезаемая часть металла нагревается до температур порядка Т = 750° С, поверхность обработанной детали нагрета до Т = 450 -550° С, а на оси детали сохраняется температура Т = 100 - 150° С, обеспечивающая жесткость центральной зоны детали для обработки без искривления оси.

Расчетом был составлен баланс тепла при точении нагретой стали в

зависимости от критерия Пекле, который характеризует интенсивность рас-

vl

пространения тепла в материале и определяется по зависимости Ре =—.

а

Здесь V - скорость распространения тепла, м/мин; / = а1 - геометрический размер, мм ; а - коэффициент температуропроводности, град см / с.

При нагреве пламенем горелки в систему вводится дополнительно количество тепла С? = с-т-Ав, где с - теплоемкость материала; т - масс нагреваемого материала; Д<9- температурный градиент.

Если вставить выражение С> = с-т-Ав в уравнение С. С. Силина I преобразовать его так, чтобы вынести за знак равенства усилие резания, т получим формулу зависимости усилия резания от скоростных режимо резания, теплофизических характеристик резца и обрабатываемого материал и геометрических характеристик режущего инструмента:

* , ^

0,6} / \0,05 ' 1 " —

\0,

»-»-■"•.•И' 4(5

, / 40.77.5

'[Й АО

+ 0,6625-Я-Ь,-в--^-¿-У---с-т- — .

У(*ма)ош У

Здесь: Рг - сила резания, Н; V - скорость резания, м/с; ^и^- коэффициент теплопроводности обрабатываемого материала и резца; а =

с-р

коэффициент температуропроводности обрабатываемого материала; (с-р) удельная теплоемкость и плотность обрабатываемого материала; а, и Ь, толщина и ширина среза металла; в - температура резания (среднеконтактна температура на передней и задней поверхности инструмента, измеряемая п методу естественной термопары, °К; р, - радиус округления режущей кром;

инструмента; р ' Угол заострения кромки, а и у - задний

Б-I

передний углы резца, а, ---толщина среза (рис. 76); е = (тс-ф-ф,)

Ь,

угол при вершине резца в плане, рад; ф и ср, - главный и вспомогательны углы в плане, рад. Ширина среза Ь, определяется как отрезок, соединяющи внешние концы рабочих участков режущих кромок инструмента.

Для нагрева поверхностей обрабатываемых деталей производственных условиях были рассчитаны режимы нагрева детал токами высокой частоты. При последовательном включении в рабо петлевых раздвижных индукторов полная мощность такого непрерывн последовательного режима определяется по формуле

/> = .?„-я--Да,(кВт), (

где £> - диаметр нагреваемой заготовки, мм; а - ширина провода индуктора, см.

Поскольку ширина индуктирующего провода невелика (5 - 30 мм требуемая мощность при заданном режиме нагрева также мала. При подбор режима нагрева используются графики зависимости времени нагрев заготовки (данного диаметра и марки стали) от заданной глубины прогрев мощности, силы и частоты тока, необходимого для нагрева детали д заданной температуры. По ним определяется также время прогрев

требуемого слоя металла до заданных значений. Зная время нагрева, определяются скорость нагрева заготовки при резании металла с нагревом ТВЧ и величина подачи при съёме этого слоя:

= = ¡6,66- мм/мин. (7)

6-т, г.

Для обработки металла резанием с нагревом чрезвычайно важную роль играет стойкость режущего инструмента. С целью определения эффективности охлаждения режущей грани охлаждаемого водой резца был произведен расчет теплопередачи от нагретого металла резца к охлаждающей воде, движущейся по внутреннему каналу.

Выполненные расчеты позволили установить, что при изменении диаметра охлаждающего канала в пределах от 5 до 10 мм и среднем диаметре <1жа~7,6 мм, расходе воды 0~0,3 м3/мин, а также при 1^0,81, ^,-0,385, С0рря0,145, С. ] -12 мм, ¿¡^0,5, т&720 с тепловая напряженность в зоне режущей кромки снижается на 140 - 160° С и, как будет показано ниже, стойкость резца повышается в 1,5 - 2 раза по сравнению с резцами без охлаждения.

В третьей главе разработаны методика, установка и инструменты для исследования результативности комплексного метода резания с нагревом и пластическим деформированием нагретой поверхности детали.

Контроль температуры нагрева поверхности заготовки, нагреваемой пламенем горелки, проводили переносным пирометром «Луч-Н». Диапазон измеряемых пирометром температур от 500° до 1200° С с погрешностью измерения 0,5 - 1,0 %. Температура обработанной режущим инструментом поверхности детали перед накатником (с охлаждением СОЖ и без него) замерялась инфракрасным электронным термометром касания фирмы «ОрМя» с пределами измерения температуры нагретой металлической поверхности от -32° до +520° С. Температура в зоне резания измерялась встроенной в динамометрическую головку термопарой касания.

Для определения тепловых режимов произведен теоретический расчет изменения температуры резания при обработке детали с нагревом во времени. Оптимальное значение температуры резания Т* соответствует наиболее благоприятным условиям резания, трения и изнашивания инструмента, которые, как установлено, определяются различными комбинациями температуры нагрева Тп заготовки и параметрами (V, 5, ¿) режима резания, обеспечивающими наименьшую интенсивность износа инструмента и наибольшую его размерную стойкость.

Формулу зависимости температуры резания от скорости V, подачи Я и глубины резания I при обычной холодной обработке и при резании с нагревом представим в виде степенной зависимости

Т = С-Уа-3"(\ (8)

После необходимых расчетов методами, предложенными в методике А. А. Спиридонова, и преобразований формула для определения температуры холодного резания получила вид:

Т =26 .^0'46-°'231п^■

(9)

а для резания с нагревом была получена формула:

Т =32 625 V (2'06"0'48 |П1'). ^ (0.5-0,3 ^ (0,5-0,25 Ы)

Формула расчета температуры нагрева для резания с нагревом рассматриваемой области изменения факторов дает возможность управлен: процессом резания с нагревом.

С целью оценки эффективности резания с нагревом проведен определение зависимости усилия резания от режимов обработки металла Для проведения экспериментальных исследований была привлечен специальная установка.

По данным экспериментальных замеров, с учетом граничных облаете' изменения скорости резания, величины подачи, глубины резания и прогрев заготовки на глубину резания, расчетом была определена теоретическа зависимость усилия резания от режимов резания и температуры нагрев заготовки пламенем горелки. Формула для определения величины усил резания от режимов резания была получена в таком виде:

-.1,005 , 0,01

Р, = 20,4-

(П

м/мин

Рис. 3. График зависимости Ря = 20,4-

,1.03 „1.005 , 0.01

-■1.86

при Т=400°С и 1=0,08 мм

Данная формула позволила построить семейство графиков зависимост усилия от режимов резания и нагрева, необходимых для разработк технологии резания металла с нагревом. Один из графиков (рис. 3) построе при изменяющихся скорости резания с нагревом у = 1,57 -251,2 м/мин подаче 5 = 0,08 - 0,54 мм/об, при постоянных величинах нагрева детали д Т = 400° С и глубине резания / = 0,08 мм.

Определение величин относительного износа инструмента Д проводили в соответствии с методикой, предложенной А. М. Даниеляном, п

формуле: Ад = где И3 - износ резца за время его работы, в мкм, Ь - пут

резания, в м, Ь =

я-Р-1 1000-5'"

Частота вращения шпинделя менялась от 200 об/мин до 1600 об/мин, подача Б= 0,2 мм/об, глубины резания 1]= 1мм; 12= 2 мм; 13= 4 мм.

Для проведения механических испытаний износостойкости обработанной резанием с нагревом металлической поверхности детали был изготовлен упрощенный аналог установки МУИ - 6000.

Величина крутящего момента, возникающего при резком торможении лентой, создает в сварном соединении касательные напряжения. Величина этих напряжений зависит от величины инерционной массы, скорости вращения ротора двигателя, величины торможения (обратного ускорения), сил трения металлической ленты о правый хвостовик и сечения сварного шва.

Касательные напряжения в сварном симметрично наложенном шве (I = 2к) возникают в момент торможения вращения правой части детали, в то время когда левая часть по инерции продолжает вращаться. Эти напряжения создаются по всем сечениям сварной детали одинаково, но проявляются в наиболее ослабленной части детали, где площадь стыка наименьшая.

Испытаниям подвергали сварные детали, цилиндрические части, которых были изготовлены из одной марки материала, из разных марок материала. Испытания проводили в соответствии с требованиями ГОСТа.

Снятие замеров шероховатости в условиях лабораторной базы НГТУ производили под бинокулярным микроскопом МИС-11А и методом сравнения со стандартными образцами шероховатости по методике ГОСТ 2789-73. На двойном микроскопе Линника определяли высотные параметры профиля измерением высоты микронеровностей в пределах от /& =80 до Яг =1,6 мкм по методу светового свечения.

Замеры параметров шероховатости проводили в трех точках ступени (в начале, середине и в конце). Результаты замеров и расчетов в соответствии с требованиями ГОСТа были переведены в показатель 11а по формуле: Нг = = к 11а, где к = 4 при =80 -2,5 мкм, на базовой длине в 2,5 мм.

По ним для резания с нагревом и холодного резания металла строились графики следующих зависимостей: зависимость Ка =/ (V) при ¿^сог^ и зависимость Ка =f (8) при V ^сопэЬ

На основании экспериментальных данных расчетом была получена зависимость параметров шероховатости поверхности, обработанной холодным резанием и резанием с нагревом от режимов резания и нагрева заготовки:

У 0,02+111 V ^0,005+1л /

0,35 т 0,04+1п Г„ • 02)

^ п

Исследование параметров точности обработанной поверхности. Сумму динамических погрешностей можно представить в виде

±Ы=/(Лст + АТ), (13)

/«I

где Лет - погрешность, вызванная геометрическими неточностями станка; Ат- температурные деформации детали в процессе точения.

По результатам замеров и данным расчетов построены графики зависимости размера детали от температуры нагрева. Полученные графики использовались в практике резания для настройки инструмента на размер при температурах нагрева детали Г2= 600° С, Г2 = 500° С и Т2=400° С.

Исследования изменений структуры металла при резании с нагревом проводили по стандартным методикам, рекомендуемым ГОСТом, привлечением микроскопа, фотографированием и видеосъёмкой.

На обрабатываемость металла значительное влияние оказывает е1 структура. Поскольку в данном исследовании обрабатывала конструкционные стали с содержанием углерода от 0,3 до 0,45 %, I структуры близки к равновесным. Добавки легирующих компонентов влияю на размер зерна. Размер зерна структуры Ст40Х занимает промежуточно положение.

В случае ремонта сваркой с последующей холодной обработко" сварного шва отремонтированную деталь, как правило, подвергают отпуску затем обрабатывают и закаливают. Экспериментально проверен возможность отказа от отпуска сварной детали в печи при обработк резанием с нагревом. При резании с нагревом в поверхностном ело наблюдается структура, идентичная структуре металла после отпуска Глубина слоя такой структуры колеблется от нескольких сотых доле" миллиметра до нескольких миллиметров.

Методика, установка и инструменты для исследования результатив ности пластического деформирования нагретой поверхности детали.

Исследования проведены на лабораторном оборудовании НВВИКУ н ступенчатых валах, зажимавшихся в патроне токарного станка 16К20 Деформирование поверхности шариковой накаткой проводилось с целы исследования результатов силового воздействия на холодный и нагретый д температур разупрочнения металл.

При накатывании роликом нагретой поверхности детали длина дуги контактирующей с вершинами шероховатости, может быть найдена п формуле:

Ь + (Л - Яг)2 - 2Я(Л - Лг)сс«а], (14

где К - радиус давящего ролика, мм; Яг - шероховатость поверхности детали мм; собо ■

Усилие давления ролика рассчитывалось по формуле, учитывающе

смятие материала я = ат-Р—^ Где ог- предел текучести материал

Е1

обрабатываемой детали, кг/мм2; Б - площадь контакта ролика с нагрето поверхностью детали, мм2; Еи - модули упругости разогретого и холодног металла соответственно.

В расчете усилия давления принято: для давящего водоохлаждаемого материала ролика ЕЮ"2 =215 при Т = 20° С, а для нагретого материала детали ЕЮ-2 = 130 при Т = 750° С соответственно. Тогда усилие,

130

приложенное к ролику, будет равно Р = 12-7.25-— = 52,6 кг(516Н).

При накатывании холодного металла с целью смятия вершин шероховатости и закатывания их во впадины потребуется величина усилия 205

Р = 22-7,25 • — = 152,08 кг (1491,9 Н), т. е. почти в три раза больше, чем при

накатывании нагретого металла.

С целью исключения тепловых потерь детали теплопередачей станку были изготовлены и запатентованы кулачки токарного патрона из бетона с малой теплопроводностью (см. Патент на полезную модель РФ № 68391).

Нагрев цилиндрических деталей в промышленных условиях целесообразно производить токами высокой частоты. Технология нагрева на заводах отработана и широко применяется. Для нагрева деталей сложной ступенчатой и конусной формы был сконструирован раздвижной двухвитковый индуктор (см. Патент на полезную модель РФ № 77867).

Режущий инструмент с внутренним водяным охлаждением решает проблему стойкости при резании с нагревом: Именно поэтому нами было разработано несколько конструкций режущего инструмента с внутренним водяным каналом, подводящим охлаждающую среду непосредственно к режущей грани резца. На один из резцов было получено Свидетельство на полезную модель РФ № 24131.

В четвертой главе приведены расчетные и экспериментальные данные эффективности применения комплексного метода обработки металла.

Для решения задачи отвода тепла при вращении детали был сделан расчет по формулам теории теплопроводности. При этом для упрощения сложности расчета были сделаны следующие допущения:

1. Температура пламени газовой горелки в месте касания с цилиндрической заготовкой постоянна и равна 1000°С.

2. Вращение заготовки при нагреве детали идет с частотой вращения при обработке металла.

3. Резец находится с противоположной стороны от пламени газовой горелки и пламенем не нагревается.

4. Весь тепловой поток от пламени горелки усваивается заготовкой.

Поскольку нагрев заготовки пламенем газовой горелки производится с

достаточно большой частотой вращения шпинделя, заготовка постоянно обдувается воздухом. Известно, что потеря тепла при обдуве детали воздухом можно определить из выражения:

А&=а (Т-Т0) Рт, (15)

где а - коэффициент теплоотдачи, кал/см2-с-град; Т и Т0 - соответственно температура детали и окружающего воздуха; Р - площадь охлаждаемой поверхности, см2; т - время охлаждения, с.

Падение температуры на поверхности тела

срУ

где с - удельная теплоемкость

р-у

; р - плотность материала,

(16) V-

град см

объем тела, см3.

Коэффициент а, входящий в формулы, складывается из коэффициентов теплоотдачи при конвективном теплообмене и при лучеиспускании. Значение а в первом приближении можно рассчитать по формулам для конвенктивной теплоотдачи в воздух, при Т = 20° С и (103 < Я«, <2,2 х 10э)

IV 0 76 кап

2 - ' ,

а~0,310 л<

см

с ■ град

(17)

где с1 - эквивалентный диаметр заготовки в мм; IV- скорость перемещения воздуха относительно детали соответствует скорости вращения вала в м/мин.

Анализируя полученные результаты охлаждения нагретой точечным источником вращающейся детали, можно утверждать, что потери в окружающую среду от вращающейся нагретой детали ничтожны за один оборот до следующего мгновенного нагрева. На самых медленных оборотах перепад температур всего АТ = 0,01°С (табл. 3).

Таблица 3

№ п/п п-об/мин (¡■ММ а Л0"С № п/п поб/мш (¡■мм а Л&С

220 30 1,3275-10"4 0,01 1200 30 4,824-10"4 0,007

300 30 1,68-10"4 0,009 1200 30 3,906-Ю4 0,004

550 30 2,6664-10"4 0,008 1200 30 4,386-Ю"4 0,003

700 30 3,201-10"4 0,0075 1200 30 5,259-Ю'4 0,0028

900 30 3,873-10'4 0,0072 1200 30 5,595-10"4 0,0026

Следовательно, для упрощения расчетов потерями тепла можн пренебречь и заменить нагрев точечным источником на нагрев постоянно" интенсивности по кольцу.

Затем было рассчитано время нагрева поверхности вращающейс детали диаметром от 20 до 40 мм источником с температурой пламен 3200° С. В результате потери тепла пламени лучеиспусканием и конвенкцие' обдуваемого воздуха средняя температура факела пламени у поверхност заготовки не превысит 1000° С. Для теплового расчета были использовань зависимости скорости нагрева стальных деталей от их теплофизически параметров.

Расчет произведен на примере нагрева заготовки из Ст40Х диаметро: 40 мм. Средняя температура факела пламени у поверхности заготовк Т= 1000°С.

Расчетное время, необходимое на нагрев поверхности детали пламенем горелки до температур от 100 до 900° С,равно 2,1 с. При расчете принято для стали 40Х: X = 32,2 кал/м-ч 0 С; а = 0,027 м2/ч; а =80 кал/м2-ч 0 С. Начальная температура заготовки равна температуре окружающей среды Т0=20° С.

Температура резания (Тр) складывается при резании с нагревом из двух составляющих: температуры предварительного нагрева заготовки (Г„) и температуры, развивающейся в зоне резания от сдвиговых деформаций при стружкообразовании и от тепла от трения стружки о резец и резца о деталь (Тд)

ТР=Т„+Тд. (18)

Для нахождения температуры, возникающей в зоне резания от сдвиговых деформаций, воспользуемся следующей зависимостью:

г^г/Ч0,26 ■ (19)

Для стали 40Х при обычном резании резцом Т5К10 оптимальная температура резания составляет 862° С. Поскольку обработка металла обычная и с нагревом производится с одинаковыми скоростями, температура деформации будет определена как функция изменения ав прочности металла на разрыв. Тогда

Тд=ка/'26, (20)

где к = ср0,2 - постоянная величина.

В соответствии с этой зависимостью ав= / (Г) определяем, что нагрев значительно снижает прочность стали на разрыв в интервале от 400 до 723°С. Чтобы обезопасить структуру металла от нежелательных фазовых превращений, ограничим верхний предел температур Т=600° С, тогда для Ст40Х при Т„ = 400° С - а„= 50 кг/мм2 \ при Т„= 450° С - ае= 42 кг/мм2; при Тн = 500° С - ая= 30 кг/мм2-, при Т = 600° С - <т„ = 20 кг/мм2.

Подставив последовательно полученные значения параметров в известную формулу, получим:

Т сг 0 '26

Р'0,2Н6-• (21)

° вх

где Тр - оптимальная температура резания металла; ае„ - прочность на разрыв нагретого металла; (Тет - прочность на разрыв холодного металла.

После логарифмирования данного выражения и подстановки данных получим: при 450° Тра = 601,7° С; при 500° Тре:1 = 680,9° С; при 600°

трез=т°с.

При обычном резании металла без нагрева заготовки пламенем газовой горелки температура резания зависит только от сопротивления металла резанию и является функцией сопротивления металла на разрыв при сдвиговых деформациях.

При резании с нагревом температура в зоне резания значительно возрастает за счет нагрева металла пламенем горелки, именно поэтому для реализации комплексного метода обработки необходимо применение охлаждаемого водой инструмента.

Полученные результаты позволяют выбрать оптимальные режимы резания при механической обработке деталей с нагревом.

Определение усилия резания нагретого до температур разупрочнения металла. Проведено сравнительное исследование механической обработки холодным резанием и способом резания с нагревом детали до температур разупрочнения. Исследование проводилось на сталях марок: Ст45, Ст40Х и Ст20Х13 на станке 16К20. Материал пластины режущего инструмента Т5К10. Изменялись режимы резания: глубина резания t от 0,8 мм до 4,0 мм; величина продольной подачи S от 0,28 мм/об до 0,52 мм/об; частота вращения шпинделя при п от 200 мин1 до 1600 мин'; температура на глубине срезаемого слоя Т = 400 - 550° С.

Исследования составляющих сил резания Р2 и Ру при точении с нагревом (Т„ = 450" С) и без нагрева показали, что происходящее в результате нагрева разупрочнение верхнего слоя металла приводит к снижению сил резания практически для всех режимов обработки в 1,3 - 2 раза.

Такое снижение нагрузки на инструмент служит существенным резервом повышения точности размеров на 1 - 2 квалитёта при обработке нежестких валов и увеличения подачи и глубины резания, а значит -резервом производительности обработки в 5 - 7 раз, особенно на черновых операциях.

Из приведенных результатов следует отметить, что при нагреве заготовки до Т = 450 - 600° С усилие резания в три раза меньше, чем усилие резания холодного металла.

Износ режущего инструмента определяется трением скольжения о поверхность обрабатываемой детали режущей и вспомогательной поверхностей инструмента.

За величину сравнительной характеристики был выбран относительный износ задней поверхности напаянных режущих пластин из Т15К10 при холодном резании заготовок диаметром 48 мм и длиной 300 мм из стали 45 (S = 0,28 мм/об, t = 0,8 мм , п = 1600 об/мин) без охлаждения СОЖ. Величина h3 при холодном точении оказалась равной 1,0 мм при / = 250 мм на длине резания L = 134,57 м. Величина относительного износа составила 7,431 мкм/м.

Резание с нагревом проводилось после разогрева заготовки пламенем горелки до температуры на глубине резания 400 - 550° С по той же схеме. Величина h3 при резании стали 45 с нагревом оказалась равной 180 мкм при / = 250 мм на длине резания L = 134,57 м при тех же режимах резания и диаметре заготовки. Величина относительного износа составила 1,337 мкм/м.

Известно, что если отводить тепло от режущей пластины резца, т стойкость инструмента возрастает. Нами были проведены эксперименты водоохлаждаемым резцом. Отвод тепла от грани режущего инструмента з счет внутреннего водяного охлаждения дал снижение относительного износ задней поверхности резца как при холодном резании, так и при резании нагревом. Средняя величина относительного износа инструмента по задне

поверхности сокращается при холодном резании с 6,137 до 2,558 мкм/м, почти в 3 раза. При резании с нагревом средняя величина относительного износа сокращается с 1,129 до 0,947 мкм/м на 20 % при глубине резания 0,8 мм и с 1,233 до 0,998 мкм/м на 22 % при глубине резания 4 мм.

Обработка результатов экспериментов стойкости режущего инструмента позволила определить основные факторы, влияющие на стойкость. Метод тождества размерностей дал следующую зависимость стойкости режущего инструмента при резании с нагревом до температур разупрочнения в снимаемом слое:

с • Гю - V - В

т = 244.9,,---(22)

где с - теплоемкость материала режущего инструмента, кал-г/град; Трез -температура резания металла, град; и - постоянная, зависящая от отношения прочности стали инструмента к материалу детали, аинстр /0дет; В - постоянная, зависящая от соотношения твердости режущей кромки инструмента к твердости нагретой детали; а - коэффициент температуропроводности через площадку контакта детали с режущим инструментом, в кал/см2-с-град; Тдет -температура срезаемого слоя детали, в град; ЛБ- нарастание площадки износа по задней поверхности инструмента за период резания нагретой детали, в см2; р - удельный вес снимаемого резанием металла, в г/см3; п - частота вращения шпинделя при резании металла, в об/мин; 5 - подача инструмента, в мм/об; £ - глубина резания, в мм; Ь - длина резания, в мм.

Компьютерное моделирование позволило представить результаты расчетов износа режущего инструмента при резании стали с нагревом от режимов резания в виде трехмерных графика. Например, для износа пластины Т5К10 при резании Ст45 график выглядит так (рис. 4):

ь

мм

^ V м/мин

Рис. 4. Значения h (мм) при V = 18 - 150 м/мин; S = 0,28 - 0,52 мм/об; t = 4MM; Тдет = 400° С С целью сравнения износостойкости обычного режущего инструмента при резании с нагревом с инструментом, применяемым для точения с пластинами из СТМ, было проведено сравнение стойкости, полученной в результате экспериментов резания с нагревом со стойкостью пластин СТМ по данным рекламных проспектов фирм - изготовителей этого инструмента.

Рис. 5. График изменения величины износа пластины из СТМ марки МВ 8025

при холодном резании с использованием СОЖ и пластины из ВК6 отечественного производства, полученный по результатам замеров величины износа при резании с нагревом

В результате был построен график, который наглядно демонстрирует преимущество резания с нагревом резцами из обычных инструментальных материалов (рис. 5).

В случае резания с нагревом охлаждение СОЖ не применялось. Верхняя кривая взята из рекламного проспекта фирмы, а вторая построена п результатам замеров износа задней поверхности резца после резания нагревом закаленной стали 40Х.

В пятой главе приводятся результаты исследования физико механических свойств металла, обработанного с нагревом и ППД.

Целью исследования изменений физико-механических свойст металла, обработанного резанием с нагревом с последующим пластически деформированием нагретой детали, было выяснение закономерносте разрушения сварного соединения под действием знакопеременных крутяпц моментов и влияния характера механической обработки сварного шв (холодное резание либо резание с нагревом) на число циклов испытания шв под нагрузкой Р до момента его разрушения по ГОСТ 25.502 - 79.

Испытаниям подвергали сварные детали, цилиндрические част которых были изготовлены из одной марки материала, из разных маро стали, шов выполнялся наплавкой той же марки сплава, что цилиндрических частей, и шов выполнялся обычным сварочны низкоуглеродистым электродом. Детали перед испытанием подвергал механической обработке резанием холодным обычным методом и резанием нагревом срезаемого слоя пламенем горелки. Обработка проводилась целью удаления с детали валика наплавленного металла и придания детал соосной цилиндрической формы

В ходе экспериментов было обнаружено, что трещины разрушени возникают чаше всего на границах стыка сварного шва и менее прочно цилиндрической части сварной детали. Для образцов Ст45 +Ст40Х трещин возникали преимущественно по границам более хрупкой Ст40Х.

Разрушение происходило под действием касательных напряжени возникающих от знакопеременных крутящих моментов при резко

торможении правой цилиндрической части детали. У равнопрочных металлов цилиндрических частей трещины возникали в менее прочном сварном шве. Характер излома зависит от физико-механических и структурных свойств материала в сечении разрыва.

Исследование параметров точности обработки поверхности детали с нагревом проводилось при соблюдении термоизолирования. После проведения точения при I = 0,8 мм, 5 = 0,1 мм/об и и = 350 - 1600 об/мин нагретых до температур Т = 450° С заготовок были получены следующие результаты (усредненные значения суммарных погрешностей):

п п п

^ ¡ т=4оо° = 55 мкм; ^ ^ ; т=5оо° = 51 мкм; ^ i т=боо° "45 мкм.

<•=1 ;=1 1=1

При точении заготовок с глубиной резания 1 = 2 мм усредненные погрешности возросли до следующих величин:

и п п

2 ^ 1 т=4оо° = 66 мкм; ^ 1 т=зоо° = 58 мкм; X ^ 1 Т=|6000 = 51 мкм.

1=1 1=1 1=1

Следует сказать, что в обоих случаях резания суммарные величины погрешностей не выходят за пределы допуска на размер

Т > t A iT . (23)

I _ j пагр

Как показали замеры диаметральных размеров детали, обработанной резанием с нагревом, отклонения формы поверхности от цилиндричности, характерные для холодного резания, отсутствовали. У деталей, обработанных ППД нагретой поверхности роликовым накатником, отклонений формы поверхности от цилиндричности также не наблюдалось. Более того, у деталей, имевших перед ППД отклонения формы поверхности от цилиндричности, эти отклонения после обработки роликом нагретой поверхности уменьшались.

Из полученных результатов можно сделать следующие практические выводы:

1. Жесткость детали, нагретой до температуры 600° С, достаточна для проведения точения с нагревом при увеличении глубины резания в 4 раза.

2. Обработка нагретого металла резанием, совмещенная с ППД нагретой поверхности, позволяет получить более точные детали по сравнению с «холодным» точением.

Исследование шероховатости поверхностей обработанных холодным резанием и резанием с нагревом детали внешним тепловым источником проводили под бинокулярным микроскопом. По результатам замеров шероховатости были построены графики зависимостей Ra=f(V) при S=const и t = const для ряда сталей: Ст45 (рис. 6); Ст40Х; Ст20Х13; Ст15ХМ и СтХ12Ф1.

Сравнение графиков позволяет утверждать, что в результате резания с нагревом шероховатость обработанной поверхности на черновом этапе проходным упорным резцом близка к шероховатости чистового точения. Для всех исследуемых сталей шероховатость снижается в 2,5 - 3 раза (с 6 - 5 мкм до 3,2 - 2,0 мкм). Все анализируемые зависимости Ra -f(V) при S = const и t = const имеют графики с идентичными кривыми.

Ra, мкм 4,0 3,0 2,0

1,0

0 5 10 20 30 40 50 Г,м/мин

Рис. 6. Зависимость параметров шероховатости Ra в мкм от скорости резания

V, м/мин при S = const при холодном резании и резании с нагревом

стали Ст45

Теория поверхностного пластического деформирования холодног металла создана отечественными учеными: В. М. Смелянским, М. А Балтером, А. А. Богатовым, JI. И. Маркусом, Д. Д. Папшевым и др. Мето улучшения поверхности нашел применение при металлообработке во все отраслях промышленности.

Анализ публикаций дал автору возможность убедиться в отсутстви работ по ППД нагретой до температур 450 - 550° С детали.

ППД - это обработка деталей давлением (без снятия стружки), пр которой пластически деформируется только тонкий поверхностный ело детали

При обработке роликовым накатником длина дуги поверхности ролик контактирующей с вершинами шероховатости, может быть найдена п формуле:

L =л}\н2 +(R-Rzf - 2R{R - /te)cosa], (2

где R - радиус давящего ролика, мм; Rz - шероховатость поверхности детал мм;

Подставим все величины в формулу (24) и, решив найденну зависимость, умножим данную величину на длину ролика, получим площа, распространения усилия давления ролика при накатывании на вершин шероховатости до полного их смятия F =Lx I.

Рассчитаем усилие давления ролика по формуле, учитывающей смятие материала:

Р = ат-Р(25)

Е2

где от- предел текучести материала обрабатываемой детали, кг/мм2; Р - площадь контакта ролика с нагретой поверхностью детали, мм2; Б,, - модули упругости разогретого и холодного металла соответственно.

Прочность металла и модуль упругости в зависимости от температуры нагрева имеют тенденцию к уменьшению. При расчете усилия давления для давящего охлаждаемого водой ролика с Т = 20° С принимаем Е 10"2= 215, а для нагретого материала детали до Т = 750° С принимаем Е 10~2= 130. Тогда

130

усилие, приложенное к ролику, будет равно Р = 12-7,25--^ = 52,6 кг (515 Н).

При накатывании холодного металла с целью смятия вершин шероховатости и закатывания их во впадины потребуется приложение

205

усилия, величина которого /> = 22-7,25-—= 152,08 кг (1500 Н) в три раза

больше, чем при накатывании нагретого металла.

По данным экспериментов накатывания нагретой до 500 - 600° С поверхности детали из Ст45 и Ст40Х были построены графики зависимости шероховатости поверхности от усилия, приложенного к ролику (рис. 7).

Здесь пунктиром показана зависимость, полученная при ППД холодного металла, а сплошной линией - результат ППД нагретой поверхности детали до Т= 500° С.

3,6 2,5 1,25 0,8 0,2 Ка, мкм

Рис. 7. График зависимости шероховатости поверхности от усилия давления ролика на поверхность при ППД металла

Изменение показателей качества поверхностного слоя и самой поверхности определяется свойствами обрабатываемого материала, состоянием исходной поверхности и режимами резания металла с нагревом и ППД.

Исследование микротвердости поверхностных слоев металла, обработанного резанием с нагревом, показало отсутствие наклепа. У образцов, вырезанных из деталей, обработанных холодным резанием, и деталей, обработанных ППД с нагревом, наклеп имеет место.

Проведенные эксперименты по ППД охлаждаемой водой нагретой поверхности по ходу совмещенного процесса резания с нагревом и ППД показали наличие наклепа на поверхности. Было отмечено повышение микротвердости поверхности по сравнению с результатами замеров после холодного резания. |

Процесс пластического деформирования поверхности охлаждаемым водой роликовым накатником отличается тем, что металл испытывает не1 только давление, но и тепловой удар при охлаждении. Получение столь' малой величины шероховатости поверхности детали можно объяснить наличием паровой прослойки между давящей поверхностью ролика и сминаемой шероховатостью детали. В этом случае на детали нет отпечатка1 шероховатости поверхности ролика, которая получается в результате накатывания без охлаждения.

Давление ролика на нагретый металл изменяет структуру тонкого! поверхностного слоя. Ролик вминает вершины шероховатости во впадины и измельчает структуру поверхности нагретого металла (рис. 8). Улучшений структуры упрочняет поверхностный слой детали в 1,5 раза. Микротвердост металла, обкатанного охлаждаемым роликовым накатником такж' возрастает на 50 - 75 %. После такой обработки в изделиях получаете; сочетание сравнительно высокой твердости и прочности обработанной ПП,, поверхности с хорошей упругостью и вязкостью металла основы. I

Рис. 8. Фотография шлифа поверхностного слоя стали 40Х после обкатки роликом нагретой поверхности детали. В поверхностном слое кристаллы

измельчены х450

|

При холодном резании в результате пластической деформации металл поверхностного слоя, фазовых превращений металла и вследствие тепловы; воздействий в этом слое формируются макроскопические остаточны напряжения (остаточные напряжения первого рода), уравновешивающиеся пределах областей, размеры которых одного порядка с размерам; раздробленных кристаллов в поверхностном слое детали. В результат поверхность детали покрывается микронадрывами.

При резании с нагревом микронадрывов металла, характерных для холодного резания, не наблюдается. Данное явление объясняется тепловым воздействием и сведением к нулю силы Ру, радиально направленной от режущего инструмента к центру детали.

Анализ структуры металла, проведенный под микроскопом при х200, показал, что при холодном резании получается структура, характерная для данной стали. В шлифе перлитно-ферритной стали преобладает темный цвет пластин перлита, а в структуре металла после резания с нагревом преобладают светлые тона. Это означает, что металл претерпел нагрев. Резание с нагревом металла сварных швов характеризуется изменениями структуры металла, связанными с зонами термического воздействия на основной металл при сварке либо после нагрева перед резанием и ППД.

Следует отметить факт снижения поверхностной твердости, обусловленный отсутствием наклепа при резании металла с нагревом. После ППД наклеп возвращается. При резании металла с нагревом с последующей поверхностной пластической обработкой величина наклепа регулируется режимами обкатки роликовым накатником.

В шестой главе приводятся данные по разработке и внедрению технологии обработки заготовок резанием с нагревом и ППД. Разработка технологии резания с нагревом сопровождалась расчетом режимов резания. Расчеты режимов холодного резания производили по нормативам обработки поверхностей с твердосплавными напаянными пластинами типа Т5К10. При выборе инструмента с закрепляемыми пластинами из спеченных сверхтвердых материалов (СТМ) для определения режимов резания пользовались рекомендациями фирм - производителей этого инструмента. В качестве примера рассчитали режимы резания при обработке на ремонтный размер изношенных цилиндрических шеек вала диаметром 80 мм. Материал детали Ст45.

Как показали расчеты, суммарное время обработки (черновое точение + + получистовое + чистовое) составило: 1,66 + 0,58 +0,33 +0,31 +1,65 = = 4,53 мин. Штучное время обработки поверхности на ремонтный размер составило величину, равную основному времени и времени вспомогательных операций, которые в сумме больше основного времени примерно в два раза, т. е. tmT = 4,53 + 9,06 = 13,59 мин. Ремонт детали резанием с нагревом и ППД занял всего (основное время + время вспомогательных операций) 2,5 мин.

При резании с нагревом данную поверхность обрабатываем 1 раз с припуском 4 мм на сторону. При нагреве детали до температур разупрочнения в срезаемом слое прочность стали уменьшается в два раза. Следовательно, усилие резания составит: Pzi = 450 • 0, 85 ■ 0,5 = 191,25 кг. Резание вели проходным резцом, упорным с величиной паспортной подачи S0| = 0,52 мм/об. Если принять скорость резания равной скорости получистового холодного точения VI = 115 • 0,75 ■ 1,0 • 1,0 = 86,25 м/мин,

то число оборотов двигателя будет: n= 100°'v ; об/мин;

"= ТнУ = 381,5' Такой скоростной режим использует только

0,25 кВт мощности, что составляет 2,8 % мощности установленного электродвигателя станка в 9 кВт. Это говорит о том, что мощность станка позволяет вести обработку металла резанием с нагревом с ббльшими скоростями, чем с полученными по расчету.

Механическое резание с нагревом срезаемого слоя было использовано при обработке сварных деталей, а также при точении наплавленных покрытий на ремонтируемую деталь.

Изношенную шлицевую поверхность вала восстанавливали наплавкой с последующим резанием металла с нагревом. Изношенную поверхность по старой технологии обтачивают, затем наплавляют методом электросварки, а затем деталь отжигают и протачивают за несколько проходов, с очень малой подачей и глубиной резания. Процесс длителен по времени, и поэтому изношенная деталь чаще выбрасывается. Использование технологии резания с на1ревом делает процесс восстановления шлицевых поверхносте" наплавкой экономически выгодным.

Процесс обработки сварного шва детали интенсифицирован за сче резания наплавленного слоя без применения операци рекристаллизационного отпуска сварного шва. Поскольку при резании нагревом срезаемый слой металла прогревается до Т = 450 - 600° С н глубину 5-6 мм, проходит процесс рекристаллизации сварного шва.

С целью сокращения сроков ремонта изношенных деталей чрезвычайных условиях было предложено производить ремонт н передвижных автомастерских. Для этого было предложено два вариант размещения металлорежущего и газового сварочного оборудования в кузов передвижной ремонтной мастерской. Оба предложения защищень Патентами на полезную модель РФ № 32053 и № 34463.

Учитывая возможность нагрева детали в промышленности лучо лазера, были запатентованы способ и устройство сканирования луча вдол обрабатываемой заготовки с необходимой амплитудой и частото (Свидетельство на полезную модель № 28840).

Расчет экономической эффективности использования резания нагревом в ремонтном производстве произвели на примере определени себестоимости ремонта полуоси заднего моста автомобиля по дву сопоставимым вариантам.

Суммарная себестоимость (без учета амортизационных затрат) пол оси, полученной механической обработкой, составит: 1228,5 + 22,13 + 101,7 = 1352,33 рубля за одну деталь.

Суммарная себестоимость ремонта полуоси сваркой с последующе механической обработкой резанием с нагревом составит: 13,9 + 16,64 + 52,72 = 83,26 рублей за одну деталь. Разница между себестоимостью да экономию в 1269,07 рублей за одну деталь. При ежегодном объеме ремон на предприятии 500 машин с заменой деталей, отремонтированных 1

предлагаемой технологии, экономический эффект от внедрения разработки составит более 600 тысяч рублей.

Для оценки эффективности использования в промышленности изготовления сложных деталей комплексным методом точения с нагревом и пластическим деформированием нагретой ТВЧ поверхности детали, с привлечением методики проектирования металлообрабатывающих цехов, был произведен расчет затрат на обработку в производственных условиях 1000 штук деталей в год. Результаты расчета по статьям затрат сведены в табл. 4. '

Таблица 4

Статьи затрат калькуляции цеховых расходов Затраты, в тыс. руб.

Базовый вариант Предлагаемый вариант

Фонд заработной платы 23467,403 19827,4

Амортизация производственного

оборудования 115,179 98,013

Затраты на электроэнергию 529,3 430,665

Затраты на сжатый воздух 52,98 52,98

Затраты на пар 583,834 417,024

Затраты на воду 1,824 1,303

Затраты на материалы и ремонт

оборудования, оснастки и т.п. 4058,0 3384,794

Итого 28808,52 24212,196

Использование комплексного метода обработки 1000 штук деталей с нагревом ТВЧ в промышленном производстве дало условную годовую экономию 4 миллиона 596 тысяч 324 рублей.

Разработанная технология восстановления изношенных поверхностей резанием с нагревом на ремонтный размер была внедрена в практику ремонта войсковой части № 42237 и ФГУП 84 ЦУП. Как показало внедрение при ремонте военной техники, в результате интенсификации резания (значительно возрастают скорость и глубина резания, совмещаются черновой и получистовой этапы обработки) только в одной воинской части достигается экономия денежных средств до 550 тысяч рублей в год. Кроме того, данный метод позволяет восстанавливать в полевых условиях до 75 - 80 % машин, вышедших из строя в результате поломок.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

1. Анализ производственных и литературных данных показал, что отсутствует единая теория комплексного метода резания металлов с нагревом и пластической деформацией нагреваемой поверхности детали, а также не изучены физические процессы, протекающие при этом.

2. Выявлены, исследованы и систематизированы основные физические закономерности комплексного метода резания металла с нагревом и

пластической деформацией обрабатываемой поверхности (образование стружки, тепловыделение, усилие резания и давления).

3. Получены математические зависимости в виде полиноминальных моделей, отражающих влияние режимов нагрева цельных и сварных заготовок из стали на усилие резания (Рг), качество обработанной поверхности и стойкость инструмента. Полученные зависимости позволяют назначить режимы комплексного метода обработки металла с нагревом и ППД в производственных условиях с целью получения заданного качества поверхностного слоя, формы поверхности и повышения производительности труда.

4. Выполнены экспериментальные исследования, подтвердившие эффективность применения комплексного метода резания сталей с нагревом с последующей пластической деформацией нагретой поверхности детали. При точении с нагревом цельных и сварных заготовок из конструкционных, износостойких и жаростойких сталей сопротивление нагретого металл резанию снижается в 1,4 - 2,2 раза. При механической обработке это служи резервом повышения точности размеров на 1 - 2 квалитета.

5. Новый комплексный метод обработки металла интенсифицируе производство в 3 - 4 раза за счет увеличения величины скорости резания подачи и глубины резания, а пластическое деформирование нагрето поверхности улучшает качество обработанной детали, создава поверхностный бездефектный слой со структурой металла, лишенно микронадрывов, характерных для поверхности после холодной обработк резанием.

6. Сравнительное исследование износа инструмента при резании нагревом показало, что на всех режимах резания стойкость инструмента пластинами из твердых сплавов (Т15К6, ВК6М) выше, чем стойкост инструмента с пластинами из СТМ при холодном резании. За критери износа при обработке сталей (Ст20Х13, 15ХМ и др.) был принят износ п задней поверхности резца.

7. Установлено, что процесс резания с нагревом поверхности детал обеспечивает снижение параметров шероховатости до 1,2 мкм. Накатывани нагретой поверхности детали охлаждаемым роликом доводит параметр шероховатости до 0,8 - 0,2 мкм. Во всех случаях обкатки роликом нагрето поверхности получены параметры шероховатости, сопоставимые результатами финишного этапа обработки поверхностей шлифованием.

8. Нагрев перед резанием позволяет обойтись без термическо обработки сварного и наплавленного металла. Снижение сил резания пр нагреве сварных швов по неотожженной корке наплавленного металл обеспечивает быстрый ввод в строй поврежденной техники при ремонт деталей сваркой и наплавкой. Данный метод обработки опробован и д; хорошие результаты при обработке деталей из износостойкой и жаропрочно стали.

9. На основе полученных результатов разработаны и внедрены производство технологические процессы изготовления и ремонта сложны

ответственных деталей машин с нагревом поверхности, обеспечивающие возможность повышения производительности при обработке закаленных длинномерных деталей при установленных (требуемых) параметрах качества поверхностного слоя и макроотклонений формы поверхности. Годовой экономический эффект от внедрения процесса резания с нагревом в ремонтном производстве только одной воинской части в среднем составил 475 тысяч рублей. Экономическая эффективность применения нового комплексного метода обработки в промышленности при серийном производстве, по предварительным расчетам, составляет более 4-х миллионов рублей за счет сокращения фонда заработной платы и снижения уровня производственных расходов, связанных с интенсификацией обработки металла.

10. Внедрение технологических процессов обработки деталей машин резанием с нагревом интенсифицирует производство техники, повышает производительность труда, снижает энергетические и материальные затраты, позволяет отказаться от дорогостоящего, дефицитного импортного инструмента и в ряде случаев отказаться от использования прецизионного оборудования и отделочных операций, в том числе шлифовальных. В ремонтном производстве данный метод позволяет дополнительно отказаться от промежуточных операций термической обработки. Предлагаемая к реализации технология обеспечивает более эффективный и качественный выпуск машин и механизмов, позволяет оперативно восстанавливать поврежденную технику и возвращать её в строй.

Патенты и свидетельства, полученные на разработки диссертации

1. Пат. 2188747 Российская Федерация, Ш 1 В23 В1/00. Способ механической обработки конструкционных сталей резанием [Текст] / Сорокин В. М., Котельников В. П., Зотова В. А. и др.; опубл. 10.09.02. Бюл. №21.

2. А. с. 24131 Российская Федерация. Охлаждаемый резец [Текст] / В. М. Сорокин, В. И. Котельников, В. А. Зотова; опубл. 27.07.02. Бюл. № 21.

3. Пат. 32053 Российская Федерация. Передвижная ремонтная мастерская [Текст] / Сорокин В. М., Котельников В. И., Абдуллаев Ш. Р.; опубл. 10.09.03. Бюл. № 25.

4. Пат. 34463 Российская Федерация. Автофургон аварийно-технической службы [Текст] / Сорокин В. М., Котельников В. И., Абдуллаев Ш. Р.; опубл. 10.12.03. Бюл. № 34.

5. А. с. 28840 Российская Федерация, 7 В23 К26/00. Устройство для упрочнения наружных цилиндрических и эксцентриковых поверхностей распределительных валов лучом лазера [Текст] / В. М. Сорокин, В. И. Котельников и др.; опубл. 01.27.05. Бюл. №20.

6. Пат. 68391 Российская Федерация 1Ш Ш. Зажимные кулачки токарного станка [Текст] / Котельников В. И., Краснов А. О.; опубл. 27.11.07. Бюл. № 33.

7. Пат. 77867 Российская Федерация. Индуктор для нагрева деталей токами высокой частоты [Текст] / Котельников В. И., Беляков В. В., Переведенцев И. Ю. и др.; опубл. 11.10. 08.

8. Пат. 2340427 Российская Федерация. Способ механической обработки конструкционных сталей резанием [Текст] / Сорокин В. М. Котельников В. И., Митрофанов В. Е.; опубл. 10.12.08. Бюл. № 34.

Основное содержание работы опубликовано в следующи материалах:

1. Сорокин, В. М. Изменение параметров резания при нагреве детали д температур разупрочнения [Текст] / В. М. Сорокин, В. И. Котельников, В. А Зотова // Сб. тезисов докладов на НТК «Аэрокосмическая техника и высоки технологии». - Пермь: ПГТУ, 2001. С. 267 - 268.

2. Котельников, В. И. Математическая модель формирован) регулярной шероховатости в зависимости от режимов резания и температурь нагрева обрабатываемой детали [Текст] / В. И. Котельников, В. А. Зотова / Материалы Всероссийской НПК «Современные аспекты компьютерно! интеграции машиностроительного производства». - Оренбург: ОГУ, 2003 С. 85 -87.

3. Котельников, В. И. Стойкость режущего инструмента при токарно обработке заготовок с нагревом снимаемого слоя металла факелом пламен [Текст] / В. И. Котельников, В. А. Зотова // Материалы Российской НТ «Проблемы определения технологических условий обработки по заданны показателям качества изделий». - Рыбинск: РГАТА, 2003. С. 115 - 118.

4. Котельников, В. И. Обеспечение износостойкости режущег инструмента при резании металла с нагревом [Текст] / В. И. Котельнико В. А. Зотова // Материалы 7-й НПК «Интенсификация технологическ процессов в машиностроении». - Ульяновск: УГТУ, 2003. С. 126 - 128.

5. Котельников, В. И. Применение обработки металла резанием нагревом при ремонте деталей машин [Текст] / В. И. Котельников, Ш. Абдуллаев, А. А. Ларин // Межвузовский сборник статей по материала ВНТК «Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении». Н. Новгород-Арзамас: НГТУ, 2004. С. 75 - 77.

6. Котельников, В. И. Улучшение качества сварных поверхност резанием с нагревом при ремонте [Текст] / В. И. Котельников, Ш. Абдуллаев // сб. докладов второй Международной НТК «Надежность ремонт машин»». - Орел, 2005. С. 16 -17.

7. Котельников, В. И. Исследование влияния отсутствия наклепа пос резания металла с нагревом на эксплуатационные свойства машины [Текст В. И. Котельников, Ш. Р. Абдуллаев, В. А. Милованов и др. // Материа Всероссийской НТК «Прогрессивные технологии в машино-приборостроении». - Арзамас: НГТУ, 2005. С. 130 - 132.

8. Котельников, В. И. Повышение точности и качества обработ поверхностей детали резанием с нагревом [Текст] / В. И. Котельников, В. Зотова // В сб. V Международной НТК «Материалы и технологии XXI век - Пенза, 2007. С. 60 - 65.

9. Котельников, В. И. Технология обработки резанием с нагревом сварных деталей [Текст] / В. И. Котельников // В кн. «Основы ремонтного производства». - Н. Новгород: НГТУ, 2007. С. 75 - 86.

10. Котельников, В. И. Нагрев конструкционных сталей концентрированным потоком энергии пламени газовой горелки при токарной обработке [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов, А. А. Ларин // В сб. III Международной НТК «Прогрессивные технологии в современном машиностроении». - Пенза, 2007. С. 91 - 95.

11. Котельников, В. И. Воздействие потока энергии на поверхностный слой наплавленной детали при токарной обработке [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов // В сб. III Международной НТК «Прогрессивные технологии в современном машиностроении». - Пенза, 2007. С. 95 - 98.

12. Котельников, В. И. Обработка сварных деталей резанием с нагревом, совмещенным с ППД [Текст] / В. И. Котельников, Ш. Р. Абдуллаев // Заготовительное производство в машиностроении. - 2007. № 7. - С. 10 -12.

13. Котельников, В. И. Обработка поверхности стальных деталей методом пластического деформирования [Текст] / В. И. Котельников // В сб. 4-й Всероссийской НПК «Защитные и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении». - Пенза, 2007. С. 46-49.

14. Котельников, В. И. Обработка резанием с нагревом поверхностей деталей, восстановленных наплавкой [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов, А. А. Ларин // Труды восьмой международной НТК по динамике технологических систем. - Ростов-на-Дону: ДГТУ. - Т. 2. - 2007. С. 204-210.

15. Котельников, В. И. Моделирование изменения усилия резания с нагревом [Текст] / В. И. Котельников, С. А. Манцеров // В сб. «Компьютерные технологии в машиностроении». - Тольятти, 2007. С. 174-179.

16. Котельников, В. И. Экономические преимущества обработки металлов резанием с нагревом по сравнению с обычным резанием пластинами из СТМ [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов // В сб. 6-й Всероссийской НТК «Социально-экономическое развитие России в XXI веке». - Пенза, 2007. С. 84 - 86.

17. Котельников, В. И. Тепловой расчет охлаждения нагретой детали при её токарной обработке [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов, В. П. Кожемякин // Прикладная механика и технология машиностроения. -Н. Новгород: Интел.сервис, 2007. - № 2 (11). С. 41 - 45.

18. Котельников, В. И. Резец с водяным охлаждением [Текст] / В. И. Котельников, Ш. Р. Абдуллаев, А. А. Ларин // Станки и инструмент. - 2007. -№12. С. 23-24.

19. Котельников, В. И. Моделирование стойкости режущего инструмента в зависимости от режимов резания [Текст] / В. И. Котельников,

С. А. Манцеров, В. В. Гоева, В. В. Семенюк // В сб. VI Международной Н1 «Материалы и технологии XXI века». - Пенза, 2008. С. 98 - 106.

20. Котельников, В. И. Поверхностное пластическое деформирование нагревом наплавленной детали [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов Ш. Р. Абдуллаев, А. А. Ларин // Сб. трудов 10-й юбилейной Международно! НПК «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки»: Ч. 2 - С.-Петербург, 2008. С. 223 - 232.

21. Котельников, В. И. Обработка наплавленного слоя резанием нагревом [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов // «Современны проблемы механики и автоматизации в машиностроении и на транспорте» Труды НГТУ. - Т. 67. - Н. Новгород, 2008. С. 117 - 120.

22. Котельников, В. И. Изменение усилия резания при обработк наплавленного слоя [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов. - Вестни машиностроения. - 2008. - № 3. С. 50 - 51.

23. Котельников, В. И. Влияние нагрева детали пламенем горелки н стойкость токарных резцов [Текст] / В. И. Котельников // Станки инструмент. - 2008. - № 4. С. 13-15.

24. Котельников, В. И. Обработка резанием с нагревом наплавленног металла на поверхности детали [Текст] / В. И. Котельников Заготовительное производство в машиностроении. - 2008. - № 5. С. 49 - 51.

25. Котельников, В. И. Восстановление изношенных поверхносте деталей наплавкой с последующей обработкой резанием с нагревом и ПП [Текст] / В. И. Котельников, В. В. Гоева // Ремонт. Модернизащ Восстановление. - 2008. - № 6. С. 14 -17.

26. Котельников, В. И. Влияние ППД нагретой поверхности металла качество детали [Текст] / В. И. Котельников,. А. О. Краснов, И. I Переведенцев // Вестник машиностроения. -2008. - № 7. С. 51 - 53.

27. Котельников, В. И. Обработка резанием с нагревом наплавленнь поверхностей заготовок [Текст] / В. И. Котельников, А. О. Краснов // Стан и инструмент. - 2008. - № 10. С. 23 - 27.

Подписано в печать 25.03.09. Формат бумаги 60x84/16 Усл. печ. л. 1,8. Уч.-изд. л. 1,4 Зак. 114. Тираж 75 экз. Типография НВВИКУ

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса.

1.1. Действие холодной обработки металла резанием на состояние поверхностного слоя детали.

1.2. Влияние жесткости технологической системы на точность и производительность обработки резанием.

1.3. Особенности обработки сварных деталей холодным резанием.

1.4. Интенсификация процесса механической обработки резанием за счет применения режущего инструмента из композитных материалов.

1.5. Механическая обработка поверхности заготовки с подводом тепловой энергии в зону резания.

1.6. Связь качества обработки металла резанием с эксплуатационными свойствами деталей.

1.7. Поверхностно пластическое деформирование металлов и сплавов

1.8. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Теоретические основы резания металла с нагревом.

2.1. Изменение свойств металла при нагреве.

2.2. Физическое моделирование резания металла.

2.3. Общие сведения теории резания металла.

2.4. Метод резания металла с нагревом, совмещенный с ППД обработанной поверхности детали.

2.5. Тепловые характеристики горелки.

2.6.Теплофизические процессы при обычном резании металла.

2.7. Теплофизические характеристики резания металла с нагревом снимаемого слоя.

2.8 Нагрев цилиндрической заготовки пламенем газовой горелки.

2.9. Распределение тепла при резании металла с нагревом.

2.10. Нагрев заготовки токами высокой частоты.

2.11. Эффективность отвода тепла от режущей грани инструмента.

Глава 3. Методика исследования.

3.1. Методика исследования тепловых параметров.

3.2. Методика определения усилия резания при холодном резании металла и при резании с нагревом заготовки пламенем газовой горелки.

3.3. Методика проведения исследований износа режущего инструмента

3.4.Методика исследования влияния резания с нагревом на прочность сварного шва цилиндрической детали.

3.5.Методика снятия замеров параметров шероховатости обработанной поверхности

3.6. Методика исследования параметров точности обработанной поверхности.

3.7. Методика исследования микроструктуры металла обработанного резанием с нагревом.

3.8. Методика, установка и инструменты для исследования результативности поверхностно- пластической деформации поверхности детали.

3.9. Режущий инструмент с внутренним водяным охлаждением.

ЗЛО. Проектирование установки для поверхностного нагрева заготовки токами высокой частоты.

Глава 4 Экспериментальное исследование резания с нагревом и ППД

4.1. Постановка задачи определения температурных режимов резания.

4.2. Расчет охлаждения заготовки при резании с нагревом.

4.3.Определение времени нагрева детали до температур разупрочнения снимаемого слоя металла при резании с нагревом.

4.4. Экспериментальная проверка тепловых режимов резания.

4.5. Определение усилия резания нагретого до температур разупрочнения металла.

4.6. Исследование износостойкости режущего инструмента при холодной обработке металла и при резании с нагревом.

4.7. Износостойкость резца с внутренним водяным охлаждением.

4.8. Сравнение результатов исследования износостойкости режущего инструмента при резании с нагревом и стойкости пластин из спеченных порошков сверх твердых материалов.

Глава 5. Исследование изменений физико- механических свойств металла, обработанного резанием с нагревом, с последующим поверхностно пластическим деформированием детали.

5.1. Влияние резания с нагревом на прочностные свойства обработанных цельных и сварных деталей.

5.2. Обработка наплавленных поверхностей резанием.

5.3. Исследование влияния изменения сил резания при обработке с нагревом слоя наплавленного металла.

5.4. Исследование изменений поверхностного слоя детали, обработанной резанием с нагревом с последующим ППД.

5.5. Влияние резания с нагревом на точность обработки поверхностей.

5.6. Исследование шероховатости поверхности детали обработанной резанием с нагревом с последующим ППД поверхности детали.

5.7.Исследование изменений структуры металла у цельных и сварных деталей, обработанных с нагревом.

Глава 6. Разработка технологии обработки заготовок резанием с нагревом и последующим ППД.

6.1. Предпосылки создания технологии обработки деталей резанием с нагревом

6.2. Разработка технологии восстановления посадок на ремонтный размер резанием с нагревом.

6.3. Разработка технологии обработки резанием с нагревом при ремонте сварных деталей.

6.4. Технология восстановления дефектных поверхностей деталей наплавкой с последующим резанием с нагревом и ППД. 231 •

6.5. Технология восстановления различных изношенных деталей.

6.6. Эффективность использования резания с нагревом в ремонтном производстве.

6.7. Сравнение экономических показателей участков холодного резания и резания металла с нагревом и ППД.

6.8 .Внедрение разработанной технологии.

Актуальность темы Лезвийная обработка конструкционных материалов (углеродистых, легированных и др. сталей) занимает значительное место в практике машиностроительного производства. При этом актуальными задачами остаются не только повышение производительности механообработки, стойкости инструмента, повышения качества обработанной детали, но и создание новых направлений в теории и практике резания при обработке специальных деталей после сварки, наплавки и напыления, обработка которых в условиях традиционных производственных технологий невозможна либо затруднена для малых предприятий и ремонтного производства.

В рыночных условиях экономического кризиса и спада производства в промышленности поиск и внедрение новых не традиционных и перспективных способов резания металла с тугоплавкими покрытиями, позволяющих значительно повысить производительность механической обработки, произвести обработку продукции со специфическими свойствами и параметрами, при наименьших материальных затратах, с использованием минимального количества рабочих и оборудования, является первоочередной задачей, и что особенно актуально - без применения дорогостоящих режущих инструментов.

Настоящая работа выполнялась в соответствии с договорными работами кафедры «Базовые машины» Нижегородского Высшего инженерно-командного училища (НВВИКУ), с ремонтными предприятиями воинских частей и Горьковской железной дороги.

Цель работы Разработать комплексный метод резания металла с нагревом и пластической деформацией нагреваемой поверхности детали, обеспечивающий значительное снижение усилий резания и исключающий применение для обработки шлифовального инструмента. Решаемые задачи

1. Определение теоретических закономерностей резания с нагревом и силовых характеристик пластических процессов при ППД нагретой поверхности детали.

2. Разработка научно обоснованной методики исследования процесса, в том числе: выбора режимов резания, определения тепловых параметров, стойкости инструмента, расчета конструкции режущего инструмента и приспособлений.

3. Исследование физических процессов и основных закономерностей резания металла с нагревом и пластической деформацией нагреваемой поверхности

4. Создание производственной технологии обработки сложных деталей машиностроения (ступенчатых наплавленных валов и сварных изделий) точением с нагревом и пластическим деформированием для основного производства и ремонтных условий.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретическая часть базируется на основных положениях классической теории резания, технологии машиностроения, законах теплофизики металлов, теории пластической деформации и кристаллографии.

Теоретические исследования подтверждены многочисленными экспериментами в лабораторных и производственных условиях и обработаны методиками с применением современных металлографических методов и высокоточной измерительной аппаратуры.

Достоверность и обоснованность теоретических выводов подтверждена данными, полученными лично соискателем. Результаты исследований, выводы и предлагаемые технические решения подтверждаются патентами на изобретения и полезные модели, прошли производственную проверку, а также внедрены в производство и в учебный процесс ВУЗа. Научная новизна работы

1. Выявлены, исследованы и систематизированы физические процессы в зоне резания при обработке ответственных восстановленных деталей из стали с нагревом и пластической деформацией обрабатываемых поверхностей.

2. Разработан математический аппарат для реализации метода комплексной обработки металла с нагревом и пластической деформацией.

3. Выведены математические зависимости теплопередачи при резании металла методом комплексной обработки.

4. Разработаны теоретические основы расчета температуры при резании и математические закономерности для управления тепловым потоком.

5. Исследована и апробирована технология комплексной обработки металла, а именно, определены технические требования к оборудованию, инструменту и приспособлениям для реализации нового метода обработки резанием с подогревом поверхности.

Практическая ценность работы.

1. Разработана научная методика выбора режимов резания металла с нагревом и пластической деформацией, учитывая конкретные условия производства и конфигурацию деталей.

2. Режимы резания, выбранные по разработанной методике, позволяют получать качество обработанной поверхности, соизмеримое с обработкой традиционными методами без применения дорогостоящих инструментов с пластинами СТМ с покрытиями.

3. Разработанный и внедренный в производство комплексный метод обработки металла с нагревом и поверхностной пластической деформацией обеспечивает значительное снижение вибраций системы СПИД (за счет снижения усилий резания) и повышение стойкости режущего инструмента.

4. Создание мобильных средств ремонта на базе комплексного метода интенсифицирует восстановление работоспособности техники в чрезвычайных условиях (полевые работы др.)

5. Комплексный метод обработки резанием с нагревом и пластической деформацией реализуется при обработке сложных специфических закаленных деталей со сварными швами и наплавлением поверхности.

6. Разработанный метод обработки металлов с нагревом является эффективным решением технических проблем при обработке соответствующих типов деталей.

Реализация результатов работы

Выполненные разработки внедрены:

- в практику восстановительных работ при ремонте боевой техники в двух ремонтных подразделениях воинских частей;

- в железнодорожной ремонтной мастерской Горьковской железной дороги -для восстановления несущих валов (осей) вагонного состава;

- в учебный процесс (Акты внедрения прилагаются) в виде изданного учебного пособия.

На защиту выносятся следующие результаты работы:

1. Теоретическое обоснование комплексного метода резания металлов с нагревом и пластической деформацией обрабатываемой поверхности нагруженных ответственных деталей, после сварки и наплавления.

2. Разработка научно обоснованной методики выбора режимов резания, нагрева и накатывания при реализации комплексного метода обработки с учетом выполнения технических требований к обрабатываемой детали.

3. Создание режущего инструмента и необходимой оснастки для реализации комплексного метода резания металла с нагревом и пластической деформацией обрабатываемой поверхности.

4. Разработка технологии обработки металла комплексным методом в типовых производственных условиях машиностроительных предприятий и при ремонте особо сложных деталей в полевых и других специфических условиях.

5. Экономическая эффективность комплексного метода резания с нагревом, в том числе в полевых условиях, на базе установленного в подвижных мастерских сварочного и металлообрабатывающего оборудования.

6. Результаты воздействия комплексного метода обработки на качество и точность обрабатываемой поверхности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ производственных и литературных данных показал, что отсутствует единая теория комплексного метода резания металлов с нагревом и пластической деформацией нагреваемой поверхности детали, а также не изучены физические процессы протекающие при этом.

2. Выявлены, исследованы и систематизированы основные физические закономерности комплексного метода резания металла с нагревом и пластической деформацией обрабатываемой поверхности (образование стружки, тепловыделение, усилие резания и давления).

3. Получены математические зависимости в виде полиноминальных моделей, отражающих влияние режимов нагрева целых и сварных заготовок из стали на усилие резания (Рг), качество обработанной поверхности и стойкость инструмента. Полученные зависимости позволяют назначить режимы комплексного метода обработки металла с нагревом и 1111Д в производственных условиях, с целью получения заданного качества поверхностного слоя, формы поверхности и производительности труда.

4. Выполнены экспериментальные исследования, подтвердившие эффективность применения комплексного метода резания сталей с нагревом с последующей пластической деформацией нагретой поверхности детали. При точении с нагревом целых и сварных заготовок из конструкционных, износостойких и жаростойких сталей сопротивление нагретого металла резанию снижается в 1,4 - 2,2 раза. При механической обработке это является резервом повышения точности размеров на 1 - 2 квалитета.

5. Новый комплексный метод обработки металла интенсифицирует производство в 3 - 4 раза за счет увеличения величины скорости резания, подачи и глубины резания, а пластическое деформирование нагретой поверхности улучшает качество обработанной детали, создавая поверхностный бездефектный слой со структурой металла, лишенной микро надрывов, характерных для поверхности после холодной обработки резанием.

6. Сравнительное исследование износа инструмента при резании с нагревом показало, что на всех режимах резания стойкость инструмента с пластинами из твердых сплавов (Т15К6, ВК6М) выше, чем стойкость инструмента с пластинами из СТМ при холодном резании. За критерий износа при обработке сталей (ст.20Х13, 15ХМ и др.) был принят износ по задней поверхности резца.

7. Установлено, что процесс резания с нагревом поверхности детали обеспе-чивает снижение параметров шероховатости до 1,2 мкм. Накатывание нагретой поверхности детали охлаждаемым роликом доводит параметры шероховатости до 0,8 - 0,2 мкм. Во всех случаях обкатки роликом нагретой поверхности получены параметры шероховатости сопоставимые с результатами финишного этапа обработки поверхностей шлифованием.

8. Нагрев перед резанием позволяет обойтись без термической обработки сварного и наплавленного металла. Снижение сил резания при нагреве сварных швов по не отожженной корке наплавленного металла обеспечивает быстрый ввод в строй поврежденной техники при ремонте деталей сваркой и наплавкой.

Даннннный метод обработки опробован и дал хорошие результаты при обработке деталей из износостойкой и жаропрочной стали.

9. На основе полученных результатов разработаны и внедрены в производство технологические процессы изготовления и ремонта сложных, ответственных деталей машин с нагревом поверхности, обеспечивающие возможность поваышения производительности при обработке закаленных длинномерных деталей при установленных (требуемых параметрах качества поверхностного слоя! и макроотклонений формы поверхности. Годовой экономический эффект от внедрения процесса резания с нагревом в ремонтном производстве только одной воинской части в среднем составил 475 тыс. рублей. Экономическая эффективность применения разработки в промышленности, по предварительным расчетам, составляет более 4-х миллионов рублей при серийном производстве сложных деталей за счет сокращения фонда заработной платы и снижения уровня производственных расходов, связанных с интенсификацией обработки металла.

10. Внедрение технологических процессов обработки деталей машин резанием с нагревом интенсифицирует производство техники, повышает производительность труда, снижает энергетические и материальные затраты, позволяет использовать дешевый инструмент отечественного производства и в ряде случаев отказаться от использования прецизионного оборудования для отделочных операций, в том числе шлифовальных. В ремонтном производстве данный метод позволяет дополнительно отказаться от промежуточных операций термической обработки. Предлагаемая к реализации технология, обеспечивает быстрый и качественный выпуск машин и механизмов, позволяет'быстро восстанавливать поврежденную технику и возвращать её в строй.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа работ отечественных и зарубежных ученых, экспериментальных работ автора разработан метод резания с нагревом совмещенный с поверхностно пластическим деформированием нагретой поверхности обработанной детали. Решена актуальная научно-техническая задача повышения эффективности промышленного производства за счет сокращения числа этапов обработки поверхностей детали при резании с нагревом, числа задействованного оборудования и численности станочников. Получены положительные результаты резания с нагревом- сварных швов и не отожженной корки наплавленного на поверхность заготовки металла за счет чего обеспечивается быстрый и качественный ввод в строй спецтехники, эксплуатирующейся в условиях 4G.

2. Разработан и теоретически обоснован процесс резания с нагревом. На основе теории теплопроводности математически описан процесс нагрева и распространения тепла от пламени горелки в зоне ее действия и обработки резанием. Получены формулы для оценки температур нагрева в зоне резания, усилия резания и технологических параметров шероховатости поверхности обработанной резанием с нагревом.

3. На основе анализа и выполненных исследований: предложена конструкция огнеупорных кулачков, раздвижного индуктора ТВЧ, охлаждаемого водой резца, резца с шестигранной пластиной и углом у >55°, определены рациональные конструктивно-технологические параметры разработанного режущего инструмента (d0KG - канала, G — расход воды и др.). и роликового накатника для ППД (W\ d, hu усилия накатывания.)

4. Выполнены экспериментальные исследования, подтвердившие эффективность применения метода резания сталей с нагревом с последующей ППД обработанной поверхности детали. При совмещенном черновом и полу чистовом точении с нагревом цельных, сварных и наплавленных заготовок из ст. 20X13, 40Х и др., получено уменьшение сил сопротивления резанию в 1,4-2,2 раза. Это является существенным резервом повышения точности размеров на 1-2 квалитета при механической обработке. Резание с нагревом позволяет увеличить величины подачи и глубины резания, а последующая за резанием ППД, улучшает качество поверхности обработанной детали и доводит параметры шероховатости до уровня отделочных операций шлифования, что позволяет повысить производительность обработки поверхностей в 6-7 раз.

5. Исследованы параметры стойкости резцов из твердых сплавов (Т15К6; ВК6М) в зависимости от температуры нагрева заготовки и режимов резания, с нагревом. За критерий износа при обработке исследуемых материалов (ст.20Х13, 15ХМ и др.) принят износ задней поверхности резца. Установлено, что максимальная стойкость Ст = 60 - 100 мин соответствует Т„ = 450 - 550 °G; п= 1400 - 2000 об/мин; S = 0,21- 0,7 мм/об; t= 0,5 - 4,0 мм.

6. Установлено, что процесс резания с нагревом на исследуемых этапах (черновом и получистовом) и приведенных выше режимах обеспечивает снижение шероховатости поверхности обработанной заготовки в 2-2,5 раза, по сравнению с обработкой без нагрева. Так при получистовом точении заготовки из сталей 20X13 и 40Х шероховатость снизилась в среднем с Rz= 17-10 мкм до

6,6 — 4,9 мкм. Металлографическими исследованиями установлено, что у обработанного резанием с нагревом металла существенных изменений физико-механических и структурных характеристик практически не происходит. На поверхности детали наклеп отсутствует. Для восстановления наклепа и снижения параметров шероховатости на поверхности применено ППД.

7. Получены математические зависимости в виде полиноминальных моделей, отражающих влияние режимов нагрева и режимов обработки целых, сварных и наплавленных заготовок из стали на усилие резания (PJ, качество обработанной поверхности и стойкость инструмента. Полученные зависимости позволяют назначить режимы обработки с нагревом и ППД заготовок в производственных условиях, обеспечивающие получение заданного качества поверхностного слоя, формы поверхности и производительности труда.

8. На базе полученных в работе результатов разработаны и внедрены в производство технологические процессы изготовления и ремонта валов с нагревом поверхности, обеспечивающие возможность повышения производительности при обработке закаленных длинномерных деталей более чем в 3 раза при установленных (требуемых) параметрах качества поверхностного слоя и макро отклонений формы поверхности. При этом годовой экономический эффект от внедрения разработки в промышленности позволяет снизить производственные затраты до 100 тыс.руб. в год при обработке изделий на одну единицу оборудования. Годовой экономический эффект от внедрения процесса резания с нагревом в ремонтном производстве в среднем составил 475 тыс. рублей (Акты внедрения в в\ч. 43112, ФГУП 84 ЦИБ и в вагонном депо Горький - сортировочный.)

9. Новизна проведенного исследования косвенно подтверждается полученными авторскими свидетельствами и патентами, опубликованными в Бюллетене изобретений:

1. Патент Российской Федерации № 2188747RU 7 В23 В1 \ 00. «Способ механической обработки конструкционных сталей резанием». В.М. Сорокин, В.И. Котельников, В.А. Зотова и др. Опубл. 10.09.2002. Бюл. № 21.

2. Свидетельство на полезную модель № 24131 «Охлаждаемый резец». Сорокин В.М., Котельников В.И., Зотова В.А. Опубликовано: 27.07.2002. Бюл. № 21

3. Патент на полезную модель РФ № 32053 «Передвижная ремонтная мастерская». В.М. Сорокин, В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев. Опубликовано: 10.09.2003. Бюл. №25

4. Патент на полезную модель РФ № 34463. «Автофургон аварийно-технической службы» В.М. Сорокин, В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев. Опубликовано: 10.12.2003 Бюл. № 34.

5. Свидетельство на полезную модель № 28840, 7 В23 К26 \ 00. «Устройство ( для упрочнения наружных цилиндрических и эксцентриковых поверхностей распределительных валов лучом лазера» В.М. Сорокин, В.И. Котельников и др. Опубликовано: 27. 01.2005 Бюл. № 20.

6. Патент на полезную модель RU№ 68391 U1 «Зажимные кулачки токарного станка» В.И. Котельников, А.О. Краснов. Опубликовано: 27.11.2007 Бюл.№ 33.

7. Патент на полезную модель № 77678 «Индуктор для нагрева деталей токами высокой частоты» В.И. Котельников, А.О. Краснов, Ю.И. Переведенцев. Опубликовано. 10. 11. 2008 Бюл. № 32.

8. Патент Российской Федерации на изобретение № 2340427 «Способ механической обработки конструкционных сталей резанием» В.М.Сорокин, В.И. Котельников, В1Е.Митрофанов. Опубликовано 10.12.2008 Бюл. № 34.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Сорокин, В.М. Повышение качества ходовых винтов ППД / В.М. Сорокин, В.И. Котельников, Е.А. Тарасова // Прогрессивные технологии — основа качества, и производительности обработки изделий: материалы науч. техн. конф. II. Новгород, 1995. С. 45-46.

2. Сорокин, В.М. Теплообмен в поверхностном слое грани режущего инструмента при токарной обработке / В.М1 Сорокин, В.И. Котельников // Теплофизика технологических процессов: тез. докл. IX науч. -техн. конф./ РГАТА. -Рыбинск, 1996 -4.1. -С. 27-28.

3. Котельников, В.И: Исследование тепломеханической обработки металла резанием / В;И. Котельников, В.А. Зотова // Наука — производству. Современные задачи управления; экономики, технологии и экологии в машино- и приборостроении: Материалы Всероссийской нач. техн. конф./Арзамасский филиал IИ ТУ. - Арзамас, 1998. - С. 8 -10.

4. Сорокин, В.М1 Изменение параметров резания при нагреве детали до температур разупрочнения / В.М. Сорокин, В.И. Котельников, В.А. Зотова// Аэрокосмическая техника и высокие технологии: тез. докл. науч.гтехн. конф./ ПГТУ. - Пермь, 2001. - С. 267- 268.

5. Котельников, В;И< Особенности резания металла с предварительным нагревом срезаемого слоя / В.И. Котельников, В.А. Зотова // Современные технологии в машиностроении: сб.докл. VI Всерос. науч. прак. конф. / ПГТУ. — Пенза, 2003. - С. 335-339.

6. Котельников, В.И. Математическая модель формирования» регулярной шероховатости в зависимости от режимов резания и температуры нагрева обрабатываемой детали / В.И. Котельников, В.А. Зотова // Современные аспекты компьютерной интеграции машиностроительного производства: материалы Всерос. науч.-прак. конф. ОГУ, - Оренбург, 2003. - С. 85 -87.

7. Котельников, ВЖ Повышение качества поверхности обработанной механическим резанием с нагревом детали/ В.И. Котельников, В.А. Зотова // Проблемы машиностроения, и:технологии материалов на.рубеже веков: сб. трудов УШМеждунар. науч.-техн. конф. ПГТУ,-Пенза, 2003, Ч. 1. - С. 281 -283.

8. Котельников, В.И. Влияние предварительного нагрева заготовки в печи на качество поверхности, физико - механические свойства, и структуру после обработки металла резанием / В.И. Котельников, В;А. Зотова // Состояние и перспективы развития электро-технологии: тез. докл. науч.-техн. конф. XI Бер-нардовские чтения. ИГЭУ, - Иваново, 2003, т 2. - С. 150 -152.

9. Котельников, В.И. Стойкость режущего инструмента при токарной обработке заготовок с нагревом снимаемого слоя металла факелом пламени / В.И. Котельников, В.А. Зотова. // Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий: материалы Рос. науч. -техн. конф. РГАТА, - Рыбинск, 2003. - С. 115 -118.

10. Котельников, В:И: Обеспечение износостойкости режущего инструмента при резании металла с нагревом / В.И. Котельников, В.А. Зотова // Интенсификация технологических процессов в машиностроении: материалы VII науч. -прак. конф. УГТУ, - Ульяновск, 2003. - С. 126 -128.

11. Котельников, В.И. Ознакомление студентов с прогрессивными методами резания при нагреве заготовки на практических и внелекционных занятиях / В.И. Котельников, В.А. Зотова // Педагогический менеджмент и прогрессивные технологии в образовании: сб. X Междунар. науч. -метод, конф. ПГТУ,

- Пенза, 2003. - С. 222 -223.

12. Котельников, В.И. Технологические особенности резания металлов с нагревом снимаемого слоя / В.И. Котельников, В.А. Зотова // Современные проблемы машиностроения: сб. статей. НГТУ, — Н.Новгород, 2003. — С. 151153.

13. Котельников, В.И: Обработка конструкционных сталей резанием с нагревом снимаемого слоя металла / В.И. Котельников, В.А. Зотова // Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении: межвуз. сб-к. матер. Всерос. науч.-техн. конф. Арзамасский филиал НГТУ, - Арзамас, 2004. - С. 23 -26.

14. Котельников, В.И1 Применение обработки металла резанием с нагревом при ремонте деталей машин / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев,.А.А. Ларин // Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении: межвуз. сб-к. матер. Всерос. науч.-техн. конф. Арзамасский филиал НГТУ, - Арзамас, 2004.

- С. 75 -77.

15. Сорокин, В.М. Восстановление изношенных деталей машин резанием с нагревом снимаемого слоя / В.М. Сорокин, и др. // Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении: межвуз. сб-к. матер. Всерос. науч.-техн. конф. Арзамасский филиал НГТУ, - Арзамас, 2004. - С. 78 -81.

16. Гаврилов, Г.Н. Исследование резания с нагревом для повышения эффективности ремонта колесной техники / Г.Н. Гаврилов, В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев // Военный вестник / НТС № 5, Кстово-: Нижегородский филиал ВИУ, 2004.-С. 35 -37.

17. Котельников, В.И. Резание с нагревом стальных деталей, сваренных при ремонте. В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев.// Информационный листок № 11-014-05. ГРАНТИ 55.19.13. Н. Новгород: Нижегород. центр науч.-техн. инф., 2005.-4 с.

18. Котельников, В.И: Обработка резанием с нагревом стальных деталей сваренных при ремонте / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев. // Дни науки-2005: материалы Междунар. науч.-прак. конф. Днепропетровск, 2005.- С. 75 -77.

19. Котельников, В.И. Повышение качества механической обработки сварных деталей при ремонте / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев // Обеспечение и повышение качества машин на этапах их жизненного цикла: материалы V междунар. науч.-тех. конф./ БГТУ, - Брянск, 2005. - С. 261 -262.

20. Котельников; В.И. Интенсификация ремонта колесной и гусеничной техники резанием с нагревом заготовки и одновременным охлаждением режущего инструмента / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев // Военный вестник / НТС № 6, Кстово: НВВИКУ (военный институт), 2005. - С.71 -74.

21. Котельников, В1И. Улучшение качества сварных поверхностей резанием с нагревом при ремонте / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев // Надежность и ремонт машин: материалы П Междунар. науч. —тех. конф. ОГУ, -Орел, 2005.-С. 69-71.

22. Котельников; В:И'. Качество поверхности, обработанной резанием с нагревом / В.И. Котельников, В.А. Зотова // Прогрессивные технологии в ма-шино и приборостроении: материалы Всерос. науч. -тех. конф. Арзамасский филиал НГТУ, - Арзамас, 2005. -С. 128 -130.

23. Котельников, В^И. Исследование влияния отсутствия наклепа после резания металла с нагревом на эксплуатационные свойства машины / В. И. Котельников, Ш. Р. Абдуллаев, В. А. Милованов и др.// Прогрессивные технологии в машино и приборостроении: материалы Всерос. науч. -тех. конф. Арзамасский филиал НГТУ, - Арзамас, 2005. — С. 130 -132. .

24. Котельников; В.И. Повышение точности и качества обработки поверхностей детали резанием с нагревом / В. И. Котельников, В. А Зотова // Материалы и технологии XXI века: сб. статей V Междунар. науч.-тех. конф. Пенза, 2007.-С. 60 -65.

25. Котельников,.В.И. Воздействие потока тепловой энергии на деталь в процессе резания / В.И. Котельников, А. О. Краснов // Материалы и технологии XXI века: сб. статей V Междунар. науч.- тех. конф. Пенза, 2007. - С. 65-68.

26. Котельников, В.И. Восстановление изношенных поверхностей деталей резанием с нагревом / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев // Материалы и технологии XXI века: сб. статей V Междунар. науч.- тех. конф. Пенза, 2007. -С. 68 -73.

27. Котельников, В.И. Повышение производительности механической обработки за счет применения резания металла с нагревом / В. И. Котельников, А. О. Краснов // Материалы и технологии XXI века: сб. статей V Междунар. науч.- тех. конф. Пенза, 2007. — С. 73-77.

28. Котельников, В.И. Технология обработки резанием с нагревом сварных деталей / В.И. Котельников // Основы ремонтного производства: компл. учеб. матер. - НГТУ, Н.Новгород, 2007. - С. 75 -86.

29. Котельников, В.И. Технология обработки резанием с нагревом вальцованных заготовок зубчатых колес / В.И.Котельников, А.А.Ларин // Промышленные и бытовые отходы: проблемы хранения, захоронения, утилизации и контроля, сб.статей XI Междунар. науч.-прак. конф. Пенза, 2007. — С. 24 -27.

30. Котельников,. В:И: Нагрев конструкционных сталей концентрированным потоком энергии пламени газовой горелки при токарной обработке / В.И. Котельников, А.О.Краснов, А.А.Ларин // Прогрессивные технологии в современном машиностроении: сб.статей Ш Междунар.' науч.-тех. конф. Пенза, 2007. -С. 91 -95.

31. Котельников,, В1И: Воздействие потока энергии на поверхностный слой наплавленной детали при токарной обработке / В.И.Котельников, А.О.Краснов // Прогрессивные технологии в современном машиностроении: сб.статей Ш Междунар. науч.-тех. конф. Пенза, 2007. - С. 95 - 98.

32. Котельников, В:И. Обработка сварных деталей резанием с нагревом совмещенным с ППД / В.И. Котельников, Ш Р. Абдуллаев // Заготовительное производство в машиностроении. - № 7. 2007. - С. 10 - 12.

33. Котельников, В.И:, Ремонт блока шестерен сваркой с последующей обработкой сварочного шва резанием с нагревом, совмещенным с ППД / В.И. Котельников, В.П. Кожемякин. // Вестник ХПИ: доклад на Междунар. конф. -Харьков, 2007. - № 21, - С. 202 -2 08.

34. Котельников, В1И. Обработка поверхности стальных деталей методом пластического деформирования / В.И. Котельников // Защитные и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении: сб. статей IV Всерос. науч.-прак. конф. Пенза, 2007. - С. 46 - 49:'

35. Котельников, В.И. Обработка резанием с нагревом поверхностей деталей, восстановленных наплавкой / В.И. Котельников, А.О: Краснов, A.A. Ларин // Труды. VIII междунар. науч. -тех. конф. по динамике технологических систем. В 3-х томах, ДГТУ, Ростов-на-Дону, 2007. Т. 2. — С. 204 - 2\0.

36. Котельников, В.И. Особенности резания с нагревом наплавленных поверхностей деталей машин / В.И. Котельников, А.О.Краснов, A.A. Ларин // Динамика систем механизмов и машин: материалы VI междунар. науч. тех.конф. ОмГТУ, Омск, 2007. Кн. 2 - С. 224 - 228.

37. Котельников, В:И. Моделирование изменения усилия резания с нагревом / В.И. Котельников, С.А. Манцеров // Компьютерные технологии в машиностроении: сб.статей Тольятти, 2007. - С. 174-179.

38. Котельников, В.И. Экономические преимущества обработки металлов резанием с нагревом по сравнению с обычным резанием пластинами из СТМ / В.И. Котельников, А.О. Краснов // Социально-экономическое развитие России в 21 веке: сб. статей VI Всерос. науч. прак. -конф./ Приволжский дом, знаний. Пенза, 2007. - С. 84 - 86.

39. Котельников, В.И: Тепловой расчет охлаждения нагретой детали при , её токарной обработке / В.И. Котельников, А.О.Краснов, В.П.Кожемякин // Прикладная механика и технология машиностроения, Изд-во общества «Интел-сервис» Н.Новгород, №2(11), 2007. - С. 41 - 45.

40. Котельников, В.И. Резец с водяным охлаждением / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев, A.A. Ларин // Станки и инструмент, № 12, 2007. - С.23-24.

270

41. Котельников, В.И. Обработка металлов резанием с нагревом — ресурсосберегающая технология обработки металла резанием / В.И. Котельников, А.О. Краснов // Новые материалы и технологии в машиностроении: сб. науч. трудов по итогам междунар. науч.-тех. конф. Выпуск 7, Брянск: БГИТА, 2007. -С. 72 - 74.

42. Котельников, В.И. Моделирование стойкости режущего инструмента в зависимости от режимов резания / В. И. Котельников [и др.] // Материалы и технологии XXI века: сб. статей VI Междунар. науч.- тех. конф. Пенза: Приволжский дом знаний, 2008. - С. 98 - 106.

43. Котельников, В.И. Поверхностно пластическое деформирование с нагревом наплавленной детали / В.И. Котельников [и др.] // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки: материалы 10-ой Междунар. науч.-прак. конф. - С-.Петербург, 2008. 4.2. - С. 223 - 232.

44. Котельников, В.И: Обработка наплавленного слоя резанием с нагревом / В.И. Котельников, А.О. Краснов // Современные проблемы механики и автоматизации в машиностроении и на транспорте: труды Нижегород. гос. тех. ун-та, Н.Новгород, 2008. Т. 67 - С. 117 - 120.

45. Котельников, В.И. Изменение усилия резания при обработке наплавленного слоя / В.И. Котельников, А.О. Краснов // Вестник машиностроения. -2008. №3,- С. 50-51.

46. Котельников, В.И. Влияние нагрева детали пламенем горелки на стойкость токарных резцов / В.И. Котельников // Станки и инструмент. — 2008. № 4, -С. 13-15.

47. Котельников, В!И. Обработка резанием с нагревом наплавленного металла на поверхности детали / В.И. Котельников // Заготовительное производство в машиностроении. -2008. № 4, — С. 49 - 51.

48. Котельников, В.И. Резание металла с нагревом совмещенное с поверхностно пластическим деформированием обработанной детали / В.И. Котельников // Технология машиностроения. - 2008. № 8, - С. 23 - 25.

49. Котельников, В.И. Восстановление изношенных поверхностей деталей наплавкой с последующей обработкой резанием с нагревом и ППД / В.И. Котельников, В.В. Гоева // Ремонт. Модернизация. Восстановление. - 2008. № 6, -С. 14- 16.

50. Котельников, В.И. Влияние поверхностно пластического деформирования нагретой поверхности металла на качество детали / В.И. Котельников, А.О. Краснов, И.Ю. Переведенцев // Вестник машиностроения. - 2008. № 7, — , С.51-53. «

51. Котельников, В.И. Обработка резанием с нагревом наплавленных по- . верхностей заготовок / В.И. Котельников, А.О. Краснов // Станки и инструмент. -2008. № 10,-С. 23 -27.

52. Котельников, В.И. Метод резания металла с нагревом в применении к токарной обработке конструкционных сталей / В.И. Котельников, С.М. Корсаков// Изв. вузов. Сер. «Машиностроение». - 2008. - № 11- С. 83 - 90.

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2т. Т.2./ под ред. А.Г. Ко-силовой и Р.К. Мещерякова. М. Машиностроение, 1986.-496 с.

2. Талантов, Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента / Н.В.Талантов. М. Машиностроение, 1992. —240 с.

3. Клушин, М.И. Резание металлов / М.И.Клушин М. Машгиз, 1958.454 с.

4. Бобров, В.Ф. Основы теории резания металлов / В.Ф.Бобров — М. Машиностроение, 1975. 343 с.

5. Кузнецов, В.Д. Физика резания металлов и кристаллов: избр. труды /

6. B.Д.Кузнецов М. Наука, 1970. - 310 с.

7. Плотников, А.Л. О неоднозначном влиянии прочност-ных свойств сталей на составляющие силы резания / А.Л Плотников, Н.П. Черемушников // СТИН 2006 - №10- С.27 - 33.

8. Грубый, C.B. Расчетные параметры процесса резания и стружкообра-зования при точении конструкционных сталей и сплавов,/C.B. Грубый,.// Вестник машиностроения. 2006. - № 1 - С.63-72.

9. Матвеев, С.Н. О механике стружкообразования с учетом силы трения /

10. C.Н.Матвеев, В.Г. Елимов. // Теория трения, смазки и обрабатываемости металлов: сб. статей Чебоксары: ЧТУ, 1983. — С.20 25.

11. Физические и технологические особенности сверхскоростного резания / B.C. Камалов и др.//Труды / МВТУ М. 1981.-№361- С. 28-34.

12. Резников, А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов / А.Н. Резников. М. Машиностроение, 1981. - 280 с.

13. Старков, В.К. Дислокационные представления о резании металлов / В.К. Старков. М. Машиностроение, 1979 - 160 с.

14. Гаврилов, Г.Н. Влияние предварительной ТО на структуру и свойства высокопрочных коррозионно стойких сталей: дис.канд. тех.наук: 05.02.01 Гаврилов Геннадий Николаевич. — Горький, 1981— С. 62 70.

15. Трент, Е.М. Резание металлов / Е.М.Трент // пер. с англ.- М. Машиностроение, 1980. 263 с.

16. Качанов, Л. М. Основы теории пластичности / Л. М. Качанов М. : Наука, 1969.-420 е.

17. Вульф, A.M. Резание металлов: учебник для втузов / А.М.Вульф -М.: Машиностроение, 1973. 496 с.

18. Кузнецов, В.Д. Физика резания и трение металлов и кристаллов / В!Д. Кузнецов : избр. труды. М.: Наука, 1970. - 310с.

19. Качество машин: справочник, 2 т./ А.Г Суслов и др. М. : Машиностроение, 1995. 256 с.

20. Размерный анализ технологических процессов. В.В. Матвеев и др. — М.: Машиностроение, 1982.-264 с.

21. Балакшин, Б.С. Основы технологии машиностроения: учебник для втузов / Б.С. Балакшин М.: Машиностроение, 1969. - 559 с.

22. Косилова, А.Г.Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении: справочник технолога / А.Г Косилова., Р.К.Мещеряков — М.: Машиностроение, 1976. —228 с.

23. Мостальпин,чЕ.П1.Технология машиностроения: учебник для втузов / Г.П. Мостальгин, Н.Н Толмачевский М;: Машиностроение, 1990; — 288 с.

24. Никифоров, В.М. Краткий курс технологии металла: учеб. пособие / В.М. Никифоров-М.: Машгиз, 1962. -368 с.

25. Суслов, A.I7.»Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей / А.Г.Суслов. М.: Машиностроение, 1987. - 208 с.

26. Грановский; Г.И: Резание металлов / Г.И Грановский., В.Г. Грановский. М.: Машиностроение, 1985. - 389 с.

27. Фролов, В.В. Теория сварочных процессов:учебник для втузов/ под ред. В.В; Фролова.-М:.-Высшая школа, 1988.-482 с.

28. Есинберлнн, P.E. Восстановление автомобильных деталей сваркой, наплавкой и пайкой /P.E. Есинберлин М.: Транспорт, 1994. — 426 с.

29. Воловик, E.JI¿-Справочник по восстановлению деталей / Воловик E.JI -М.: Машиностроение, 1981. 520 с.

30. Патон; Б.Е. Технология электрической сварки плавлением :учебник для втузов / под ред. Б.Е. Патона. — М. : Киев : Машиностроение, 1962. 663 с.

31. Доценко, 1LH. Восстановление автомобильных деталей сваркой и наплавкой / Н.И Доценко М.: Транспорт, 1972. — 351 с.

32. MITSUB1HI MATERIALS CORPORATION, LJ 400 Е, Новый продукт: Спеченный CBN-MB 8025. 2002г., 3 стр. Сайт Mitsubishi Carbide в Интернете: www.mitsubishicarbide.com.

33. Coromant Capto. Многоцелеваяюбработка. www. coromant. sandvik. com. / ru.

34. Зеленов, ШФ:,Системный подход к инструментальному обеспечению предприятий / Н.Ф Зеленов, Е.В Зеленова ПРО. Январь-февраль.2004 — С.З —5.

35. Петрушин, С.И. Обработка чугунов и сталей сборными резцами со сменными, многогранными пластинами / С.И. Петрушин, C.B. Грубый. — Томск : изд-во ТПУ, 2000. 156 с.

36. Резников, А.Н. Обработка металла резанием с плазменным нагревом / А.Н. Резников и др. M : Машиностроение, 1986. — 232 с.

37. А. с. 1024155 СССР, В23, В1/00. Способ механической обработки, включающий нагрев детали перед обработкой в печи. бюл. № 23, 1983.

38. А. с. 1808465 РФ, В23, В1/00. Устройство для механической обработки с нагревом снимаемого слоя токами высокой частоты, бюл. № 14, 1993.

39. А. с. 1348065 СССР В23, В1/00. Способ обработки токопроводящих материалов с пропусканием электрического тока в цепи заготовка-станок-инструмент для нагрева, бюл. № 40, 1987.

40. А. с. 1634364 СССР, В23, В1/00. Способ обработки металла резанием с нагревом зоны резания дуговым разрядом, бюл. № 10, 1991.

41. Спиридонов, Н. В. Плазменные и лазерные методы упрочнения деталей машин / Н. В. Спиридонов М. : Машиностроение, 1989. -150с.

42. А. с. 2000173 РФ, В23, В1/00. Способ плазменно-механической обработки, бюл. № 36, 1993.

43. А. с. 1329728 СССР, В23, В1/00. Способ механической обработки металла резанием с поверхностным нагревом теплостойких заготовок плазмотроном, бюл. № 27, 1987.

44. А. с. 2096137 РФ, В23, В1/00. Способ обработки поверхности катания колесной пары с нагревом слоя плазмотроном, бюл. № 32, 1997 г.

45. Резников, А.Н. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов / А.Н. Резников и др. М.: Машиностроение. 1972. - 283 с.

46. Резников, А.Н. Усилия резания при плазменной механической обработке металлов. Резание и инструмент / А.Н Резников, J1.A Резников. — Харьков: Высшая школа, 1982. 186 с.

47. Кунин, B.C. Опыт внедрение плазменно-механической обработки / B.C. Кунин Д.: ЛДНТП, 1982. - 28 с.

48. Шатерин, М.А. Особенности работы резцов в условиях непрерывного точения /. М.А Шатерин, Н.И Шеффер // Электрофизические и электрохимические методы обработки. — 1983, № 6 С. 4 - 6.

49. Анисимов, С.И. Действие излучения большой мощности на металлы / С.И. Анисимов и др. М. : Наука, 1970. - 272 с.

50. Рыкалин, Н:И. Обработка металлов лазером / Н.И.Рыкалин М.: Машиностроение, 1982. — 336 с.

51. Гаврюшенко,Б.С. Лазерно-механическое резание металлов / Б.С Гав-рюшенко и др. // Физика и химия обработки металлов. — 1985. — № 2 С. 14 — 16.

52. Вейко, В.П. Лазерная обработка / В'.П. Вейко, М.И Либенсон. -Л. Лен. издат, 1973.- 192 с.

53. А. с. 1576237 СССР, В23, В1/00. Способ лазерно-механической обработки трудно деформируемых сталей, бюл. № 25, 1990.

54. Алексеев, Г.М. Свето лазерные технологии и оборудование / Г.М. Алексеев, С.С Шилов // Комплект ИТО Металлообработка, 2004. Приложение к № 4 С.5 -6.

55. Пат. Р.Ф. 2188747, RU 7 В23 В1 \ 00. Способ механической обработки конструкционных сталей резанием». В.М. Сорокин и др. Опубл. 10.09.2002. Бюл. № 21.

56. Котельников, В.И. Особенности резания металла с предварительным нагревом срезаемого слоя / В.И. Котельников, В.А. Зотова // Современные технологии в машиностроении: сб.докл. VI Всерос. науч. прак. конф. / ПГТУ. — Пенза, 2003. С. 335-339.

57. Суслов, АХ. Выбор, значение и" технологическое обеспечение параметров шероховатости поверхности деталей машин / А.Г.Суслов. — Брянск: БНТИ,- 1983.-83 с.

58. Допуски и посадки : справочник в 2 ч. / В.Д. Мягков и др. — 6-е изд., перераб. и доп. — JL: Машиностроение, 1982. ч.1. — 543 с.

59. Кокувецкий, В.А. Ресурсосберегающие технологии восстановления деталей автомобилей / В.А. Кокувецкий — М.: Транспорт, 1993. 176 с.

60. Крагельский, И.В. Трение и износ / И.В.Крагельский — М.: Машгиз. 1962.- 384 с.

61. Рыжов, Э.В. Технологические методы повышения износостойкости де- ' талей машин / Э.В Рыжов. — Киев: Наукова думка, 1984. 272 с.

62. Справочник мастера механического цеха./ М.П. Моисеев: под ред. М.П. Моисеева. М.: Машиностроение, 1966.^-703 с.

63. Гриб, В.В. Лабораторные испытания материалов на трение и износ /

64. B.В. Гриб, Г.Е. Лазарев. М.: Наука, 1968 - 142 с.

65. Хейфец, С.Г. Аналитическое определение глубины наклепанного слоя при обкатке роликом стальных деталей / С.Г. Хейфец // Труды / ЦНИИТМаш. М. 1952. кн.49. С.7-17.

66. Чела, П. А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием / П.А. Чепа Минск.: Наука и техника, 1981. - 128 с.

67. Тарновский, Н.Я. Теория обработки металлов давлением / Н.Я Тар-новский и др. М.: Металлургиздат, 1963. — 324 с.

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

69. Томленов, А.Д. Теория пластического деформирования металлов/ А. Д. Томленов М.: Металлургия, 1972. — 408 с.

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

71. Сорокин, В.М. Повышение качества ходовых винтов ППД / В.М Сорокин, В.И Котельников, Е.А Тарасова.// Прогрессивные технологии основа качества и производительности обработки изделий: материалы науч. техн. конф. Н. Новгород, 1995. - С. 45-46.

72. Гречко,,A.B. Практика физического моделирования на металлургическом заводе / A.B. Гречко, Р.Д. Нестеренко, Ю.А. Кудинов. М.; Металлургия, 1976.-224 с.

73. Гухман; A.A. Введение в теорию подобия / A.A. Гухман М'.; Высшая школа. 1973. - 296 с.

74. Кутателадзе С.С. Моделирование металлургического оборудования /

75. C.С. Кутателадзе, Д.Н. Ляховский, В.А. Пермяков. Л.: Энергия, 1964. - 288 с.

76. Силин, С.С. Моделирование процессов механической обработки металла резанием / С.С. Силин М.: Машиностроение, 1987. - 134 с.

77. Ящерицын, П1И; Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах./ Учеб. для вузов П.И. Ящерицын, M.J1. Еременко, Е.Э. Фельдштейн. Мн.: Высшая школа, 1990.-512 с.

78. Зорев, Вопросы механики процесса резания металлов/ Н.Н Зорев М.: Машгиз, 1956. 128 с.

79. Корсаков, B.C. Точность механической обработки / В.С.Корсаков — М.: Машиностроение, 1961.-232 с.

80. Подураев, В.Н. Резание трудно обрабатываемых материалов / В.Н. Подураев М.: Машиностроение, 1974. - 311 с.

81. Старков, В.К. Дислокационные представления о резании металлов/ В.К Старков М.: Машиностроение, 1979. - 187 с.

82. Верещака, A.C. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями / A.C. Верещака., И.П. Третьяков — М.: Машиностроение, 1986. 237 с.

83. Резников, А.Н. Резцы с автономной системой охлаждения / А.Н. Резников, Н.И. Живоглядов // Станки и инструмент — 1987. № 2 С. 18 - 19.

84. Сорокин, В.М. Теплообмен в поверхностном слое грани режущего инструмента при токарной обработке / В.М. Сорокин, В.И'. Котельников,// Теплофизика технологических процессов: тез. докл. IX Рос. науч. тех. конф. PFA-ТА.-Рыбинск, 1996.- Ч. 1.-С. 27-28.

85. Фельдштейн, Э1И. Обрабатываемость сталей в связи с условиями термической обработки и микроструктурой / Э.И.Фельдштейн М: Машгиз. 1953.-482 с.

86. Макаров, А.Д.< Анализ характеристик обрабатываемости и параметров оптимизации процесса резания / А.Д. Макаров // тез. докл. Всесоюз. науч. тех. конф. — М. 1980.-С. 146-149:

87. Лоладзе, Т.Н: Прочность и износостойкость режущего инструмента / Т.Н. Лоладзе М. : Машиностроение, 1982. - 320 с.

88. Рыкалин, Н.И. Тепловые характеристики взаимодействия плазменной струи с нагреваемым телом / Н.И. Рыкалин, И.Д.Кулагин, А.В.Николаев // Автоматическая сварка 1963. № 6 - С. 3 - 6.

89. Даниелян, A.M. Теплота и износ инструментов в процессе резания металлов / A.M. Даниелян М.: Машгиз, 1954. - 276 с.

90. Осафьев, В.А. Расчет нестационарных температурных полей при обработке металла резанием / В.А. Осафьев, А.А.Черняховская. М.: Изд. ЦНИИ-ТЭ Строй. Маш, 1970.- 16 с.

91. Шатерин, М.А. Специальный пирометр для измерения температуры поверхности заготовки / М.А. Шатерин и др. // Станки и инструмент. — 1982'. №8-С. 34-35.

92. Котельников, В.И. Воздействие потока тепловой энергии на деталь в 1 процессе резания / В.И. Котельников, А.О. Краснов // Материалы и технологии XXI века: сб. V Междунар. науч.- тех. конф. Пенза, 2007. - С. 65 - 68.

93. Тайц, НЛО. Технология нагрева стали / Н.Ю.Тайц М.: Металлур'г-издат, 1950.- 452 с.921 «Луч». Стационарные и переносные пирометры для бесконтактного измере-ния температуры от 350 до 1800° С. Самара; Рида-С. рекл. проспект. -2006.-3 с.

94. Optris infrared thermometers, www. rida-s. ru.

95. Тельнов, Н;Ф: Ремонт машины : учеб. пособие / Н.Ф. Тельнов; под ред. Н.Ф: Тельнова. Mi: Агропром. издат, 1992. - 560 с.

96. Котельников^ В.И. Резец с водяным охлаждением / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев, A.A. Ларин // Станки и инструмент. 2007. — № 12. -С.23 - 24.

97. Акименко, А-.Д.Г Тепловой расчет установок непрерывной разливки стали / А.Д. Акименко. — Горький: Волго-Вят. кн. йзд-во, 1965. 59 с.

98. Слухоцкий^. А.Е. Индукторы для индукционного нагрева машиностроительных деталей / А.Е. Слухоцкий, С.Е. Рыскин — М Л.: Машгиз, 1954.

99. Хикс, 4i Основные принципы планирования эксперимента / Ч. Хикс -М.: Наука, 1968.- 143 с.

100. Фурман, BiE. Теория вероятностей и математическая статистика'/ В.Е. Фурман-М.: Высшая школа, 1972. -368 с.

101. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / A.A. Спиридонов. М.: Машиностроение, 1981. -184 с.

102. Box GEP. Some new three level for the study of Quantitative variables // Technometrics. 1960. - V.2. - N 4.

103. Котельников, В.И. Моделирование изменения усилия резания* с нагревом / В.И. Котельников, С.А. Манцеров // Компьютерные технологии в машиностроении: маериалы Всерос. науч. тех. интернет конф. — Тольятти, 2007. -С. 174- 179.

104. Котельников, В.И. Технология обработки резанием с нагревом сварных деталей / В.И. Котельников // Основы ремонтного производства: комплекс учеб.-метод. материалов. НГТУ. Н.Новгород, 2007. - С.75 - 86.277 '

105. Подураев, В.Н. Резание трудно обрабатываемых материалов / В.Н. Подураев М.: Машиностроение, 1987.-281 с.

106. Воеводин, Г.А., Влияние структурного состояния обрабатываемой стали на физические характеристики процесса резания и износ инструмента / Г.А. Воеводин // Теория трения, смазки и обрабатываемость металлов: межвуз. сборник ЧГУ. Чебоксары, 1983.-С. 51-56.

107. Дриц; М1Е.Технология конструкционных материалов и материаловедение / М.Е. Дриц, М.А. Москаев М.: Высшая школа., 1990. - 257с.

108. Лошак, М.Г. Прочность и долговечность твердых сплавов / М.Г.Лошак-Киев.: Наукова думка, 1984.-328 с.

109. ГОСТ 25.502 25.506 - 85.Расчёты и испытания на прочность. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения). — М.: Изд -во стандартов, 1985. - 48 с.

110. Воробьев, Л.Н: Технология машиностроения и ремонта машин / Л.Н. Воробьев-М.: Высшая школа, 1981.-409' с.

111. ГОСТ 25 142 82. Шероховатость поверхности. Термины и определения. - М.: Изд - во стандартов, 1982. - 16 с.

112. ГОСТ 24773 81.Поверхности с регулярным микрорельефом. Классификация, параметры и характеристики. — М.: Изд-во стандартов, 1981. — 15 с

113. Исаев, Л. К. Обеспечение качества / Л. К. Исаев, В. Д.Малинский. -М.: Изд-во стандартов, 2001.-275 с.

114. Безъязычный, В. Ф. Влияние качества поверхностного слоя после механической обработки на эксплуатационные свойства деталей машин / В. Ф. Безъязычный // Инженерия поверхности. Прил. № 4 к ж. Справочник. Инженерный журнал. 2001. — С. 17 24.

115. Дунин-Барковский, И.В: Измерение и анализ шероховатости, волнистости и не круглости поверхности / И.В. Дунин-Барковский, А.Н. Карташева М.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

116. Гуляев, А.П. Металловедение / А.П.Гуляев М.: Металлургия, 1966. -480 с.

117. Котельников, В.И1 Повышение точности и качества обработки поверхностей детали резанием с нагревом / В.И. Котельников, В.А. Зотова.// Материалы и технологии XXI века: сб. докл. V Междунар.науч.тех. конф. Пенза, 2007.-С. 60-65.

118. Котельников, В.И Технологические особенности резания металлов с нагревом снимаемого слоя / В.И. Котельников, В.А. Зотова.// Современные проблемы машиностроения: сб. статей. НГТУ. Н. Новгород, 2003. - С. 151153.

119. Лифшиц, Э.И. Материаловедение в вопросах и ответах / Э.И Лиф-шиц; под ред. Э.И. Лифшица- М.: Наука, 1988,-375 с.

120. Котельников, В.И. Обработка сварных деталей резанием с нагревом совмещенным с ППД / В.И. Котельников, Ш.Р. Абдуллаев. Заготовительное производство в машиностроении. 2007. -№ 7 - С. 10 -12.

121. Одинцов, А. Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием; справочник / А. Г. Одинцов — М.: Машиностроение, 1987.-328 с.

122. Сорокин, В.М. Прогрессивные отделочно-упрочняющие способы обработки /.В.М Сорокин. Горький : ГПИ, 1981, - 82 с.

123. Резников, А.Н: Тепловые процессы в технологических системах /

124. A.Н. Резников, Л.А. Резников. — М.: Машиностроение, 1990. — 232 с.

125. Карлслоу, Г.С. Теплопроводность твердых тел / Г.С. Карлслоу, Д.К Егер; пер. с англ. A.A. Померанцева. М.: Наука, 1964. - 488 с.

126. Кутателадзе, С.С. Справочник по теплопередаче / С.С. Кутателадзе,

127. B.М. Борщанский. М.: Госэнергоиздат, 1959. -321 с.

128. Котельников, В.И. Нагрев конструкционных сталей концентрированным потоком энергии пламени газовой горелки при токарной обработке /

129. B.И. Котельников, А.О. Краснов, A.A. Ларин.// Прогрессивные технологии в современном машиностроении : Ш Междунар. науч.-тех. конф. Пенза, 2007.1. C. 91-95.

130. Давиденков, Н.М. Об остаточных напряжениях. Рентгенография в приме-нении к исследованию материалов: сборник. / Н.М.Давиденков. Л.: Машгиз, 1936.-232 с.

131. Касаткин, Г.М. Экспериментальные исследования деформаций и напряжений / Г.М. Касаткин Киев: Наукова думка, 1981. - 584 с.279

132. Малимин, H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести / H.H. Малинин -М.: Машиностроение, 1968.-400 с.

133. Огибалов, П.М: Термоустойчивость пластин и оболочек / П.М.Оги-балов, В. Ф. Грибанов. М.: МГУ. 1968. - 520 с.

134. Сулима, А.М: Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин / А.М.Сулима, В.А.Шулов, Ю.Д.Ягодкин. — М.: Машиностроение, 1988.-240 с.

135. Мурашкин, И.В.Технология машиностроения.: учеб. пособие / И.В Мурашкин. В 2 кн. — М.: Высшая школа, 2005. - кн.1. - 278 с.

136. Богодухов, С.И. Обработка упрочненных поверхностей в машиностроении и ремонтном производстве / С.И. Богодухов, В.Ф. Гребенюк, А.Д. Проскурин. М.: Машиностроение, 2005. - 256 с.

137. Маталин, A.A. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин / А.А.Маталин. М.: Машгиз, 1956. — 452 с.

138. Дальский, A.M. Технологическое наследование и направленное формирование эксплуатационных свойств изделий машиностроения / A.M. Дальский, A.C. Васильев, А.И Кондаков // Изв. вузов.Сер. «Машиностроение» -1996.-№ 10. -С.70-76.

139. Жарков, И. Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом / И. Г. Жарков Л.: Машиностроение, 1986. - 179 с.

140. Технология электрической сварки плавлением / под ред. Б.Е. Патона. -М ; Киев: Машиностроение, 1962. 663 с.

141. Баранов, Ф.А. Фрезерное дело ; учеб. пособие / Ф.А. Баранов. М.: Высшая школа, 1973. - 280 с.

142. Черноиванов, В.И. Организация и технология восстановления деталей машин / В.И. Черноиванов, В.П. Лялякин. -. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ГОСНИТИ, 2003. 488с.

143. Справочник по наплавке / И.В. Толстов, В.А. Короткое. — Челябинск: Металлургия, 1990.-381 с.

144. Котельников, В1И. Особенности резания с нагревом наплавленных поверхностей деталей машин / В.И. Котельников, A.A. Ларин.// Динамика систем механизмов и машин; сб. докл. VI Междунар.науч. тех. конф.ОмГТУ. — Омск, 2007.- С.224 228.

145. Котельников, В.И. Изменение усилия резания при обработке наплавленного слоя / В.И. Котельников, А.О. Краснов. -Вестник машиностроения, 2008.-№3.-С. 51-53 .

146. Катуков, М.И. На острие главного удара / М.И. Катуков. М.: Изд. мем. лит., 1982.-381 с.

147. Гальдер,И.Ф. Военный дневник: пер. с нем / И.Ф.Гальдер.- М.: Иностранная литература, 1993. 684 с.

148. Штейдле, Л. От Волги до Веймара / Л. Штейдле М.: Прогресс, 1973.-424 с.

149. Котельников, В.И. Ремонт блока шестерен сваркой с последующей обработкой сварочного шва резанием с нагревом, совмещенным с ППД / В.И. Котельников, В.П. Кожемякин // Вестник ХПИ Харьков, 2007. - № 21. - С.202 -208.

150. Обработка металлов резанием. Справочник технолога / A.A. Панов и др. ; под общ. ред. A.A. Панова. М.: Машиностроение, 1988. - 786 с.

151. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания на работы, выполняемые на металлорежущих станках с программным управлением./ Центр, бюро нормативов по труду при НИИ труда. М.: Госстандарт. 1980.-380 с.