автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Высокоскоростная лезвийная обработка труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания

На правах рукописи

НАСАД Татьяна Геннадиевна

ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ ЛЕЗВИЙНАЯ ОБРАБОТКА

ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ

Специальности: 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки; 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Саратов 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО "Саратовский государственный технический университет"

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Игнатьев Александр Анатольевич

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Верещака Анатолий Степанович

- доктор технических наук, профессор Давиденко Олег Юрьевич

- доктор технических наук, профессор Соколов Владимир Олегович

Ведущая организация - Институт машиноведения, РАН, г. Москва

Защита состоится «16» декабря 2005 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.02 при ГОУ ВПО "Саратовский государственный технический университет" по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат разослан «3 » ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.А. Игнатьев

итог

/732.1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Научно-технический прогресс неразрывно связан с развитием ведущих отраслей машиностроения - авиационной, ракетной, космической, электронной и атомной техники, энергетического и химического машиностроения, где интенсивно используются труднообрабатываемые материалы со специальными физико-химическими свойствами. Обработка этих материалов имеет свои характерные особенности, качественно отличающие ее от механообработки конструкционных материалов. Согласно исследованиям Д.Г.Евсеева, В.Ф.Безъязычного, Е.У.Зарубицкого, Ю.Г.Кабалдина, Л.В.Окорокова, В.НЛодураева, Н.И.Резникова, А.Н.Резникова, Н.Н.Рыкалина, С.С.Силина, Н.В.Талантова, М.В.Шатерина и других ученых, основные проблемы при резании жаропрочных и нержавеющих сталей определяются следующими факторами:

-высоким упрочнением материала в процессе деформации резанием ввиду специфических особенностей строения кристаллической решетки;

-низкой теплопроводностью обрабатываемого материала, приводящей к повышенной температуре в зоне контакта и активизации адгезионных и диффузионных явлений;

-способностью сохранять исходную прочность и твердость при повышенных температурах, что приводит к высоким удельным нагрузкам на поверхностях контакта детали с режущим инструментом (РИ);

-большой истирающей способностью жаропрочных и нержавеющих сталей, обусловленной наличием второй фазы (кроме твердого раствора), образующей интерметаллидные включения; г

-пониженной виброустойчивостью резания, вызванной повышенной упрочняемостью нержавеющих и жаропрочных материалов при неравномерности протекания процесса их пластического деформирования;

-невысоким качеством поверхности из-за повышенной пластичности труднообрабатываемых материалов;

-значительной разнозернистостью и неравномерностью плохо деформируемых зон, приводящей к резкому возрастанию сил резания, температур и к быстрому разрушению режущей части инструмента.

Принимая во внимание основные проблемы, возникающие при резании жаропрочных и нержавеющих сталей, наиболее важными условиями, определяющими возможность высокоэффективной обработки резанием высокопрочных, жаропрочных и других труднообрабатываемых материалов, являются:

- обеспечение возможно большей прочности режущей кромки;

- минимизация энергосиловых параметров;______

- создание высокой жесткости элементов технологической системы (ТС); 1

БИБЛИОТЕКА С.Я

оэ

- управление тепловыми потоками в зоне резания для обеспечения заданного качества поверхности.

Многолетняя практика показывает, что в современном производстве не существует универсальных методов обработки, в равной мере эффективных для обработки материалов всех видов. Каждый метод (традиционное резание, вибрационное, обработка с предварительным нагревом и др.) имеет свою конкретную область рационального применения. Выбор метода обработки обусловлен, с одной стороны, требованиями, предъявляемыми к форме, точности и качеству поверхности, и с другой - достигаемой экономической эффективностью обработки и производительностью процесса.

Достаточно полно отвечает этим требованиям новый метод обработки труднообрабатываемых материалов, сочетающий высокоскоростное резание с тепловым воздействием, позволяющий обрабатывать жаропрочные, высокопрочные, коррозионностойкие стали и сплавы на форсированных режимах резания. Применение нового метода обеспечивает высокую производительность (в 2...5 раз выше, чем при традиционном резании), качество поверхности деталей (Иг 5...7 мкм), обеспечивает длительную стойкость режущего инструмента.

Цель работы. Обеспечение производительности и качества высокоскоростной лезвийной обработки труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания, повышения стойкости режущего инструмента с расширением областей эффективного использования комбинирования энергий.

Методы и средства исследований. Теоретические исследования выполнены с использованием положений технологии машиностроения, теории резания, динамики станков, термодинамики, самоорганизации систем, теплофизики технологических процессов, теории вероятностей и математической статистики, метода планирования эксперимента, методов моделирования на ЭВМ. Экспериментальные исследования тепловых процессов, динамических характеристик, энергосиловых параметров и качества поверхности проводились в лабораторных и производственных условиях с обработкой результатов экспериментов статистическими методами с использованием современных измерительных средств и вычислительной техники.

Научная новизна работы. На основании комплексных теоретических и экспериментальных исследований, а также внедрения результатов в производство решена актуальная проблема, связанная с повышением эффективности обработки труднообрабатываемых материалов на базе нового метода высокоскоростной лезвийной обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания, научная новизна которой заключается в следующем:

1.Обоснована методология обеспечения качества и производительности обработки труднообрабатываемых материалов, базирующаяся на концепции системного подхода к высокоскоростной обработке (ВСО) с дополнительными потоками энергии в зоне резания, рассматриваемой как совокупность трех подсистем, таких как теплофизическая, динамическая и энергосиловая с применением математических моделей различного вида.

2. Разработан комплекс взаимосвязанных моделей, описывающих физическую сущность процесса высокоскоростной обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания, состоящий из:

- феноменологической модели процесса высокоскоростной обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания, учитывающей наличие связей между энергосиловой, теплофизической и динамической подсистемами, основанной на принципах термодинамики;

- математических моделей для определения энергосиловых параметров в условиях высокоскоростной обработки дополнительными потоками энергии в зоне резания, базирующихся на принципах термодинамического равновесия;

- теплофизических моделей, целеориентированных на оптимизацию теплового воздействия и управления показателями качества с применением одномерных и двумерных источников теплоты;

• - экспериментально-аналитической модели взаимосвязи колебательных процессов режущего инструмента с микрогеометрическими параметрами точности деталей из труднообрабатываемых материалов на основе оптимизации технологического режима с учетом теплового воздействия.

3. Разработана экспериментально-аналитическая модель процесса изнашивания режущего инструмента, направленная на выявление механизма повышения стойкости РИ в условиях высоких скоростей резания, температур и дискретного характера взаимодействия РИ с деталью.

4. Идентифицированы процессы в технологической системе, связанные с формообразованием, на основе комплекса теоретико-экспериментальных моделей, направленных на организацию и управление качеством поверхностей деталей при ВСО с тепловым воздействием.

5. Оптимизированы технологические режимы различных групп труднообрабатываемых материалов при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием, учитывающие закономерности протекания в зоне резания термомеханических явлений.

Практическая ценность работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработан метод (заявка 2004100763/02 РФ), обеспечивающий повышение производительности в 2...5 раз и качества обработки деталей из труднообрабатываемых материалов Х23Н18, ХН35ВТ, ХН77ТЮР, Х18Н9Т, 4X13, ЭП853 и др. с Иг 15...20 до Яг 5...7

мкм в условиях высокоскоростного резания с дополнительным тепловым воздействием за счет минимизации энергосиловых, тепловых и динамических факторов процесса. Предложена конструкция устройства (Пат. 2162771 РФ) для реализации ВСО с дополнительным энергетическим воздействием, позволяющая избежать использования специализированного оборудования для дополнительного нагрева, снизить затраты на потребляемую мощность и сократить расход инструментального материала.

Реализация результатов работы. На основе результатов исследований на предприятиях машиностроительной, приборостроительной и станкостроительной промышленности г.Саратова, Энгельса, Воронежа внедрены методы и средства, обеспечивающие ВСО с дополнительным тепловым воздействием (ОАО «Микрошлиф», АО «Спецавто», ООО «РАДОН и К», ОАО «ВЭКС», ЗАО НПК «Энергия»), поверхностное упрочнение плоских поверхностей деталей из штамповых сталей, улучшение динамических характеристик РИ (фрикционного диска), технические предложения по совершенствованию конструкции опытных образцов инструмента. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе на кафедре «Технология машиностроения» ТТУ (г. Тольятти).

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 21 конференции различных уровней: Пятой Международной конференции «Точность и надежность технологических и транспортных систем» (Пенза, 1999); Международной конференции «Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий» (Волгоград, 1999); Третьей Всероссийской конференции «Современные технологии в машиностроении - 2000» (Пенза, 2000); Второй Всероссийской конференции «Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2000); Всероссийской конференции «Методы и средства измерений» (Нижний Новгород, 2000); Всероссийской конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2000); Международной конференции «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2000» (Волжский, 2000); Четвертой Всероссийской конференции «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2001); Международной конференции «Комплексное обеспечение показателей качества транспортных и технологических машин» (Пенза, 2001); Всероссийской конференции «Технический вуз - наука, образование и производство в регионе» (Тольятти, 2001); Международной конференции «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2001» (Волжский, 2001); Всероссийской конференции «Перспективы развития Волжского региона» (Тверь, 2001); Шестой

Международной конференции «Динамика технологических систем» (Ростов-на-Дону, 2001), Всероссийской конференции с международным участием «Прогрессивные техпроцессы в машиностроении» (Тольятти, 2002); пятой Всероссийской конференции «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2002), Всероссийской конференции с международным участием «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2002), Международной конференции «Актуальные проблемы конструкторско-технологического обеспечения машиностроительного производства» (Волгоград, 2003), конференции «Современные научные и информационные технологии» (Саратов, 2003), Всероссийской конференции с международным участием «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2004), седьмой Международной конференции «Динамика технологических систем-2004» (Саратов, 2004), Всероссийской конференции с международным участием «Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении» (Тольятти, 2005), а также на заседаниях кафедр «Технология и оборудование электрофизических и электрохимических методов обработки» Энгельсского технологического института СГТУ, «Технология машиностроения» (2002, 2004 г.), «Автоматизация и управление технологическими процессами» (2002-2005 г.) СГТУ, на расширенном заседании кафедры «Технология машиностроения» Пензенского государственного университета (2005 г.), а также на выездном заседании Головного совета «Машиностроение» Министерства образования и науки РФ (Саратов, 2005г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 85 работ (11 в изданиях, рекомендованных ВАК), в том числе 2 монографии, 1 патент и 1 заявка.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, восьми глав, списка литературы (274 наименования), заключения, 3 приложений, содержит 368 страниц машинописного текста, 140 рисунков, 52 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и научная новизна, а также научные положения и результаты, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу методов обеспечения высокоэффективного резания труднообрабатываемых материалов. Установлено, что наибольшей эффективностью при резании коррозионностойких, жаропрочных, высокопрочных сталей и сплавов отличаются методы с комбинированием различных видов энергий (лазерным, плазменным, электроконтактным и другими способами нагрева).

резания с применением дополнительных потоков энергии

Вопросы эффективного резания труднообрабатываемых материалов рассматривались в работах В.Ф.Безъязычного, А.С.Верещаки, Д.Г.Евсеева, Е.У.Зарубицкого, А.И.Маркова, В.Н.Подураева, Н.Н.Рыкалина, Н.И.Резникова, А.Н.Резникова, В.А.Сипайлова, М.А.Шатерина и других ученых.

Для определения условий высокой эффективности ВСО труднообрабатываемых материалов применялся системный подход, основными задачами которого являются формулировка цели, декомпозиция, установление связей и зависимостей между декомпозированными фрагментами, анализ и синтез фрагментов, направленные на достижение поставленных целей. В качестве целевой функции выступает производительность обработки при заданном качестве поверхности.

Исследуемый процесс представлен иерархической структурой (рис.1), состоящей из совокупности взаимодействующих подсистем, каждая из которых призвана выполнять собственную задачу. По физико-техническому признаку на первом уровне выделяются три подсистемы: теплофизическая, энергосиловая и динамическая. Второй уровень декомпозиции является детализацией первого, в частности состав теплофизической подсистемы включает элементы: стружку, деталь, резец и т.д. Третий уровень декомпозиции представляется дискретизацией процесса в виде отдельных поверхностей с определенными граничными условиями, характеризующими его протекание. Далее следуют функциональные связи, описывающие взаимное влияние подсистем друг на друга и соответственно на показатели производительности и качества в целом.

Анализ изложенного и детальное изучение методов комбинирования энергий в зоне резания и исследуемых процессов позволили сформулировать ряд задач, которые решаются для достижения поставленной цели:

1. Исследование нового метода комбинированной обработки, сочетающего высокие скорости лезвийного резания 10...30 м/с в условиях предварительного нагрева с применением системного подхода для повышения эффективности резания труднообрабатываемых материалов и расширения областей эффективного использования.

2. Обоснование и разработка модели энергосиловых параметров процесса ВСО с дополнительным тепловым воздействием для оценки тепловой обстановки и регулирования мощности процесса через управляемые параметры системы, режимы резания (гл. 3).

3. Создание комплексной теплофизической модели процесса ВСО с дополнительным тепловым воздействием с учетом прерывистости процесса резания, периодизации теплового воздействия, конвективного теплообмена (гл. 4).

4. Разработка методики динамического анализа элементов ТС, оказывающих превалирующее влияние на показатели эффективности процесса с целью минимизации их негативного воздействия на качество обработанной поверхности (гл. 5).

5. Исследование и реализация методов повышения стойкости режущего инструмента в условиях ВС прерывистой обработки с дополнительными потоками энергии (гл. 6).

6. Исследование структуры, микротвердости и шероховатости поверхности для комплексной оценки качества поверхностного слоя после ВСО с дополнительным тепловым воздействием и выявление целесообразности сочетания различных методов обработки (гл. 7).

7. Разработка модели оптимизации режимов высокоскоростного резания жаропрочных и коррозионностойких сталей с учетом теплового воздействия (гл. 8).

Вторая глава включает разработку феноменологической модели исследуемого процесса ВСО с дополнительными потоками энерпга в зоне резания. Исследуемый процесс (рис.2) рассматривался с позиций термодинамических представлений, подтверждающих согласованность внутренних процессов и наличие связей между ними. При обработке с дополнительными потоками энергии наблюдается существенное снижение прочностных характеристик обрабатываемого материала, сил резания и степени деформации.

Оя

Рис.2. Схема процесса ВСО с дополнительными потоками энергии: ФО-фрикционная обработка, С2„ - тепловая энергия, выделившаяся в результате лезвийного резания, <2ф - тепловая энергия, выделившаяся в результате фрикционной обработки, Р„, Рф - силы, сопровождающие процесс лезвийной (фрикционной) обработки

В работах Ю.Г.Кабалдина, Б.Я.Мокрицкого, М.Л.Хейфеца отмечалось, что рост сил Р2 (Д) при врезании инструмента в заготовку в условиях традиционного «холодного» резания приводит к хаосу и снижению устойчивости процесса формообразования. По мере интенсификации теплового воздействия сила Р2 снижается. С ростом скорости резания V уровень запасенной энергии деформации Дид

скорости резания V уровень запасенной энергии деформации Дид снижается, и при его наименьших значениях система переходит из состояния хаоса к термодинамически устойчивому состоянию.

Запасание внутренней энергии деформации Л11д зависит от характеристик обрабатываемого материала, геометрии режущего инструмента и кинематических особенностей процесса резания. Известно, что процесс комбинированной обработки относят к самоорганизующимся системам, когда параметры, относящиеся к энергетическому критерию: угол наклона плоскости сдвига Р и коэффициенты трения Ць ц2 стремятся к таким значениям (при любых условиях обработки), при которых расход энергии на стружкообразование будет минимальным. Величины (3, ць ц2 могут быть выражены через равнодействующую Я, поэтому обобщенным критерием, характеризующим запасание внутренней энергии, будет Дид = II, или Дид=КУ-мтп (при У=сопз1).

Рассмотрение процесса с позиций термодинамики позволяет оценить значимость и взаимосвязи всех перечисленных параметров, а также, используя обобщенные критерии при разработке моделей энергосиловых и тепловых процессов, наметить пути повышения эффективности обработки.

Третья глава посвящена разработке теоретической модели, отражающей основные особенности формирования энергосиловых параметров подсистемы с учетом воздействия теплового фактора, которая позволяет теоретическим путем определять составляющие силы резания, значения угла наклона плоскости сдвига, коэффициенты трения на передней и задней поверхностях инструмента в зависимости от теплового режима нагрева детали. Модель базируется на принципах, сформулированных во второй главе с использованием критериев термодинамической устойчивости процесса резания. Анализ известных моделей методов обработки с дополнительными потоками энергии (лазерной, плазменной, фрикционной и т.д.), представленных в работах К.А.Зворыкина, Н.Н.Зорева, Е.У.Зарубицкого, В.Н.Подураева, А.Н.Резникова, С.С.Силина, А.Л.Углова, МА.Шатерина и других ученых, показал, что к особенностям лезвийной обработки с предварительным нагревом относят изменение соотношений между силами резания, увеличение угла наклона плоскости сдвига, снижение величин коэффициентов трения на поверхностях режущего инструмента, уменьшение потребляемой оборудованием мощности.

С учетом особенностей обработки для определения энергосиловых параметров процесса ВСО с тепловым воздействием разработана схема действующих сил (рис. 3).

Разработана система ограничений:

Ограничение 1 - на величину нормальных сил резания N1, N2, N3.

(ХИ,< Ру, 0<М2<Р„ (ХЫ3<РУ (1)

Ограничение 2- на значения коэффициентов трения при контакте фрикционного диска со стружкой (щ) и обрабатываемой деталью (цг)- Так как температура на первой площадке контакта выше, чем на второй, то

0</л,<1, (X ц2<1 н<ц2 (2)

осевая составляющая силы резания; Ру - радиальная составляющая силы резания; Р2 -тангенциальная составляющая силы резания; Р)- сила трения боковой цилиндрической поверхности фрикционного диска со стружкой ( в направлении оси ох); сила трения торцевой поверхности фрикционного диска с поверхностью заготовки; Р3- сила трения боковой цилиндрической поверхности фрикционного диска о стружку (в направлении оси ог); N1... .N3 - нормальные составляющие сил трения Б)... .Рэ; Рр - сила, действующая в плоскости сдвига; Р - угол наклона плоскости сдвига; а - угол между равнодействующей сил Рх, Ру и плоскостью сдвига; \|/ - угол между направлением силы резания К и плоскостью сдвига; 1 - фрикционный диск; 2 - лезвийный инструмент; 3-деталь

Ограничение 3 - на скорость вращения фрикционного диска

10 < У< 30 [м/с] (3)

Ограничение 4 - на величину продольной подачи

30< Бм< 120 [м/мин] (4)

Ограничение 5 - на величину угла наклона плоскости сдвига

40" <р <80° (5)

Ограничение 6- на температуру нагрева зоны резания

\®т®Р\<е (6)

для плоского наклонного источника, движущегося по поверхности полупространства

0p íex^-{¿^sinar> +(z~z,) cosa> ]}) ■ h2 4z-z'?W (7)

qd=PxV^/ab, (8)

где q„ - интенсивность тепловыделения источника, Вт/м2; коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в деталь; X - коэффициент теплопроводности, Вт/м°С; (»-коэффициент температуропроводности материала детали, м2/с; К^-функция Бесселя от мнимого аргумента второго рода нулевого порядка; a, b - соответственно толщина и ширина среза.

Заданная температура ©3 резания выбирается из диапазона

400°<в, <1000°.

В результате математического моделирования на ЭВМ установлена зависимость между сопротивлением пластическому сдвигу и температурой нагрева для большого количества конструкционных материалов, на основании которой получены математические соотношения для составляющих силы резания при обработке с фрикционным нагревом, вида

Р, = Ср VSfa'B, (9)

где V-скорость резания; S -подача; а-глубина резания; В-ширина детали.

Значения коэффициентов и показателей степеней приведены в табл.1.

Таблица 1

Значения коэффициентов и показателей степеней в формуле (9)

Марка материала Сила резания Значения параметров

cD а В с

Сталь 40Х Рх 68,3 -0,34 0,22 0,61

Pv 108,7 -0,44 0,36 0,41

Pz 42,8 -0,82 0,23 0,45

Сталь У10А р, 75,6 -0,29 0,24 0,65

Pv 118,3 -0,41 0,36 0,44

Pz 50,2 -0,73 0,24 0,47

СтальХ18Н10Т Рх 72,7 -0,31 0,22 0,64

Pv 116,2 -0,41 0,35 0,42

Pz 47,5 -0,83 0,23 0,45

Опрёделение силовых зависимостей при ВСО с дополнительным тепловым воздействием является необходимым условием для проведения теплофизических исследований. Для определения количества теплоты, вносимой при обработке лезвийным инструментом, необходимо знать величину силы что представляет собой сложную задачу, так как сила лезвийного резания имеет небольшое значение и при экспериментальном исследовании практически перекрывается усилиями, сопровождающими фрикционное резание, поэтому для исследования силовых зависимостей лезвийной обработки предложена теоретическая модель. На рис. 4 представлены основные структурные составляющие силы, действующие при ВСО.

При построении модели приняты следующие допущения: 1) угол со между равнодействующей Я' и силой, действующей вдоль плоскости сдвига Т, составляет 45° к направлению сжимающей силы; 2) силы ?г и Р„ формируют касательные напряжения тс, осуществляющие пластический сдвиг и стружкообразование; 3) касательные напряжения распределяются равномерно по всей плоскости сдвига.

А - А

Рис. 4. Схема сил, действующих при высокоскоростной лезвийной обработке с дополнительным тепловым воздействием: Бг сила трения стружки о переднюю грань резца; Рг - сила трения резца об обработанную поверхность; N1, N2 - соответствующие нормальные составляющие сил трения Р] и Рг; а> - угол между равнодействующей сил резания Р2 и Р„ и плоскостью сдвига; у - передний угол резца; а - задний угол резца; Р-угол наклона плоскости сдвига

М2~ 0,1.... 1,0

tgax =-

(10)

В основе определения сил резания лежит метод перебора значений параметров процесса в следующих диапазонах:

N, =0.......Рв N2= 0......Рк

0= 10.....45°, /1,= 0,1....1,0

при выполнении условий:

Nlsiny + NJ-Fl cosy Nacosy+ F2+Ftsiay ' Mi< &

согласно которым:

- величина угла ai между равнодействующей R и составляющей силы Рг определяется как соотношение сил Pz и Р„;

- коэффициент трения на площадке контакта передней поверхности инструмента со стружкой меньше, чем на контактной площадке резца с деталью.

Расчет параметров модели производился на ЭВМ по разработанной программе. В результате получена зависимость силы резания при ВСО с дополнительным тепловым воздействием от режимов резания:

Рг=Сру°8ьЛ®' • (11)

В табл. 2 приведены значения коэффициента Ср< и показателей

степени для составляющих силы резания при обработке различных материалов.

Таблица 2

Значения коэффициентов и показателей степеней в формуле (11)

Обрабатываемый материал Составляющая силы резания Значения коэффициентов показателей степени

а b с f

Р6М5 Pz 750 -0,85 0,76 0,72 -0,15

Ру,Рх 220 -0,78 0,73 0,69 -0,14

12Х18Н10Т Pz 525 -0,82 0,77 0,68 -0,23

Ру,Р» 210 -0,75 0,71 0,60 -0,18

ХН77ПОР Pz 820 -0,80 0,75 0,68 -0,23

Ру,Рх 260 -0,77 0,73 0,61 -0,20

20X13 Pz 680 -0,83 0,78 0,66 -0,21

Ру,Р, 240 -0,75 0,73 0,60 -0,18

В целом разработанные модели позволяют осуществлять управление энергосиловой подсистемой за счет оптимизации теплового воздействия и подбора соответствующих режимов резания, обеспечивающих минимальное значение заданного критерия Дил, приведенного во второй главе работы.

Четвертая глава посвящена разработке и анализу тегагофизических моделей тепловых процессов комбинированной обработки. Подобные исследования приведены в работах В.Ф. Безъязычного, Д.Г. Евсеева, Е.У. Зарубицкого, В.М. Корнеевой, А.Н. Резникова, H.H. Рыкалина, В.Н. Подураева, В.А. Сипайлова и других ученых. Разработанная комплексная теплофизическая модель ВСО с тепловым воздействием учитывает специфические особенности двух параллельно протекающих процессов и их взаимосвязи. Обобщенная модель базируется на методе источников, включает решение задачи баланса теплоты между контактирующими телами и позволяет рассчитывать температуры в детали, инструменте, стружке с учетом конвективного теплообмена. При создании теплофизической модели фрикционной обработки принята следующая схематизация: деталь представлена в виде полупространства, по которому движется в направлении подачи S бесконечный полосовой источник с равномерно распределенной интенсивностью тепловыделения (q=const); инструмент рассматривался как полуограниченное тело, на поверхности которого действует неподвижный неограниченный источник с равномерно

распределенной интенсивностью; стружка представлена в виде бесконечной пластины, по поверхности которой движется со скоростью VI плоский тепловой источник с равномерно распределенной интенсивностью

Задача баланса теплоты решалась посредством системы уравнений: ¡Г = 1Гс+1Г11+РГф=РгУ

(Гс=Ь'(Гд+Г1с

(12)

где Wc, Wи, Wф - соответственно мощность тепловыделения в стружке, детали и фрикционном диске; - мощность тепловыделения в результате деформации; Wlф, ЧУгф - тепловая мощность источников, возникающих на передней и задней поверхности инструмента как результат трения; ^^с^гс-тепловая мощность источников действующих на стружке и поверхности детали соответственно; - тепловая мощность стоков,

возникающих на поверхности детали и инструмента, Ь* - коэффициент, характеризующий часть теплоты деформации передаваемую стружке.

Система уравнений решалась методом попарного рассмотрения, т.е. определения относительных средних или максимальных значений температур 0°™ в пределах каждой площадки контакта, например, для области контакта задней поверхности инструмента и детали:

©2с =©2* (13)

Приравнивая значения средних температур

Р^схрГ К<г"г'>

1 гЗ

2 т

Ка

2 со

V*2 + (г

г')2

2д

2 Ф

•Утехр

г2 " / \-erf \ 2 V

4а>фт л/4а>ф тфт

<Ь =

(14)

где а>ф - коэффициент температуропроводности материала диска, м2/с; Хф -коэффициент теплопроводности материала диска, Вт/м°С; т-время действия источника, с; V - скорость перемещения источника, м/с; Ко модифицированная функция Бесселя второго рода нулевого порядка; х, г -координаты исследуемой точки, м; со - коэффициент температуропроводности материала детали, м^/с; X - коэффициент теплопроводности материала детали, Вт/м °С.

После определения величины безразмерных температур для конкретных пар рассчитывалась интенсивность тепловых потоков, следующих через площадку контакта, с помощью системы уравнений: {Яъ-Ъ+Чгф-й^РУ [СЛи = с1ЧгФ

где Ц2с, Чгф - искомые интенсивности тепловыделения соответственно для заготовки и диска, Вт/м2; 81,82 - площади контакта, м2; с, - коэффициент, характеризующий долю тепла, поступающего в заготовку, и определяемый выражением

1

н

Г(г-г')

2 со

2ео

л/х2+(2-г')2

<к

(16)

Сг - коэффициент, характеризующий долю тепла, поступающего в инструмент, и определяемый выражением

с, =

у[т ехр -

4 софг j

•Да а

\-erf

После решения задачи баланса теплоты получены следующие результаты: в стружку направляется 8% от общего количества выделившейся теплоты; в деталь поступает 4% теплоты; в диск - 88%.

При обработке с фрикционным нагревом инструмент вращается с большой скоростью, отдавая воздуху часть теплоты, приобретенной в процессе резания. Так как диск создает вокруг себя поток движущегося воздуха, происходит вынужденная конвекция. Для расчетов коэффициента теплоотдачи использовались обобщенные результаты экспериментов в виде системы критериев подобия.

Анализ полученных результатов показал, что для работы инструмента характерен турбулентный режим вынужденной конвекции. Значение коэффициента теплоотдачи для режимов У=10 м/с, 8 = 100 мм/мин, а=2,5 мм составило а =

26 Вт/м2оС. Скорость охлаждения режущей кромки - 0,8 с"1. В целом высокие скорости вращения инструмента (20-40 м/с) способствуют процессу турбулизации воздуха и интенсифицируют теплообмен нагретой в процессе резания поверхности с воздушной средой, вызывая снижение температур на 10-12%.

В основу теплофизических исследований ВСО был положен метод источников. Теплофизическая модель разработана с учетом периодичности резания лезвийного инструмента, изменения значений коэффициентов теплопроводности в зависимости от температуры предварительного нагрева и др. При ВСО принята следующая схематизация: деталь представлена в виде полупространства, по которому движется в направлении скорости резания бесконечный, плоский быстродвижущийся источник с равномерно распределенной интенсивностью тепловыделения; инструмент рассматривался как бесконечный клин, на гранях которого действуют плоские неподвижные источники с равномерно распределенной интенсивностью; стружка представлена в виде бесконечного стержня, по поверхности которого движется со скоростью V] плоский тепловой источник с равномерно распределенной интенсивностью я1с.

Решение задачи баланса теплоты при ВСО

получены

(17)

1628-1,86-КГ7?, = 4,88 -КГ*?, +7,8 Ю^ [219-410-8^ =1,06 10"<5^1 +1,02-10"7 (18)

позволило определить, что в деталь поступает 15%, в стружку- 22%, в резец - 63% от общего количества выделившегося тепла.

Экспериментальные исследования производились бесконтактным методом с помощью яркостного пирометра, работающего в диапазоне температур от 800 до 5000°С. Фиксировались температуры в зоне резания и температура нагрева стружки. Значения расчетных данных хорошо согласуются с экспериментальными исследованиями, расхождение не превышает 10%.

Предложенный комплекс теплофизических моделей позволяет теоретическим путем определять максимальные температуры нагрева контактирующих тел, рассчитывать баланс теплоты с учетом вынужденной конвекции и таким образом регулировать процесс тепловыделения для обеспечения и стабилизации других параметров, таких как силы резания, динамические характеристики процесса, микрогеометрия поверхностного слоя детали и стойкость режущего инструмента. Задаваясь значением оптимальной температуры для конкретной пары инструмент-деталь, подбирались режимы резания, обеспечивающие высокоэффективную обработку и заданное качество поверхности.

В пятой главе рассмотрены динамические характеристики элементов технологической системы (ТС) при ВСО с тепловым воздействием и их влияние на качество поверхности и производительность обработки. Разработанная модель базируется на экспериментально-аналитическом методе оценки динамических характеристик режущего инструмента с учетом повышения демпфирующих свойств нагретого металла, способствующих гашению колебаний (рис.5).

Основные разновидности колебаний, возникающих при обработке с дополнительным фрикционным нагревом: крутильные колебания оправки с диском; тангенциальные; радиальные и изгибные (зонтичные и веерные) колебания диска.

Процесс прерывистого резания всегда сопровождается интенсивными крутильными колебаниями. При обработке с тепловым воздействием наружная поверхность фрикционного диска на глубине чернового резания по всей ширине заготовки находится в условиях упругопластического контакта. Величина составляющей резания Ру обеспечивает прижим заготовки к поверхности фрикционного диска и имеет максимальную величину из всех составляющих силы резания. В результате силового нагружения уровень крутильных колебаний системы инструмента резко снижается, обеспечивая резание с минимальным уровнем вибраций.

1-фрикционный диск; 2-лезвийный инструмент; 3-деталь

На рис. 6 представлен экспериментально полученный график амплитуды собственных колебаний режущего инструмента (кривая 2) в сравнении с традиционным резанием (кривая 1).

А /1

А А/2

и \ / V / V/ —\

N У

0,001 0ЯП 0,03 0,045

Время, с

Рис. 6. Графики изменения амплитуды собственных колебаний при традиционном резании (1) и приВСО с фрикционным воздействием (2)

Сравнение графических зависимостей показывает, что при ВСО с фрикционным воздействием периодические составляющие колебаний (кривая 2) имеют незначительную величину и не могут оказывать реального воздействия на механизм формирования шероховатости.

Для оценки перемещений от изгибных колебаний фрикционный диск рассматривался как круглая пластина. Исходное уравнение деформации круглой пластины в прямоугольной системе координат:

дх\дх\ дх\ о'

Для оценки перемещений РИ от действия изгибных колебаний исследовано уравнение деформации круглой пластины, решенное Клебшем:

Рг4

а> = А + Вг2 + Цг21пг +--ПО)

1 64£>' ( '

где А,В,Б],О - величины, определяемые исходя из условий закрепления

пластины; Р - величина поперечной силы; г - радиус; со - прогиб.

На рис. 7 приведены значения прогиба круглой пластины при

различных способах ее закрепления.

ю

г

о а

35 30 25 20 15 10 5 0

1

/1

2

0,01

0,05

0,1

0,15

0Л

радиус пластины, м

Рис. 7. Прогибы круглой пластины при различных схемах ее закрепления: 1 - закрепление в центре; 2 - закрепление по наружному контуру; 3 - закрепление в центре и по наружному контуру

Наибольшая деформация (рис. 7) возникает при жестком закреплении пластины в центре (торцовое фрезерование). При ВСО с фрикционным воздействием деформации крайне малы. Это обстоятельство способствует тому, что зонтичные колебания фрикционного диска практически не оказывают влияния на формирование микрогеометрии поверхности обрабатываемой детали.

Экспериментальные исследования динамики высокоскоростного лезвийного резания показали, что наиболее информативными являются колебания детали в радиальном направлении, так как они участвуют в формировании поперечной шероховатости поверхности. Характер виброакустических колебаний при обработке круглым резцом представлен на рис. 8.

Рве. 8. Характер виброакустических колебаний в процессе ВСО с фрикционным нагревом при обработке круглым резцом с режимами: а=2,0 мм; аг=0,6 мм; 8„= 35 мм/мин п=400 об/мин

Методика экспериментальных исследований колебаний реализовывалась с помощью прибора для измерения шумов и вибраций ВШВ-003, укомплектованного датчиком виброускорений ДН-3, который крепился к исследуемому объекту с помощью магнитной опоры. Оценивалось ускорение с одновременной записью сигнала и дальнейшей математической обработкой на ПЭВМ.

Исследования показали, что весь цикл обработки (рис. 8) состоит из четырех участков. Первый участок Т] характеризует нестационарный процесс, когда поверхность заготовки постепенно нагревается силами трения. Процессу нестационарного теплообмена соответствует увеличение усилий резания и, как следствие, уровня вибраций, так как металл переходит от холодного состояния к разогретому. Второй участок описывает переходный процесс от нестационарного теплообмена до установивщегося. На участке наблюдается снижение усилий и соответственно вибраций вследствие достижения температур нагрева детали 500-700°С, когда физико-механические свойства обрабатываемого материала резко снижаются. Третий участок Из соответствует стационарному процессу теплообмена, что положительно сказывается на динамике процесса ВСО.

На этом этапе температуры достигают своего максимального (оптимального) значения, стабилизирующего другие параметры процесса (силы, резания, вибрации, шероховатость поверхности, износ РИ и др.). Четвертый участок Т4 характеризует дестабилизация динамической обстановки, вызывающая увеличение вибраций из-за снижения

температуры нагрева в силу специфики процесса ВСО с предварительным нагревом, так как режущая кромка фрикционного диска выходит из контакта с заготовкой и поверхность начинает постепенно охлаждаться за счет отвода тепла путем теплопроводности и конвективного теплообмена с окружающей средой.

При больших скоростях резания (20-40 м/с) и малой длительности контакта (0,001-0,01 с), а также малом времени нарастания площади среза, сила P(t) с учетом предварительного нагрева и температура резания 0(t) не успевают достичь величины, соответствующей максимальному значению площади среза из-за инерционности процессов, поэтому при определенных условиях прерывистого резания наблюдается уменьшение силы и температуры. Использование эффекта запаздывания силы и температуры (участок Тз) при прерывистом резании может значительно повысить стойкость инструмента, уменьшить силы и мощность процесса резания, а также статические деформации, и, как следствие, повысить точность обработки и виброустойчивость системы.

Анализ полученных результатов показал, что основными источниками колебаний при высокоскоростной обработке (по схеме торцевого фрезерования) являются изгибные и радиальные колебания инструмента, которые оказывают существенное влияние на шероховатость обработанной поверхности. Дополнительное воздействие теплоты при ВСО с фрикционным нагревом вызывает снижение прочностных характеристик поверхностного слоя, характеризуется интенсивным демпфированием зонтичных и радиальных колебаний, что благоприятно сказывается на шероховатости обработанной поверхности, вызывая ее снижение в 2,0... 2,5 раза по сравнению с традиционным резанием.

Шестая глава содержит анализ механизма повышения стойкости режущего инструмента (РИ) при высокоскоростном, прерывистом резании с дополнительными потоками энергии в зоне резания. Согласно системному подходу, приемлемая стойкость режущего инструмента может быть обеспечена при условии минимизации всех возмущающих факторов (температуры, сил резания, вибраций ТС), рассматриваемых теплофизической, динамической и энергосиловой подсистемами.

Анализ известных моделей, рассматривающих механизм изнашивания РИ, в работах А.С.Верещаки, Ю.Г.Кабалдина, Т.Н.Лоладзе, А.Д.Макарова, С.С.Силина, Н.В.Талантова и других ученых показал, что при обработке с дополнительным тепловым воздействием преобладает адгезионный, абразивно-адгезионный и в отдельных случаях диффузионный характер изнашивания. Особенности процесса изнашивания и работоспособности инструмента зависят от условий обработки, режимов резания (нагрева), свойств обрабатываемого и инструментального материалов. При использовании теплового воздействия (лазерного, плазменного и др.) наблюдается повышение стойкости в 2...6 раз и более, что объясняется

более низким градиентом температур в режущем клине, а также более низкими удельными нагрузками.

В работе предложена экспериментально-аналитическая модель, позволяющая прогаозировать износ РИ в зависимости от теплового режима. Нагрев заготовки до определенной (оптимальной) температуры вызывает снижение механических свойств обрабатываемого материала. Аппроксимация экспериментальных данных конструкционных материалов и труднообрабатываемых материалов позволила получить обобщенную зависимость вида

а„ - ехР ~

(0,-е„)2^

к№"

(21)

где Ojo - предел прочности на разрыв при температуре окружающей среды (20°С); Où - предел прочности материала на растяжение при заданной температуре ; ©, - температура нагрева заготовки; ©0 - средняя температура окружающей среды; к - коэффициент, учитывающий степень изменения механических свойств материала в зависимости от температуры нагрева; р - показатель степени.

Расчеты показывают, что обработка нагретого металла обеспечивает снижение тепловыделения, и, следовательно, существует возможность использования более высоких скоростей, способствующих повышению производительности при сохранении режущей способности лезвийного инструмента (рис.9).

1000 <0 900 i 800 700 600 500 400 300 200 100 0

£

t / р л Л W X ж ■ж Д-

* X у ж J»

/ ✓ ж ж

/ р * ж ж

А У rf Ж Ж Ж

Ж

1 *

—1 -без нагрева -•-2-300 град -а- 3-400 град -*-4-500 град -*- 5-850 град

Т>

скорость резания, м/с

Рис. 9. Зависимость температуры лезвийного резания при обработке холодного 1 и нагретого 2,3,4 металла

Экспериментально исследована стойкость фрикционного диска и лезвийного инструмента. Установлено, что стойкость рабочей поверхности диска определяется критерием технологического износа, временем формирования шероховатости со значениями Яг<35...40. В результате обработки экспериментальных данных получена зависимость,

устанавливающая связь между стойкостью диска, шероховатостью поверхности и режимами обработки различных материалов (инструментальный материал сталь 40Х):

Л, = СУ-"8рагТ* . (22)

Таблица 3

Значения коэффициентов и показателей степени в формуле (22)

Материал заготовки С а Р 1 С

Сталь 45 9,8 -0,20 0,31 0,22 0,10

Сталь 40Х 9,5 -0,20 0,29 0,20 0,10

Сталь У8А 10,8 -0,17 0,35 0,24 0,12

Сталь Х18Н9Т 12,3 -0,15 0,30 0,26 0,11

СЧ-15 8,9 -0,21 0,29 0,20 0,10

Получена экспериментальная зависимость для определения стойкости лезвийного инструмента от режимов теплового нагрева материала для сплава Т15К6 при обработке стали Х18Н9Т:

Ди = 0°,3КО-275о'|2а,0'6^0,1. (23)

Доминирующим фактором при разрушении РИ является температура резания. Сочетание предварительного нагрева поверхности с ударным (прерывистым) характером резания труднообрабатываемых материалов способствует повышению стойкости РИ в 2,0...2,5 раза из-за снижения контактных температур и уменьшения прочностных свойств обрабатываемого материала.

Седьмая глава посвящена исследованию качества поверхности деталей после ВСО с дополнительными потоками энергии в зоне резания. Исследованиями Ю.И.Бабея, В.Ф.Безъязычного, Е.Г.Евсеева, Е.У.Зарубицкого, Ю.Г.Кабалдина, А.В. Королева, Б.А. Кравченко, В.А.Сипайлова, В.К.Старкова и других ученых установлено, что качество поверхности после различных видов теплового воздействия (лазерного, плазменного и т.д.) характеризуется образованием деформированной структуры, дефектного слоя на глубине до 0,6 мм, увеличением микротвердости, снижением шероховатости поверхности и образованием остаточных напряжений.

Для комплексной оценки качества поверхности после комбинированной обработки проводились исследования микрогеометрии, микротвердости, структуры поверхностного слоя.

Дня исследования микрогеометрии поверхности детали использовался экспериментально-аналитический метод, базирующийся на корреляционном и спектральном анализе данных профилограммы обработанной поверхности. Применение корреляционной функции позволило выделить наличие и уровень случайной у и периодической Р

составляющих для комплексной оценки способности управления процессов формообразования в условиях ВСО с тепловым воздействием.

Обработка с фрикционным нагревом способствует формированию профиля с преобладанием случайной составляющей и соответственно плохо поддается управлению качеством. Значительный удельный вес случайной составляющей (у»0,7-0,8) при ФО показал, что в формировании профиля принимают участие случайные процессы, такие как пластическая деформация металла, попадание раскаленных частиц в зону резания и др., поэтому обработка с ФН не может быть отнесена к чистовым операциям.

При анализе данных профилограммы шероховатости после высокоскоростной обработки выявлено, что среднее значение микронеровностей поверхности составляет Rz=6...8 мкм. Скорость затухания корреляционных связей характеризовалась значением а=0,09. Удельный вес случайной составляющей соответствовал у==0,22, периодической -1}=0,78.

Возможность получения при ВСО шероховатости на уровне шлифования подтверждается теоретическими расчетами. Исходя из геометрической модели формирования профиля шероховатости поверхности, нетрудно подсчитать, что, например, значение Rz = 3,5...4,0 или Ra= 0,63 может быть обеспечено при определенных величинах подачи и геометрии режущего лезвия.

В результате математической обработки профилограммы процесса ВСО с фрикционным подогревом зоны резания получена зависимость шероховатости поверхности от режимов резания и температуры предварительного нагрева вида

R^C.ri'afe1, (24)

где V- скорость резания; S- подача; at - глубина резания; 0 - температура предварительного нагрева.

Значения коэффициентов и показателей степени для различных материалов приведены в табл. 4.

_Таблица 4

Обрабатываемый материал С, a Р Г X

Сталь 45 0,93 0,37 0,43 0,24 0,15

Сталь 40Х 0,97 0,28 0,46 0,23 0,16

Сталь У8А 0,88 0,31 0,38 0,21 0,16

Сталь Х18Н10Т 1,13 0,33 0,43 0,23 0,13

СЧ-15 0,98 0,30 0,44 0,25 0,17

Формула (24) позволяет прогнозировать величину шероховатости поверхности в зависимости от теплового режима. Базируясь на проведенных исследованиях, можно подобрать режимы резания и режимы нагрева, обеспечивающие заданную микрогеометрию поверхности детали.

Анализ профилограмм поверхностей, обработанных методом ВСО с тепловым воздействием, показал:

- шероховатость содержит значительную долю периодической составляющей ((3«78...85), что указывает на преобладание геометрической модели профиля шероховатой поверхности, несмотря на повышение пластических свойств обрабатываемого материала;

- незначительная доля случайной составляющей в профиле может

быть учтена коэффициентом =

- метод ВСО с тепловым воздействием позволяет производить расчеты параметров шероховатости Я2 на основе геометрической модели.

Исследовано влияние термического воздействия на структуру обработанной поверхности детали из закаленной стали с мартенситной структурой, твердостью НЫС=52...55, и незакаленную структуру твердостью НВ.С=32...35. Установлено, что тепловое воздействие в сочетании с высокими скоростями не оказывает существенного влияния на формирование качества поверхностного слоя, вызывая в отдельных случаях незначительное снижение микротвердости в пределах 5..7%.

Восьмая глава посвящена определению оптимальных режимов резания при ВСО с тепловым воздействием труднообрабатываемых материалов. При оптимизации режимов резания по наивысшей производительности целевая функция имеет вид

П = пБа -»пах , (25)

где П -производительность обработки; п - число оборотов шпинделя.

Как правило, глубина фрикционного а и лезвийного резания задается припуском на обработку и технологическим процессом, а оптимизация режима резания ведется по подаче в и скорости V. При обработке с предварительным нагревом к числу оптимизируемых параметров относится также температура предварительного нагрева. Исходными данными для описания ограничений являются пять групп параметров.

Первая группа - ширина заготовки В, коэффициенты теплопроводности X и температуропроводности со, глубина резания а, аь температура плавления обрабатываемого материала @пл.

Вторая группа - геометрия режущего инструмента (у, <р, ерь а. А,), материал режущей части, теплофизические характеристики материала инструмента, его стойкость Т.

Третья группа - максимальная мощность привода главного движения N. КПД привода т|, наибольшая сила, воспринимающая механические подачи Рпих, пределы чисел оборотов птш...птах, и подач Зят)..^™,, допускаемые кинематикой станка.

Четвертая группа - эмпирические зависимости определения температур в зоне резания, инструменте, детали, зависимости сил резания с учетом нагрева Рг+, Ру+, Рх+.

Пятая группа - зависимость шероховатости поверхности от режимов резания и температуры нагрева, глубина дефектного слоя.

Основные ограничения при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием следующие:

Ограничение 1 - по мощности привода главного движения станка

КЛЛКУ , (26)

Ограничение 2 - по величине износа режущего инструмента

Ди<©0,3к0.2750..2а0,610,, ) (2?)

Ограничение 3 - по допустимому предварительному нагреву поверхности заготовки

300ЧС<&Н<500<С, (28)

Ограничение 4-по величине допустимой скорости резания

2,5<У<30 [м/с], (29)

Ограничение 5 - по величине подачи, определяемой паспортными данными станка и качеством поверхности

30<БМ<120 [мм/мин], (30)

Ограничение б- по глубине фрикционного резания

1,0<а<2,5 [мм], (31)

Ограничение 7 - по глубине лезвийного резания

0,1<а,<0,6 [мм], (32)

Ограничение 8- по установке режущего лезвия

5,(ХЯ<15[мм]. (33)

Ограничение 9 - по величине шероховатости поверхности в зависимости от параметров обработки

(34)

По результатам математического моделирования получены следующие значения оптимальных режимов по критерию максимальной производительности для различных марок сталей и сплавов (табл.5).

Таблица 5

Оптимальные режимы резания при обработке некоторых жаропрочных сталей и сплавов

Режимы и параметры Марки жаропрочных сталей и сплавов

Х23Н18 ХН35ВТ ХН70ВМЮТ ХН77ТЮР

V 1,0 9 8,5 7,5

а 1,2 1,5 1,3 1,1

0,35 0,3 0,25 0,25

0,03 0,04 0,035 0,04

К 7 6 5 5

Разработанная модель определения оптимальных режимов резания при ВСО с тепловым воздействием деталей из труднообрабатываемых материалов базируется на результатах исследований сил резания, теплофизики, динамики процесса и позволяет учитывать в качестве переменного параметра температуру предварительного нагрева обрабатываемой поверхности, а также ряд специфических свойств различных групп труднообрабатываемых материалов.

Приложение содержит методику определения экономического эффекта нового метода обработки (ВСО с тепловым воздействием). Повышение экономической эффективности достигается за счет сокращения номенклатуры операций, использования форсированных режимов резания, сокращения основного и вспомогательного времени и т.д. Не требуется модернизации оборудования и использования дополнительной мощности, в том числе дополнительного источника нагрева. Фактический экономический эффект от внедрения составил около 150 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований и реализации на производственных предприятиях сделаны следующие основные выводы:

1. Анализ научно-технической информации по вопросу повышения эффективности обработки труднообрабатываемых материалов показал, что в наибольшей степени увеличение производительности и повышение качества поверхности возможно с использованием комбинирования различных типов энергий за счет совмещения высокоскоростной обработки с дополнительным тепловым воздействием.

2. Обоснована методология повышения эффективности обработки резанием труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания, базирующаяся на концепции системного подхода к проблеме обеспечения роста производительности и улучшения качества поверхности.

3. Разработана феноменологическая модель процесса ВСО с дополнительными потоками энергии в зоне резания с позиций системного подхода. Определены основные закономерности исследуемого процесса, взаимного влияния энергосиловой, теплофизической и динамической подсистем друг на друга и на выходные параметры качества обработки с термодинамических представлений.

4. Получены математические модели для определения энергосиловых параметров в условиях высокоскоростной обработки дополнительными

потоками энергии в зоне резания, базирующиеся на принципах термодинамического равновесия, позволяющие рассчитывать составляющие силы резания.

5. Разработан комплекс теоретических моделей по определению баланса теплоты, средних и максимальных температур в контактирующих телах на базе двумерных и одномерных источников теплоты с учетом конвективного теплообмена и периодизации теплового воздействия, целеориентированного на оптимизацию теплового воздействия и управление показателями качества.

6. На основе оптимизации технологического и теплового режимов сформирована экспериментально-аналитическая модель минимизации влияния колебательных процессов на микрогеометрические параметры деталей из труднообрабатываемых материалов.

7. Разработана модель процесса изнашивания РИ в условиях высоких скоростей резания, температур и дискретного характера взаимодействия РИ с деталью, позволяющая выявить наиболее значимые факторы (температуры, силы резания, вибрации), влияющие на износ РИ, определить рациональные условия его эксплуатации, прогнозировать стойкость РИ в зависимости от теплового и технологического режима.

8. Исследовано качество поверхностного слоя деталей после ВСО с дополнительными потоками энергии в зоне резания на основе комплекса теоретико-экспериментальных моделей, направленных на организацию и управление качеством поверхности деталей.

9. Проведена оптимизация режимов резания при ВСО с тепловым воздействием различных групп труднообрабатываемых материалов с учетом закономерностей протекания в зоне резания термомеханических явлений.

10. Внедрение метода ВСО с дополнительными потоками энергии в зоне резания в производство и соответствующие рекомендации по совершенствованию конструкции РИ позволили повысить производительность обработки в 2,4...5,0 раз, качество поверхности с

15...20 до 5...7, стойкость в 2,0...2,5 раза.

Основные положения диссертации изложены в следующих 30

работах (из общего числа 85 печатных работ):

1. Насад Т. Г. Математическая модель оптимизации режимов фрикционно-лезвийной обработки / Т.Г. Насад // Управляющие и вычислительные комплексы в машино- и приборостроении: межвуз. науч. сб. / СГТУ. -Саратов, 1999. - С. 78-79.

2. Насад Т. Г. Лезвийная обработка сталей с фрикционным подогревом резания / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов // СТИН. - 2000. - № 12. - С. 27-29.

3. Насад Т. Г. Высокоскоростная обработка закаленных сталей / Т. Г. Насад // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2000 : сб. тр. междунар. конф. - Волжский, 2000. - С.164-165.

4. Насад Т. Г. Математическая модель тепловых процессов при фрикционной обработке / Т. Г. Насад // Исследование станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей: межвуз. науч. сб. / СГТУ. - Саратов, 2000. -С. 159-162.

5. Насад Т. Г. Определение силовых зависимостей при высокоскоростной обработке с дополнительным тепловым воздействием / Т.Г. Насад // СТИН. -2001. - № 6. - С. 26-28.

6. Насад Т. Г. Динамические характеристики инструмента при высокоскоростной лезвийной обработке с дополнительным тепловым воздействием / Т. Г. Насад/

Автоматизация и управление в машино- и проборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. - Саратов, 2001. - С. 123-126.

7. Насад Т. Г. Влияние теплового фактора на формирование качества поверхности деталей при высокоскоростной обработке с фрикционным нагревом зоны резания / Т. Г. Насад, А. А. Шевченко // Технический вуз-наука, образование и производство в регионе : матер. Всерос. науч.-техн. конф. / Тольят. гос. ун-т, Тольятти, 3-4 октября 2001 г. - Тольятти, 2001. - С. 79-85.

8. Насад Т. Г. Динамика высокоскоростного лезвийного резания с дополнительным фрикционным воздействием / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев // Динамика технологических систем : VI Междунар. конф. Ростов н/Д, 2001. -Т.З.-С. 12-16.

9. Насад Т. Г. Теплофизический анализ высокоскоростной лезвийной обработки с фрикционным нагревом зоны резания / Т. Г. Насад // Известия вузов. Машиностроение. - 2001. - № 6. - С. 53-60.

10. Насад Т. Г. Автоматизированный расчет силовых зависимостей при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием / Т. Г. Насад,

Г. А. Козлов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. - Саратов, 2002. - С.135-140.

11. Насад Т. Г. Формирование технологических остаточных напряжений при лезвийной обработке от действия силового фактора / Т. Г.Насад // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб./

СГТУ. - Саратов, 2002. - С. 141-145.

12. Насад Т. Г. Высокоскоростная обработка труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии зоне резания : монография / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев ; Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов : СГТУ, 2002. - 112 с. - ISBN 5-7433-1007-6.

13.Насад Т. Г. Влияние колебаний инструмента на шероховатость обработанной поверхности при высокоскоростной обработке с фрикционным воздействием / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев // Прогрессивные техпроцессы в машиностроении:

тр. Всерос. конф. с междунар. участ. Тольятти, 2002. - С. 125-128.

14. Насад Т. Г. Оценка динамических характеристик инструмента при высокоскоростной лезвийной обработке с фрикционным нагревом зоны

резания / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев // Известия вузов. Машиностроение. -2002.6.-С. 51-57.

15.Насад Т. Г. Определение силовых параметров процесса фрикционно-лезвийного резания / Т. Г. Насад // СТШ. - 2002. - № 9. - С. 31-33.

16.Насац Т. Г. Особенности формирования качества поверхности после высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2003. -№ 1. - С. 75-82.

17.Насад Т. Г. Особенности формирования качества поверхности после термомеханической обработки / Т. Г. Насад // Современные научные и информационные технологии : сб. мат. науч.-метод, конф. Саратов : СГТУ, 2003.- С. 18-20.

18. Насад Т.Г. Динамические характеристики инструмента при высокоскоростной обработке с фрикционным нагревом зоны резания / Т. Г. Насад // Исследование станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей: межвуз. науч. сб. / СГТУ. - Саратов, 2003. - С. 152-157.

19. Насад Т. Г. Шероховатость поверхности после высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: межвуз. науч. сб. / СГТУ. - Саратов, 2003. - С. 58-63.

20. Насад Т. Г. Влияние динамических характеристик высокоскоростного резания с фрикционным нагревом на качество поверхности / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев // СТИН. - 2003. - № 8. - С. 36-39.

21. Насад Т. Г. Влияние силового воздействия на формирование остаточных напряжений / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения : межвуз. науч. сб. / СГТУ. - Саратов, 2003.-С. 55-57.

22. Насад Т. Г. Высокоскоростная лезвийная обработка труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев // Актуальные проблемы конструкторско-технологического обеспечения машиностроительного производства : сб. матер. Междунар. конф.

- Волгоград, 2003. - С. 188-190.

23.Насад Т. Г. Особенности обработки жаропрочных сплавов / Т. Г. Насад // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб./

СГТУ. - Саратов, 2004. - С. 101-103.

24. Насад Т. Г. Оптимизация параметров процесса высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад //Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. - Саратов, 2004. - С. 97-100.

25.Насад Т. Г. Качество поверхности после высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Технология машиностроения. -2004. -№ 3. - С. 11-13.

26. Насад Т. Г. Оптимизация параметров процесса высокоскоростной обработки при обработке коррозионностойких сталей / Т. Г. Насад // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения : межвуз. науч. сб. / СГТУ.

- Саратов, 2004. - С. 143-147.

»222 4 3

27. Насад Т. Г. Влияние конвективного теплообмена на тепловое нагружение режущего инструмента / Т. Г. Насад // Теплофизические и технологические аспекта управления качеством в машиностроении : тр. всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участ. Тольятти: ТГУ, 2005. - С. 127-130.

28. Насад Т. Г. Износ лезвийного инструмента при высокоскоростной обработке с дополнительным тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2005. - № 1(6). -С. 80-84.

29. Пат. 2162771 РФ, МПК7 В 23 Б 81/00. Устройство для фрикционно-лезвийного резания /Я. И. Барац, Г. А. Козлов, Т. Г. Насад. - № 99102146/02 ; Заявлено 01.02.99 ; Опубл. 10.02.01 // Изобретения. Полезные модели. - 2001. - № 4. - С. 235.

30. Заявка 2004100763/02 РФ, МПК7 В 23 С 3/00. Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей / Т. Г. Насад. -Заявлено 8.01.04 ; Опубл. 27.06.05 // Изобретения. Полезные модели. - 2005. -№ 18 (1 Ч.). - С. 146.

РНБ Русский фонд

2006-4 17321

Лицензия ИД№ 06268 от 14.11.01

Подписано в печать 02.11.05 Формат 60x84 1/16

Бум. тип. Усл. печл. 1,86 (2,0) Уч.-изд.л. 1,8

Тираж 100 экз. Заказ 392 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО РЕЗАНИЯ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Классификация способов высокоскоростного резания сталей с применением дополнительных потоков энергии.

1.1.1. Обработка резанием с вибрациями.

1.1.2. Обработка с дополнительным тепловым воздействием.

1.1.3.Плазменный нагрев.

1.1 АЭлектроконтактный нагрев.

1.1.5.Лазерный нагрев.

1.1.6.Индукционный нагрев.

1.1.7.Термофрикционный нагрев.

1.1.8. Высокоскоростная обработка.

1.1.9. Высокоскоростная обработка с дополнительным тепловым воздействием.

1.2. Концепция системного подхода к анализу методов высокоэффективной механообработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания.

1.3. Влияние физико-технических подсистем процесса ВСО с дополнительным тепловым воздействием на качество обработки.

1.4. Сравнительный анализ методов механообработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания. Постановка основных задач исследования.

2. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ.

2.1. Основные направления феноменологической модели системы высокоскоростной обработки с тепловым воздействием.

2.2. Феноменологическая модель процесса высокоскоростной обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания.

2.3. Выводы.

3. АНАЛИЗ ЭНЕРГОСИЛОВОЙ ПОДСИСТЕМЫ ПРОЦЕССА ВЫСОКОСКОРОСТНОГО РЕЗАНИЯ

С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ТЕПЛОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ.

3.1. Анализ влияния энергосиловых параметров процесса на эффективность обработки.

3.1.1. Системный подход к анализу влияния энергосиловых параметров на производительность и качество обработки.

3.1.2. Особенности энергосиловых параметров при обработке с различными видами теплового воздействия.

3.2. Исследование силовых параметров при обработке с фрикционным нагревом зоны резания.

3.3. Исследование силовых зависимостей при высокоскоростной обработке с дополнительным тепловым воздействием.

3.4. Экспериментальные исследования энергосиловых параметров процесса высокоскоростной обработке с фрикционным воздействием.

3.4.1. Методика исследования и аппаратура.

3.4.2. Оценка точности полученных результатов.

3.5. Выводы.

4. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ.

4.1. Анализ влияния тепловых процессов на эффективность обработки с позиций системного подхода.

4.1.1 Системный подход к анализу влияния тепловых процессов на производительность и качество комбинированной обработки.

4.1.2. Теплофизические исследования методов обработки с дополнительным тепловым воздействием.

4.2. Теплофизическая модель процесса обработки с дополнительным фрикционным воздействием.

4.2.1.У прощенная теплофизическая модель обработки с тепловым воздействием.

4.2.2. Температурное поле в детали и фрикционном диске при обработке с дополнительным тепловым воздействием.

4.2.3. Оценка влияния конвективного теплообмена на тепловую обстановку инструмента (диска).

4.3. Тепловые процессы в условиях высокоскоростной обработки.

4.3.1. Анализ методов высокоскоростной обработки.

4.4. Обобщенная теплофизическая модель процесса высокоскоростной обработки с дополнительным фрикционным воздействием.

4.4.1. Упрощенная теплофизическая модель высокоскоростной обработки с тепловым воздействием.

4.4.2. Температурные поля в детали и инструменте при высокоскоростной обработке.

4.5. Экспериментальные исследования тепловых процессов элементов технологической системы при высокоскоростной обработке с фрикционным подогревом.

4.5.1. Оценка точности результатов экспериментов.

4.6. Выводы.

5. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ.

5.1. Системный подход к анализу влияния колебательных процессов на эффективность В СО с дополнительными потоками энергии.

5.2. Динамические характеристики инструмента при высокоскоростной обработке с фрикционным нагревом зоны резания.

5.3. Экспериментальные исследования динамических характеристик элементов технологической системы при обработке с тепловым воздействием.

5.3.3. Экспериментальное определение декремента собственных колебаний системы «шпиндель-диск».

5.4. Выводы.

6. СТОЙКОСТЬ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ.

6.1. Системный подход к вопросу обеспечения стойкости режущего инструмента при высокоскоростной обработке с дополнительным тепловым воздействием в зоне резания.

6. 2. Основные факторы, влияющие на разрушение режущего инструмента.

6.2.1. Влияние силового фактора на изнашивание режущего инструмента.

6.2.2. Влияние теплового фактора на стойкость реж. инструмента.

6.2.3. Влияние колебаний на стойкость инструмента.

6.3. Современные подходы к процессу изнашивания режущего инструмента.

6.3.1. Термофлуктуационный подход.

6.3.2. Структурно-энергетический подход к процессу изнашивания режущего инструмента.

6.4.0собенности изнашивания режущего инструмента в условиях обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания.

6.5.0собенности изнашивания инструмента при высокоскоростной обработке с фрикционным нагревом зоны резания. б.б.Экспериментальные исследования стойкости режущего инструмента при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием.

6.7. Выводы.

7. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ

ЭНЕРГИИ.

7.1. Системный подход к обеспечению качества поверхности деталей.

7.2. Особенности формирования качества поверхности после обработки с дополнительными потоками энергии.

7.3. Качество поверхности при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием.

7.3.1. Формирование шероховатости поверхности при высокоскоростном лезвийном резании с тепловым воздействием.

7.3.2. Исследование структуры и микротвердости поверхности после высокоскоростной обработки с тепловым воздействием.

7.4. Выводы.

8.ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ С ТЕПЛОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ.

8.1. Критерии оптимизации.

8.1.1. Особенности описания ограничений при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием.

8.2. Особенности обработки жаропрочных сплавов.

8.2.1. Режимы резания при обработке жаропрочных сплавов.

8.2.2. Оптимизация режимов резания при обработке жаропрочных сплавов.

8.3. Особенности обработки коррозионностойких сталей и сплавов.

8.3.1. Режимы резания при обработке коррозионностойких сталей и сплавов.

8.3.2. Оптимальные режимы резания при обработке коррозионностойких сталей и сплавов.

Рост научно-технического прогресса неразрывно связан с развитием ведущих отраслей машиностроения - авиационной, ракетной, космической, электронной и атомной техники, энергетического и химического машиностроения, где интенсивно используются труднообрабатываемые материалы со специальными физико-химическими свойствами. Обработка этих материалов имеет свои характерные особенности, качественно отличающие ее от механообработки конструкционных материалов. Согласно исследованиям Д.Г.Евсеева, А.С.Верещаки, Е.У.Зарубицкого, Ю.Г.Кабалдина, Л.В.Окорокова, В.Н.Подураева, Н.И.Резникова, А.Н.Резникова, Н.Н.Рыкалина, С.С.Силина, Н.В.Талантова, М.В.Шатерина и др. основные проблемы при резании жаропрочных и нержавеющих сталей определяются следующими факторами:

-высоким упрочнением материала в процессе деформации резанием, ввиду специфических особенностей строения кристаллической решетки;

-низкой теплопроводностью обрабатываемого материала, приводящей к повышенной температуре в зоне контакта и к активизации адгезионных и диффузионных явлений;

-способностью сохранять исходную прочность и твердость при повышенных температурах, что приводит к высоким удельным нагрузкам на поверхностях контакта детали с режущим инструментом (РИ);

-большой истирающей способностью жаропрочных и нержавеющих сталей, обусловленной наличием второй фазы (кроме твердого раствора) образующей интерметаллидные включения;

-пониженной виброустойчивостью движения резания, вызванной повышенной упрочняемостью нержавеющих и жаропрочных материалов при неравномерности протекания процесса их пластического деформирования;

-невысоким качеством поверхности из-за повышенной пластичности труднообрабатываемых материалов;

-значительной разнозернистостью и неравномерностью плохо деформируемых зон, приводящей к резкому возрастанию сил резания, температур и к быстрому разрушению режущей части инструмента.

Принимая во внимание основные проблемы, возникающие при резании жаропрочных и нержавеющих сталей наиболее важными факторами, определяющими возможность высокоэффективной обработки резанием высокопрочных, жаропрочных и других труднообрабатываемых материалов являются:

- обеспечение возможно большей прочности режущей кромки; минимизация энергосиловых параметров;

- создание высокой жесткости и виброустойчивости элементов технологической системы (ТС);

- управление тепловыми потоками в зоне резания для обеспечения заданного качества поверхности.

Развитие новых отраслей науки и техники, а также освоение новых конструкций машин и механизмов находятся в прямой зависимости от развития методов высокопроизводительной обработки высокопрочных сталей, жаропрочных, нержавеющих и других материалов с особыми физико-химическими свойствами. Многолетняя практика показывает, что в современном производстве не существует универсальных методов обработки, в равной мере эффективных для обработки материалов всех видов. Каждый метод (обычное резание, вибрационное, обработка с предварительным нагревом и др.) имеет свою конкретную область рационального применения. Выбор метода обработки обусловлен, с одной стороны требованиями, предъявляемыми к форме, точности и качеству поверхности, и с другой - достигаемой экономической эффективностью обработки и производительностью процесса.

Наибольшей эффективностью при резании труднообрабатываемых материалов, как показали работы Е.У.Зарубицкого, Ю.Г.Кабалдина, Л.В.Окорокова, В.Н.Подураева, Н.И.Резникова, А.Н.Резникова, Н.Н.Рыкалина, Н.В.Талантова, М.В.Шатерина и др. ученых, обладают методы, сочетающие механическое и тепловое воздействие, позволяющие облегчить процесс стружкообразования и повысить производительность обработки. Их применение, вместе со значительным ростом производительности, позволяет обеспечивать качество поверхности деталей, соответствующее, в основном, черновым и получистовым операциям, так как дополнительное тепловое воздействие вызывает образование деформированной структуры, растягивающих остаточных напряжений, их неравномерное распределение в поверхностном слое и т.д. Устранение указанных недостатков возможно с введением дополнительной операции по удалению дефектного слоя и улучшению макро- и микрогеометрических параметров качества поверхности детали.

Чистовую обработку труднообрабатываемых материалов обычно производят инструментом из сверхтвердых материалов (СТМ) на малых скоростях резания 10.25 м/мин из-за интенсивного износа РИ, вызванного активизацией тепловых процессов. Высокие температуры, сопровождающие обработку труднообрабатываемых материалов, вызваны низким коэффициентом теплопроводности. По этой же причине материалы данной группы не обрабатываются шлифованием. Исключение составляют алмазно-эльборовые круги, представляющие собой дорогостоящий инструмент, не обладающий высокой производительностью. В этой связи существует необходимость разработки более производительного способа, обеспечивающего приемлемую стойкость режущего инструмента при невысокой себестоимости и сложности его изготовления. К перспективным направлениям развития методов чистовой и отделочной обработки относят высокоскоростное резание (ВСР), обеспечивающее качество поверхности, сопоставимое с качеством, получаемым после шлифования, но значительно выигрывающее по производительности. Несмотря на указанные достоинства, высокоскоростная обработка предполагает использование специальных инструментальных материалов, высокоскоростного оборудования, реализующего скорости резания 104-105 м/мин и тщательную балансировку вращающихся элементов станочной системы. Для наилучшего понимания физической сущности процесса и управления формообразованием поверхности необходимо проведение комплексных исследований.

Наиболее полно отвечает требованиям новый метод обработки труднообрабатываемых материалов, сочетающий высокоскоростное резание с тепловым воздействием, позволяющий обрабатывать жаропрочные, высокопрочные, коррозионностойкие стали и сплавы на форсированных режимах резания. В основу исследований положена ВСО (аналогичная схеме торцевого фрезерования) с предварительным нагревом поверхности (силами трения), однако без потери общности указанный метод может быть реализован с использованием различных способов нагрева поверхности детали. Применение нового метода обеспечивает высокую производительность (в 2.5 раз выше, чем при обычном резании), качество поверхности деталей (Rz 5.7 мкм), обеспечивает длительную стойкость режущего инструмента.

Цель работы. Обеспечение производительности и качества высокоскоростной лезвийной обработки труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания, повышения стойкости режущего инструмента с расширением областей эффективного использования комбинирования энергий.

Научная новизна работы. На основании комплексных теоретических и экспериментальных исследований, а также внедрения результатов в производство решена актуальная проблема, связанная с повышением эффективности обработки труднообрабатываемых материалов на базе нового метода высокоскоростной лезвийной обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания, научная новизна которой заключается в следующем:

1 .Обоснована методология обеспечения качества и производительности обработки труднообрабатываемых материалов, базирующаяся на концепции системного подхода к высокоскоростной обработке (ВСО) с дополнительными потоками энергии в зоне резания, рассматриваемой как совокупность трех подсистем, таких как теплофизическая, динамическая и энергосиловая с применением математических моделей различного вида.

2. Разработан комплекс взаимосвязанных моделей, описывающих физическую сущность процесса высокоскоростной обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания, состоящий из:

- феноменологической модели процесса высокоскоростной обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания, учитывающей наличие связей между энергосиловой, теплофизической и динамической подсистемами, основанной на принципах термодинамики;

- математических моделей для определения энергосиловых параметров в условиях высокоскоростной обработки дополнительными потоками энергии в зоне резания, базирующихся на принципах термодинамического равновесия;

- теплофизических моделей, целеориентированных на оптимизацию теплового воздействия и управления показателями качества с применением одномерных и двумерных источников теплоты;

- экспериментально-аналитической модели взаимосвязи колебательных процессов режущего инструмента с микрогеометрическими параметрами точности деталей из труднообрабатываемых материалов на основе оптимизации технологического режима с учетом теплового воздействия.

3. Разработана экспериментально-аналитическая модель процесса изнашивания режущего инструмента, направленная на выявление механизма повышения стойкости РИ в условиях высоких скоростей резания, температур и дискретного характера взаимодействия РИ с деталью.

4. Идентифицированы процессы в технологической системе, связанные с формообразованием, на основе комплекса теоретико-экспериментальных моделей, направленных на организацию и управление качеством поверхностей деталей при ВСО с тепловым воздействием.

5. Оптимизированы технологические режимы различных групп труднообрабатываемых материалов при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием, учитывающие закономерности протекания в зоне резания термомеханических явлений.

Практическая ценность работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработан метод (заявка 2004100763/02 РФ), обеспечивающий повышение производительности в 2.5 раз и качества обработки деталей из труднообрабатываемых материалов Х23Н18, ХН35ВТ, ХН77ТЮР, Х18Н9Т, 4X13, ЭП853 и др. с Rz 15.20 до Rz 5.7 мкм в условиях высокоскоростного резания с дополнительным тепловым воздействием за счет минимизации энергосиловых, тепловых и динамических факторов процесса. Предложена конструкция устройства (Пат. 2162771 РФ) для реализации ВСО с дополнительным энергетическим воздействием, позволяющая избежать использования специализированного оборудования для дополнительного нагрева, снизить затраты на потребляемую мощность и сократить расход инструментального материала.

Реализация результатов работы. На основе результатов исследований на предприятиях машиностроительной, приборостроительной и станкостроительной промышленности г.Саратова, Энгельса, Воронежа внедрены методы и средства, обеспечивающие ВСО с дополнительным тепловым воздействием (ОАО «Микрошлиф», АО «Спецавто», ООО «РАДОН и К», ЗАО НПК «Энергия»), поверхностное упрочнение плоских поверхностей деталей из штамповых сталей, улучшение динамических характеристик РИ (фрикционного диска), технические предложения по совершенствованию конструкции опытных образцов инструмента. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе на кафедре «Технология машиностроения» ТГУ (г. Тольятти).

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 21 конференции различных уровней: Пятой Международной конференции «Точность и надежность технологических и транспортных систем» (Пенза, 1999); Международной конференции «Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий» (Волгоград, 1999); Третьей Всероссийской конференции «Современные технологии в машиностроении - 2000» (Пенза, 2000); Второй Всероссийской конференции «Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2000); Всероссийской конференции «Методы и средства измерений» (Нижний Новгород, 2000); Всероссийской конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2000); Международной конференции «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2000» (Волжский, 2000); Четвертой Всероссийской конференции «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2001); Международной конференции «Комплексное обеспечение показателей качества транспортных и технологических машин» (Пенза, 2001); Всероссийской конференции «Технический вуз - наука, образование и производство в регионе» (Тольятти, 2001); Международной конференции «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2001» (Волжский, 2001); Всероссийской конференции «Перспективы развития Волжского региона» (Тверь, 2001); Шестой Международной конференции «Динамика технологических систем» (Ростов-на-Дону, 2001), Всероссийской конференции с международным участием «Прогрессивные техпроцессы в машиностроении» (Тольятти, 2002); пятой

Всероссийской конференции «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2002), Всероссийской конференции с международным участием «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2002), Международной конференции «Актуальные проблемы конструкторско-технологического обеспечения машиностроительного производства» (Волгоград, 2003), конференции «Современные научные и информационные технологии» (Саратов, 2003), Всероссийской конференции с международным участием «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2004), седьмой Международной конференции «Динамика технологических систем-2004» (Саратов, 2004), Всероссийской конференции с международным участием «Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении» (Тольятти, 2005), а также на заседаниях кафедр «Технология и оборудование электрофизических и электрохимических методов обработки» Энгельсского технологического института СГТУ, «Технология машиностроения» (2002, 2004 г.), «Автоматизация и управление технологическими процессами» (2002-2005 г.) СГТУ, на расширенном заседании кафедры «Технология машиностроения» Пензенского государственного университета (2005 г.), а также на выездном заседании Головного совета «Машиностроение» Министерства образования и науки РФ (Саратов, 2005г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 85 работ (11 в изданиях, рекомендованных ВАК), в том числе 2 монографии, 1 патент и 1 заявка.

Положения выносимые на защиту

1. Исследование нового метода комбинированной обработки, сочетающего высокие скорости лезвийного резания 10.30 м/с в условиях предварительного нагрева с применением системного подхода для повышения эффективности резания труднообрабатываемых материалов и расширения областей эффективного использования.

2. Обоснование и разработка модели энергосиловых параметров процесса ВСО с дополнительным тепловым воздействием для оценки тепловой обстановки и регулирования мощности процесса через управляемые параметры системы, режимы резания (гл. 3).

3. Создание комплексной теплофизической модели процесса ВСО с дополнительным тепловым воздействием с учетом прерывистости процесса резания, периодизации теплового воздействия, конвективного теплообмена (гл. 4).

4. Разработка экспериментально-аналитической модели динамического анализа элементов ТС, оказывающих превалирующее влияние на показатели эффективности процесса с целью минимизации их негативного воздействия на качество обработанной поверхности (гл. 5).

5. Исследование и реализация методов повышения стойкости режущего инструмента в условиях ВС прерывистой обработки с дополнительными потоками энергии (гл. 6).

6. Исследование структуры, микротвердости и шероховатости поверхности для комплексной оценки качества поверхностного слоя после ВСО с дополнительным тепловым воздействием и выявление целесообразности сочетания различных методов обработки (гл. 7).

7. Разработка модели оптимизации режимов высокоскоростного резания жаропрочных и коррозионностойких сталей с учетом теплового воздействия (гл. 8).

8.5. Выводы

1 .Оптимизация процессов резания с применением дополнительных потоков энергии осуществляется по двум направлениям: оптимизация параметров нагрева для снижения затрат на эксплуатацию РИ; комплексная оптимизация для повышения производительности и снижения себестоимости изготовления деталей.

2.0собенности описания ряда ограничений при ВСО с тепловым воздействием включают в себя в качестве переменного параметра температуру предварительного нагрева обрабатываемого материала.

3.Получены зависимости для определения оптимальных режимов резания при обработке жаропрочных материалов. Оптимальные режимы резания соответствуют следующим диапазонам: скорость резания V=10.7,5 м/с; подача Sz= 0,03.0,04 мм/зуб; глубина резания а= 1,1. 1,5 мм.

4.С учетом особенностей обработки коррозионностойких сталей получены значения оптимальных режимов резания для обработки деталей из стали Х18Н10Т: скорость резания V=15,5 м/с; подача Sz= 0,04 мм/зуб; глубина резания а=1,3 мм; aj =0,3 мм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований и реализации на производственных предприятиях сделаны следующие выводы:

1. Анализ научно-технической информации по вопросу повышения эффективности обработки труднообрабатываемых материалов показал, что в наибольшей степени увеличение производительности и повышение качества поверхности возможно с использованием комбинирования различных типов энергий за счет совмещения высокоскоростной обработки с дополнительным тепловым воздействием.

2. Обоснована методология повышения эффективности обработки резанием труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания, базирующаяся на концепции системного подхода к проблеме обеспечения роста производительности и улучшения качества поверхности.

3. Разработана феноменологическая модель процесса ВСО с дополнительными потоками энергии в зоне резания с позиций системного подхода. Определены основные закономерности исследуемого процесса, взаимного влияния энергосиловой, теплофизической и динамической подсистем друг на друга и на выходные параметры качества обработки с термодинамических представлений.

4. Получены математические модели для определения энергосиловых параметров в условиях высокоскоростной обработки дополнительными потоками энергии в зоне резания, базирующиеся на принципах термодинамического равновесия, позволяющие рассчитывать составляющие силы резания.

5. Разработан комплекс теоретических моделей по определению баланса теплоты, средних и максимальных температур в контактирующих телах на базе двумерных и одномерных источников теплоты с учетом конвективного теплообмена и периодизации теплового воздействия, целеориентированного на оптимизацию теплового воздействия и управление показателями качества.

6. На основе оптимизации технологического и теплового режимов сформирована экспериментально-аналитическая модель минимизации влияния колебательных процессов' на микрогеометрические параметры деталей из труднообрабатываемых материалов.

7. Разработана модель процесса изнашивания РИ в условиях высоких скоростей резания, температур и дискретного характера взаимодействия РИ с деталью, позволяющая выявить наиболее значимые факторы (температуры, силы резания, вибрации), влияющие на износ РИ, определить рациональные условия его эксплуатации, прогнозировать стойкость РИ в зависимости от теплового и технологического режима.

8. Исследовано качество поверхностного слоя деталей после ВСО с дополнительными потоками энергии в зоне резания на основе комплекса теоретико-экспериментальных моделей, направленных на организацию и управление качеством поверхности деталей.

9. Проведена оптимизация режимов резания при ВСО с тепловым воздействием различных групп труднообрабатываемых материалов с учетом закономерностей протекания в зоне резания термомеханических явлений.

10. Внедрение метода ВСО с дополнительными потоками энергии в зоне резания в производство и соответствующие рекомендации по совершенствованию конструкции РИ позволили повысить производительность обработки в 2,4.5,0 раз, качество поверхности с Rz 15.20 до Rz 5.7, стойкость в 2,0.2,5 раза.

1. Абраменко Ю. Е. Влияние структуры чугунов на их твёрдость и свойства / Ю. Е. Абраменко // Вестник машиностроения.- 1988. № 3. - С. 49-51.

2. Аваков А. А. Новый метод управления сходящей стружкой путем ввода в зону резания электрических токов от 30 до 640 А /А. А. Аваков, Л. М. Саргсян // Исследование процесса резания и режущего инструмента : сб. тр. / Томск, 1984.-С. 45-48.

3. Аксенов В. А. Теплофизический анализ технологических процессов комбинированной обработки деталей из конструкционных сталей /В. А. Аксенов, В. В. Иванцивский // Известия вузов. Машиностроение. 1997. - № 4-6. - С. 86-90.

4. Амензаде Ю. А. Теория упругости.- М.: Высшая школа, 1976. 272 с.

5. Андреев Г. С. Удар при прерывистом резании металлов / Г. С. Андреев // Вестник машиностроения. 1971. - № 3. - С. 65-68.

6. Бабей Ю. И. Упрочнение поверхностных слоев стальных и чугунных деталей фрикционной обработкой / Ю. И. Бабей, В. В. Швец, И. В. Гурей // Вестник машиностроения. 1997. - № 10. - С.39-40.

7. Безъязычный В. Ф. Расчёт остаточных напряжений в поверхностном слое деталей при механической обработке с учетом структурно-фазовых превращений / В. Ф. Безъязычный, Н. А. Тихомирова // Вестник машиностроения.- 1993. № 5-6. - С.37-39.

8. Безъязычный В. Ф. Расчёт температурных остаточных напряжений в поверхностном слое при плоском шлифовании / В.Ф Безъязычный // Физика и химия обработки материалов. 1976. - № 5. - С.37-42.

9. Белоус М. В. Превращения при отпуске стали / М. В. Белоус, В. Т. Черепин, М. А. Васильев. М.: Машиностроение, 1993. - 231 с.

10. Ю.Бендат Дж. Применение корреляционного и спектрального анализа / Дж. Бендат, А. Пирсол. М. : Мир, 1983.-312 с.

11. П.Бендат Дж. Измерение и анализ случайных процессов / Дж. Бендат, А. Пирсол.- М. : Мир, 1974 .- 203 с.

12. Бобров В. Ф. Основы теории резания металлов.- М. : Машиностроение, 1975.- 344 с.

13. З.Бобров В. Ф. Развитие науки о резании металлов / В. Ф Бобров, Г. И. Грановский, Н. Н. Зорев.- М. : Машиностроение, 1968.- 416 с.

14. Н.Бобров В. Ф. Особенности образования суставчатой и элементной стружки при высоких скоростях / В. Ф. Бобров, А. И. Сидельников // Вестник машиностроения. 1976. - № 7. - С. 61-66.

15. Бондарев В. А. Теплотехника / В. А. Бондарев, А. Е. Процкий, Р. Н. Гринкевич. Минск : Вышейшая школа, 1976. - 384 с.

16. Боровской Г. В. Высокоскоростное фрезерование серого чугуна / Г. В. Боровской, О. Б. Якушева // Станки и инструмент. 1993. - № 2. - С. 29-32.

17. Верещака А. С. Режущие инструменты с износостойким покрытием / А. С. Верещака, И. П. Третьяков.- М.: Машиностроение, 1986. 192 с.

18. Виноградов Д. В. Термофлуктуационный подход к изнашиванию режущего инструмента / Д. В. Виноградов, А. Е. Древаль // Теплофизика технологических процессов: тез. докл. 8 конф. /Рыбинский авиац. техн. институт. Рыбинск, 1992. - С. 20-21.

19. Воронин Г. Ф. Основы термодинамики. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1987. - 192 с.

20. Вульф А. М. Резание металлов.- М.: Машиностроение, 1973.- 496 с.

21. Генкин М. Д. Виброакустическая диагностика машин и механизмов / М. Д. Генкин, А. Г. Соколова. М.: Машиностроение, 1987.- 288 с.

22. Гинзбург И. П. Теория сопротивления и теплопередачи. СПб. : Изд-во СПбГУ, 1970. - 375 с.

23. Гамрат-Курек JL И. Экономика инженерных решений в машиностроении.- М. : Машиностроение, 1986. 256 с.

24. Гуляев А. П. Термическая обработка стали. М. : Машгиз, 1960. - 495 с.

25. Грачев Ю. П. Математические методы планирования эксперимента. М. : Машиностроение, 1970.- 278 с.

26. Дальский А. М. Наследственные связи заготовительного и механообрабатывающего производства / А. М. Дальский // Вестник машиностроения. 1998. - №1. - С. 34-36.

27. Джонсон У. Теория пластичности для инженеров / У.Джонсон, П. Меллор. -М.: Машиностроение, 1979.- 568 с.

28. Евсеев Д. Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д. Г. Евсеев. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1975. - 128 с.

29. Евсеев JI. JI. Исходные положения и зависимости для расчета характеристик динамики процесса резания металлов / JI.JI. Евсеев // Вестник машиностроения. 1995. - № 2. - С. 29-32.

30. О.Жарков И. Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. СПб. : Машиностроение, 1986.- 184 с.

31. Железнов Г. С. Определение угла сдвига при резании металлов / Г. С. Железнов //Известия вузов. Машиностроение. 1998. - № 4-6. - С. 104.

32. Жовинский А. Н. Инженерный экспресс-анализ случайных процессов / А. Н. Жовинский, В. Н Жовинский. М.: Энергия, 1970. -113 с.

33. Ивашев-Мусатов О. С. Теория вероятности и математическая статистика. -М.: Наука, 1989.-256 с.

34. Игнатьев А. А. Динамика высокоскоростного лезвийного резания с дополнительным фрикционным воздействием / А. А. Игнатьев, Т. Г. Насад // Динамика технологических систем : тр. VI Межд. конф., Ростов/Дону, 2001. -Т.З.-С. 12-16.

35. Игнатьев А. А. Влияние динамических характеристик высокоскоростного резания с фрикционным нагревом на качество поверхности / А. А. Игнатьев, Т. Г. Насад // СТИН. 2003. - № 8. - С. 36-39.

36. Ипатов Н. С. Влияние высокоскоростного резания на качество поверхности и размерную точность детали / Н. С. Ипатов, Л. С. Паокина // Теплофизика технологических процессов : тез. докл. 8 конф./ Рыбинский авиац. техн. ин-т.- Рыбинск, 1992. С. 136-138.

37. Кабалдин Ю. Г. Расчёт износа режущего инструмента на основе структурно-энергетического подхода к его прочности / Ю. Г. Кабалдин, Б. И. Молоканов, В. В. Высоцкий // Вестник машиностроения. 1993. - № 9. - с. 33-36.

38. Кабалдин Ю. Г. Жесткопластическая модель процесса резания металлов / Ю. Г. Кабалдин, А. И. Хромов, Ю.Г. Егорова // Вестник машиностроения. 1998.- № 2. С. 19-23.

39. Кабалдин Ю.Г. К вопросу об адиабатическом сдвиге элемента стружки при резании / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1998. - № 6. - С. 2935.

40. Кабалдин Ю. Г. Резание металлов в условиях адиабатического сдвига элемента стружки / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1995. - № 7.-С. 19-26.

41. Кабалдин Ю. Г. Универсальная модель изнашивания режущего инструмента и методы повышения его работоспособности / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1993. - № 11. - С. 31-34.

42. Кабалдин Ю. Г. Управление качеством поверхностного слоя при резании в автоматизированном производстве / Ю. Г. Кабалдин, Ю. В. Дунаевский, О. И. Медведева // Вестник машиностроения 1993. № 3. - С. 36-39.

43. Кабалдин Ю. Г. Механизм деформации срезаемого слоя и стружкообразование при резании / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1993. - № 7. - С. 25-29.

44. Кабалдин Ю. Г. Управление стружкообразованием при резании углеродистых сталей / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1992. -№ 2. - С. 44-49.

45. Кабалдин Ю. Г. Трение и износ инструмента при резании / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1995. - № 1. - С. 26-32.

46. Кабалдин Ю. Г. Структурно-энергетический подход к процессу изнашивания режущего инструмента / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1990. -№12.-С. 62-68.

47. Кабалдин Ю. Г. Повышение устойчивости процесса резания / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1991. - № 6. - С. 37-40.

48. Кабалдин Ю. Г. Разрушение режущей части твердосплавного инструмента под действием адгезионных явлений / Ю. Г. Кабалдин // Станки и инструмент. 1981. - № 2. - С. 23-25.

49. Кабалдин Ю. Г. Исследование температуры и адгезии при непрерывном и прерывистом резании / Ю. Г. Кабалдин // Станки и инструмент. 1980. - № 4. - С. 27-29.

50. Кабалдин Ю. Г. Термодинамический подход к анализу причин возникновения вибраций при резании / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1994. - № 4. - С.

51. Кабалдин Ю. Г. Энергетические принципы управления процессами механообработки в автоматизированном производстве / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1993. - № 1 .- С. 37-42.

52. Камалов В. С. Экспериментальное и теоретическое обоснование обработки металлов резанием со сверхвысокими скоростями / В. С. Камалов, С. С. Корнеев, В. М. Корнеева // Вестник машиностроения. 1991. - № 12. - С. 3841.

53. Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. М. : Наука, 1989.-256 с."

54. Кедров С. С. Колебания в металлорежущих станках. М. : Машиностроение, 1978.- 199 с.

55. Кирюшин И. Е. Исследование влияния технологических остаточных напряжений на надежность конструкций / И. Е. Кирюшин, С. Н. Салиенко Т.

56. Г. Насад // Автоматизация и управление в машино- и проборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ.- Саратов, 2005. С. 109-111.

57. Кирюшин Д. Е. Обработка резанием титановых сплавов / Д. Е. Кирюшин, Т. Г. Насад // Автоматизация и управление в машино- и проборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ.- Саратов, 2005. С. 105-108.

58. Кирюшин И. Е. Методы исследования технологических остаточных напряжений / И. Е. Кирюшин, Т. Г. Насад // Автоматизация и управление в машино- и проборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ.- Саратов, 2005. С. 102-104.

59. Козлов Г. А. Фрикционно-лезвийная обработка материалов / Г. А. Козлов, Т. Г. Насад ; Технол. ин-т. Сарат. гос. техн. ун-та,- Энгельс, 1996,- 15 с. Деп. в ВИНИТИ, № 2009-В96.

60. Козлов Г. А. Исследование силовых зависимостей фрикционно-лезвийной обработки / Г. А. Козлов, Т. Г. Насад ; Технол. ин-т. Сарат. гос. техн. ун-та.-Энгельс, 1996,- 12 с. Деп. в ВИНИТИ, № 2290-В96.

61. Козлов Г. А. Исследование структуры и механических свойств поверхности термомеханической обработки / Г. А. Козлов, Т. Г. Насад // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения : межвуз. науч. сб. / СГТУ.- Саратов, 2001. - С. 88-90.

62. Колев К. С. Точность обработки и режимы резания / К. С. Колев, J1.M. Горчаков,- М.: Машиностроение, 1976. 144 с.

63. Комиссаров В. И. Точность, производительность и надежность в системе проектирования технологических процессов / В. И. Комиссаров, В. И Леонтьев. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

64. Корнеева В. М. Расчет нагрева и охлаждения режущего инструмента при обработке со сверхвысокими скоростями резания // Известия вузов. Машиностроение. 1987. - № 11 .- С. 139-141.

65. Корнеева В. М. Влияние частоты вращения режущего инструмента при сверхскоростном фрезеровании на его тепловое состояние / В. М. Корнеева //Известия вузов. Машиностроение. 1988 .-№ 1. - С. 149-153.

66. Корнеева В. М. Гипотеза резания при обработке металлов со сверхвысокими скоростями резания / В. М. Корнеева, С. С. Корнеев, В. С. Камалов // Известия вузов. Машиностроение. 1985. - № 6. - С. 157-159.

67. Корнеева В. М. Температура резания при обработке металлов со сверхвысокими скоростями резания / В. М. Корнеева, С. С. Корнеев, В. С. Камалов // Известия вузов. Машиностроение. 1986. - № 2. - С. 142-145.

68. Коршунов В. Я. Расчет глубины упрочнения и остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании / В.Я. Коршунов // СТИН. -1998. -№ 12.-с. 24-27.

69. Косоногова Л. Г. Расчет параметров температурного поля при фрезеровании с подогревом заготовки / Л. Г. Косоногова, Г. А. Лущаев, Г. И. Хмеленко // Станки и инструмент. 1993. - № 2. - С. 32-34.

70. Костина Т. П. Влияние режимов резания и геометрии инструмента на температурные условия процесса резания при термофрикционной обработке стали / Т. П. Костина // Оптимизация процессов резания жаро- и особо прочных материалов. Уфа, 1987. - С. 66-70.

71. Кравченко Б. А. Силы, остаточные напряжения и трение при резании металлов. Куйбышев : Куйбышев, книжн. изд-во, 1962. - 180 с.

72. Кроян С. А. Интенсивность изнашивания твердосплавных инструментов при трении с подогревом / С. А. Кроян // Вестник машиностроения. 1996. -№ 8 .- С. 45-47.

73. Кудинов В. А. Динамика станков. М. : Машиностроение, 1967. - 360 с.

74. Кумабэ Д. Вибрационное резание. -М. : Машиностроение, 1985. 424с.

75. Кунин В. С. Опыт внедрения плазменно-механической обработки. -Л.:ЛДНТП, 1982.-28 с.

76. Ларин М. Н. и др. О производительности резания закаленных сталей путем электроконтактного подогрева / М. Н. Ларин // Новые методы электрической обработки металлов: сб. мат. М. : Машгиз, 1955.

77. Лазерно-механическое резание металлов / Б. С. Гаврюшенко, Л. В. Окороков, Н. Н. Рыкалин и др. // Физика и химия обработки материалов. -1983. -№2. -С. 4-8.

78. Левин М. А. Влияние изгибных колебаний при точении валов на микрорельеф шероховатой поверхности / М.А. Левин // Известия вузов. Машиностроение. 1984. - № ?.- С. 138-142.

79. Лещинский Н. Я. Исследование ударных нагрузок при торцевом фрезеровании / Н. Я. Лещинский, В. Г. Круцило, А. И. Скочнов // Физ. процессы при резании металлов : сб. тр. / Волгоградский политехи, ин-т. -Волгоград, 1993. С. 61-66.

80. Лоладзе Т. Н. Износ и стойкость режущих инструментов / Т. И. Лоладзе .- М. : Машгиз, 1958. 353 с.

81. Марков А. И. Ультразвуковая обработка материалов. М. : Машиностроение, 1980. - 237 с.

82. Марков А. И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М.: Машиностроение, 1968. - 367 с.

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

84. Макаров А. Д. Износ режущих инструментов. М. : Машиностроение, 1966.-267 с.

85. Макаров В. Н. Термомеханика высокоскоростной лезвийной обработки / В. И. Макаров, С. Л. Проскуряков // Теплофизика технологических процессов : тез. докл. 8 конф. /Рыбинск, авиац. ин-т. Рыбинск, 1992. - С. 138-140.

86. Максимов В. П. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах / В. П. Максимов, И. В. Егоров, В. А. Карасев. М. : Машиностроение, 1987. 208 с.

87. Марочник сталей и сплавов. М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

88. Маслов Г. С. Расчеты колебаний валов. М. : Машиностроение, 1980. -151 с.

89. Мокрицкий Б. Я. Технологическая система резания как система преобразования входных параметров в выходные / Б. Я. Мокрицкий // Известия вузов. Машиностроение. 1992. - № 4-6. - С. 102-108.

90. Насад Т. Г. Исследование качества поверхности фрикционно-лезвийной обработки / Технол. ин-т Сарат гос. техн. ун-та. Энгельс, 1997. - 19 с. - Деп. в ВИНИТИ, № 420-В97.

91. Насад Т. Г. Режущий инструмент для фрикционно-лезвийного резания / Технол. ин-т Сарат гос. техн. ун-та. Энгельс, 1997. - 17 с. - Деп. в ВИНИТИ, № 1861-В97.

92. Насад Т. Г. Оптимизация режимов фрикционно-лезвийного резания/ Технол. ин-т Сарат гос. техн. ун-та. Энгельс, 1998. - 14 с. - Деп. в ВИНИТИ, № 2941-В98.

93. Насад Т. Г. Математическая модель оптимизации режимов фрикционно-лезвийной обработки / Т. Г. Насад // Управляющие и вычислительныекомплексы в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. -Саратов, 1999. С. 78-79.

94. Насад Т. Г. Качество поверхности при фрикционно-лезвийной обработке // Точность и надежность технологических и транспортных систем : сб. ст. V междунар. науч.-техн. конф., Пенза, 25 июня 1999 г. Пенза, 1999. - С. 46.

95. Насад Т. Г. Автоматизированный расчет параметров шероховатости при термофрикционной обработке обработке / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов //Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2000. - С. 106-108.

96. Насад Т. Г. Силы резания при лезвийной обработке с подогревом зоны резания обработке / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2000. -С. 109-110.

97. Насад Т. Г. Измерение шероховатости поверхности при фрикционно-лезвийной обработке / Т. Г. Насад // Методы и средства измерений : тез. докл. всерос. науч.-техн. конф. / Нижегород. гос. техн. ун-т. Нижний Новгород, 2000.-С. 15.

98. Насад Т. Г. Измерение шероховатости при фрикционно-лезвийной обработке / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов // Методы и средства измерений : тез. докл. всерос. науч.-техн. конф. / Нижегород. гос. техн. ун-т. Нижний Новгород, 2000.-С. 15.

99. Насад Т. Г. Измерение температур при фрикционно-лезвийной обработке / Т. Г. Насад //Методы и средства измерений: тез. докл. всерос. науч.-техн. конф. / Нижегород. гос. техн. ун-т. Нижний Новгород, 2000. - С. 15.

100. Насад Т. Г. Определение силовых зависимостей при высокоскоростной обработке с дополнительным тепловым воздействием / Т. Г. Насад // СТИН. -2001.-№6.-С. 26-28.

101. Насад Т. Г. Лезвийная обработка сталей с фрикционным подогревом резания / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов // СТИН. 2000. - № 12 .- С. 27-29.

102. Насад Т. Г. Фрикционно-лезвийная обработка сталей / Т. Г. Насад / Технол. ин-т Сарат. гос. техн. ун-та. Энгельс, 1999. - 114 с.-Деп. в ВИНИТИ 24.11.99, №3463-В99.

103. Насад Т.Г. Системный подход к исследованию процесса лезвийной обработки сталей с фрикционным подогревом зоны резания / Т. Г. Насад // Автоматизация и управление в машино- и проборостроении: межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2000. - С. 65-68.

104. Насад Т. Г. Качество поверхностного слоя закаленных сталей при термофрикционной обработке / Т. Г. Насад, А. А. Шевченко // Автоматизация и управление в машино- и проборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. -Саратов, 2001. С. 127-128.

105. Насад Т. Г. Новые информационные технологии в учебном процессе кафедры ТЭМ / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов // Информационные технологии в образовании : сб. матер, межвуз. научн.-метод. конф. // СГТУ. Саратов, 2000.-С. 20-23.

106. Насад Т. Г. Высокоскоростная обработка закаленных сталей / Т. Г. Насад // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив 2000 : сб. тр. междунар. научн.-техн. конф. / Волжский, 2000 -С. 164-165.

107. Насад Т. Г. Математическая модель тепловых процессов при фрикционной обработке / Т. Г. Насад // Исследование станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей: межвуз. науч. сб. / СГТУ. -Саратов, 2000. С. 159-162.

108. Насад Т. Г. Качество поверхностного слоя закаленных сталей при термофрикционной обработке / Т. Г. Насад, А. А. Шевченко // Автоматизация

109. Ф и управление в машиностроении и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2001. - С. 127-128.

110. Расчет температур при резании лезвийными инструментами: Программа /технол. ин-т. Сарат. гос. техн. ун-та : разработчики Т. Г. Насад, Е. Е. Мурашева. № гос. per. 50200100296. - Энгельс, 2001. - 31 кб.

111. Насад Т. Г. Исследование наплывообразования при термофрикционной обработке / Т. Г. Насад, Г.А. Козлов // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2001.- С. 90-91.

112. Насад Т. Г. Теплофизический анализ высокоскоростной лезвийной обработки с фрикционным нагревом зоны резания / Т. Г. Насад // Известия Вузов. Машиностроение. 2001. - № 6 .- С. 53-60.

113. Насад Т. Г. Автоматизированный расчет силовых зависимостей при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием / Т. Г. Насад, Г.А.

114. Козлов //Автоматизация и управление в машино- и приборостроении:межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2002. - С. 135-140.

115. Насад Т. Г. Формирование технологических остаточных напряжений при4 лезвийной обработке от действия силового фактора / Т. Г. Насад //

116. Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2002- С. 141-145.

117. Насад Т. Г. Высокоскоростная обработка труднообрабатываемых у" материалов с дополнительными потоками энергии зоне резания :монография / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев ; Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов : СГТУ, 2002. - 112 с. - ISBN 5-7433-1007-6.

118. Тольятти, 2002. С. 125-128.

119. Насад Т. Г. Определение силовых параметров процесса фрикционно-лезвийного резания / Т. Г. Насад // СТИН. 2002. - № 9. - С. 31-33.

120. Насад Т.Г. Оценка динамических характеристик инструмента при высокоскоростной лезвийной обработке с фрикционным нагревом зоны резания / Т. Г. Насад, А. А. Игнатьев // Известия Вузов. Машиностроение. -2002.-№6.-С. 51-57.

121. Насад Т.Г. Особенности изнашивания инструмента при высокоскоростной обработке с предварительным нагревом зоны резания / Т. Г. Насад, Е. Е.1. У4

122. Мурашева // Высокие технологии в машиностроении: сб. матер, междунар. науч.- техн. конф., Самара, 19-21 нояб. 2002 г. Самара, 2002. - С. 40-42.

123. Насад Т. Г. Концепция феноменологической модели высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Автоматизация иуправление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. -Саратов, 2003. С. 163-166.

124. Ф 164. Насад Т. Г. Шероховатость поверхности после высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения : межвуз. науч. сб. /f СГТУ. Саратов, 2003.- С. 58-63.

125. Насад Т. Г. Влияние силового воздействия на формирование остаточных напряжений / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов // Прогрессивные направления , , развития технологии машиностроения : межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов,1. Y" 2003.-С. 55-57.

126. Насад Т. Г. Особенности формирования качества поверхности поверхности после термомеханической обработки / Т. Г. Насад // Современные научные и информационные технологии: сб. мат. науч.-метод. конф. / СГТУ. Саратов, 2003. - С. 18-20.

127. Насад Т. Г. Особенности формирования качества поверхности после высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Вестник СГТУ. 2003. - № 1. - С. 75-82.

128. Насад Т. Г. Особенности обработки жаропрочных сплавов / Т. Г. Насад // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2004. - С. 101-103.

129. Насад Т. Г. Исследования стойкости режущего инструмента при обработке жаропрочных материалов / Т. Г. Насад, Г. А. Козлов, Е. Е. Мурашева // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2004. - С. 104-105.

130. Насад Т. Г. Оптимизация параметров процесса высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : межвуз. науч. сб. / СГТУ. -Саратов, 2004. С. 97-100.

131. Насад Т. Г. Качество поверхности после высокоскоростной обработки с тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Технология машиностроения. 2004. -№ 3.- С. 11-13.

132. Насад Т. Г. Оптимизация параметров процесса высокоскоростной обработки при обработке коррозионностойких сталей / Т. Г. Насад // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения : межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2004. - С. 143-147.

133. Насад Т. Г. Качество поверхности при высокоскоростной обработке жаропрочных материалов / Т. Г. Насад, Е. Е. Мурашева // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения : межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2004. - С. 141-143.

134. Насад Т. Г. Износ лезвийного инструмента при высокоскоростной обработке с дополнительным тепловым воздействием / Т. Г. Насад // Вестник СГТУ. 2005.- № 1(6). - С. 80-84.

135. Насад Т. Г. Особенности формирования качества после термофрикционной обработке / Т. Г. Насад, А. В. Дубовиченко // Актуальныепроблемы электронного приборостроения и машиностроения : межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2002. - С. 140-142.

136. Напарьин Ю.А. К расчету температурного поля при прерывистом шлифовании / Ю. А. Напарьин, А. В. Якимов, М. А. Ярмонов // Известия вузов. Машиностроение. 1973. - № 9. - С. 171-175.

137. Окороков JI.B. Точение тугоплавких металлов с предварительным # лазерным подогревом / JI. В. Окороков, А. А. Волков, А. А. Углов // Станкии инструмент. 1989. - № 9. - С. 32-35.

138. Опыты фирмы Крупп. Германский патент № 523594 от 17 апреля 1931 года//Вестник металлопромышленности. 1933. - № 10.

139. Остафьев В. А. Современные методы расчета температурных полей в зоне резания / В. А. Остафьев // Физика и химия обработки металлов. 1986. - № 2.-С. 134-136.

140. Пат. 2162771 РФ, МПК7 В 23 D 81/00. Устройство для фрикционно-лезвийного резания /Я. И. Барац, Г. А. Козлов, Т. Г. Насад. № 99102146/02 ; Заявлено 01.02.99 ; Опубл. 10.02.01 // Изобретения. Полезные модели. - 2001. - № 4. - С. 235.

141. Пановко Я. Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. -М. : Машиностроение, 1976. 320 с.

142. Пахомов Б. Я. Динамические системы и системный подход / Б. Я. < Пахомов, В. И. Большаков // Природа. 1981. - № 6. - С. 79-87.

143. Подпоркин В. Г. Фрезерование труднообрабатываемых материалов / В.Г. Подпоркин, JI. Н. Бердников. СПб. : Машиностроение, СПб. отд., 1983. -136 с.

144. Vм 190. Подураев В. Н. Технология физико-химических методов обработки. М. : Машиностроение, 1985. - 264 с.

145. Подураев В. Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. -М. : Машиностроение, 1977. 304 с.

146. Подураев В. Н. Резание труднообрабатываемых материалов.- М. : Высшая школа, 1974. 590 с.

147. Подураев В. Н. Обработка резанием с вибрациями. М. : ф Машиностроение, 1979. - 350 с.

148. Потапов В. А. Высокоскоростная обработка / В. А. Потапов, Г. И. Айзеншток. М.: ВНИИТЭМР, 1986. - вып. 9. - 60 с.

149. Потапов В. А. Конференция по высокоскоростной обработке / В. А. Потапов // СТИН. 2000. - С. 32-36.

150. Потапов В. А. Третья международная конференция по высокоскоростной механической обработке / В. А. Потапов // СТИН. 2002. - С. 35-39.

151. Протасов Б. В. Энергетические соотношения в трибосопряжении и прогнозирование его долговечности. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1979. -152 с.

152. Пышкин В. А. Повышение предела выносливости деталей регулированием остаточных напряжений / В. А. Пышкин, С. И. Литвиненко, А. В. Побегайло,

153. А. А. Великасов // Вестник машиностроения. 1992. - № 8-9. - С. 54-56.

154. Резников Н. И. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов / Н. И. Резников, Е. В. Бурмистров, И. Г. Жарков и др. М. : Машиностроение, 1972. 200 с.

155. Резников А. Н. Теплофизика резания. М. : Машиностроение, 1969. - 288 с.

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

157. Резников А. Н. Обработка металлов резанием с плазменным подогревом / А. Н. Резников, М. А. Шатерин, B.C. Кунин и др. М. : Машиностроение, 1986.-232 с.

158. Ф 205. Резников А. Н. Тепловые процессы в технологических системах / А. Н. Резников, Л. А. Резников. М. : Машиностроение, 1990. - 288 с. - ISBN 5217-01013-4.

159. Рыкалин Н. Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М. : Машгиз, 1951.-269 с.

160. Рыкалин Н. Н. Лазерная обработка материалов / Н. Н. Рыкалин, А. А. Углов, А.Н. Кокора. М.: Машиностроение, 1975. - 296 с.

161. Рыбин В.В. Большие пластические деформации.- М. : Металлургия. 1986.- 224 с.

162. Сальников А. Н. Трение шероховатых поверхностей в экстремальных условиях : монография / А.Н. Сальников ; Сарат. гос. ун-т им. Н.Г. Чернышевского. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1987. - 136 с.

163. Сидоренко Л. С. Расчет длины контакта стружки с передней поверхностью инструмента / Л. С. Сидоренко // Станки и инструмент, 1996. № 6. - С. 29• 31.

164. Силин С. С. Метод подобия при резании материалов. М. : Машиностроение, 1979. - 152 с.

165. Сипайлов В. А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности. М.: Машиностроение, 1978. - 166 с.

166. Сипайлов В. А. Измерение температуропроводности полубесконечных твердых тел с учетом неоднородности лазерного нагрева / В.А. Сипайлов, JL Д. Загребин, Н. Ф. Сипайлова // Физика и химия обработки материалов. -1988.-№5.-С. 34-36.

167. Справочник технолога-машиностроителя / Под ред. А.Н. Косиловой, Р.К. Мещерякова. М. : Машиностроение, 1986. - 630 с.

168. Старков В .К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве,- М. : Машиностроение, 1989. 269 е.- ISBN 5-217-00583-1.

169. Старков В. К. Оптимизация процесса торцового фрезерования с целью стабилизации динамического воздействия на инструмент и заготовку / В. К. Старков, М. Е. Иремадзе // Вестник машиностроения. 1991. - № 11. - С. 3336.

170. Суслов А. Г. Технологическое обеспечение параметров шероховатости поверхности деталей машин при обработке лезвийным инструментом / А. Г. Суслов // Вестник машиностроения. 1988. - № 1. - С. 40-43.

171. Талантов Н. В. Механизм изнашивания твердосплавного инструмента при обработке сталей / Н. В. Талантов // Вестник машиностроения. 1985. - № 7 -С. 52-57.

172. Талантов Н. В. Контактные процессы и износ режущих поверхностей инструмента / Н. В. Талантов //Совершенствование процессов резания и повышение точности металлорежущих станков : сб. тр. Ижевского механич.

173. V" ин-та. Ижевск, 1968. - С. 73-80.

174. Талантов Н. В. Влияние условий обработки на контактные процессы и стружкообразование / Н. В. Талантов //Совершенствование процессов резания и повышение точности металлорежущих станков: сб. тр. Ижевского механич. ин-та. Ижевск, 1969. - С.46-61.

175. Талантов Н.В., Зарубицкий Е.У. Влияние материала и геометрических параметров на стойкость инструмента при термофрикционной обработкеI

176. Талантов Н. В. Контактные напряжения на передней поверхности инструмента / Н. В. Талантов, И. И. Мансуров // Совершенствование процессов резания и повышение точности металлорежущих станков: сб. тр. Ижевского механич. ин-та. Ижевск, 1970.- С. 89-96.

177. Талантов Н. В. Особенности влияния электроподогрева на механизм контактного взаимодействия / Н. В. Талантов, Н. П. Черемушников // Обработка деталей машин резанием: сб. тр. Волгоград, политехи, ин-та.-Волгоград, 1986. С. 81-86.

178. Ташлицкий Н. Н. Влияние колебаний на стойкость фрез / Н. Н. Ташлицкий, А. В. Попов // Вестник машиностроения. 1991. - № 7. - С. 35-39.

179. Тимошенко С. П. Колебания в инженерном деле. М. : Наука, 1967. -444 с.

180. Тимошенко С. П. Статические и динамические проблемы теории упругости. Киев : Наукова думка, 1975. - 564 с.

181. Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков : монография 4.1 / Б. М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, В. В. Мартынов ; Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов : СГТУ, 1992.- 160 е. - ISBN 5-230-07213-Х.

182. Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков: монография 4.2 / Б. М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, В. В. Мартынов ; Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов : СГТУ, 1994. - 156 с. - ISBN 5-7433-0060-7

183. Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков: монография Ч.З / А. А. Игнатьев, М. В. Виноградов, В. А. Добряков и др. ; Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов : СГТУ, 1999. - 124 с. - ISBN 5-7433-0418-1.

184. Технологические остаточные напряжения / Под ред. А.В. Подзея.- М. : Машиностроение, 1973. 216 с.

185. Фен Дж. Машины, энергия, энтропия. : Пер с англ. М. : Мир, 1986. -336 с.

186. Физические основы процесса резания металлов / под ред. Остафьева В.А. Киев : Выща школа, 1976. 136 с.

187. Филимонов JI. Н. Особенности стружкообразования в условиях локального термопластического сдвига при высокоскоростном резании / JI. Н. Филимонов, JI. Н. Петрашина // Вестник машиностроения. 1993. - № 5-6. - С. 23-25.

188. Фиргер И. В. Термическая обработка сплавов. JI. : Машиностроение, 1982.-267 с.

189. Хакен Г. Синергетика. М. : Мир, 1980. - 404 с.

190. Хусу А. П. Шероховатость поверхности / А. П. Хусу, Б. Р. Виттенберг, В. А. Пальмов. М.: Наука, 1975. - 217 с.

191. Хейфец М. JI. Синергетический подход к процессам резания металлов / М. JI. Хейфец // Известия вузов. Машиностроение. 1992. - № 4-6. - С. 114119.

192. Цоцхадзе В. В. Оптимизация условий резания труднообрабатываемых ф материалов интенсификацией отвода тепла с контактных поверхностейрежущего инструмента / В. В. Цоцхадзе // Известия вузов. Машиностроение, 1971.-№5.-С. 8-10.

193. Черновое точение никелевых сплавов с плазменным подогревом / Д. Н. Клауч, М. 3. Оганесян, С. Д. Никитин и др. // Энергомашиностроение. 1984.у № 7. - С. 26-27.

194. Чистяков А. В. Обеспечение качественных и эксплуатационных показателей поверхностного слоя деталей при механообработке / А. В. Чистяков, В. И. Бутенко. Новочеркасск, 1997. - 208 с.

195. Шатерин М. А. Влияние предварительного плазменного нагрева срезаемого слоя на характер износа режущего инструмента, силы резания и контактные нагрузки на грани резца / М. А. Шатерин, М. А. Ермолаев ; Ленингр. политехи, ин-т. Л., 1985. - С. 10-15.

196. Янге Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции.- М.: Наука, 1983.- 344 с.

197. Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования.- М.: Машиностроение, 1975.- 176 с.

198. Ящерицын П.И., Еременко М.Л., Фельдштейн Е.Э. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах. Мн.: Выш.

199. У j шк., 1990.-512 с.-ISBN 5-339-00361-2.n 249. Laserunter stutztes Frasen Innovativ Technologie fur Schwerztrspanbar Werkstoff / Konig Wilfried, Treppe Franc, Zaboklicki Adam //VDI -Zeitschrift.t 1992.- №134.-S. 43-48.- Нем.

200. V 250. Bejan Vasile. Condifii oferite desemifabricabtelle forjate in vederia prelucrarii prin aschere in stare calda in timp ce se racesc // Contr. Mas.- 1990.- №2-3.-S.49-52.- Рум.

201. Tikal Franz, Symanowski Elisabeth HSC-Erkenntnisse. Bohren und Reiben mit haben Schnittgeschwindigkeiten // Werkzeuge, 1994. № 2.- S. 24-27.- Нем.

202. HSC-Frasen im Werkzeug und Formenbau //Dtsch. Maschinenwelt.-1994.-№8.- S.14-15.- Нем.ф 253. Kuhlschnuermittel uberflussing //Techn. Rdsch.- 1994.- №42.- S. 4-11.- Нем.

203. Schukz Herbet, Foshag Siegfried. Schneller zum Ziel // Ind.-Anz.- 1995.- №6.-S. 76-77.-Нем.

204. Tonshaff H.K, Kaesther W.H. Тепловые явления при прерывистом резании. ПРЖ Технология машиностроения. 1992.- №2. - 2А65. - Реф. ст.:

205. Ф Temperaturbelastung von Hartmetall werkzeugen bei schnittunterbu-chungen // VDI-Zeitschrift.-1991.-133, № 9. P.79-81,84-86,136-136.

206. Perspectives 1991:Usinage a grande vittesse avec desmateriaux de coupe plus performants/Mach.prod, 1990.-№546.- S.93-99.

207. Lusinage a tres grande vittesse acceere /Farhi Stephane //Usine Noun ,1991.-№ 2339.-S.78-79.

208. Л 258. Usinage TGV des metaux dur: lavenir //Mach. Prod.,1993.- № 601.- S. 30-37.-фр.

209. TGV: у a-t-il un fraiseur dans latelier // Mach. Prod, 1993.- №597.- S. 25-32.-фр.

210. Aujordhui, Ivasinage a Tres Grande Vitesse est-ce bien raisonnable // Mach. Prod,1992.- №585.- S. 25-32.- фр.

211. Barthelma F., Aschenbach В., Simon R. Werkztuge fur die HSC-Bearbeitung ф Untersuchungcen zum Dynamischen Schneiden-versatz an Zerspanungs

212. Werkzeugen mit geometrisch bestimmter Schneide. /WT Prod und Vanag, 1995.85, №10.- S. 523-528.- Нем.

213. Schulz Herbert, Becker Hartmut. HSC-Franswerkzeuge arbeitssicherheits technisch qualifizieren./Werkstat und Bert, 1996.-129, №5.- S.340-342.-HeM.

214. Recherches experimentales concernant la grandeur de la vitesse critique a la coupe a grandes vittesses/Amrandei Cozminca Mircea//Bul. Inst. Politehn. Lasi Sea 5, 1995.-41, n 1-2.- 8.65-70.-фр.

215. Klocke F., Konig W. Hochgeschwindingkei tsbearbeitung./WT Prod. Und Manag., 1995.-85, №10.- S.487.- Нем.

216. Hochgeschwindigkeitsfrasen. Hochstleistung fur Vaschine und Werkzeug./Werkzeug.-1990.- №2.- S.58-64.- Нем.

217. У"' 269. Speed ahead/Adapiou John//Gutt. Toll Eng., 1991.-43.- №3.- S.52-59.- англ.

218. Top-speed tapping/Shepherd Alan//Gutt. Tool Eng.,1991.-43.- №3.- S.30-32.-англ.

219. Usinage tres grande vitesse: encore larlesienne en 1993//Mach. Prod., 1992.-№591.-8.37-41.-фр.

220. Simulaition sicherf den Prozes der Hochdeschwindigkeits bearbeitung/Leopold Jurge et al.//Maschinenmark, 1995.-101, №45.- S.40-43.- Нем.

221. HSC-Fraswerkzeuge arbeitssicherheits technischquali-fizieren/Schulz Herbert, Dtcker Hartmut //Werkstatt und Betr., 1996.-129, №5.- S.340-344.- Нем.

222. Standzeit ist das entscheidende Kriterium Hochdeschwindigkeitsfrasen bei Graugu und Stahl/Greif Monika//Produktion, 1991.- №29.- S.5.- Нем.